Optimalisering av H. pylori-deteksjon med magnetisk perle-DNA-ekstraksjon

Introduksjon

Magnetisk perlebasert nukleinsyreekstraksjon er for tiden mainstream- og gullstandardteknologien som spiller en avgjørende rolle i molekylær deteksjon av Helicobacter pylori (H. pylori). I dag, vi vil utforske søknaden i detalj, spesifikke protokoller, og fremtidsutsikter for magnetisk perlebasert nukleinsyreekstraksjonsteknologi i Helicobacter pylori nukleinsyretesting.

1. Søknad: Hvorfor er den magnetiske perlemetoden spesielt egnet for H. pylori Nukleinsyretesting?

Prøver for H. pylori-deteksjon inkluderer vanligvis mageslimhinnevev (biopsi), avføring, spytt, eller tannplakk. Disse prøvene er komplekse i sammensetning, som inneholder store mengder vertsceller, slim, matrester, gallesyrer, og ulike PCR-hemmere.

Derfor, effektiv og ren nukleinsyreekstraksjon er avgjørende for å sikre nøyaktigheten av påfølgende nukleinsyretester (slik som qPCR, digital PCR, og sekvensering).

1.1 Den magnetiske perlemetoden gir betydelige fordeler i denne sammenheng

• Høy renhet og utbytte: Magnetiske perler adsorberer effektivt nukleinsyrer og fjerner urenheter som proteiner, polysakkarider, og lipider gjennom flere vasketrinn. De er spesielt effektive til å eliminere PCR-hemmere i komplekse gastrointestinale prøver, øker deteksjonssensitiviteten og spesifisiteten betydelig.
• Automatisering og høy gjennomstrømning: Den magnetiske perlemetoden er svært mottakelig for automatisering. Tallrike automatiserte nukleinsyreekstraksjonsinstrumenter er tilgjengelige som kan behandle dusinvis eller til og med hundrevis av prøver samtidig, betydelig forbedring av effektiviteten, redusere menneskelige feil, og møte kravene til storskala klinisk testing og epidemiologisk screening.
• Sikkerhet og enkelhet: Hele prosessen utføres i forseglede dypbrønnplater, minimere aerosolforurensning og redusere operatører’ eksponering for farlige reagenser, og dermed øke biosikkerheten.
• Fleksibilitet: Metoden egner seg for ulike prøvetyper, inkludert magevev, avføring, og muntlige prøver, med mindre justeringer av lyseringsbuffer配方 og driftsparametere.
• Standardisering: Automatiserte prosesser sikrer høy standardisering, pålitelige resultater, og tilrettelegge for sammenligninger og kvalitetskontroll mellom laboratorier.

2. Protokoll: Magnetisk perlebasert nukleinsyreekstraksjon og deteksjonsarbeidsflyt for H. pylori

Følgende er en standard automatisert magnetisk perlebasert protokoll for utvinning av H. pylori DNA (ved å bruke magevev eller avføringsprøver som eksempler):

2.1 Prøve forbehandling

Mageslimhinnevev: Plasser biopsivev i et PBS-holdig sentrifugerør og homogeniser grundig med en vevskvern.

Avføringsprøve: Suspender et lite beløp (f.eks., 100–200 mg) av avføringsprøve i en spesifikk prøvekonserveringsløsning eller PBS-buffer, vortex å blande, og sentrifuger for å samle supernatanten.

2.2 Nukleinsyreekstraksjon (Ved hjelp av et 96-brønns automatisert ekstraksjonssystem)

Lysis: Ta 200 μL av den behandlede prøvesupernatanten og tilsett den til en kraftig lyseringsbuffer som inneholder proteinase K (f.eks., et guanidin-HCl-basert denaturerende saltsystem). Inkuber ved 60–70 °C i 10–20 minutter for å fulllyse celler og bakterier, frigjør nukleinsyrer, og inaktivere eventuelle potensielle nukleaser.

Binding: Tilsett bindingsbuffer og magnetisk perlesuspensjon til lysatet og bland. Under den høye ionestyrken til det denaturerende saltet, DNA adsorberes spesifikt på overflaten av de magnetiske kulene. Etter inkubering i flere minutter, fange opp perle-DNA-kompleksene ved hjelp av et magnetisk stativ og kast supernatanten.

Vasking:

Vaskebuffer I: Inneholder vanligvis høye konsentrasjoner av salt og etanol for å fjerne proteiner, lipider, og andre urenheter.

Vaskebuffer II: Inneholder vanligvis lave konsentrasjoner av salt og etanol for å fjerne salter og restinhibitorer.

Etter hvert vasketrinn, resuspender perlene, fange dem, og kast væsken. Gjenta 2–3 ganger.

Tørking: Etter fullstendig fjerning av vaskebufferen, la røret være åpent i romtemperatur i noen minutter eller bruk mild varme for å la gjenværende etanol fordampe helt, unngå interferens med påfølgende PCR-reaksjoner.

Eluering: Tilsett en elueringsbuffer med lite salt eller salt (f.eks., Tris-EDTA buffer eller sterilt vann), resuspender perlene, og inkuber ved 55–65°C i 5–10 minutter for å dissosiere DNA fra kulene. Endelig, fange perlene med et magnetstativ, og den resulterende supernatanten inneholder den rensede H. pylori DNA-mal.

2.3 Nukleinsyredeteksjon

Legg til den ekstraherte DNA-malen til en sanntids kvantitativ PCR (qPCR) reaksjonssystem.

Målgener: Vanlig utvalgte svært spesifikke konserverte gener av H. pylori inkluderer:

• Urease A-gen (ureA): Mest brukt, med ekstremt høy spesifisitet.
• 16S rRNA-gen: Svært bevart, egnet for identifikasjon på slektsnivå.
• cagA-genet: Et virulensgen som brukes til å skille høyvirulensstammer.

Reaksjon: Utfør amplifikasjon i et qPCR-instrument og overvåk fluorescenssignalet for å bestemme resultatene. Positive prøver vil vise en karakteristisk S-formet amplifikasjonskurve.

Kvalitetskontroll

Internkontroll (IC): Lagt til i begynnelsen av utvinningen for å overvåke suksessen til hele prosessen og unngå falske negativer.

Positive og negative kontroller: Inkludert i hvert eksperiment for å sikre effektiviteten til ekstraksjon og PCR-reagenser.

3. Utsikter og fremtidsretninger

Utsiktene for magnetisk perlebasert nukleinsyreekstraksjonsteknologi i H. pylori-deteksjon er omfattende og vil utvikle seg i følgende retninger:

• Fullt integrert “Prøve inn, Resultat ut” Systemer: Fremtidige trender involverer integrering av nukleinsyreekstraksjon, forsterkning, og deteksjon i en enkelt mikrofluidisk brikke eller patron. Brukere trenger bare å legge til prøven, og instrumentet fullfører automatisk hele prosessen og genererer en rapport. Dette vil i stor grad forenkle driften, forkorte deteksjonstiden (potensielt innvendig 1 time), og gjør den svært egnet for poliklinikker, primærsykehus, og til og med hjemmebruk.
• Multipleksdeteksjon og medikamentresistensgenanalyse: Høykvalitets nukleinsyrer ekstrahert via den magnetiske perlemetoden støtter multipleks qPCR-testing. En enkelt reaksjon kan ikke bare bestemme H. pylori-infeksjon, men også oppdage flere medikamentresistensgener (f.eks., klaritromycinresistensmutasjon 23S rRNA, levofloxacin resistens mutasjon gyrA), integrere molekylær diagnose og medikamentfølsomhetstesting for å gi direkte veiledning for presis klinisk behandling.
• Metagenomikk og belastningstyping: Høykvalitets DNA-ekstraksjon er en forutsetning for metagenomisk sekvensering (mNGS). Den magnetiske perlemetoden kan gi maler av høy kvalitet for mNGS, muliggjør forskning på H. pylori mikrobiota mangfold, evolusjonære forhold, og interaksjoner med andre mikroorganismer i infeksjonsmikromiljøet, og dermed fremme dypere mekanistiske studier.
• Popularisering av ikke-invasiv testing: Krakkbasert H. pylori DNA-testing (avføring antigen test, SAT) er en utmerket ikke-invasiv metode. Modningen av automatisert magnetisk perlebasert ekstraksjon vil gjøre storskala avføringsscreening mulig, egnet for barn, individer som ikke tåler endoskopi, og overvåking av effekt etter behandling.
• Kontinuerlig teknologisk optimalisering: Magnetiske perler, bufferformuleringer, og instrumentdesign vil fortsette å bli optimalisert for å oppnå raskere (forkorting til innsiden 20 minutter), mer kostnadseffektivt (redusere kostnadene per test), og grønnere (bruke mer miljøvennlige reagenser) utvinning av nukleinsyrer med høyere renhet.

4. Produktanbefaling

Shanghai Lingjun Biotechnology Co., Ltd. tilbyr ulike modeller av silikabaserte magnetiske perler som er mye brukt i patogen sykdomsdiagnostikk, spesielt 160013 magnetiske perler, som er egnet for Helicobacter pylori-nukleinsyreekstraksjon. De 160013 magnetiske perler gir ekstremt høy deteksjonsfølsomhet, muliggjør tidlig screening under infeksjon og verdifull tid for sykdomskontroll og forebygging.

【Produktspesifikasjoner】

Produktkode: 160013

Solid innhold: 50 mg/ml

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

【Produktparametere】

Aktiv gruppe: Si-OH

Magnetisk perlematrise: Silisiumdioksid

Gjennomsnittlig partikkelstørrelse: 1.2 µm

Magnetisk metningsstyrke: 65 ± 5 emu/g

【Produktfordeler】

Høy adsorpsjonshastighet: Maksimal utvinningsgrad overstiger 95%.

Utmerket fjæring og sterke magnetiske egenskaper for enkel betjening.

Høy renhet og følsomhet i nukleinsyreekstraksjon.

Moden produksjonsprosess med utmerket batch-til-batch-konsistens.

Konklusjon

Magnetisk perlebasert nukleinsyreekstraksjonsteknologi, med sine fordeler med automatisering, høy gjennomstrømning, høy renhet, og høy sikkerhet, har blitt gullstandardmetoden for nukleinsyrepreparering i Helicobacter pylori molekylær diagnostikk. Det sikrer ikke bare påliteligheten til gjeldende qPCR-testing, men fungerer også som et sentralt teknologisk grunnlag for rask fremgang, nøyaktig, og ikke-invasiv diagnose av H. pylori-infeksjon. Etter hvert som molekylære teknologier fortsetter å utvikle seg og integreres, bruken av magnetiske perler-baserte metoder på dette feltet vil bare bli mer dyptgripende og utbredt.

Leverandør

Shanghai Lingjun Biotechnology Co., Ltd.ble etablert i 2016 som er en profesjonell produsent av biomagnetiske materialer og nukleinsyreekstraksjonsreagenser.

Vi har rik erfaring innen utvinning og rensing av nukleinsyre, proteinrensing, celleseparasjon, kjemiluminescens, og andre tekniske felt.

Våre produkter er mye brukt på mange felt, som medisinsk testing, genetisk testing, universitetsforskning, genetisk avl, og så videre. Vi leverer ikke bare produkter, men kan også påta oss OEM, ODM, og andre behov. Hvis du har et relatert behov, ta gjerne kontakt med oss .