Kaedah Manik Magnet: Kaedah Pengesanan Terbaik untuk Patogen

Hari ini, mari kita terokai aplikasi pengekstrakan asid nukleik berasaskan manik magnet dalam pengesanan patogen pernafasan. Ini adalah integrasi teknologi kritikal, kerana ia secara langsung menentukan ketepatan, sensitiviti, dan kebolehpercayaan kaedah pengesanan asid nukleik seterusnya (seperti qPCR dan penjujukan). Pengekstrakan berasaskan manik magnet telah menjadi kaedah utama dan standard emas untuk pengekstrakan asid nukleik dalam pengesanan patogen klinikal.

1. Mengapa Pengekstrakan Asid Nukleik Yang Cekap Adalah Penting untuk Pengesanan Patogen Pernafasan

Sampel pernafasan (seperti swab nasofaring, kahak, dan cecair lavage bronchoalveolar) adalah sangat kompleks, mengandungi:Sebilangan besar sel perumah dan DNA/RNA、Pelbagai protein (termasuk musin, imunoglobulin, dan enzim)、Ion garam dan sisa metabolisme、Perencat PCR yang berpotensi (seperti hemoglobin, musin, dan ubat terapeutik tertentu).Komponen ini boleh mengganggu langkah penguatan dan pengesanan seterusnya, membawa kepada keputusan negatif palsu (disebabkan oleh perencatan) atau kuantifikasi yang tidak tepat. Oleh itu, proses pengekstrakan dan penulenan asid nukleik yang cekap dan tulen adalah penting.

2. Prinsip Pengekstrakan Asid Nukleik Berasaskan Manik Magnet

Pengekstrakan berasaskan manik magnet adalah teknik berdasarkan Pepejal-Phase Reversible Immobilization (SPRI). Komponen terasnya ialah nano magnetik- atau manik bersaiz mikro dengan kumpulan fungsi permukaan (seperti kumpulan karboksil).

Proses asas, yang boleh diautomatikkan dengan cekap, biasanya terdiri daripada empat langkah:

Lysis: Penampan lisis (biasanya mengandungi garam guanidin dan surfaktan) mengganggu kapsid virus atau membran sel untuk membebaskan asid nukleik (RNA/DNA) dan mewujudkan keadaan yang sesuai untuk penjerapan asid nukleik pada manik magnet.

Mengikat: Di bawah kepekatan garam dan keadaan pH tertentu, molekul asid nukleik secara khusus menjerap ke permukaan manik magnet melalui ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik, membentuk “manik magnetik-asid nukleik” kompleks.

Mencuci: Medan magnet luaran digunakan untuk melumpuhkan “manik magnetik-asid nukleik” kompleks, dan cecair buangan dikeluarkan. Kompleks kemudiannya dibasuh 2–3 kali dengan larutan etanol 70%–80% untuk menghilangkan protein, ion garam, dan kekotoran lain, meninggalkan yang suci sahaja “manik magnetik-asid nukleik” kompleks.

Elusi: Medan magnet dikeluarkan, dan penampan garam rendah atau air tulen (cth., Penampan TE atau Air Tanpa Nuklease) ditambah. Di bawah keadaan yang berubah ini, asid nukleik menyahserap daripada manik dan larut ke dalam penimbal elusi, menghasilkan larutan asid nukleik tulen sedia untuk eksperimen hiliran.

3. Kelebihan Pengekstrakan Berasaskan Manik Magnetik dalam Pengesanan Patogen Pernafasan

Dalam konteks pengesanan multipatogen pernafasan, kelebihan pengekstrakan berasaskan manik magnet amat menonjol:

3.1 Ketulenan Tinggi dan Hasil Tinggi:

Mengeluarkan perencat PCR kompleks secara berkesan daripada sampel pernafasan, meningkatkan sensitiviti pengesanan dengan ketara dan mengurangkan kadar negatif palsu. Ini penting untuk sampel dengan viral load yang rendah (cth., jangkitan awal atau pembawa tanpa gejala).

3.2 Keserasian Automasi Cemerlang:

Keseluruhan proses boleh diautomasikan sepenuhnya pada sistem pengekstrakan asid nukleik. Ini penting untuk ujian pemprosesan tinggi (cth., saringan berskala besar dan pengawasan epidemiologi), membolehkan pemprosesan serentak berpuluh-puluh hingga ratusan sampel, sangat meningkatkan kecekapan, dan mengurangkan kesilapan manual操作 dan risiko biokeselamatan.

3.3 Pengekstrakan Serentak Asid Nukleik Berbilang:

Banyak kit berasaskan manik magnet boleh mengekstrak kedua-dua RNA dan DNA secara serentak.

Patogen pernafasan adalah pelbagai, termasuk virus RNA (cth., virus influenza, SARS-CoV-2, virus pernafasan syncytial RSV, rhinovirus) dan virus DNA (cth., adenovirus, bocavirus manusia). Pengekstrakan tunggal memenuhi keperluan pengesanan untuk semua patogen, menjadikannya sangat cekap dan menjimatkan.

3.4 Kebolehgunaan dan Fleksibiliti yang Luas:

Sesuai bukan sahaja untuk pengesanan qPCR konvensional tetapi juga untuk aplikasi yang lebih maju seperti penjujukan generasi akan datang (NGS) dan genotaip.

NGS adalah penting untuk menemui patogen yang tidak diketahui dan varian pemantauan, dan asid nukleik berkualiti tinggi adalah prasyarat untuk penjujukan yang berjaya.

3.5 Keselamatan dan Throughput:

Operasi tiub tertutup mengurangkan penjanaan aerosol, meminimumkan risiko jangkitan makmal dan pencemaran silang antara sampel.

Pilihan throughput fleksibel terdiri daripada instrumen 96-telaga untuk makmal besar kepada sistem 8/16-telaga untuk makmal yang lebih kecil atau sampel yang mendesak.

Nombor Siri	Nombor Produk	Nama Produk	Kumpulan	Saiz zarah	penumpuan	Spesifikasi
1	160011	berasaskan silikon Manik Magnet	Si-OH	800nm	50mg/mL	2mL、10mL、50mL、500mL、1000mL
2	160013	berasaskan silikon Manik Magnet	Si-OH	1.2µm	50mg/mL	2mL、10mL、50mL、500mL、1000mL
3	160024	berasaskan silikon Manik Magnet	Si-OH	1.4µm	100mg/mL	2mL、10mL、50mL、500mL、1000mL
4	220011	berasaskan silikon Manik Magnet	Si-OH	500nm	50mg/mL	2mL、10mL、50mL、500mL、1000mL
5	220012	berasaskan silikon Manik Magnet	Si-OH	400nm	25mg/mL	2mL、10mL、50mL、500mL、1000mL

4. Contoh Aplikasi Amali

4.1 Pengesanan Asid Nukleik COVID-19:

Semasa pandemik, kebanyakan makmal di seluruh dunia menggunakan sistem pengekstrakan berasaskan manik magnet automatik untuk mengekstrak RNA SARS-CoV-2 daripada sampel swab nasofaring, diikuti dengan pengesanan RT-qPCR. Ini adalah aplikasi yang paling terkenal.

4.2 Ujian Pelbagai Pernafasan:

Untuk panel yang menyasarkan influenza A/B/COVID-19, RSV/hMPV, atau panel patogen pernafasan yang lebih luas (serentak mengesan lebih 20 patogen), pengekstrakan berasaskan manik magnet membolehkan satu pengekstrakan asid nukleik bagi setiap sampel digunakan untuk ujian pengesanan berbilang.

4.3 Saringan Patogen untuk Pneumonia Yang Tidak Diketahui Punca:

Dalam kes radang paru-paru yang teruk, doktor perlu membuat saringan dengan cepat untuk semua kemungkinan patogen. Asid nukleik yang diekstrak melalui kaedah berasaskan manik magnet boleh digunakan untuk PCR multipleks atau terus untuk penjujukan generasi seterusnya metagenomik (mNGS) untuk mengenal pasti agen penyebabnya.

5. Cabaran dan Pertimbangan

Walaupun kelebihannya, aspek tertentu memerlukan perhatian:

kos: Pelaburan awal dan perbelanjaan berterusan untuk instrumen automatik dan reagen/bahan habis pakai yang serasi adalah agak tinggi.

Sisa Manik Magnet: Pencucian yang tidak lengkap boleh menyebabkan pengekalan manik magnet yang sedikit, berpotensi menghalang tindak balas PCR hiliran.

Kebolehubahan Jenis Sampel: Sampel pernafasan yang berbeza (cth., kelikatan sputum yang berbeza-beza) mungkin memerlukan keadaan lisis yang dioptimumkan atau prapemprosesan (cth., penghadaman kahak).

Kawalan Kualiti: Penentukuran tetap dan penyelenggaraan instrumen pengekstrakan, serta pemeriksaan kualiti (cth., OD260/280) untuk kepekatan dan ketulenan asid nukleik yang diekstrak, adalah perlu untuk memastikan konsistensi batch-to-batch.

6. Kesimpulan

Teknologi pengekstrakan asid nukleik berasaskan manik magnet, dengan kecekapannya, kesucian, automasi, dan daya pengeluaran yang tinggi, telah menjadi asas yang sangat diperlukan dalam pengesanan molekul patogen pernafasan moden. Ia meningkatkan ketepatan pengesanan dengan ketara, sensitiviti, dan kecekapan, menyediakan sokongan teknikal yang boleh dipercayai untuk diagnosis klinikal, kawalan penyakit berjangkit, dan membuat keputusan kesihatan awam. Seiring dengan kemajuan teknologi, kaedah berasaskan manik magnet masa hadapan akan berkembang ke arah lebih pantas, lebih bersepadu (pengekstrakan dan amplifikasi digabungkan), dan penyelesaian kos rendah, terus memainkan peranan penting dalam diagnostik patogen.

Dalam konteks ini, pelbagai model manik magnet berasaskan silika yang dibangunkan oleh Shanghai Lingjun Biotechnology Co., Ltd. digunakan secara meluas dalam bidang diagnostik penyakit patogen. Teknologi ini menawarkan sensitiviti pengesanan yang sangat tinggi, membolehkan pemeriksaan awal semasa jangkitan dan menyediakan masa yang berharga untuk kawalan dan pencegahan penyakit. Contohnya, kadar pemulihan untuk DNA sasaran pada 20 ng/μl boleh melebihi 95%. Manik magnet berasaskan silika Lingjun juga mempamerkan kestabilan kimia yang sangat baik, ketulenan tinggi dalam pengekstrakan asid nukleik, tindak balas magnet yang cepat, dan tiada masalah sisa.

Kami mengalu-alukan anda untuk memilih Shanglingjun Nucleic Acid Extraction Magnetic Beads berdasarkan keperluan praktikal anda. Syarikat kami menyediakan perkhidmatan teknikal profesional untuk menyokong aplikasi anda.

Pembekal

Shanghai Lingjun Biotechnology Co., Ltd.ditubuhkan pada 2016 yang merupakan pengilang profesional bahan biomagnet dan reagen pengekstrakan asid nukleik.

Kami mempunyai pengalaman yang kaya dalam pengekstrakan dan penulenan asid nukleik, penulenan protein, pemisahan sel, chemiluminescence, dan bidang teknikal yang lain.

Produk kami digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang, seperti ujian perubatan, ujian genetik, penyelidikan universiti, pembiakan genetik, dan seterusnya. Kami bukan sahaja menyediakan produk tetapi juga boleh menjalankan OEM, ODM, dan keperluan lain. Jika anda mempunyai keperluan yang berkaitan, sila hubungi kami .