الشكل 1. مخطط تخطيطي لتركيبة الخرز المغناطيسي

02 مبدأ

تتضمن أنظمة الخرز المغناطيسي التجارية الخرز المغناطيسي، وبولي إيثيلين جليكول (PEG)، وأيونات الملح، وما إلى ذلك. العوامل الرئيسية التي تؤثر على استعادة الحمض النووي هي PEG، وحجم الحمض النووي وتركيزه، ووقت الحضانة، وما إلى ذلك. من بينها، يعد PEG العامل الحاسم. تتسبب التركيزات العالية من PEG وNaCl في تساقط الحمض النووي لطبقة الترطيب، والضغط على شكل كروي، و يتم الكشف عن مجموعات الفوسفات المشحونة سلبًا. ومن خلال تكوين "جسر كهربائي" بواسطة Na+ مع مجموعات الكربوكسيل على سطح الخرز المغناطيسي، يتم امتصاص الحمض النووي على الخرز المغناطيسي. بعد إزالة PEG وNaCl، يؤدي تأثير الترطيب إلى كسر الروابط الأيونية، ويتم تنقية الحمض النووي. يمكن ترسيب الحمض النووي بأطوال مختلفة بشكل انتقائي وفقًا للتغيرات في تركيزات PEG والملح.

الشكل 2. مخطط تخطيطي لمبدأ امتصاص الحمض النووي بواسطة الخرز المغناطيسي.

أالتطبيقات

تحظى الخرزات المغناطيسية بتقدير كبير في التسلسل عالي الإنتاجية نظرًا لخصائصها المتمثلة في الإنتاجية العالية وملاءمتها للأتمتة. تُستخدم على نطاق واسع في استخراج وتنقية وفرز الحمض النووي في بناء مكتبات التسلسل من الجيل التالي (NGS).

01 استخلاص الأحماض النووية

في طريقة استخلاص الخرز المغناطيسي، يمكن لمحلول تحلل الخلايا، الذي يعمل كمحلل بروتيني، أن يحلل الخلايا ويطلق الأحماض النووية. تكون الخرز المغناطيسي مشحونة إيجابيا وتميل إلى امتصاص الأحماض النووية المشحونة سلبًا. بعد الارتباط، تتم إزالة الشوائب من خلال الغسيل والتقاط المجال المغناطيسي. أخيرًا، يتم فصل الأحماض النووية باستخدام محلول تحلل. يمكن استخدام الحمض النووي/الحمض النووي الريبي المنقى في اختبارات مثل تفاعل البوليميراز المتسلسل. يتم تطبيق هذه الطريقة على نطاق واسع في صناعة التشخيص وتدعم استخراج الأحماض النووية عالي الإنتاجية والآلي.

الشكل 3. مخطط تخطيطي لعملية استخلاص الأحماض النووية باستخدام الخرز المغناطيسي.

02 تنقية الحمض النووي

الغرض من تنقية الحمض النووي هو إزالة الشظايا غير المستهدفة. تمتص الخرز المغناطيسي الشظايا الكبيرة بشكل تفضيلي. من خلال التحكم في نسبة الخرز المغناطيسي، يمكن امتصاص الحمض النووي بأحجام معينة بشكل انتقائي، ويمكن التخلص من الشظايا الصغيرة في السائل العلوي. أخيرًا، يتم غسل الحمض النووي المستهدف واستعادته. غالبًا ما يتم استخدامه لإزالة الشظايا الصغيرة مثل ثنائيات المحول/ثنائيات البادئ، أو لتخصيب العينة.

الشكل 4. مخطط تخطيطي لعملية تنقية الحمض النووي.

أثناء عملية تنقية الحمض النووي باستخدام الخرز المغناطيسي، سيكون هناك بعض فقدان العينة. يمكن حساب كفاءة الاسترداد بالصيغة: كفاءة الاسترداد = (كتلة الحمض النووي بعد التنقية / كتلة الحمض النووي المدخل) × 100٪. تُظهر البيانات أن ثبات الدفعة للخرز المغناطيسي Yeasen DNA جيد، وكفاءة الاسترداد قابلة للمقارنة مع الخرز المغناطيسي XP، مما يجعلها منتجًا بديلاً فعالاً من حيث التكلفة.

الجدول 1. حساب كفاءة استعادة الخرز المغناطيسي

عينة متوازية	عينة	الإدخال (ng)	تنقية الحمض النووي(1.8×)
			أبعد التنقية(نج)	نسبة الاسترداد %	أمتوسط ​​نسبة التعافي
العينة الموازية 1	أ-XP	169.5	153.25	90.41%	90.41%
	ب-ي-س		159.75	94.25%	94.50%
	سي واي اس		162	95.58%
	د-ي-س		158.75	93.66%
العينة الموازية 2	أ-XP		156	92.04%	92.04%
	ب-ي-س		156.5	92.33%	93.51%
	سي واي اس		160	94.40%
	د-ي-س		159	93.81%

【ملاحظة】: تم الحصول على بيانات اختبار الخرز المغناطيسي من شركة معينة للتكنولوجيا الحيوية في شنغهاي. في الجدول، تمثل A الخرز المغناطيسي AMPure XP؛ تمثل B وC وD ثلاث دفعات مختلفة من الخرز المغناطيسي Yeasen على التوالي.

03 الحمض النووي اختيار الحجم المزدوج

تتطلب عملية التسلسل الجيني للجيل التالي (NGS) أن تصل مكتبات التسلسل الجيني للجيل التالي إلى طول معين. يتم استخدام فحص الشظايا لاختيار الشظايا المستهدفة من الحمض النووي المجزأ. بالاستفادة من الخاصية التي تتمثل في أن الخرز المغناطيسي يمتص بشكل تفضيلي الشظايا الكبيرة، بعد الجولة الأولى من امتصاص الشظايا الكبيرة، يتم التخلص من الخرز المغناطيسي ويتم الاحتفاظ بالسائل العلوي، مع بقاء الشظايا المستهدفة في السائل العلوي. في الجولة الثانية، تمتص الخرز المغناطيسي الشظايا المستهدفة، وبعد التخلص من السائل العلوي، يتم غسل الشظايا المستهدفة واستعادتها.

الشكل 5.اختيار حجم مزدوج للحمض النووي نظرة عامة على العملية

لتقييم دقة الفرز، يتم عادةً الكشف عن أحجام الأجزاء المصنفة وفقًا لنسب مختلفة من مدخلات الخرز المغناطيسي بواسطة جهاز Agilent 2100.

تحت نسبة معينة من الخرز المغناطيسي، يجب تركيز توزيعات الشظايا للعينات المختلفة في نفس الموضع. تأثير الفرز المثالي هو قمة واحدة ضيقة ومستديرة في الأعلى. نظرًا للاختلافات في المخازن المؤقتة بين الشركات المصنعة المختلفة، ستختلف التوزيعات تحت نسبة معينة من الخرز المغناطيسي. قبل الاستخدام، من الضروري الرجوع إلى دليل التعليمات لتأكيد نسبة فرز الشظايا المستهدفة. تُظهر البيانات أنه تحت نفس نسبة الفرز، تكون تأثيرات الفرز لخرز Yeasen المغناطيسي والخرز المغناطيسي المستورد XP متسقة للغاية.

الجدول 2. الاسترداد النموذجي

عينة		اختيار الحجم المزدوج(0.65×/0.2×)
	الإدخال (ng)	بعد اختيار الحجم المزدوج(نج)	نسبة الاسترداد %	متوسط نسبة الاسترداد
أ-XP	276.44	55.2	19.97%	19.97%
ب-ي-س
		61.35	22.19%	22.84%
سي واي اس		65.4	23.68%
د-ي-س		62.55	22.63%

【ملاحظة】: تم الحصول على بيانات اختبار الخرز المغناطيسي من شركة معينة للتكنولوجيا الحيوية في شنغهاي. في الجدول، تمثل A الخرز المغناطيسي AMPure XP، بينما تمثل B وC وD ثلاث دفعات مختلفة من الخرز المغناطيسي Yeasen على التوالي.

معلومات المنتج

هييف NGS^{العلامة التجارية} تعتمد حبات اختيار الحمض النووي على مبدأ SPRI ويتم دمجها مع نظام تخزين مؤقت محسن، مما يجعلها مناسبة لفرز شظايا الحمض النووي وتنقيتها في مكتبات التسلسل من الجيل التالي. هذا المنتج متوافق مع مجموعات بناء المكتبات من مختلف العلامات التجارية، وكفاءة استعادة الشظايا وتوزيع حجم المكتبة مماثلة لتلك الخاصة بحبات XP المغناطيسية. تجدر الإشارة إلى أن سعر حبات Yeasen المغناطيسية يمكن أن يصل إلى 3 يوان لكل مكتبة، وهو أقل بثلاث مرات من سعر حبات XP المغناطيسية المستوردة!

الجدول 3.توصيات لـ Hieff NGS^{العلامة التجارية} سلسلة منتجات الخرز المغناطيسي

تصنيف من المغناطيسية خرز	اسم المنتج	رقم المنتج	المقاسات	سعر ترويجي(¥ يوان)	التطبيقات
الحمض النووي خرز مغناطيسي	هييف NGSالعلامة التجارية خرز اختيار الحمض النووي	12601ES08	5 مل	595	تنظيف الحمض النووي اختيار أحجام الحمض النووي تنقية منتجات تفاعل البوليميراز المتسلسل تنقية منتجات الهضم والربط بواسطة إنزيم التقييد
		12601ES56	60 مل	3775
		12601ES75	450 مل	15715
	هييف NGSالعلامة التجارية خرزات تنظيف الحمض النووي الذكية	12600ES08	5 مل	835	تنقية القطع الصغيرة (>50 زوجًا أساسيًا) تنقية الشظايا الصغيرة في بناء مكتبة CUT&Tag تنقية الأجزاء الصغيرة في بناء مكتبة ATAC-Seq.
		12600ES56	60 مل	4555
		12600ES75	450 مل	17935
الحمض النووي الريبوزي خرز مغناطيسي	هييف NGSالعلامة التجارية منظف ​​الحمض النووي الريبوزي	12602ES08	5 مل	635	بناء مكتبة RNA تنقية عينات الحمض النووي الريبي الكلي بعد إزالة الحمض النووي الريبي الريبوسومي (rRNA) تنقية منتجات الحمض النووي الريبوزي المنسوخة أو المصنعة في المختبر تنقية المنتجات الموسومة بالحمض النووي الريبي
		12602ES56	60 مل	2555
		12602ES75	450 مل	23135
	هييف NGSالعلامة التجارية مجموعة عزل mRNA الرئيسية الإصدار 2	12629ES24	24 ت	308	عزل وتنقية mRNA. إنشاء مكتبات النسخ
		12629ES96	96 ت	1128