Introducción

01 Fondo

Las perlas magnéticas fueron concebidas inicialmente por John Ugelstad, químico de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología. Tras las mejoras, las perlas magnéticas a escala nanométrica que se ven comúnmente hoy en día son de diversos tipos. Los principios de separación varían según las propiedades de la superficie, pero sus materiales y estructuras básicas son similares. La estructura básica de las perlas magnéticas se divide en tres capas: la capa más interna es de poliestireno, la segunda capa encierra la sustancia magnética Fe₃O₄ y la capa más externa son los grupos funcionales modificados (como los grupos carboxilo) que pueden unirse a los ácidos nucleicos. Los diferentes grupos de superficie determinan las aplicaciones posteriores de las perlas magnéticas, como la extracción de ácidos nucleicos, la purificación y la captura de biotina.

Figura 1. Diagrama esquemático de la estructura de las perlas magnéticas.

02 Principio

Los sistemas comerciales de perlas magnéticas incluyen perlas magnéticas, polietilenglicol (PEG), iones de sal, etc. Los principales factores que afectan la recuperación de ADN son el PEG, el tamaño y la concentración de ADN, el tiempo de incubación, etc. Entre ellos, el PEG es el factor decisivo. Las altas concentraciones de PEG y NaCl hacen que el ADN pierda su capa de hidratación, se comprima en una forma esférica y Exponer los grupos fosfato cargados negativamente. Mediante la formación de un "puente eléctrico" de Na+ con los grupos carboxilo en la superficie de las perlas magnéticas, el ADN se adsorbe sobre las perlas magnéticas. Después de la eliminación de PEG y NaCl, el efecto de hidratación rompe los enlaces iónicos y el ADN se purifica. Se pueden precipitar selectivamente ADN de diferentes longitudes según los cambios en las concentraciones de PEG y sal.

Figura 2. Diagrama esquemático del principio de adsorción de ADN mediante perlas magnéticas.

Aaplicaciones

Las perlas magnéticas son muy valoradas en la secuenciación de alto rendimiento debido a sus características de alto rendimiento y su idoneidad para la automatización. Se utilizan ampliamente para la extracción, purificación y clasificación de ADN en la construcción de bibliotecas de secuenciación de próxima generación (NGS).

01 Extracción de ácidos nucleicos

En el método de extracción con perlas magnéticas, el tampón de lisis celular, que actúa como desnaturalizante de proteínas, puede lisar las células y liberar ácidos nucleicos. Las perlas magnéticas tienen carga positiva y tienden a adsorber ácidos nucleicos con carga negativa. Después de la unión, las impurezas se eliminan mediante lavado y captura de campo magnético. Finalmente, los ácidos nucleicos se disocian con un tampón de elución. El ADN/ARN purificado se puede utilizar para pruebas como PCR. Este método se aplica ampliamente en la industria del diagnóstico y admite la extracción de ácidos nucleicos automatizada y de alto rendimiento.

Figura 3. Diagrama esquemático del proceso de extracción de ácidos nucleicos mediante perlas magnéticas.

02 Purificación del ADN

El objetivo de la purificación del ADN es eliminar fragmentos no deseados. Las perlas magnéticas adsorben preferentemente fragmentos grandes. Al controlar la proporción de perlas magnéticas, se puede adsorber selectivamente ADN de tamaños específicos y se pueden descartar fragmentos pequeños en el sobrenadante. Finalmente, se eluye y se recupera el ADN deseado. A menudo se utiliza para eliminar fragmentos pequeños, como dímeros adaptadores/dímeros cebadores, o para enriquecer la muestra.

Figura 4. Diagrama esquemático del proceso de purificación del ADN.

Durante el proceso de purificación de ADN con perlas magnéticas, se producirá cierta pérdida de muestra. La eficiencia de recuperación se puede calcular mediante la fórmula: Eficiencia de recuperación = (Masa de ADN después de la purificación / Masa de ADN de entrada) × 100%. Los datos muestran que la estabilidad del lote de las perlas magnéticas de ADN de Yeasen es buena y la eficiencia de recuperación es comparable a la de las perlas magnéticas XP, lo que lo convierte en un producto alternativo rentable.

Tabla 1. Cálculo de la eficiencia de recuperación de perlas magnéticas

Muestra paralela

muestra

Entrada (ng)

Purificación del ADN(1,8×)

aDespués de la purificación(ng)

Porcentaje de recuperación %

aporcentaje de recuperación promedio

Muestra paralela 1

A-XP

169,5

153,25

90,41%

90,41%

B-YS

159,75

94,25%

94,50%

C-YS

162

95,58%

D-YS

158,75

93,66%

Muestra paralela 2

A-XP

156

92,04%

92,04%

B-YS

156,5

92,33%

93,51%

C-YS

160

94,40%

D-YS

159

93,81%

【NOTA】:Los datos de prueba de las perlas magnéticas se obtuvieron de una determinada empresa de biotecnología de Shanghái. En la tabla, A representa las perlas magnéticas AMPure XP; B, C y D son tres lotes diferentes de perlas magnéticas Yeasen respectivamente.

03 ADN Selección de tamaño doble

La secuenciación de nueva generación (NGS) requiere que las bibliotecas de NGS alcancen una longitud específica. La selección de fragmentos se realiza mediante el cribado de fragmentos para seleccionar fragmentos diana del ADN fragmentado. Aprovechando la característica de que las perlas magnéticas adsorben preferentemente fragmentos grandes, después de la primera ronda de adsorción de fragmentos grandes, las perlas magnéticas se descartan y se retiene el sobrenadante, quedando los fragmentos diana en el sobrenadante. En la segunda ronda, las perlas magnéticas adsorben los fragmentos diana y, después de descartar el sobrenadante, los fragmentos diana se eluyen y se recuperan.

Figura 5.Selección de doble tamaño de ADN Descripción general del proceso

Para evaluar la precisión de la clasificación, el instrumento Agilent 2100 generalmente detecta los tamaños de los fragmentos clasificados bajo diferentes proporciones de entrada de perlas magnéticas.

Bajo una proporción específica de perlas magnéticas, las distribuciones de fragmentos de diferentes muestras deben concentrarse en la misma posición. El efecto de clasificación ideal es un único pico estrecho y redondeado en la parte superior. Debido a las diferencias en los tampones entre los diferentes fabricantes, las distribuciones variarán bajo una proporción específica de perlas magnéticas. Antes de su uso, es necesario consultar el manual de instrucciones para confirmar la proporción de clasificación de los fragmentos objetivo. Los datos muestran que, bajo la misma proporción de clasificación, los efectos de clasificación de las perlas magnéticas Yeasen y las perlas magnéticas XP importadas son altamente consistentes.

Tabla 2. Recuperación típica

muestra

Selección de tamaño doble(0,65×/0,2×)

Entrada (ng)

Después Selección de tamaño doble(ng)

Porcentaje de recuperación %

Promedio

Porcentaje de recuperación

A-XP

276,44

55.2

19,97%

19,97%

B-YS

61.35

22,19%

22,84%

C-YS

65.4

23,68%

D-YS

62,55

22,63%

【Nota】:Los datos de prueba de las perlas magnéticas se obtuvieron de una determinada empresa de biotecnología de Shanghái. En la tabla, A representa las perlas magnéticas AMPure XP, mientras que B, C y D son tres lotes diferentes de perlas magnéticas Yeasen respectivamente.

Información del producto

Alto NGSMT. Las perlas de selección de ADN se basan en el principio SPRI y se combinan con un sistema de tampón optimizado, lo que las hace adecuadas para la clasificación y purificación de fragmentos de ADN en bibliotecas de secuenciación de próxima generación. Este producto es compatible con kits de construcción de bibliotecas de varias marcas, y su eficiencia de recuperación de fragmentos y distribución del tamaño de la biblioteca son similares a las de las perlas magnéticas XP. Vale la pena señalar que el precio de las perlas magnéticas Yeasen puede ser tan bajo como 3 yuanes por biblioteca, ¡que es tres veces más bajo que el de las perlas magnéticas XP importadas!

Tabla 3.Recomendaciones para Hieff NGSMT. Serie de productos de perlas magnéticas

Clasificación

de magnético

rosario

Nombre del producto

Número de producto

Tallas

Precio promocional(¥ yuanes)

aplicaciones

ADN cuentas magnéticas

Alto NGSMT. Perlas de selección de ADN

12601ES08

5 ml

595

Limpieza de ADN

Selección de tamaños de ADN
Purificación de productos de PCR
Purificación de productos de digestión y ligación con enzimas de restricción.

12601ES56

60 ml

3775

12601ES75

450 ml

15715

Alto NGSMT. Perlas de limpieza de ADN más inteligentes

12600ES08

5 ml

835

Purificación de fragmentos pequeños (>50 pb)
Purificación de pequeños fragmentos en la construcción de bibliotecas CUT&Tag
Purificación de pequeños fragmentos en la construcción de la biblioteca ATAC-Seq.

12600ES56

60 ml

4555

12600ES75

450 ml

17935

ARN

cuentas magnéticas

Alto NGSMT. Limpiador de ARN

12602ES08

5 ml

635

Construcción de bibliotecas de ARN
Purificación de muestras de ARN total después de la eliminación del ARN ribosómico (ARNr)
Purificación de productos de ARN transcritos o sintetizados in vitro
Purificación de productos marcados con ARN

12602ES56

60 ml

2555

12602ES75

450 ml

23135

Alto NGSMT. Kit maestro de aislamiento de ARNm V2

12629ES24

24 T

308

Aislamiento y purificación de ARNm.
Construcción de bibliotecas de transcriptomas

12629ES96

96T

1128

Consulta