在生命科學研究、醫學診斷以及眾多相關領域,核酸提取作為一項基礎且關鍵的技術,是開啟后續深入研究的“鑰匙”。傳統手工核酸提取方法操作繁瑣、耗時久,且易受人為因素干擾,難以滿足現代科研對高效、精準的需求。隨著科技的飛速發展,核酸提取儀應運而生,為科研實驗帶來了革命性的改變,極大地提升了核酸提取的效率與質量,博清生物科技(南京)有限公司研發生產的核酸提取儀成為科研人員不可或缺的得力助手。
核酸提取儀的工作原理與技術核心
博清生物科技(南京)有限公司研發生產的核酸提取儀的設計精妙,集成了多種先進技術以實現高效、精準的核酸提取。其核心原理基于不同物質對核酸的吸附與分離特性,目前主流的技術包括磁珠法和柱式法。
磁珠法是當前應用廣泛且備受青睞的技術之一。在該方法中,磁珠表面經過特殊處理,包被了能夠在特定條件下與核酸特異性結合的材料。當含有核酸的樣本與磁珠混合時,在高鹽低pH值環境下,核酸會吸附到磁珠表面。隨后,通過外部磁場的作用,可將吸附有核酸的磁珠分離出來,棄去上清液,實現雜質的初步去除。接著,在低鹽高pH值條件下,核酸又會從磁珠上洗脫下來,從而得到純化的核酸。整個過程中,儀器通過精確控制反應體系的溫度、混合時間與力度等參數,確保磁珠與核酸充分結合與分離,極大地提高了提取的效率與純度。同時,磁珠法的自動化程度高,減少了人工操作帶來的誤差,保證了實驗結果的穩定性和重復性。
柱式法則是利用硅膠膜對核酸的吸附特性。當裂解后的樣本通過含有硅膠膜的離心柱時,核酸會吸附在硅膠膜上,而蛋白質、鹽等雜質則隨濾液被去除。隨后,通過一系列洗滌步驟進一步清除殘留雜質,最后使用洗脫液將核酸從硅膠膜上洗脫下來。在這個過程中,核酸提取儀能夠精準控制離心力、液體流速等關鍵因素,優化核酸與硅膠膜的結合及洗脫過程,實現高質量的核酸提取。
核酸提取儀在科研實驗中的優勢
高效自動化操作
傳統手工核酸提取需要科研人員手動完成樣本裂解、核酸吸附、洗滌、洗脫等多個繁瑣步驟,整個過程不僅耗時費力,而且在處理大量樣本時效率極低。博清生物科技(南京)有限公司研發生產的核酸提取儀實現了全流程的自動化,科研人員只需將樣本和相應試劑按要求放置在儀器指定位置,設定好提取程序,儀器便會自動運行,連續、快速地完成多個樣本的核酸提取工作。以常見的16孔板設計的核酸提取儀為例,一次可同時處理16個樣本,極大地提高了實驗通量,滿足了大規模科研項目以及臨床檢測等對大量樣本快速處理的需求,為科研工作節省了大量寶貴時間。
高純度與高回收率
核酸提取的純度和回收率直接影響后續實驗的成敗。手工操作由于難以精確控制反應條件和操作力度,容易導致核酸純度不高,且在多次轉移、洗滌過程中可能造成核酸損失,回收率較低。博清生物科技(南京)有限公司研發生產的核酸提取儀憑借其精密的儀器設計和精準的參數控制,能夠為核酸提取提供穩定、適宜的反應環境。在樣本裂解階段,可確保細胞充分破碎,核酸完全釋放;在吸附、洗滌過程中,能有效去除蛋白質、多糖、鹽離子等雜質,同時最大程度減少核酸的丟失,從而獲得高純度、高回收率的核酸產物。經核酸提取儀提取的核酸,其純度和完整性通常能夠滿足各類高端科研實驗的要求,如二代測序、熒光定量PCR等對核酸質量極為嚴苛的實驗。
實驗結果穩定可靠
人為因素是導致手工核酸提取實驗結果差異的重要原因之一,不同操作人員的技術熟練程度、操作習慣以及在實驗過程中的狀態等,都可能對提取結果產生影響,使得實驗結果的重復性和可比性較差。核酸提取儀通過標準化、自動化的操作流程,嚴格控制每一個實驗步驟的參數,減少了人為因素的干擾。無論在何時、由何人操作,只要實驗條件相同,都能獲得穩定、一致的核酸提取結果。這種高度的穩定性和可靠性為科研實驗數據的準確性和可重復性提供了堅實保障,使得科研人員能夠更加自信地基于實驗結果進行深入分析和研究。
核酸提取儀的實驗流程解析
樣本準備
根據實驗目的選取合適的樣本,常見的樣本類型包括血液、組織、細胞、細菌、病毒等。不同樣本的預處理方式有所不同。例如,血液樣本通常需要先進行離心處理,分離出血漿或血清;組織樣本則需經過勻漿處理,將組織塊破碎成單細胞懸液,以便后續裂解。在樣本準備階段,確保樣本的新鮮度和完整性至關重要,避免樣本受到污染或發生核酸降解 。
樣本裂解
將預處理后的樣本加入到含有裂解液的反應體系中。裂解液的成分根據樣本類型和核酸提取方法的不同而有所差異,其作用是破壞細胞膜和細胞核膜,使核酸釋放到溶液中。核酸提取儀通過振蕩、混合等方式,確保樣本與裂解液充分接觸,細胞得以充分裂解。同時,儀器可根據需要精確控制裂解過程的溫度和時間,以達到最佳的裂解效果。
核酸吸附與洗滌
若采用磁珠法,在樣本裂解液中加入磁珠懸浮液并充分混勻,使核酸吸附到磁珠表面。隨后,利用儀器內置的磁場裝置將磁珠吸附在反應容器一側,倒掉上清液,完成核酸與雜質的初步分離。接著,加入洗滌液,通過振蕩、混合和磁場分離等操作,多次洗滌磁珠,去除殘留的蛋白質、鹽等雜質。柱式法的操作則是將裂解液加入到含有硅膠膜的離心柱中,通過離心使核酸吸附在硅膠膜上,棄去濾液,然后用洗滌液多次洗滌硅膠膜,去除雜質。
核酸洗脫
在完成洗滌步驟后,向含有吸附核酸的磁珠或硅膠膜的反應體系中加入洗脫液。洗脫液的成分和 pH 值經過優化,能夠破壞核酸與磁珠或硅膠膜之間的結合力,使核酸從吸附介質上洗脫下來,收集含有核酸的洗脫液,即完成了核酸提取的全過程。
濃度與純度檢測
提取得到的核酸需要進行濃度和純度檢測,以評估提取效果是否滿足后續實驗要求。常用的檢測方法包括紫外分光光度計法和熒光定量法。紫外分光光度計通過測量核酸在260nm和280nm波長處的吸光度,計算A260/A280比值來評估核酸純度,純凈的DNA樣本該比值應在1.8左右,RNA樣本應在2.0左右;同時,根據260nm處的吸光度值可推算出核酸的濃度。熒光定量法則是利用熒光染料或熒光探針與核酸特異性結合,通過檢測熒光信號強度來精確測定核酸濃度,該方法靈敏度更高,尤其適用于低濃度核酸樣本的檢測。