Метод магнитных шариков: Лучший метод обнаружения патогенов

Сегодня, давайте рассмотрим применение экстракция нуклеиновых кислот на основе магнитных шариков при выявлении респираторных возбудителей. Это критическая технологическая интеграция, так как это напрямую определяет точность, чувствительность, и надежность последующих методов обнаружения нуклеиновых кислот (такие как qPCR и секвенирование). Экстракция на основе магнитных шариков стала основным методом экстракции нуклеиновых кислот и золотым стандартом при клиническом обнаружении патогенов..

1. Почему эффективная экстракция нуклеиновых кислот необходима для обнаружения респираторных патогенов

Образцы дыхательных путей (например, мазки из носоглотки, мокрота, и жидкость бронхоальвеолярного лаважа) очень сложны, содержащий:Большое количество клеток-хозяев и ДНК/РНК、Различные белки (в том числе муцины, иммуноглобулины, и ферменты)、Ионы соли и метаболические отходы、Потенциальные ингибиторы ПЦР (такие как гемоглобин, муцин, и некоторые терапевтические препараты).Эти компоненты могут серьезно мешать последующим этапам амплификации и обнаружения., приводящие к ложноотрицательным результатам (из-за торможения) или неточное количественное определение. Поэтому, необходим эффективный и чистый процесс экстракции и очистки нуклеиновых кислот..

2. Принцип экстракции нуклеиновых кислот на основе магнитных шариков

Экстракция на основе магнитных шариков — это метод, основанный на твердофазной обратимой иммобилизации. (СПРИ). Его основным компонентом является магнитный нано.- или микрогранулы с поверхностными функциональными группами (такие как карбоксильные группы).

Основной процесс, которые можно эффективно автоматизировать, обычно состоит из четырех этапов:

Лизис: Буфер для лизиса (обычно содержит соли гуанидина и поверхностно-активные вещества) разрушает вирусные капсиды или клеточные мембраны с высвобождением нуклеиновых кислот (РНК/ДНК) и создает условия, благоприятные для адсорбции нуклеиновых кислот на магнитных шариках..

Связывание: При определенных концентрациях солей и условиях pH, Молекулы нуклеиновой кислоты специфически адсорбируются на поверхности магнитных шариков посредством водородных связей и гидрофобных взаимодействий., формирование “магнитные шарики-нуклеиновая кислота” комплексы.

Стирка: Внешнее магнитное поле применяется для иммобилизации “магнитные шарики-нуклеиновая кислота” комплексы, и отработанная жидкость удаляется. Затем комплексы 2–3 раза промывают 70–80% раствором этанола для удаления белков., ионы соли, и другие примеси, оставив только чистый “магнитные шарики-нуклеиновая кислота” комплексы.

Элюирование: Магнитное поле удалено., и буфер с низким содержанием соли или чистая вода (например, TE-буфер или вода, не содержащая нуклеазы) добавлен. В этих изменившихся условиях, нуклеиновые кислоты десорбируются из гранул и растворяются в элюирующем буфере., получение раствора чистой нуклеиновой кислоты, готового для последующих экспериментов.

3. Преимущества экстракции на основе магнитных шариков при обнаружении респираторных патогенов

В контексте выявления респираторных мультипатогенов, преимущества экстракции на основе магнитных шариков особенно заметны:

3.1 Высокая чистота и высокий выход:

Эффективно удаляет сложные ингибиторы ПЦР из образцов дыхательных путей., значительное улучшение чувствительности обнаружения и снижение уровня ложноотрицательных результатов. Это крайне важно для образцов с низкой вирусной нагрузкой. (например, ранняя инфекция или бессимптомные носители).

3.2 Отличная совместимость с автоматизацией:

Весь процесс может быть полностью автоматизирован с помощью систем экстракции нуклеиновых кислот.. Это важно для высокопроизводительного тестирования. (например, масштабный скрининг и эпидемиологический надзор), возможность одновременной обработки десятков и сотен образцов, значительно повышает эффективность, и сокращение ошибок при ручном управлении и рисков биобезопасности..

3.3 Одновременная экстракция нескольких нуклеиновых кислот:

Многие наборы на основе магнитных шариков позволяют одновременно извлекать как РНК, так и ДНК..

Респираторные возбудители разнообразны., в том числе РНК-вирусы (например, вирус гриппа, SARS-CoV-2, респираторно-синцитиальный вирус RSV, риновирус) и ДНК-вирусы (например, аденовирус, бокавирус человека). Одна экстракция удовлетворяет потребности в обнаружении всех патогенов, что делает его высокоэффективным и экономичным.

3.4 Широкая применимость и гибкость:

Подходит не только для обычного обнаружения qPCR, но и для более сложных приложений, таких как секвенирование нового поколения. (НГС) и генотипирование.

NGS жизненно важен для обнаружения неизвестных патогенов и мониторинга их разновидностей., и высококачественные нуклеиновые кислоты являются предпосылкой успешного секвенирования..

3.5 Безопасность и пропускная способность:

Работа в закрытой трубке снижает образование аэрозолей., минимизация риска лабораторного заражения и перекрестного загрязнения между образцами.

Гибкие варианты производительности варьируются от приборов с 96 лунками для крупных лабораторий до систем с 8/16 лунками для небольших лабораторий или срочных проб..

Серийный номер	Номер продукта	Название продукта	Группа	Размер частиц	Концентрация	Технические характеристики
1	160011	на основе кремния Магнитные бусины	Si-OH	800нм	50мг/мл	2мл、10мл、50мл、500мл、1000мл
2	160013	на основе кремния Магнитные бусины	Si-OH	1.2мкм	50мг/мл	2мл、10мл、50мл、500мл、1000мл
3	160024	на основе кремния Магнитные бусины	Ся-ОН	1.4мкм	100мг/мл	2мл、10мл、50мл、500мл、1000мл
4	220011	на основе кремния Магнитные бусины	Si-OH	500нм	50мг/мл	2мл、10мл、50мл、500мл、1000мл
5	220012	на основе кремния Магнитные бусины	Si-OH	400нм	25мг/мл	2мл、10мл、50мл、500мл、1000мл

4. Примеры практического применения

4.1 Обнаружение нуклеиновой кислоты COVID-19:

Во время пандемии, Большинство лабораторий по всему миру использовали автоматизированные системы экстракции на основе магнитных шариков для извлечения РНК SARS-CoV-2 из образцов мазков из носоглотки., с последующим обнаружением RT-qPCR. Это наиболее широко распространенное приложение.

4.2 Респираторное мультиплексное тестирование:

Для панелей, посвященных гриппу A/B/COVID-19, РСВ/hMPV, или более широкие панели респираторных патогенов (одновременно обнаруживая более 20 патогены), Экстракция на основе магнитных шариков позволяет использовать одну экстракцию нуклеиновой кислоты из каждого образца для нескольких анализов обнаружения..

4.3 Скрининг патогенов пневмонии неизвестной причины:

В случаях тяжелой пневмонии, клиницистам необходимо быстро провести скрининг на все возможные патогены. Нуклеиновые кислоты, экстрагированные с помощью методов на основе магнитных шариков, можно использовать для мультиплексной ПЦР или непосредственно для метагеномного секвенирования следующего поколения. (МНГС) выявить возбудителя.

5. Challenges and Considerations

Despite its advantages, certain aspects require attention:

Расходы: 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 (например, varying sputum viscosity) may require optimized lysis conditions or preprocessing (например, sputum digestion).

Контроль качества: Regular calibration and maintenance of extraction instruments, as well as quality checks (например, ОД260/280) for extracted nucleic acid concentration and purity, are necessary to ensure batch-to-batch consistency.

6. Заключение

Технология экстракции нуклеиновых кислот на основе магнитных шариков, with its efficiency, чистота, автоматизация, и высокая пропускная способность, has become an indispensable cornerstone of modern respiratory pathogen molecular detection. It significantly enhances detection accuracy, чувствительность, и эффективность, 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.

В этом контексте, the various models of silica-based magnetic beads developed by Shanghai Lingjun Biotechnology Co., ООО. are widely used in the field of pathogen disease diagnostics. Эта технология обеспечивает чрезвычайно высокую чувствительность обнаружения., enabling early screening during infection and providing valuable time for disease control and prevention. Например, 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, быстрый магнитный отклик, 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.

Поставщик

Шанхайская биотехнологическая компания Линцзюнь., ОООбыл создан в 2016 который является профессиональным производителем биомагнитных материалов и реагентов для экстракции нуклеиновых кислот..

Мы имеем богатый опыт в экстракции и очистке нуклеиновых кислот., очистка белка, разделение клеток, хемилюминесценция, и другие технические области.

Наша продукция широко используется во многих областях., например, медицинское тестирование, генетическое тестирование, университетские исследования, генетическое разведение, и так далее. Мы не только поставляем продукцию, но и можем взять на себя OEM, ОДМ, и другие потребности. Если у вас есть соответствующая потребность, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам .