실리카 기반 자기 비드로 혈액 DNA/RNA 추출 단순화

1.소개

실리카 기반 자기 비드, 핵산 추출에 사용, 현대 분자생물학의 핵심이자 성숙한 기술을 대표합니다., 의료 진단, 그리고 유전자 검사. 그들의 기본 원리는 표면 변형된 자성 나노입자를 사용하는 것입니다. (자기 구슬) 핵산에 특이적으로 결합하는 것 (DNA 또는 RNA) 특정 완충 조건에서 정전기적 상호작용과 소수성 힘을 통해, 외부 자기장을 가해 핵산을 분리, 정제할 수 있는 기술.

2. 핵심원리: 실리카 기반 자성 비드가 핵산을 흡착하는 이유?

실리카 기반 자성 비드의 핵심은 산화철과 같은 자성 재료로 구성됩니다. (Fe₃O₄), 실리카 층으로 코팅됨 (SiO2). 특정 조건에서, 실리카 표면은 핵산에 결합할 수 있습니다, 주로 고염 및 저pH 조건에서 소수성 상호작용과 수소 결합을 통해 생성됩니다..

2.1 용해 및 결합:

용해 완충액의 작용하에 (일반적으로 구아니딘 염산염 또는 구아니딘 이소티오시아네이트와 같은 고농도의 카오트로픽 염을 함유합니다.) 그리고 세제, 혈액의 세포막과 핵막이 파괴됩니다., 핵산 방출.

동시에, 고농도의 카오트로픽 염은 물 분자 사이의 수소 결합 구조를 방해합니다., 형성 “소금 다리” 핵산과 자기구슬 주변. 이는 핵산 인산염 골격의 음전하를 중화시킵니다., 핵산 분자 사이의 정전기적 반발력 제거.

이는 원래 친수성인 핵산을 소수성 상태로 변화시킵니다., 소수성 상호작용을 통해 실리카 기반 자성 비드의 소수성 표면에 효율적으로 흡착되도록 합니다..

2.2 세탁:

자기장의 영향을 받아, 핵산과 결합된 자성 구슬이 튜브 벽에 끌립니다., 그리고 상층액 (단백질 등 불순물이 함유된, 헴, 지질, 그리고 염이온) 폐기됩니다.

에이 70%-80% 에탄올 세척액을 첨가합니다.. 에탄올은 핵산과 자성비드 사이의 결합을 유지하는 동시에 단백질, 염 등 친수성 불순물을 효과적으로 용해 및 세척합니다.. 소수성 핵산-자성 비드 복합체는 결합된 상태로 유지됩니다..

2.3 용출:

에탄올 세척액을 버리고 건조시킨 후, 저염 또는 무염 용출 완충액 (TE 완충액 또는 멸균수 등) 추가되었습니다.

낮은 이온 강도 환경은 다음을 방해합니다. “소금 다리,” 물 분자가 핵산을 재수화하도록 허용, 친수성과 음전하 회복. 이로 인해 핵산이 자기 비드의 소수성 표면에서 분리되어 용출 완충액에 용해됩니다..

마지막으로, 자기장의 영향을 받아, 순수한 핵산이 포함된 용출 완충액을 새 튜브로 옮깁니다., 추출을 완료하다.

3. 혈액핵산 추출의 장점

기존의 페놀-클로로포름 추출 및 원심분리 컬럼 방법과 비교, 실리카 자기 비드 방법은 전혈 샘플 처리에 상당한 이점을 제공합니다.:

• 자동화 및 높은 처리량: 전체 프로세스는 96웰 플레이트와 같은 형식에 쉽게 적용할 수 있습니다., 액체 취급 워크스테이션을 사용한 자동화에 매우 적합합니다.. 이는 시료 처리량을 크게 증가시킵니다., 대규모 임상시험 요구사항 충족.
• 간단하고 빠른 작동: 여러 원심분리 단계와 번거로운 액체 이동이 필요하지 않습니다., 수동 작업 및 처리 시간 단축. 전체 절차는 일반적으로 이내에 완료됩니다. 20-40 분.
• 높은 안전성: 페놀, 클로로포름과 같은 독성 시약의 사용을 피합니다., 작업자와 환경을 더욱 안전하게 만듭니다..
• 높은 추출 품질: 혈액 내 다량 존재하는 억제제를 효과적으로 제거합니다., 헴과 같은, 면역글로불린, 그리고 락토페린. 생성된 핵산은 순도와 무결성이 높습니다., PCR과 같은 다운스트림 애플리케이션에 이상적입니다., qPCR, 그리고 시퀀싱.
• 유연성: 자기 비드와 시약의 양은 시작 샘플량에 따라 유연하게 조정될 수 있습니다. (몇 마이크로리터에서 몇 밀리리터까지).
• 높은 회수율: 원심분리 컬럼 방법에 비해 저농도 핵산 회수 효율이 더 높습니다..

4. 특정 애플리케이션

실리카 자성 비드 혈액 핵산 추출 기술은 다음과 같은 분야에서 널리 사용됩니다.:

전염병 진단: HIV와 같은 병원체에 대한 바이러스 부하 테스트, HBV, HCV, 및 SARS-CoV-2.

비침습적 산전 검사 (NIPT): 유전질환 선별을 위한 모체 말초혈액에서 태아 무세포 DNA 추출.

순환하는 종양 DNA (ctDNA) 발각: 암 조기검진에 활용, 치료 효능 모니터링, 및 예후 평가.

법의학: STR 프로파일링 및 개인 식별을 위해 혈흔 및 기타 범죄 현장 증거에서 DNA 추출.

혈액 은행 검사: 병원체에 대한 기증자 혈액의 핵산 스크리닝.

유전질환 연구: 유전자 돌연변이 분석을 위해 혈액 샘플에서 gDNA 추출.

5. 상하이 링준(Shanghai Lingjun) 실리카 기반 자성 비드 제품 적용 사례 160014 혈액핵산 추출

Lingjun Bio를 사용하여 160014 LJbio-32H 자동 핵산 추출 및 정제 시스템에 있는 Lingjun의 혈액 게놈 DNA 추출 키트와 함께 실리카 기반 자성 비드, 4개의 혈액 샘플에서 게놈 DNA를 추출했습니다..

실험 결과는 아래 그림과 같습니다.:

견본	숫자	260/280	260/230	농도. (/ul의)	핵산 수율(μg)
혈액 샘플 1200ul	1	1.809	1.933	91.35	9.1
	2	1.804	1.931	84.9	8.5
	평균	1.8065	1.932	88.13	8.8
혈액 샘플 2200ul	3	1.794	2.053	106.95	10.7
	4	1.788	2.003	93.6	9.4
	평균	1.791	2.028	100.28	10
혈액 샘플 3200ul	5	1.802	2.026	97.5	9.8
	6	1.793	2.019	112.7	11.3
	평균	1.7975	2.0225	105.1	10.5

아가로스 겔 전기영동:

결과 분석:

세 가지 샘플 모두에서 게놈 DNA가 안정적으로 추출되었습니다.,그만큼 260/280 비율은 다 높았어 1.79, 그리고 260/230 비율은 다 높았어 1.9.

수확량 200 μL 샘플이 위에 있었습니다. 8 μg, 다운스트림 애플리케이션에 충분함,전기영동 밴드는 손상되지 않았습니다., 분해나 번짐 없이.

6.결론

실리카 자기 비드 방법은 전혈/혈액 샘플에서 핵산 추출을 위한 표준 기술이 되었습니다.. 효율성의 완벽한 균형을 이룹니다., 품질, 처리량, 자동화, 현대 분자 진단 및 생명 과학 연구에 대한 강력한 지원 제공. 그 물리화학적 원리는 “고염 결합, 저염 용출” 간단하면서도 효율성이 높다. 지속적인 공정 최적화 및 시약 제제 개선을 통해, 다양하고 복잡한 시료와 엄격한 다운스트림 응용 분야의 요구 사항을 충족합니다..

정밀의료와 개인별 맞춤진단의 발달로 더 높은 민감도가 요구됩니다, 속도, 혈액핵산 추출 자동화. 실리카 자기 비드 기술은 계속해서 이 분야의 혁신과 발전의 핵심 동인이 될 것입니다..

공급자

상하이 링쥔 생명공학 유한회사, 주식회사에 설립되었습니다 2016 생체자성재료 및 핵산추출시약 전문제조업체입니다..

핵산 추출 및 정제 분야에서 풍부한 경험을 보유하고 있습니다., 단백질 정제, 세포 분리, 화학발광, 및 기타 기술 분야.

우리의 제품은 많은 분야에서 널리 사용됩니다., 의료 테스트와 같은, 유전자 검사, 대학 연구, 유전자 육종, 등. 우리는 제품을 제공할 뿐만 아니라 OEM도 수행할 수 있습니다., ODM, 그리고 다른 필요. 관련된 필요사항이 있는 경우, 저희에게 연락하게 자유롭게 느끼십시오 .