Figuur 1. Schematisch diagram van de structuur van magnetische kralen

02 Beginsel

Commerciële magnetische kralensystemen omvatten magnetische kralen, polyethyleenglycol (PEG), zoutionen, enz. De belangrijkste factoren die DNA-herstel beïnvloeden, zijn PEG, DNA-grootte en -concentratie, incubatietijd, enz. PEG is hierbij de doorslaggevende factor. Hoge concentraties PEG en NaCl zorgen ervoor dat DNA zijn hydratatielaag afstoot, in een bolvorm wordt samengeperst en de negatief geladen fosfaatgroepen blootstellen. Door de vorming van een "elektrische brug" door Na+ met de carboxylgroepen op het oppervlak van de magnetische kralen, wordt DNA geadsorbeerd op de magnetische kralen. Na het verwijderen van PEG en NaCl, verbreekt het hydratatie-effect de ionische bindingen en wordt het DNA gezuiverd. DNA's van verschillende lengtes kunnen selectief worden neergeslagen volgens de veranderingen in PEG- en zoutconcentraties.

Figuur 2. Schematisch diagram van het principe van DNA-adsorptie door magnetische kralen.

Atoepassingen

Magnetische kralen worden hoog aangeschreven in high-throughput sequencing vanwege hun kenmerken van hoge throughput en geschiktheid voor automatisering. Ze worden veel gebruikt voor de extractie, zuivering en sortering van DNA in de constructie van Next Generation Sequencing (NGS) bibliotheken.

01 Extractie van nucleïnezuur

Bij de magnetische kralenextractiemethode kan cellysebuffer, die fungeert als een proteïnedenaturant, cellen lyseren en nucleïnezuren vrijgeven. Magnetische kralen zijn positief geladen en hebben de neiging om negatief geladen nucleïnezuren te adsorberen. Na binding worden onzuiverheden verwijderd door wassen en magnetische veldvangst. Tot slot worden de nucleïnezuren gedissocieerd met een elutiebuffer. Het gezuiverde DNA/RNA kan worden gebruikt voor testen zoals PCR. Deze methode wordt veel toegepast in de diagnostische industrie en ondersteunt high-throughput en geautomatiseerde nucleïnezuurextractie.

Figuur 3. Schematisch diagram van het extractieproces van nucleïnezuur met magnetische kralen.

02 DNA-zuivering

Het doel van DNA-zuivering is om niet-doelfragmenten te verwijderen. Magnetische kralen adsorberen bij voorkeur grote fragmenten. Door de verhouding van magnetische kralen te controleren, kan DNA van specifieke groottes selectief worden geadsorbeerd en kunnen kleine fragmenten in de supernatant worden weggegooid. Ten slotte wordt het doel-DNA geëlueerd en teruggewonnen. Het wordt vaak gebruikt om kleine fragmenten te verwijderen, zoals adapterdimeren/primerdimeren, of voor monsterverrijking.

Figuur 4. Schematisch diagram van het DNA-zuiveringsproces.

Tijdens het DNA-zuiveringsproces met behulp van magnetische kralen, zal er enig monsterverlies zijn. De recovery-efficiëntie kan worden berekend met de formule: Recovery-efficiëntie = (massa DNA na zuivering / massa invoer-DNA) × 100%. De gegevens tonen aan dat de batchstabiliteit van Yeasen Magnetische DNA-korrels zijn goed en de herstelefficiëntie is vergelijkbaar met die van XP-magnetische korrels, waardoor het een kosteneffectief alternatief product is.

Tabel 1. Berekening van de efficiëntie van het herstel van magnetische kralen

Parallel monster	steekproef	Invoer (ng)	DNA-zuivering(1,8×)
			Ana zuivering(en)	Herstelpercentage %	Agemiddeld herstelpercentage
Parallel monster 1	A-XP	169.5	153.25	90,41%	90,41%
	B-J		159,75	94,25%	94,50%
	C-YS		162	95,58%
	D-J		158,75	93,66%
Parallel monster 2	A-XP		156	92,04%	92,04%
	B-J		156.5	92,33%	93,51%
	C-YS		160	94,40%
	D-J		159	93,81%

【OPMERKING】：De testgegevens van magnetische kralen zijn afkomstig van een bepaald biotechnologiebedrijf in Shanghai. In de tabel staat A voor AMPure XP magnetische kralen; B, C en D zijn drie verschillende batches van Yeasen respectievelijk magnetische kralen.

03 DNA Dubbele maatselectie

Next-generation sequencing (NGS) vereist dat NGS-bibliotheken een specifieke lengte bereiken. Fragmentscreening wordt gebruikt om doelfragmenten uit gefragmenteerd DNA te selecteren. Door gebruik te maken van de eigenschap dat magnetische kralen bij voorkeur grote fragmenten adsorberen, worden de magnetische kralen na de eerste ronde van adsorptie van grote fragmenten weggegooid en wordt de supernatant behouden, waarbij de doelfragmenten in de supernatant achterblijven. In de tweede ronde adsorberen de magnetische kralen de doelfragmenten en na het weggooien van de supernatant worden de doelfragmenten geëlueerd en teruggewonnen.

Figuur 5.DNA dubbele grootte selectie procesoverzicht

Om de sorteernauwkeurigheid te evalueren, worden de fragmentgroottes die onder verschillende verhoudingen van magnetische kraleninvoer zijn gesorteerd, doorgaans gedetecteerd door het Agilent 2100-instrument.

Onder een specifieke verhouding van magnetische kralen, zouden de fragmentdistributies van verschillende monsters geconcentreerd moeten zijn in dezelfde positie. Het ideale sorteereffect is een enkele smalle en ronde piek aan de bovenkant. Vanwege verschillen in buffers tussen verschillende fabrikanten, zullen de distributies variëren onder een specifieke verhouding van magnetische kralen. Voor gebruik is het noodzakelijk om de instructiehandleiding te raadplegen om de sorteerverhouding van de doelfragmenten te bevestigen. De gegevens tonen aan dat onder dezelfde sorteerverhouding de sorteereffecten van Yeasen magnetische kralen en geïmporteerde XP-magneetkralen zijn zeer consistent.

Tabel 2. Typisch herstel

steekproef		Dubbele maatselectie(0,65×/0,2×)
	Invoer (ng)	Na Dubbele maatselectie(en)	Herstelpercentage %	Gemiddeld Herstelpercentage
A-XP	276.44	55.2	19,97%	19,97%
B-J
		61.35	22,19%	22,84%
C-YS		65.4	23,68%
D-J		62.55	22,63%

【opmerking】：De testgegevens van magnetische kralen zijn afkomstig van een bepaald biotechnologiebedrijf in Shanghai. In de tabel staat A voor AMPure XP magnetische kralen, terwijl B, C en D drie verschillende batches zijn van Yeasen respectievelijk magnetische kralen.

Productinformatie

Hoog NGS^TM DNA Selection Beads zijn gebaseerd op het SPRI-principe en gecombineerd met een geoptimaliseerd buffersysteem, waardoor ze geschikt zijn voor DNA-fragmentsortering en -zuivering in next-generation sequencingbibliotheken. Dit product is compatibel met bibliotheekbouwpakketten van verschillende merken en de fragmentherstelefficiëntie en bibliotheekgrootteverdeling zijn vergelijkbaar met die van XP magnetische kralen. Het is vermeldenswaard dat de prijs van Yeasen Magnetische kralen kunnen al vanaf 3 yuan per bibliotheek worden gekocht, wat drie keer lager is dan de prijs van geïmporteerde XP-magneetkralen!

Tabel 3.Aanbevelingen voor Hieff NGS^TM Serie Magnetische Kraal Producten

Classificatie van magnetische kralen	Productnaam	Productnummer	Maten	Promotieprijs(¥ yuan)	toepassingen
DNA magnetische kralen	Hoog NGSTM DNA-selectie kralen	12601ES08	5 ml	595	DNA opruimen DNA-grootteselectie Zuivering van PCR-producten Zuivering van restrictie-enzymdigestie- en ligatieproducten
		12601ES56	60 ml	3775
		12601ES75	450 ml	15715
	Hoog NGSTM Slimmer DNA Schone kralen	12600ES08	5 ml	835	Zuivering van kleine fragmenten (（＞50 bp) Zuivering van kleine fragmenten in de CUT&Tag-bibliotheekconstructie Zuivering van kleine fragmenten bij de constructie van de ATAC-Seq-bibliotheek.
		12600ES56	60 ml	4555
		12600ES75	450 ml	17935
RNA magnetische kralen	Hoog NGSTM RNA-reiniger	12602ES08	5 ml	635	Constructie van RNA-bibliotheek Zuivering van totale RNA-monsters na verwijdering van ribosomaal RNA (rRNA) Zuivering van in vitro getranscribeerde of gesynthetiseerde RNA-producten Zuivering van RNA-gelabelde producten
		12602ES56	60 ml	2555
		12602ES75	450 ml	23135
	Hoog NGSTM mRNA-isolatiemasterkit V2	12629ES24	24T	308	Isolatie en zuivering van mRNA. Constructie van transcriptoombibliotheken
		12629ES96	96T	1128