Introduction
01 Arrière-plan
Les billes magnétiques ont été initialement conçues par John Ugelstad, chimiste à l'Université norvégienne des sciences et technologies. Après des améliorations, les billes magnétiques nanométriques couramment utilisées aujourd'hui sont de types divers. Les principes de séparation varient en fonction des propriétés de surface, mais leurs matériaux et leurs structures de base sont similaires. La structure de base des billes magnétiques est divisée en trois couches : la couche la plus interne est le polystyrène, la deuxième couche renferme la substance magnétique Fe₃O₄ et la couche la plus externe est constituée de groupes fonctionnels modifiés (tels que les groupes carboxyle) qui peuvent se lier aux acides nucléiques. Différents groupes de surface déterminent les applications en aval des billes magnétiques, telles que l'extraction, la purification et la capture de biotine des acides nucléiques.

Figure 1. Schéma de la structure des billes magnétiques
02 Principe
Les systèmes de billes magnétiques commerciaux comprennent des billes magnétiques, du polyéthylène glycol (PEG), des ions de sel, etc. Les principaux facteurs affectant la récupération de l'ADN sont le PEG, la taille et la concentration de l'ADN, le temps d'incubation, etc. Parmi eux, le PEG est le facteur décisif. Des concentrations élevées de PEG et de NaCl font que l'ADN perd sa couche d'hydratation, se comprime en une forme sphérique et exposer les groupes phosphate chargés négativement. Grâce à la formation d'un « pont électrique » par Na+ avec les groupes carboxyles à la surface des billes magnétiques, l'ADN est adsorbé sur les billes magnétiques. Après l'élimination du PEG et du NaCl, l'effet d'hydratation rompt les liaisons ioniques et l'ADN est purifié. Des ADN de différentes longueurs peuvent être précipités de manière sélective en fonction des changements de concentrations de PEG et de sel.
figure 2. Schéma du principe d'adsorption d'ADN par des billes magnétiques.
UNapplications
Les billes magnétiques sont très appréciées dans le séquençage à haut débit en raison de leurs caractéristiques de débit élevé et de leur aptitude à l'automatisation. Elles sont largement utilisées pour l'extraction, la purification et le tri de l'ADN dans la construction de bibliothèques de séquençage de nouvelle génération (NGS).
01 Extraction d'acide nucléique
Dans la méthode d'extraction par billes magnétiques, le tampon de lyse cellulaire, agissant comme un dénaturant protéique, peut lyser les cellules et libérer les acides nucléiques. Les billes magnétiques sont chargées positivement et ont tendance à adsorber les acides nucléiques chargés négativement. Après la liaison, les impuretés sont éliminées par lavage et capture par champ magnétique. Enfin, les acides nucléiques sont dissociés avec un tampon d'élution. L'ADN/ARN purifié peut être utilisé pour des tests tels que la PCR. Cette méthode est largement appliquée dans l'industrie du diagnostic et prend en charge l'extraction automatisée et à haut débit des acides nucléiques.
figure 3. Schéma du processus d’extraction d’acide nucléique par billes magnétiques.
02 Purification de l'ADN
Le but de la purification de l'ADN est d'éliminer les fragments non ciblés. Les billes magnétiques adsorbent préférentiellement les gros fragments. En contrôlant la proportion de billes magnétiques, l'ADN de tailles spécifiques peut être adsorbé de manière sélective et les petits fragments du surnageant peuvent être éliminés. Enfin, l'ADN cible est élué et récupéré. Il est souvent utilisé pour éliminer les petits fragments tels que les dimères adaptateurs/dimères amorces, ou pour l'enrichissement des échantillons.
figure 4. Schéma du processus de purification de l'ADN.
Lors du processus de purification de l'ADN à l'aide de billes magnétiques, il y aura une perte d'échantillon. L'efficacité de récupération peut être calculée par la formule : Efficacité de récupération = (masse d'ADN après purification / masse d'ADN d'entrée) × 100 %. Les données montrent que la stabilité du lot de billes magnétiques d'ADN Yeasen est bonne et que l'efficacité de récupération est comparable à celle des billes magnétiques XP, ce qui en fait un produit alternatif rentable.
Tableau 1. Calcul de l'efficacité de récupération des billes magnétiques
Échantillon parallèle | échantillon | Entrée (ng) | Purification de l'ADN(1,8×) | ||
unaprès purification(ng) | Pourcentage de récupération % | unpourcentage moyen de récupération | |||
Échantillon parallèle 1 | A-XP | 169,5 | 153,25 | 90,41% | 90,41% |
B-Y | 159,75 | 94,25% | 94,50% | ||
C-YS | 162 | 95,58% | |||
D-YS | 158,75 | 93,66% | |||
Échantillon parallèle 2 | A-XP | 156 | 92,04 % | 92,04 % | |
B-Y | 156,5 | 92,33% | 93,51% | ||
C-YS | 160 | 94,40% | |||
D-YS | 159 | 93,81% |
【REMARQUE】 : Les données de test des billes magnétiques proviennent d'une certaine société de biotechnologie de Shanghai. Dans le tableau, A représente les billes magnétiques AMPure XP ; B, C et D sont respectivement trois lots différents de billes magnétiques Yeasen.
03 ADN Sélection de taille double
Le séquençage de nouvelle génération (NGS) nécessite que les bibliothèques NGS atteignent une longueur spécifique. Le criblage des fragments est utilisé pour sélectionner les fragments cibles à partir de l'ADN fragmenté. Tirant parti de la caractéristique selon laquelle les billes magnétiques adsorbent préférentiellement les gros fragments, après le premier tour d'adsorption des gros fragments, les billes magnétiques sont éliminées et le surnageant est conservé, les fragments cibles restant dans le surnageant. Au cours du deuxième tour, les billes magnétiques adsorbent les fragments cibles et, après avoir éliminé le surnageant, les fragments cibles sont élués et récupérés.
Figure 5.Sélection de double taille d'ADN aperçu du processus
Pour évaluer la précision du tri, les tailles de fragments triés sous différentes proportions d'entrée de billes magnétiques sont généralement détectées par l'instrument Agilent 2100.
Sous une proportion spécifique de billes magnétiques, les distributions de fragments de différents échantillons doivent être concentrées dans la même position. L'effet de tri idéal est un seul pic étroit et arrondi au sommet. En raison des différences de tampons entre les différents fabricants, les distributions varieront sous une proportion spécifique de billes magnétiques. Avant utilisation, il est nécessaire de se référer au manuel d'instructions pour confirmer la proportion de tri des fragments cibles. Les données montrent que sous la même proportion de tri, les effets de tri des billes magnétiques Yeasen et des billes magnétiques XP importées sont très cohérents.
Tableau 2. Récupération typique
échantillon |
| Sélection de taille double(0,65×/0,2×) | ||
Entrée (ng) | Après Sélection de taille double(ng) | Pourcentage de récupération % | Moyenne Pourcentage de récupération | |
A-XP | 276,44 | 55.2 | 19,97% | 19,97% |
B-Y | ||||
61,35 | 22,19% | 22,84% | ||
C-YS | 65,4 | 23,68% | ||
D-YS | 62,55 | 22,63% |
【Remarque】 : les données de test des billes magnétiques proviennent d'une certaine société de biotechnologie de Shanghai. Dans le tableau, A représente les billes magnétiques AMPure XP, tandis que B, C et D sont respectivement trois lots différents de billes magnétiques Yeasen.
Informations sur le produit
Hieff NGSMT Les billes de sélection d'ADN sont basées sur le principe SPRI et combinées à un système tampon optimisé, ce qui les rend adaptées au tri et à la purification des fragments d'ADN dans les bibliothèques de séquençage de nouvelle génération. Ce produit est compatible avec les kits de construction de bibliothèques de différentes marques, et son efficacité de récupération des fragments et la distribution de la taille de la bibliothèque sont similaires à celles des billes magnétiques XP. Il convient de noter que le prix des billes magnétiques Yeasen peut être aussi bas que 3 yuans par bibliothèque, ce qui est trois fois inférieur à celui des billes magnétiques XP importées !
Tableau 3.Recommandations pour Hieff NGSMT Série de produits à billes magnétiques
Classification de magnétique perles | Nom du produit | Numéro de produit | Tailles | Prix promotionnel(yuans) | applications |
ADN perles magnétiques | 12601ES08 | 5 ml | 595 | Nettoyage de l'ADN Sélection des tailles d'ADN | |
12601ES56 | 60 ml | 3775 | |||
12601ES75 | 450 ml | 15715 | |||
Hieff NGSMT Des billes de nettoyage d'ADN plus intelligentes | 12600ES08 | 5 ml | 835 | Purification de petits fragments (>50 pb) | |
12600ES56 | 60 ml | 4555 | |||
12600ES75 | 450 ml | 17935 | |||
ARN perles magnétiques | 12602ES08 | 5 ml | 635 | Construction d'une bibliothèque d'ARN | |
12602ES56 | 60 ml | 2555 | |||
12602ES75 | 450 ml | 23135 | |||
12629ES24 | 24 T | 308 | Isolement et purification de l'ARNm. | ||
12629ES96 | 96 T | 1128 |