Het optimaliseren van H. pylori-detectie met DNA-extractie met magnetische kralen

Invoering

Op magnetische kralen gebaseerde nucleïnezuurextractie is momenteel de reguliere en gouden standaardtechnologie die een cruciale rol speelt bij de moleculaire detectie van Helicobacter pylori (H. pylori). Vandaag, we zullen de toepassing in detail onderzoeken, specifieke protocollen, en toekomstperspectieven van op magnetische kralen gebaseerde nucleïnezuurextractietechnologie bij het testen van Helicobacter pylori-nucleïnezuur.

1. Sollicitatie: Waarom is de magnetische kralenmethode bijzonder geschikt voor H. pylori Nucleïnezuurtesten?

Monsters voor H. pylori-detectie omvat doorgaans maagslijmvliesweefsel (biopsie), kruk, speeksel, of tandplak. Deze monsters zijn complex van samenstelling, die grote hoeveelheden gastheercellen bevatten, slijm, voedselresten, galzuren, en verschillende PCR-remmers.

Daarom, efficiënte en zuivere nucleïnezuurextractie is van cruciaal belang om de nauwkeurigheid van daaropvolgende nucleïnezuurtests te garanderen (zoals qPCR, digitale PCR, en sequentiebepaling).

1.1 De magnetische kralenmethode biedt in dit verband aanzienlijke voordelen

• Hoge zuiverheid en opbrengst: Magnetische kralen adsorberen effectief nucleïnezuren en verwijderen onzuiverheden zoals eiwitten, polysachariden, en lipiden door meerdere wasstappen. Ze zijn bijzonder effectief bij het elimineren van PCR-remmers in complexe maagdarmmonsters, waardoor de detectiegevoeligheid en specificiteit aanzienlijk worden verbeterd.
• Automatisering en hoge doorvoer: De magnetische kraalmethode is zeer vatbaar voor automatisering. Er zijn talloze geautomatiseerde nucleïnezuurextractie-instrumenten beschikbaar die tientallen of zelfs honderden monsters tegelijkertijd kunnen verwerken, de efficiëntie aanzienlijk verbeteren, het verminderen van menselijke fouten, en voldoen aan de eisen van grootschalige klinische tests en epidemiologische screening.
• Veiligheid en eenvoud: Het gehele proces wordt uitgevoerd in afgedichte deep-well-platen, het minimaliseren van aërosolverontreiniging en het verminderen van het aantal operators’ blootstelling aan gevaarlijke reagentia, waardoor de bioveiligheid wordt vergroot.
• Flexibiliteit: De methode is geschikt voor verschillende monstertypen, inclusief maagweefsel, kruk, en orale monsters, met kleine aanpassingen aan de lysisbuffer en bedrijfsparameters.
• Standaardisatie: Geautomatiseerde processen zorgen voor een hoge standaardisatie, betrouwbare resultaten, en vergelijkingen tussen laboratoria en kwaliteitscontrole vergemakkelijken.

2. Protocol: Workflow voor extractie en detectie van magnetische kralen op basis van nucleïnezuren voor H. pylori

Het volgende is een standaard geautomatiseerd protocol op basis van magnetische kralen voor het extraheren van H. pylori-DNA (waarbij maagweefsel of ontlastingsmonsters als voorbeelden worden gebruikt):

2.1 Voorbehandeling van monsters

Maagslijmvliesweefsel: Plaats biopsieweefsel in een PBS-bevattende centrifugebuis en homogeniseer grondig met behulp van een weefselmolen.

Ontlasting monster: Een klein bedrag opschorten (bijv., 100–200 mg) ontlastingsmonster in een specifieke monsterconserveringsoplossing of PBS-buffer, draaikolk om te mengen, en centrifugeer om het supernatant te verzamelen.

2.2 Nucleïnezuurextractie (Met behulp van een geautomatiseerd extractiesysteem met 96 putjes)

Lysis: Nemen 200 μL van de verwerkte monstersupernatant en voeg deze toe aan een krachtige lysisbuffer die proteïnase K bevat (bijv., een denaturerend zoutsysteem op basis van guanidine HCl). Incubeer gedurende 10-20 minuten bij 60–70°C om cellen en bacteriën volledig te lyseren, nucleïnezuren vrijgeven, en inactiveer eventuele nucleasen.

Verbindend: Voeg bindingsbuffer en magnetische parelsuspensie toe aan het lysaat en meng. Onder de hoge ionsterkte van het denaturerende zout, DNA adsorbeert specifiek op het oppervlak van de magnetische kralen. Na enkele minuten incuberen, vang de kraal-DNA-complexen op met behulp van een magnetische standaard en gooi het supernatant weg.

Wassen:

Wasbuffer I: Bevat doorgaans hoge concentraties zout en ethanol om eiwitten te verwijderen, lipiden, en andere onzuiverheden.

Wasbuffer II: Bevat meestal lage concentraties zout en ethanol om zouten en resterende remmers te verwijderen.

Na elke wasstap, hang de kralen opnieuw op, vang ze, en gooi de vloeistof weg. Herhaal 2-3 keer.

Drogen: Na het volledig verwijderen van de wasbuffer, laat de buis een paar minuten open staan ​​bij kamertemperatuur of gebruik milde hitte om de resterende ethanol volledig te laten verdampen, het vermijden van interferentie met daaropvolgende PCR-reacties.

Elutie: Voeg een zoutarme of zoutvrije elutiebuffer toe (bijv., Tris-EDTA-buffer of steriel water), hang de kralen opnieuw op, en incubeer gedurende 5-10 minuten bij 55–65 °C om het DNA van de kralen te scheiden. Eindelijk, leg de kralen vast met een magnetische standaard, en het resulterende supernatant bevat de gezuiverde H. pylori DNA-sjabloon.

2.3 Nucleïnezuurdetectie

Voeg de geëxtraheerde DNA-sjabloon toe aan een realtime kwantitatieve PCR (qPCR) reactie systeem.

Doelgenen: Algemeen geselecteerde zeer specifieke geconserveerde genen van H. pylori omvatten:

• Urease A-gen (ureum): Meest gebruikt, met een extreem hoge specificiteit.
• 16S rRNA-gen: Zeer geconserveerd, geschikt voor identificatie op geslachtsniveau.
• cagA-gen: Een virulentiegen dat wordt gebruikt om stammen met hoge virulentie te onderscheiden.

Reactie: Voer amplificatie uit in een qPCR-instrument en controleer het fluorescentiesignaal om de resultaten te bepalen. Positieve monsters zullen een karakteristieke S-vormige amplificatiecurve vertonen.

Kwaliteitscontrole

Interne controle (IC): Toegevoegd aan het begin van de extractie om het succes van het hele proces te controleren en valse negatieven te voorkomen.

Positieve en negatieve controles: Inbegrepen in elk experiment om de effectiviteit van extractie- en PCR-reagentia te garanderen.

3. Vooruitzichten en toekomstige richtingen

De vooruitzichten voor op magnetische kralen gebaseerde nucleïnezuurextractietechnologie in H. pylori-detectie is enorm en zal zich in de volgende richtingen ontwikkelen:

• Volledig geïntegreerd “Monster-in, Resultaat-uit” Systemen: Toekomstige trends omvatten de integratie van nucleïnezuurextractie, versterking, en detectie in een enkele microfluïdische chip of cartridge. Gebruikers hoeven alleen het monster toe te voegen, en het instrument voltooit automatisch het hele proces en genereert een rapport. Dit zal de operaties aanzienlijk vereenvoudigen, detectietijd verkorten (mogelijk naar binnen 1 uur), en maken het zeer geschikt voor poliklinieken, ziekenhuizen in de eerste lijn, en zelfs thuisgebruik.
• Multiplexdetectie en analyse van geneesmiddelenresistentie-genen: Hoogwaardige nucleïnezuren geëxtraheerd via de magnetische parelmethode ondersteunen multiplex qPCR-testen. Een enkele reactie kan niet alleen H. pylori-infectie, maar detecteren ook meerdere geneesmiddelenresistentiegenen (bijv., claritromycineresistentiemutatie 23S rRNA, levofloxacineresistentiemutatie gyrA), het integreren van moleculaire diagnose en testen van de gevoeligheid voor geneesmiddelen om directe begeleiding te bieden voor een nauwkeurige klinische behandeling.
• Metagenomica en stamtypering: Hoogwaardige DNA-extractie is een voorwaarde voor metagenomische sequencing (mNGS). De magnetische kraalmethode kan hoogwaardige sjablonen voor mNGS opleveren, het mogelijk maken van onderzoek naar H. pylori microbiota diversiteit, evolutionaire relaties, en interacties met andere micro-organismen in de micro-omgeving van de infectie, waardoor diepere mechanistische studies worden bevorderd.
• Popularisering van niet-invasieve tests: Op ontlasting gebaseerde H. pylori DNA-testen (ontlasting antigeentest, ZA) is een uitstekende niet-invasieve methode. De rijping van geautomatiseerde extractie op basis van magnetische kralen zal grootschalige screening van ontlasting mogelijk maken, geschikt voor kinderen, personen die intolerant zijn voor endoscopie, en monitoring van de werkzaamheid na de behandeling.
• Continue technologische optimalisatie: Magnetische kralen, bufferformuleringen, en instrumentontwerpen zullen verder worden geoptimaliseerd om sneller resultaten te bereiken (verkorten naar binnen 20 notulen), kosteneffectiever (het verlagen van de kosten per test), en groener (gebruik van milieuvriendelijkere reagentia) extractie van nucleïnezuren met een hogere zuiverheid.

4. Productaanbeveling

Shanghai Lingjun Biotechnologie Co., Ltd. biedt verschillende modellen magnetische kralen op silicabasis die veel worden gebruikt bij de diagnostiek van ziekteverwekkers, vooral de 160013 magnetische kralen, die geschikt zijn voor Helicobacter pylori-nucleïnezuurextractie. De 160013 magnetische kralen zorgen voor een extreem hoge detectiegevoeligheid, waardoor vroegtijdige screening tijdens infectie en kostbare tijd voor ziektebestrijding en -preventie mogelijk wordt.

【Productspecificaties】

Productcode: 160013

Solide inhoud: 50 mg/ml

Verpakking: 2 ml / 10 ml / 50 ml / 500 ml / 1000 ml

【Productparameters】

Actieve groep: Si-OH

Magnetische kralenmatrix: Siliciumdioxide

Gemiddelde deeltjesgrootte: 1.2 µm

Magnetische verzadigingssterkte: 65 ± 5 emoe/g

【Productvoordelen】

Hoge adsorptiesnelheid: Maximaal herstelpercentage overschreden 95%.

Uitstekende ophanging en sterke magnetische eigenschappen voor eenvoudige bediening.

Hoge zuiverheid en gevoeligheid bij nucleïnezuurextractie.

Volwassen productieproces met uitstekende batch-tot-batch consistentie.

Conclusie

Op magnetische kralen gebaseerde nucleïnezuurextractietechnologie, met de voordelen van automatisering, hoge doorvoer, hoge zuiverheid, en hoge veiligheid, is de gouden standaardmethode geworden voor de bereiding van nucleïnezuren in de moleculaire diagnostiek van Helicobacter pylori. Het garandeert niet alleen de betrouwbaarheid van de huidige qPCR-tests, maar dient ook als een belangrijke technologische basis voor snelle vooruitgang, nauwkeurig, en niet-invasieve diagnose van H. pylori-infectie. Terwijl moleculaire technologieën blijven evolueren en integreren, de toepassing van op magnetische kralen gebaseerde methoden op dit gebied zal alleen maar diepgaander en wijdverspreider worden.

Leverancier

Shanghai Lingjun Biotechnologie Co., Ltd.werd opgericht in 2016 dat een professionele fabrikant is van biomagnetische materialen en reagentia voor nucleïnezuurextractie.

We hebben een rijke ervaring in de extractie en zuivering van nucleïnezuren, eiwit zuivering, cel scheiding, chemiluminescentie, en andere technische gebieden.

Onze producten worden op veel gebieden veel gebruikt, zoals medische testen, genetische testen, universitair onderzoek, genetische veredeling, enzovoort. Wij leveren niet alleen producten, maar kunnen ook OEM ondernemen, ODM, en andere behoeften. Als u een gerelateerde behoefte heeft, Neem gerust contact met ons op .