核酸提取仪基本原理和特点

2020年2月14日 01:35:47 来源: 互联网综合
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核酸提取仪(Nucleic Acid Extraction System)是应用配套的核酸提取试剂来自动完成样本核酸提取工作的仪器。广泛应用在疾病控制中心、临床疾病诊断、输血安全、法医学鉴定、环境微生物检测、食品安全检测、畜牧业和分子生物学研究等多种领域。

分类:

1. 根据仪器型号大小不同划分 [1] 

1) 自动液体工作站

自动液体工作站是功能非常强大的设备,液体分液、吸液等自动完成,甚至能通过整合扩增、检测等功能,实现标本提取、扩增、检测全自动化。提取核酸只是其功能的一个应用,不太适合常规实验室提取核酸,一般都应用在单一类标本并且一次提取标本量非常大(至少96个,一般几百个)的实验需求上。自动工作站的平台建立及平台的运作,需要比较大的资金。

2) 小型自动核酸提取仪

小型的自动化仪器是通过运行结构的特殊性来达到自动提取核酸的目的,可以在任何实验室得到应用。

2. 根据提取原理不同划分

1) 采用离心柱法的仪器

离心柱法核酸提取仪主要采用离心机和自动移液装置相结合的方法,通量一般在1-12个样本,操作时间和手工提取差不多,并不能提高实际工作效率,且价格昂贵,不同型号仪器的耗材也不能通用,仅适合经费充足的大型实验室使用。

2) 采用磁珠法的仪器

以磁珠为载体,利用磁珠在高盐低PH值下吸附核酸,在低盐高PH值下与核酸分离的原理,再通过移动磁珠或转移液体来实现核酸的整个提取纯化过程。由于其原理的独特性,所以可设计成很多种通量,既可以单管提取,也可以提取8-96个样本,且其操作简单快捷,提取96个样本仅需30-45min,大大提高了实验效率,且成本低廉,因而可以在不同实验室使用,是目前市场上的主流仪器。


磁珠法核酸提取仪的基本原理

磁珠法核酸提取仪一般分为抽吸法和磁棒法两种 [2]  :

1. 抽吸法,也叫移液法,是通过固定磁珠、转移液体来实现核酸的提取,一般通过操作系统控制机械臂来实现转移。提取过程如下:

1) 裂解:在样品中加入裂解液,通过机械运动及加热实现反应液的混匀及充分反应,细胞裂解,释放核酸。

2) 吸附:在样品裂解液中加入磁珠,充分混匀,利用磁珠在高盐低PH值下对核酸具有很强亲和力的特点,吸附核酸,在外加磁场作用下,磁珠与溶液分离,利用吸头将液体移出弃至废液槽,吸头弃掉。

3) 洗涤:撤去外加磁场,换用新吸头加入洗涤缓冲液,充分混匀,去除杂质,在外加磁场作用下,将液体移出。

4) 洗脱:撤去外加磁场,换用新吸头加入洗脱缓冲液,充分混匀,结合的核酸即与磁珠分离,从而得到纯化的核酸。

磁珠法分离原理

2. 磁棒法

磁棒法是通过固定液体,转移磁珠来实现核酸的分离,原理和过程与抽吸法的一样,不同的是磁珠和液体分离的方式。磁棒法是通过磁棒对磁珠的吸附将磁珠从废液中分离开,放入下一步的液体中,实现核酸的提取。


磁珠法核酸提取仪的特点

1. 能够实现自动化、高通量操作。

2. 操作简单、快速。

3. 安全环保。

4. 高纯度,高得率。

5. 无污染,且结果稳定。

6. 成本低廉,便于广泛应用。

7. 可以同时处理不同类型的样本。


注意事项:

1. 仪器的安装环境:正常的大气压(海拔高度应该低于3000m)、温度20-35℃、典型使用温度25℃、相对湿度10%-80%、畅通流入的空气为35℃或以下。

2. 避免将仪器放置在靠近热源的地方,如电暖炉;同时为防止电子元件的短路,应避免水或者其他液体溅入其中。

3. 进风口和排风口均位于仪器背面,同时避免灰尘或纤维在进风口聚集,保持风道的畅通。

4. 核酸提取仪离其他竖直面至少10cm,

5. 仪器接地:为了避免触电事故,仪器的输入电源线必须接地。

6. 远离带电电路:操作人员不得擅自拆解仪器,更换元件或进行机内调节必须有持证的专业维修人员完成,不要在接通电源的情况下更换元件。