Magnetische kralenmethode: De beste detectiemethode voor ziekteverwekkers

Vandaag, laten we de toepassing ervan onderzoeken magnetische parelgebaseerde nucleïnezuurextractie bij de detectie van respiratoire pathogenen. Dit is een cruciale technologische integratie, omdat het direct de nauwkeurigheid bepaalt, gevoeligheid, en betrouwbaarheid van daaropvolgende nucleïnezuurdetectiemethoden (zoals qPCR en sequencing). Op magnetische kralen gebaseerde extractie is de reguliere en gouden standaardmethode geworden voor nucleïnezuurextractie bij de klinische detectie van pathogenen.

1. Waarom efficiënte extractie van nucleïnezuren essentieel is voor de detectie van ademhalingspathogenen

Ademhalingsmonsters (zoals nasofaryngeale uitstrijkjes, sputum, en bronchoalveolaire lavagevloeistof) zijn zeer complex, bevattend:Een groot aantal gastheercellen en DNA/RNA、Diverse eiwitten (inclusief mucines, immunoglobulinen, en enzymen)、Zoutionen en metabolisch afval、Potentiële PCR-remmers (zoals hemoglobine, mucine, en bepaalde therapeutische medicijnen).Deze componenten kunnen de daaropvolgende amplificatie- en detectiestappen ernstig verstoren, wat tot vals-negatieve resultaten leidt (vanwege inhibitie) of onnauwkeurige kwantificering. Daarom, een efficiënt en zuiver nucleïnezuurextractie- en zuiveringsproces is essentieel.

2. Principe van magnetische parelgebaseerde nucleïnezuurextractie

Op magnetische kralen gebaseerde extractie is een techniek gebaseerd op omkeerbare immobilisatie in vaste fase (SPRI). Het kernbestanddeel is magnetisch nano- of microkorrels met functionele oppervlaktegroepen (zoals carboxylgroepen).

Het basisproces, die efficiënt geautomatiseerd kunnen worden, bestaat doorgaans uit vier stappen:

Lysis: Een lysisbuffer (bevat gewoonlijk guanidinezouten en oppervlakteactieve stoffen) verstoort virale capsiden of celmembranen om nucleïnezuren vrij te maken (RNA/DNA) en creëert omstandigheden die gunstig zijn voor nucleïnezuuradsorptie op de magnetische kralen.

Verbindend: Onder specifieke zoutconcentraties en pH-omstandigheden, nucleïnezuurmoleculen adsorberen specifiek aan het oppervlak van de magnetische kralen via waterstofbinding en hydrofobe interacties, vormen “magnetische kraal-nucleïnezuur” complexen.

Wassen: Er wordt een extern magnetisch veld aangelegd om de beweging te immobiliseren “magnetische kraal-nucleïnezuur” complexen, en de afvalvloeistof wordt verwijderd. De complexen worden vervolgens 2-3 keer gewassen met een 70%-80% ethanoloplossing om eiwitten te verwijderen, zoute ionen, en andere onzuiverheden, alleen maar puur achterlaten “magnetische kraal-nucleïnezuur” complexen.

Elutie: Het magnetische veld wordt verwijderd, en een zoutarme buffer of zuiver water (bijv., TE-buffer of nucleasevrij water) wordt toegevoegd. Onder deze gewijzigde omstandigheden, de nucleïnezuren desorberen van de korrels en lossen op in de elutiebuffer, wat een zuivere nucleïnezuuroplossing oplevert die klaar is voor verdere experimenten.

3. Voordelen van op magnetische kralen gebaseerde extractie bij de detectie van ademhalingspathogenen

In de context van detectie van respiratoire multipathogenen, de voordelen van extractie op basis van magnetische kralen zijn bijzonder prominent:

3.1 Hoge zuiverheid en hoge opbrengst:

Verwijdert effectief complexe PCR-remmers uit ademhalingsmonsters, waardoor de detectiegevoeligheid aanzienlijk wordt verbeterd en de fout-negatieve cijfers worden verminderd. Dit is cruciaal voor monsters met een lage virale lading (bijv., vroege infectie of asymptomatische dragers).

3.2 Uitstekende automatiseringscompatibiliteit:

Het gehele proces kan volledig geautomatiseerd worden op nucleïnezuurextractiesystemen. Dit is essentieel voor testen met hoge doorvoer (bijv., grootschalige screening en epidemiologische surveillance), waardoor gelijktijdige verwerking van tientallen tot honderden monsters mogelijk is, verbetert de efficiëntie aanzienlijk, en het verminderen van handmatige fouten en bioveiligheidsrisico's.

3.3 Gelijktijdige extractie van meerdere nucleïnezuren:

Veel kits op basis van magnetische kralen kunnen zowel RNA als DNA tegelijkertijd extraheren.

Respiratoire pathogenen zijn divers, inclusief RNA-virussen (bijv., influenza-virus, SARS-CoV-2, respiratoir syncytieel virus RSV, rhinovirus) en DNA-virussen (bijv., adenovirus, menselijk bocavirus). Eén enkele extractie voldoet aan de detectiebehoefte voor alle ziekteverwekkers, waardoor het zeer efficiënt en economisch is.

3.4 Brede toepasbaarheid en flexibiliteit:

Niet alleen geschikt voor conventionele qPCR-detectie, maar ook voor meer geavanceerde toepassingen zoals sequencing van de volgende generatie (NGS) en genotypering.

NGS is essentieel voor het ontdekken van onbekende ziekteverwekkers en het monitoren van varianten, en hoogwaardige nucleïnezuren zijn een voorwaarde voor succesvolle sequencing.

3.5 Veiligheid en doorvoer:

De gesloten buiswerking vermindert de vorming van aerosolen, het minimaliseren van het risico op laboratoriuminfectie en kruisbesmetting tussen monsters.

Flexibele doorvoeropties variëren van instrumenten met 96 putjes voor grote laboratoria tot systemen met 8/16 putjes voor kleinere laboratoria of dringende monsters.

Serienummer	Productnummer	Productnaam	Groep	Deeltjesgrootte	Concentratie	Specificaties
1	160011	Op silicium gebaseerd Magnetische kralen	Si-OH	800NM	50mg/ml	2ml、10ml、50ml、500ml、1000ml
2	160013	Op silicium gebaseerd Magnetische kralen	Si-OH	1.2µm	50mg/ml	2ml、10ml、50ml、500ml、1000ml
3	160024	Op silicium gebaseerd Magnetische kralen	Sik-OH	1.4µm	100mg/ml	2ml、10ml、50ml、500ml、1000ml
4	220011	Op silicium gebaseerd Magnetische kralen	Si-OH	500nm	50mg/ml	2ml、10ml、50ml、500ml、1000ml
5	220012	Op silicium gebaseerd Magnetische kralen	Si-OH	400nm	25mg/ml	2ml、10ml、50ml、500ml、1000ml

4. Praktische toepassingsvoorbeelden

4.1 COVID-19-nucleïnezuurdetectie:

Tijdens de pandemie, de meeste laboratoria wereldwijd gebruikten geautomatiseerde, op magnetische kralen gebaseerde extractiesystemen om SARS-CoV-2 RNA uit nasofaryngeale uitstrijkjes te extraheren, gevolgd door RT-qPCR-detectie. Dit is de meest algemeen erkende toepassing.

4.2 Ademhalingsmultiplextesten:

Voor panels die zich richten op influenza A/B/COVID-19, RSV/hMPV, of bredere panelen voor respiratoire pathogenen (tegelijkertijd detecteren 20 ziekteverwekkers), Op magnetische kralen gebaseerde extractie maakt het mogelijk één nucleïnezuurextractie per monster te gebruiken voor meerdere detectietests.

4.3 Pathogeenscreening op longontsteking met onbekende oorzaak:

In gevallen van ernstige longontsteking, artsen moeten snel screenen op alle mogelijke pathogenen. Nucleic acids extracted via magnetic bead-based methods can be used for multiplex PCR or directly for metagenomic next-generation sequencing (mNGS) to identify the causative agent.

5. Challenges and Considerations

Despite its advantages, certain aspects require attention:

Kosten: The initial investment and ongoing expenses for automated instruments and compatible reagents/consumables are relatively high.

Magnetic Bead Residue: Incomplete washing may lead to slight magnetic bead retention, potentially inhibiting downstream PCR reactions.

Sample Type Variability: Different respiratory samples (bijv., varying sputum viscosity) may require optimized lysis conditions or preprocessing (bijv., sputum digestion).

Kwaliteitscontrole: Regular calibration and maintenance of extraction instruments, as well as quality checks (bijv., OD260/280) for extracted nucleic acid concentration and purity, are necessary to ensure batch-to-batch consistency.

6. Conclusie

Op magnetische kralen gebaseerde nucleïnezuurextractietechnologie, with its efficiency, zuiverheid, automatisering, en hoge doorvoer, has become an indispensable cornerstone of modern respiratory pathogen molecular detection. It significantly enhances detection accuracy, gevoeligheid, and efficiency, providing reliable technical support for clinical diagnosis, infectious disease control, and public health decision-making. As technology advances, future magnetic bead-based methods will evolve toward faster, more integrated (extraction and amplification combined), and lower-cost solutions, continuing to play a central role in pathogen diagnostics.

In deze context, the various models of silica-based magnetic beads developed by Shanghai Lingjun Biotechnology Co., Ltd. are widely used in the field of pathogen disease diagnostics. Deze technologie biedt een extreem hoge detectiegevoeligheid, enabling early screening during infection and providing valuable time for disease control and prevention. Bijvoorbeeld, the recovery rate for target DNA at 20 ng/μl can exceed 95%. Lingjun’s silica-based magnetic beads also exhibit excellent chemical stability, high purity in nucleic acid extraction, snelle magnetische respons, and no residue issues.

We welcome you to choose Shanglingjun Nucleic Acid Extraction Magnetic Beads based on your practical needs. Our company provides professional technical services to support your applications.

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 .