手機(jī)版
化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
化工儀器網(wǎng)小程序
官方微信
公眾號(hào)：chem17
掃碼關(guān)注視頻號(hào)
核酸提取儀百科：工作原理、分類及特點(diǎn)
一、核酸提取儀概述
核酸提取儀是分子實(shí)驗(yàn)前置專用自動(dòng)化前處理設(shè)備，廣泛服務(wù)于臨床基因診斷、微生物檢測(cè)、動(dòng)植物分子育種、法醫(yī)鑒定、二代測(cè)序等領(lǐng)域，核心作用替代手工抽提方式自動(dòng)化完成樣本內(nèi)DNA、RNA純化整套流程。設(shè)備依托磁控、溫控、機(jī)械振蕩、紫外消殺一體化模組協(xié)同運(yùn)行，大幅降低人工操作帶來的交叉污染、數(shù)據(jù)重復(fù)性差、提取效率低下等問題，是分子實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化硬件設(shè)備，配套離心管、深孔板、磁棒套、試劑盒等生化耗材使用。
目前市場(chǎng)主流技術(shù)路線為磁棒轉(zhuǎn)移式磁珠提取，寧波新芝生物NP-2032、NP-1096兩款機(jī)型為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化磁珠提取代表機(jī)型，分別覆蓋中通量、高通量兩類主流使用場(chǎng)景，適配醫(yī)院檢驗(yàn)科、第三方檢測(cè)、高?？蒲?、疾控中心等不同機(jī)構(gòu)需求。
二、工作原理
行業(yè)主流磁棒轉(zhuǎn)移式核酸提取儀擁有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化工作邏輯，寧波新芝全系設(shè)備均采用該技術(shù)路線，完整流程分為裂解、核酸吸附、多輪洗滌、核酸洗脫四大核心階段，整套工序由設(shè)備程控自動(dòng)化執(zhí)行。
設(shè)備內(nèi)置磁棒架與配套磁棒套組件，磁棒可產(chǎn)生可控磁場(chǎng)吸附表面修飾硅基官能團(tuán)的超順磁珠，磁棒套隔絕磁場(chǎng)后磁珠脫落于反應(yīng)液；通過磁棒帶動(dòng)磁珠在不同試劑孔位往復(fù)轉(zhuǎn)移，搭配磁棒套上下往復(fù)振蕩混勻，完成全流程反應(yīng)。
細(xì)胞裂解階段
設(shè)備可精準(zhǔn)調(diào)控裂解溫度區(qū)間20~120℃，配合裂解緩沖液、蛋白酶K破壞細(xì)胞膜、核膜，釋放基因組DNA、病毒RNA、細(xì)胞內(nèi)核酸物質(zhì)，針對(duì)RNA樣本可同步抑制核酸降解反應(yīng)，組織、血液、病毒拭子等各類樣本均可適配溫控裂解程序。
核酸特異性吸附
體系維持高鹽低pH環(huán)境，磁珠表面硅羥基與核酸磷酸骨架產(chǎn)生靜電結(jié)合，蛋白質(zhì)、多糖、血紅素、脂類等雜質(zhì)留存液相，實(shí)現(xiàn)核酸與雜質(zhì)初步分離；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)磁珠回收率可達(dá)98%以上，核酸整體回收率高于95%，保障核酸產(chǎn)出量穩(wěn)定。
雜質(zhì)洗滌階段
磁珠攜帶核酸復(fù)合物轉(zhuǎn)移至洗滌孔，設(shè)備多次自動(dòng)混勻沖洗，去除鹽離子、變性蛋白、PCR抑制物等干擾雜質(zhì)，洗滌次數(shù)、混勻時(shí)長可自定義編輯，降低下游擴(kuò)增、測(cè)序干擾風(fēng)險(xiǎn)。
核酸洗脫階段
切換中性低鹽洗脫環(huán)境，解除磁珠與核酸結(jié)合作用力，核酸游離至洗脫緩沖液內(nèi)完成收集，產(chǎn)出核酸純度滿足熒光定量PCR、基因測(cè)序、基因型鑒定、組織分型等全部下游分子實(shí)驗(yàn)。
三、核酸提取儀主流分類方式
結(jié)合行業(yè)設(shè)備劃分標(biāo)準(zhǔn)與寧波新芝設(shè)備產(chǎn)品線，可按照樣本通量、設(shè)備技術(shù)原理、使用場(chǎng)景三大維度完成分類，各類設(shè)備參數(shù)、適配場(chǎng)景區(qū)分清晰。
（一）按樣本通量劃分
中通量32通道機(jī)型（代表：新芝NP-2032）
單次最大處理樣本32個(gè)，單樣本處理體積區(qū)間30~1000μL，磁棒配置數(shù)量32根，提純孔間CV變異系數(shù)小于3%，程序存儲(chǔ)容量可達(dá)100組，裂解、洗脫溫度均可20~120℃自定義調(diào)節(jié)，單批次提取時(shí)長14~50min，適配中小型醫(yī)院、高校常規(guī)實(shí)驗(yàn)室、基層疾控、小型第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)。整機(jī)采用96深孔板搭配磁棒套耗材結(jié)構(gòu)，自動(dòng)化程度高、機(jī)身體積適中，可放置生物安全柜內(nèi)獨(dú)立運(yùn)行。
高通量96/24雙通道模塊化機(jī)型（代表：新芝NP-1096）
作為32通道機(jī)型升級(jí)款，模塊化支持96通道、24通道自由切換，同時(shí)兼容常規(guī)體積20~1000μL、大體積100~5000μL兩類樣本處理規(guī)格，單批次提取耗時(shí)20~40min，面向大規(guī)模臨床篩查、批量微生物檢測(cè)、二代測(cè)序樣本前處理、大批量動(dòng)植物育種樣本等高通量場(chǎng)景，適配疾控中心、大型三甲醫(yī)院、第三方連鎖檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室。設(shè)備支持定制單試條耗材，適配小批量應(yīng)急檢測(cè)需求，兼顧高通量與靈活使用需求。
?。ǘ┌春诵姆蛛x技術(shù)劃分
磁棒轉(zhuǎn)移磁珠法（市場(chǎng)主流，新芝全系機(jī)型采用）
依靠磁棒攜帶磁珠跨孔移動(dòng)，液體固定在反應(yīng)板內(nèi)，無移液針抽吸動(dòng)作，氣溶膠污染風(fēng)險(xiǎn)低、混勻充分、樣本間誤差小；整機(jī)無需配套離心機(jī)，自動(dòng)化集成度高，適配絕大多數(shù)生物樣本，也是當(dāng)前儀器廠商主力研發(fā)路線。
離心柱半自動(dòng)提取設(shè)備
依靠離心力驅(qū)動(dòng)液體穿透硅膠膜完成核酸吸附，通量低、人工干預(yù)步驟多，無法適配批量樣本處理，長片段核酸易受離心剪切力斷裂，僅少量小型實(shí)驗(yàn)室用于微量簡易樣本提取。
（三）按使用場(chǎng)景劃分
臺(tái)式實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)型
NP-2032、NP-1096均屬于臺(tái)式固定機(jī)型，配備全彩觸控大屏、內(nèi)置紫外定時(shí)消殺、開門防報(bào)警、排風(fēng)防氣溶膠系統(tǒng)，功能模組完整，可長期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，為實(shí)驗(yàn)室常規(guī)固定配套設(shè)備。
便攜式低通量提取設(shè)備
適配野外應(yīng)急、口岸現(xiàn)場(chǎng)快檢，僅支持小通量樣本快速粗提，核酸純度、重復(fù)性弱于臺(tái)式設(shè)備，不作為常規(guī)實(shí)驗(yàn)室主力設(shè)備。
四、主流磁棒式核酸提取儀核心特點(diǎn)
（一）通用性能特點(diǎn)（新芝全系列共有）
提取高效穩(wěn)定
核酸回收率＞95%，磁珠回收率＞98%，孔間提純誤差控制極低，標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械動(dòng)作消除人工操作誤差，批次核酸得率、純度波動(dòng)極小；單批次最快14min即可完成全部樣本純化，大幅壓縮批量前處理工時(shí)。
樣本通用適配
設(shè)備配套對(duì)應(yīng)試劑盒可處理全血、血清、血漿、動(dòng)植物組織、培養(yǎng)細(xì)胞、細(xì)菌、病毒拭子、法醫(yī)檢材等多類型樣本，支持總核酸、基因組DNA、RNA三類靶向純化程序自定義，裂解、洗脫溫度、混勻速度、時(shí)長均可自由設(shè)置，內(nèi)置100組程序存儲(chǔ)空間，滿足多元化實(shí)驗(yàn)方案需求。
全流程安全防護(hù)
內(nèi)置可定時(shí)UV紫外消毒模塊，搭配排風(fēng)風(fēng)扇抑制氣溶膠擴(kuò)散；設(shè)備運(yùn)行過程開門自動(dòng)報(bào)警，杜絕操作風(fēng)險(xiǎn)；配套無苯、無氯仿環(huán)保試劑盒，搭配一次性耗材，減少實(shí)驗(yàn)人員與裂解試劑直接接觸，降低生物、化學(xué)雙重安全隱患。
智能便捷操控
整機(jī)配備大屏幕全彩觸控交互面板，可視化程序編輯界面，支持自定義快捷程序一鍵啟動(dòng)；機(jī)身預(yù)留可視化觀察窗，實(shí)驗(yàn)過程實(shí)時(shí)查看反應(yīng)狀態(tài)，新手簡單培訓(xùn)即可獨(dú)立完成全部操作流程。
（二）NP-2032（32通量）專屬特點(diǎn)
專為中小批量臨床基因分析、常規(guī)科研設(shè)計(jì)，整機(jī)噪音低，機(jī)身結(jié)構(gòu)緊湊可放置生物安全柜；固定32根磁棒配套96深孔板磁棒套結(jié)構(gòu)，處理體積下限30μL適配微量樣本檢測(cè)，孔間CV值小于3%，微量核酸提取重復(fù)性優(yōu)異，是中小型實(shí)驗(yàn)室性價(jià)比主力機(jī)型。
?。ㄈ㎞P-1096（96/24模塊化）專屬特點(diǎn)
在32通道機(jī)型基礎(chǔ)上完成通量、處理體積全面升級(jí)，模塊化設(shè)計(jì)可自由切換96高通量、24中通量兩種工作模式，支持5000μL大體積樣本處理；提取速度進(jìn)一步優(yōu)化，96樣本最快20min完成整套純化，適配大規(guī)模批量篩查、二代測(cè)序海量樣本前處理；支持定制專用耗材試條，兼顧大批量常規(guī)檢測(cè)與少量應(yīng)急樣本提取雙重需求。
五、核酸提取儀應(yīng)用領(lǐng)域
依托穩(wěn)定的核酸純化性能，磁棒式核酸提取儀覆蓋生物檢測(cè)全產(chǎn)業(yè)鏈，結(jié)合新芝設(shè)備配套應(yīng)用方案，主要應(yīng)用場(chǎng)景分為八大板塊：
臨床分子診斷：各類疾病分子篩查、病原微生物核酸檢測(cè)、基因型鑒定、組織分型，是醫(yī)院檢驗(yàn)科、病理科核心前處理設(shè)備；
食品安全與微生物檢測(cè)：食品基質(zhì)致病菌、微生物核酸分離，完成食品安全風(fēng)險(xiǎn)篩查；
法醫(yī)司法鑒定：微量檢材DNA純化，滿足個(gè)體識(shí)別、物證基因分析需求；
動(dòng)植物分子育種：植物組織、作物樣本核酸提取，用于遺傳分析、品種基因鑒定；
分子生物學(xué)基礎(chǔ)科研：細(xì)胞、細(xì)菌核酸純化，支撐細(xì)胞生物學(xué)、基因表達(dá)相關(guān)實(shí)驗(yàn)；
二代測(cè)序樣本前處理：大批量樣本統(tǒng)一純化，保障測(cè)序核酸模板純度與產(chǎn)出量；
環(huán)境微生物監(jiān)測(cè)：水體、土壤微生物核酸提取，配套環(huán)境檢測(cè)整套方案；
疾控公共衛(wèi)生篩查：突發(fā)傳染病大批量樣本快速核酸前處理，適配應(yīng)急批量檢測(cè)工作。
六、樣本測(cè)試分析
推薦配套試劑
六、樣本測(cè)試分析
推薦配套試劑
以寧波新芝NP-2032、NP-1096為代表的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)型，通過通量分層設(shè)計(jì)，精準(zhǔn)匹配小型實(shí)驗(yàn)室、大型檢測(cè)機(jī)構(gòu)差異化采購需求。
核酸提取作為所有分子實(shí)驗(yàn)的前置關(guān)鍵步驟，設(shè)備的提取穩(wěn)定性、安全性、自動(dòng)化程度直接決定下游PCR、測(cè)序、基因分型等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠性。未來設(shè)備將向更高通量、更大體積兼容、智能化程序聯(lián)動(dòng)、一體化流水線配套方向迭代，持續(xù)提升分子實(shí)驗(yàn)室整體檢測(cè)效率與標(biāo)準(zhǔn)化水平。
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
采購中心