شکل 1. نمودار شماتیک ساختار مهره های مغناطیسی

02 اصل

سیستم های دانه های مغناطیسی تجاری شامل دانه های مغناطیسی، پلی اتیلن گلیکول (PEG)، یون های نمک و غیره است. عوامل اصلی موثر بر بازیابی DNA عبارتند از PEG، اندازه و غلظت DNA، زمان انکوباسیون و غیره که در این میان PEG عامل تعیین کننده است. غلظت بالای PEG و NaCl باعث می شود DNA لایه هیدراتاسیون خود را از بین ببرد، به شکل کروی فشرده شود و گروه های فسفات با بار منفی را در معرض دید قرار دهید. از طریق تشکیل یک "پل الکتریکی" توسط Na+ با گروه های کربوکسیل روی سطح مهره های مغناطیسی، DNA بر روی دانه های مغناطیسی جذب می شود. پس از حذف PEG و NaCl، اثر هیدراتاسیون پیوندهای یونی را می شکند و DNA خالص می شود. DNA با طول های مختلف را می توان به طور انتخابی با توجه به تغییرات در غلظت PEG و نمک رسوب داد.

شکل 2. نمودار شماتیک اصل جذب DNA توسط دانه های مغناطیسی.

الفبرنامه های کاربردی

دانه‌های مغناطیسی به دلیل ویژگی‌های توان بالا و مناسب بودن برای اتوماسیون، در توالی‌یابی با توان بالا بسیار مورد توجه قرار می‌گیرند. آنها به طور گسترده ای برای استخراج، خالص سازی و مرتب سازی DNA در ساخت کتابخانه های نسل بعدی توالی (NGS) استفاده می شوند.

01 استخراج اسید نوکلئیک

در روش استخراج مهره های مغناطیسی، بافر لیز سلولی که به عنوان دناتوره کننده پروتئین عمل می کند، می تواند سلول ها را لیز کرده و اسیدهای نوکلئیک را آزاد کند. دانه های مغناطیسی دارای بار مثبت هستند و تمایل به جذب اسیدهای نوکلئیک با بار منفی دارند. پس از اتصال، ناخالصی ها از طریق شستشو و جذب میدان مغناطیسی حذف می شوند. در نهایت، اسیدهای نوکلئیک با یک بافر شستشو جدا می شوند. DNA/RNA خالص شده را می توان برای آزمایشاتی مانند PCR استفاده کرد. این روش به طور گسترده در صنعت تشخیص استفاده می شود و از استخراج اسید نوکلئیک با توان بالا و خودکار پشتیبانی می کند.

شکل 3. نمودار شماتیک فرآیند استخراج اسید نوکلئیک مهره مغناطیسی.

02 تصفیه DNA

هدف از خالص سازی DNA حذف قطعات غیرهدف است. دانه های مغناطیسی ترجیحاً قطعات بزرگ را جذب می کنند. با کنترل نسبت دانه های مغناطیسی، DNA با اندازه های خاص می تواند به طور انتخابی جذب شود، و قطعات کوچک موجود در مایع رویی را می توان دور انداخت. در نهایت، DNA هدف شسته شده و بازیابی می شود. اغلب برای حذف قطعات کوچک مانند دایمرهای آداپتور/دایمرهای آغازگر یا برای غنی سازی نمونه استفاده می شود.

شکل 4. نمودار شماتیک فرآیند خالص سازی DNA.

در طول فرآیند خالص سازی DNA با استفاده از دانه های مغناطیسی، مقداری از دست دادن نمونه وجود خواهد داشت. بازده بازیابی را می توان با فرمول محاسبه کرد: بازده بازیابی = (جرم DNA پس از خالص سازی / جرم DNA ورودی) × 100%. داده ها نشان می دهد که پایداری دسته ای دانه های مغناطیسی DNA Yeasen خوب است و راندمان بازیابی با دانه های مغناطیسی XP قابل مقایسه است و آن را به یک محصول جایگزین مقرون به صرفه تبدیل می کند.

جدول 1. محاسبه بازده بازیابی مهره مغناطیسی

نمونه موازی	نمونه	ورودی (ng)	تصفیه DNA(1.8×)
			الفپس از تصفیه(ng)	درصد بهبودی %	الفدرصد بهبودی متوسط
نمونه موازی 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٪
نمونه موازی 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٪

【نکته】: داده های آزمایشی دانه های مغناطیسی از یک شرکت بیوتکنولوژی خاص در شانگهای تهیه شده است. در جدول، A نشان دهنده دانه های مغناطیسی AMPure XP است. B، C و D به ترتیب سه دسته مختلف از دانه های مغناطیسی Yeasen هستند.

03 DNA انتخاب سایز دوتایی

توالی یابی نسل بعدی (NGS) به کتابخانه های NGS نیاز دارد تا به طول خاصی برسند. غربالگری قطعه برای انتخاب قطعات هدف از DNA تکه تکه شده استفاده می شود. با بهره گیری از این ویژگی که دانه های مغناطیسی ترجیحا قطعات بزرگ را جذب می کنند، پس از اولین دور جذب قطعات بزرگ، دانه های مغناطیسی دور ریخته می شوند و مایع رویی باقی می ماند و قطعات هدف در مایع رویی باقی می مانند. در دور دوم، دانه های مغناطیسی قطعات هدف را جذب می کنند و پس از دور ریختن مایع رویی، قطعات هدف شسته شده و بازیابی می شوند.

شکل 5.انتخاب اندازه دوگانه DNA نمای کلی فرآیند

برای ارزیابی دقت مرتب‌سازی، اندازه‌های قطعه که بر اساس نسبت‌های مختلف ورودی مهره‌های مغناطیسی مرتب شده‌اند، معمولاً توسط ابزار Agilent 2100 شناسایی می‌شوند.

تحت نسبت خاصی از مهره های مغناطیسی، توزیع قطعات نمونه های مختلف باید در یک موقعیت متمرکز شوند. اثر مرتب‌سازی ایده‌آل یک قله باریک و گرد در بالای آن است. به دلیل تفاوت در بافرها در بین سازندگان مختلف، توزیع ها تحت نسبت خاصی از مهره های مغناطیسی متفاوت خواهد بود. قبل از استفاده، لازم است به دفترچه راهنمای دستورالعمل برای تأیید نسبت مرتب سازی قطعات هدف مراجعه کنید. داده ها نشان می دهد که تحت یک نسبت مرتب سازی، اثرات مرتب سازی دانه های مغناطیسی Yeasen و دانه های مغناطیسی XP وارداتی بسیار سازگار است.

جدول 2. بازیابی معمولی

نمونه		انتخاب سایز دوگانه(0.65×/0.2×)
	ورودی (ng)	بعد از انتخاب سایز دوگانه(ng)	درصد بهبودی %	میانگین درصد بهبودی
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٪

【توجه】: داده های آزمایشی دانه های مغناطیسی از یک شرکت بیوتکنولوژی خاص در شانگهای تهیه شده است. در جدول، A نشان دهنده مهره های مغناطیسی AMPure XP است، در حالی که B، C و D به ترتیب سه دسته مختلف از دانه های مغناطیسی Yeasen هستند.

اطلاعات محصول

هیف NGS^TM دانه‌های انتخاب DNA بر اساس اصل SPRI و با یک سیستم بافر بهینه ترکیب شده‌اند و برای مرتب‌سازی و خالص‌سازی قطعات DNA در کتابخانه‌های توالی‌یابی نسل بعدی مناسب هستند. این محصول با کیت های ساخت کتابخانه برندهای مختلف سازگار است و کارایی بازیابی قطعه و توزیع اندازه کتابخانه آن مشابه مهره های مغناطیسی XP است. شایان ذکر است که قیمت مهره های مغناطیسی Yeasen می تواند تا 3 یوان برای هر کتابخانه باشد که سه برابر کمتر از مهره های مغناطیسی XP وارداتی است!

جدول 3.توصیه هایی برای Hieff NGS^TM سری محصولات مهره مغناطیسی

طبقه بندی مغناطیسی مهره ها	نام محصول	شماره محصول	اندازه ها	قیمت تبلیغاتی(¥ یوان)	برنامه های کاربردی
DNA مهره های مغناطیسی	هیف NGSTM مهره های انتخاب DNA	12601ES08	5 میلی لیتر	595	پاکسازی DNA انتخاب اندازه DNA تصفیه محصولات PCR تصفیه محصولات هضم و بستن آنزیم محدود کننده
		12601ES56	60 میلی لیتر	3775
		12601ES75	450 میلی لیتر	15715
	هیف NGSTM مهره های پاک DNA هوشمندتر	12600ES08	5 میلی لیتر	835	خالص سازی قطعات کوچک (50 جفت باز) خالص سازی قطعات کوچک در ساخت کتابخانه CUT&Tag خالص سازی قطعات کوچک در ساخت کتابخانه ATAC-Seq.
		12600ES56	60 میلی لیتر	4555
		12600ES75	450 میلی لیتر	17935
RNA مهره های مغناطیسی	هیف NGSTM پاک کننده RNA	12602ES08	5 میلی لیتر	635	ساخت کتابخانه RNA خالص سازی نمونه های RNA کل پس از حذف RNA ریبوزومی (rRNA). خالص سازی محصولات RNA رونویسی یا سنتز شده در شرایط آزمایشگاهی خالص سازی محصولات نشاندار شده با RNA
		12602ES56	60 میلی لیتر	2555
		12602ES75	450 میلی لیتر	23135
	هیف NGSTM mRNA Isolation Master Kit V2	12629ES24	24 ت	308	جداسازی و خالص سازی mRNA ساخت کتابخانه های رونوشت
		12629ES96	96 ت	1128