การสกัดดีเอ็นเอเป็นขั้นตอนแรกที่สำคัญในการทดลองทางอณูชีววิทยาหลายอย่าง. ตั้งแต่การวินิจฉัยทางการแพทย์ไปจนถึงนิติเวช, การได้รับ DNA คุณภาพสูงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวิเคราะห์ขั้นปลายน้ำที่ประสบความสำเร็จ. อย่างไรก็ตาม วิธีการสกัด DNA แบบเดิมๆ อาจเป็นเรื่องที่น่าเบื่อได้, ใช้เวลานาน, และต้องใช้สารเคมีที่เป็นพิษ.
นี่คือที่มาของความมหัศจรรย์ของลูกปัดแม่เหล็ก! มีสองวิธีในการสกัด DNA โดยใช้เม็ดแม่เหล็ก, หนึ่งคือการสกัดด้วยตนเอง, และอีกวิธีหนึ่งคือการใช้ เครื่องสกัดกรดนิวคลีอิก.
อ่านต่อเพื่อเรียนรู้ทั้งหมดเกี่ยวกับเครื่องมือเหล่านี้และพลังพิเศษของเครื่องมือเหล่านี้เมื่อพูดถึงการปฏิวัติ การทำให้ดีเอ็นเอบริสุทธิ์.
ลูกปัดแม่เหล็ก, หรือที่เรียกว่าอนุภาคแม่เหล็ก, เป็นอนุภาคทรงกลมขนาดเล็กที่ทำจากเหล็กออกไซด์เช่นแมกนีไทต์. คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของพวกเขา? พวกมันกลายเป็นแม่เหล็กเมื่อมีสนามแม่เหล็ก. ช่วยให้จัดการและแยกชิ้นส่วนได้ง่ายโดยใช้แม่เหล็ก.
ข้อดีที่สำคัญบางประการของลูกปัดแม่เหล็ก:
คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้เม็ดบีดแม่เหล็กเป็นเครื่องมืออเนกประสงค์สำหรับการแยกและทำให้ DNA บริสุทธิ์ในห้องปฏิบัติการ. แต่พวกเขาใช้เวทย์มนตร์ได้อย่างไร? อ่านต่อ!
เม็ดบีดแม่เหล็กทำให้พื้นผิวแข็งซึ่ง DNA สามารถจับยึดได้, ทำให้แยกจากส่วนประกอบตัวอย่างอื่นๆ ได้. สิ่งนี้เกิดขึ้นในสามขั้นตอนหลัก:
ขั้นตอนแรกที่สำคัญนี้เกี่ยวข้องกับการบ่มเม็ดแม่เหล็กด้วยตัวอย่าง DNA ภายใต้เงื่อนไขที่ส่งเสริมการดูดซับ DNA ไปยังพื้นผิวของเม็ดบีด. ตัวอย่างเช่น, เกลือ chaotropic ที่รบกวนพันธะไฮโดรเจนมักใช้เพื่อช่วยจับ DNA กับเม็ดแม่เหล็กที่เคลือบด้วยซิลิกา.
เมื่อ DNA ถูกตรึงไว้บนเม็ดบีด, สามารถแยกได้โดยใช้แม่เหล็ก. สารปนเปื้อนและสิ่งสกปรกจะยังคงอยู่ในสารละลายและถูกชะล้างออกไป, ทิ้ง DNA สะอาดที่ติดอยู่กับเม็ดแม่เหล็ก.
ในที่สุด, DNA บริสุทธิ์จะถูกปล่อยออกมาจากเม็ดบีดในระหว่างขั้นตอนการชะล้าง. ซึ่งมักใช้บัฟเฟอร์เกลือต่ำ ซึ่งทำให้ DNA แยกตัวออกจากพื้นผิวเม็ดบีด. ลูกปัดแม่เหล็กถูกดึงออกไป, ออกจากความบริสุทธิ์, DNA ที่เข้มข้นในสารละลายสำหรับการวิเคราะห์ขั้นปลาย.
ผลลัพธ์? เร็ว, การสกัด DNA อย่างง่ายโดยไม่ต้องใช้ตัวทำละลายอินทรีย์หรือการตกตะกอนของเอธานอล!
ลูกปัดแม่เหล็กหลากหลายชนิดที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันมีจำหน่ายในท้องตลาดแล้ว. มาดูตัวเลือกยอดนิยมบางส่วนกัน:
พื้นผิวซิลิกาจับกับ DNA ได้อย่างง่ายดายเมื่อมีเกลือที่ก่อให้เกิดความวุ่นวาย เช่น กัวนิดิเนียม คลอไรด์ หรือโซเดียมไอโอไดด์. การซักจะขจัดสิ่งปนเปื้อน, และดีเอ็นเอสามารถชะออกได้อย่างง่ายดายโดยใช้น้ำหรือบัฟเฟอร์เกลือต่ำ. เม็ดซิลิกามีราคาไม่แพงและให้การฟื้นตัวของ DNA สูง.
สิ่งเหล่านี้จับกับโมเลกุลที่มีไบโอติน เช่น โปรตีน, ดีเอ็นเอ, และแอนติบอดี. มักใช้เพื่อตรึงโอลิโกนิวคลีโอไทด์ที่มี biotinylated เพื่อการจับ DNA แบบกำหนดเป้าหมาย. เม็ดบีดที่เคลือบด้วยสเตรปตะวิดินมีการจับที่ไม่จำเพาะต่ำและมีจลนพลศาสตร์ในการจับที่รวดเร็ว.
พื้นผิวคาร์บอกซิลที่มีประจุลบมีปฏิกิริยารุนแรงกับกลุ่มที่มีประจุบวกบนสารชีวโมเลกุล เช่น โปรตีน. ซึ่งช่วยให้สามารถเลือกเพิ่มคุณค่าของโมเลกุลที่ประกอบด้วยกลุ่มอะมิโน เช่น DNA ได้. เม็ดบีดคาร์บอกซิลมีประโยชน์สำหรับการควบคู่โควาเลนต์ของเอนไซม์หรือแอนติบอดี.
สิ่งเหล่านี้มักใช้สำหรับการมีเพศสัมพันธ์โควาเลนต์ของ DNA หรือโอลิโกนิวคลีโอไทด์, ให้พื้นผิวสำหรับการปรับเปลี่ยนแบบกำหนดเอง. เม็ดบีดเอมีนมีการยึดเกาะที่ไม่จำเพาะต่ำ.
สิ่งเหล่านี้ถูกเคลือบด้วยรีคอมบิแนนท์โปรตีน A หรือโปรตีน G, ซึ่งจับบริเวณ Fc ของแอนติบอดี. เม็ดบีดสามารถเลือกตรึงและทำให้แอนติบอดีบริสุทธิ์สำหรับการประยุกต์ใช้ภูมิคุ้มกันบกพร่องได้.
เม็ดบีดแม่เหล็กที่หลากหลายนี้ให้ความยืดหยุ่นในการออกแบบโปรโตคอลการทำให้บริสุทธิ์สำหรับการสกัด DNA จากตัวอย่างทุกประเภท!
ลูกปัดแม่เหล็กเพรียวลม การทำให้ดีเอ็นเอบริสุทธิ์ ในเทคนิคอณูชีววิทยามากมาย:
การสกัด DNA แบบดั้งเดิมเกี่ยวข้องกับการตกตะกอนที่น่าเบื่อหรือขั้นตอนการแยกคอลัมน์. ลูกปัดแม่เหล็กมีข้อดีหลายประการ:
การเริ่มต้นใช้งานลูกปัดแม่เหล็กเป็นเรื่องง่าย. การใช้งานช่วยลดขั้นตอนการหมุนเหวี่ยงหรือสุญญากาศหลายขั้นตอน, โปรโตคอลที่มีความยาว, และตัวทำละลายอินทรีย์ที่เป็นอันตราย. เพียงเพิ่มตัวอย่าง, ฟักไข่ลูกปัด, แม่เหล็ก, ล้าง, and elute – done!
การจับ DNA เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว. การแยกด้วยแม่เหล็กช่วยเพิ่มความเร็วในการแยกได้อย่างมากเมื่อเทียบกับการหมุนเหวี่ยงหรือการกรอง. การทำให้บริสุทธิ์สามารถเสร็จสิ้นได้ภายในเวลาเพียงเล็กน้อย 10-15 นาที.
การฟื้นตัวของ DNA อยู่ในระดับสูงอย่างต่อเนื่อง (โดยทั่วไป 60-90%) ต้องขอบคุณบัฟเฟอร์การยึดเกาะที่ปรับให้เหมาะสมและขั้นตอนการล้าง.
เทคโนโลยีการแยกด้วยแม่เหล็กสามารถปรับขนาดได้อย่างง่ายดายตั้งแต่การเตรียมแต่ละขั้นตอนไปจนถึงรูปแบบอัตโนมัติที่มีปริมาณงานสูง เช่น เพลต 96 หลุม.
อนุภาคแม่เหล็กเป็นทางเลือกที่เหมาะสมแทนเสาหมุนหรือระบบกรอง. และการประมวลผลที่เป็นมิตรต่อระบบอัตโนมัติช่วยลดต้นทุนแรงงาน.
การทำให้บริสุทธิ์อย่างอ่อนโยนช่วยรักษาขนาดและความเสถียรของ DNA. การไม่มีแรงเฉือนเชิงกลจะช่วยป้องกันการสลายตัวของชิ้นส่วนดีเอ็นเอขนาดยาว.
ประเภทเม็ดบีดและเคมีพื้นผิวที่หลากหลายรองรับตัวอย่างหลากหลายประเภทและความต้องการในการทำให้บริสุทธิ์.
การจัดการด้วยแม่เหล็กช่วยให้ระบบอัตโนมัติสมบูรณ์แบบโดยใช้หุ่นยนต์ขนถ่ายของเหลวและตัวแยกแม่เหล็ก. ช่วยให้สามารถสกัด DNA ในปริมาณมากได้อย่างง่ายดาย.
ข้อดีเหล่านี้ทำให้ลูกปัดแม่เหล็กเป็นตัวเลือกแรกสำหรับความคล่องตัว, การสกัด DNA คุณภาพสูงในห้องปฏิบัติการและการใช้งานจำนวนมาก!
ตอนนี้เราได้พูดถึงพื้นฐานของการสกัด DNA เม็ดแม่เหล็กแล้ว, มาดูขั้นตอนโปรโตคอลทั่วไปโดยย่อกัน:
และนั่นก็คือ! ขณะนี้ DNA พร้อมสำหรับการใช้งานดาวน์สตรีม เช่น PCR แล้ว, การเรียงลำดับ, จีโนไทป์, และอื่น ๆ. การปรับโปรโตคอลพื้นฐานนี้ให้เข้ากับตัวอย่างหรือความต้องการปริมาณงานที่แตกต่างกันนั้นทำได้ตรงไปตรงมาด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพเพียงเล็กน้อย.
ฉัน. Objective Learn and master the basic principles and detection methods of Restriction Fragment Length…
In 1974, Evans first combined chromosome banding techniques with in situ hybridization to improve localization…
Introduction of Situ PCR In scientific research, the establishment of each new technology brings forth…
With the development of molecular biology techniques, various methods for detecting gene structures and mutations…
Introduction AFLP is a DNA molecular marker technology that detects DNA polymorphism by restricting the…
In-situ PCR, or in-situ polymerase chain reaction, is a technique used in scientific research. Each…