รูปที่ 1. แผนผังโครงสร้างของลูกปัดแม่เหล็ก

02 หลักการ

ระบบลูกปัดแม่เหล็กเชิงพาณิชย์ ได้แก่ ลูกปัดแม่เหล็ก โพลีเอทิลีนไกลคอล (PEG) ไอออนเกลือ เป็นต้น ปัจจัยหลักที่มีผลต่อการกู้คืน DNA ได้แก่ PEG ขนาดและความเข้มข้นของ DNA เวลาในการบ่มเพาะ เป็นต้น โดย PEG เป็นปัจจัยสำคัญที่สุด ความเข้มข้นสูงของ PEG และ NaCl ทำให้ DNA หลุดจากชั้นไฮเดรชั่น บีบอัดให้เป็นรูปทรงกลม และ เปิดเผยกลุ่มฟอสเฟตที่มีประจุลบ ผ่านการสร้าง "สะพานไฟฟ้า" โดย Na+ กับกลุ่มคาร์บอกซิลบนพื้นผิวของลูกปัดแม่เหล็ก DNA จะถูกดูดซับลงบนลูกปัดแม่เหล็ก หลังจากการกำจัด PEG และ NaCl ผลของไฮเดรชั่นจะทำลายพันธะไอออนิก และ DNA จะถูกทำให้บริสุทธิ์ DNA ที่มีความยาวต่างกันสามารถตกตะกอนได้อย่างเลือกสรรตามการเปลี่ยนแปลงของ PEG และความเข้มข้นของเกลือ

รูปที่ 2 แผนผังหลักการดูดซับ DNA ด้วยลูกปัดแม่เหล็ก

เอแอปพลิเคชั่น

ลูกปัดแม่เหล็กได้รับการยกย่องอย่างสูงในการจัดลำดับข้อมูลปริมาณมากเนื่องจากมีลักษณะเฉพาะของปริมาณมากและเหมาะสำหรับการทำงานอัตโนมัติ ลูกปัดแม่เหล็กใช้กันอย่างแพร่หลายในการสกัด การทำให้บริสุทธิ์ และการเรียงลำดับ DNA ในการสร้างไลบรารีการจัดลำดับข้อมูลรุ่นถัดไป (NGS)

01 การสกัดกรดนิวคลีอิก

ในวิธีการสกัดด้วยลูกปัดแม่เหล็ก บัฟเฟอร์ไลซิสเซลล์ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารเปลี่ยนสภาพโปรตีน สามารถไลซิสเซลล์และปลดปล่อยกรดนิวคลีอิก ลูกปัดแม่เหล็กมีประจุบวกและมีแนวโน้มที่จะดูดซับกรดนิวคลีอิกที่มีประจุลบ หลังจากการจับแล้ว สิ่งเจือปนจะถูกกำจัดออกโดยการซักและการจับด้วยสนามแม่เหล็ก ในที่สุด กรดนิวคลีอิกจะถูกแยกตัวด้วยบัฟเฟอร์การชะล้าง DNA/RNA ที่บริสุทธิ์สามารถใช้สำหรับการทดสอบ เช่น PCR วิธีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการวินิจฉัยและรองรับการสกัดกรดนิวคลีอิกแบบอัตโนมัติและประสิทธิภาพสูง

รูปที่ 3 แผนผังกระบวนการสกัดกรดนิวคลีอิกจากลูกปัดแม่เหล็ก

02 การฟอกดีเอ็นเอ

จุดประสงค์ของการฟอก DNA คือเพื่อกำจัดชิ้นส่วนที่ไม่ใช่เป้าหมาย ลูกปัดแม่เหล็กจะดูดซับชิ้นส่วนขนาดใหญ่โดยเฉพาะ โดยการควบคุมสัดส่วนของลูกปัดแม่เหล็ก ดีเอ็นเอที่มีขนาดเฉพาะจะถูกดูดซับอย่างเลือกสรร และชิ้นส่วนขนาดเล็กในของเหลวเหนือตะกอนจะถูกทิ้งไป ในที่สุด ดีเอ็นเอเป้าหมายจะถูกชะออกและกู้คืน มักใช้เพื่อกำจัดชิ้นส่วนขนาดเล็ก เช่น ไดเมอร์อะแดปเตอร์/ไดเมอร์ไพรเมอร์ หรือเพื่อการเพิ่มความเข้มข้นของตัวอย่าง

รูปที่ 4 แผนผังกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ของ DNA

ในระหว่างกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ของ DNA โดยใช้ลูกปัดแม่เหล็ก จะมีการสูญเสียตัวอย่างบางส่วน ประสิทธิภาพการกู้คืนสามารถคำนวณได้จากสูตร: ประสิทธิภาพการกู้คืน = (มวลของ DNA หลังการทำให้บริสุทธิ์ / มวลของ DNA ที่ป้อนเข้า) × 100% ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าความเสถียรของแบตช์ของ Yeasen ลูกปัดแม่เหล็ก DNA มีคุณภาพดี และประสิทธิภาพในการกู้คืนนั้นเทียบได้กับลูกปัดแม่เหล็ก XP ทำให้เป็นผลิตภัณฑ์ทางเลือกที่มีประสิทธิภาพด้านต้นทุน

ตารางที่ 1. การคำนวณประสิทธิภาพการกู้คืนลูกปัดแม่เหล็ก

ตัวอย่างคู่ขนาน	ตัวอย่าง	อินพุต（ง）	การฟอกดีเอ็นเอ（1.8×）
			เอหลังการชำระล้าง（ง）	เปอร์เซ็นต์การฟื้นตัว -	เอเปอร์เซ็นต์การฟื้นตัวโดยเฉลี่ย
ตัวอย่างคู่ขนาน 1	เอ-เอ็กซ์พี	169.5	153.25	90.41%	90.41%
	บี-วายเอส		159.75	94.25%	94.50%
	ซี-วายเอส		162	95.58%
	ดี-วายเอส		158.75	93.66%
ตัวอย่างคู่ขนาน 2	เอ-เอ็กซ์พี		156	92.04%	92.04%
	บี-วายเอส		156.5	92.33%	93.51%
	ซี-วายเอส		160	94.40%
	ดี-วายเอส		159	93.81%

【หมายเหตุ】：ข้อมูลการทดสอบลูกปัดแม่เหล็กมาจากบริษัทเทคโนโลยีชีวภาพแห่งหนึ่งในเซี่ยงไฮ้ ในตาราง A แสดงถึงลูกปัดแม่เหล็ก AMPure XP ส่วน B, C และ D แสดงถึงลูกปัดแม่เหล็กสามชุดที่แตกต่างกัน Yeasen ลูกปัดแม่เหล็กตามลำดับ

03 ดีเอ็นเอ เลือกขนาดได้สองเท่า

การจัดลำดับยีนรุ่นถัดไป (NGS) ต้องใช้ไลบรารี NGS เพื่อให้ได้ความยาวที่กำหนด การคัดกรองชิ้นส่วนจะใช้ในการเลือกชิ้นส่วนเป้าหมายจาก DNA ที่แตกเป็นชิ้นๆ โดยใช้ประโยชน์จากลักษณะเฉพาะที่ลูกปัดแม่เหล็กจะดูดซับชิ้นส่วนขนาดใหญ่โดยเฉพาะ หลังจากการดูดซับชิ้นส่วนขนาดใหญ่รอบแรก ลูกปัดแม่เหล็กจะถูกทิ้งและเก็บส่วนที่เป็นของเหลวเหนือตะกอนไว้ โดยชิ้นส่วนเป้าหมายจะยังคงอยู่ในส่วนที่เป็นของเหลวเหนือตะกอน ในรอบที่สอง ลูกปัดแม่เหล็กจะดูดซับชิ้นส่วนเป้าหมาย และหลังจากทิ้งส่วนที่เป็นของเหลวเหนือตะกอนแล้ว ชิ้นส่วนเป้าหมายจะถูกชะออกและกู้คืน

รูปที่ 5.การเลือกขนาดคู่ของ DNA ภาพรวมกระบวนการ

เพื่อประเมินความแม่นยำในการเรียงลำดับ โดยทั่วไปแล้วเครื่องมือ Agilent 2100 จะตรวจจับขนาดชิ้นส่วนที่เรียงลำดับตามสัดส่วนอินพุตของลูกปัดแม่เหล็กที่แตกต่างกัน

ภายใต้สัดส่วนเฉพาะของลูกปัดแม่เหล็ก การกระจายชิ้นส่วนของตัวอย่างที่แตกต่างกันควรกระจุกตัวอยู่ในตำแหน่งเดียวกัน เอฟเฟกต์การเรียงลำดับที่เหมาะสมคือจุดสูงสุดที่แคบและโค้งมนเพียงจุดเดียวที่ด้านบน เนื่องจากความแตกต่างของบัฟเฟอร์ระหว่างผู้ผลิตที่แตกต่างกัน การกระจายจะแตกต่างกันภายใต้สัดส่วนเฉพาะของลูกปัดแม่เหล็ก ก่อนใช้งาน จำเป็นต้องดูคู่มือการใช้งานเพื่อยืนยันสัดส่วนการเรียงลำดับของชิ้นส่วนเป้าหมาย ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าภายใต้สัดส่วนการเรียงลำดับเดียวกัน เอฟเฟกต์การเรียงลำดับของ Yeasen ลูกปัดแม่เหล็กและลูกปัดแม่เหล็ก XP ที่นำเข้ามีความสม่ำเสมอสูง

ตารางที่ 2 การกู้คืนโดยทั่วไป

ตัวอย่าง		เลือกขนาดได้สองเท่า（0.65×/0.2×）
	อินพุต（ง）	หลังจาก เลือกขนาดได้สองเท่า（ง）	เปอร์เซ็นต์การฟื้นตัว -	เฉลี่ย เปอร์เซ็นต์การฟื้นตัว
เอ-เอ็กซ์พี	276.44	55.2	19.97%	19.97%
บี-วายเอส
		61.35	22.19%	22.84%
ซี-วายเอส		65.4	23.68%
ดี-วายเอส		62.55	22.63%

【หมายเหตุ】：ข้อมูลการทดสอบลูกปัดแม่เหล็กมาจากบริษัทเทคโนโลยีชีวภาพแห่งหนึ่งในเซี่ยงไฮ้ ในตาราง A แสดงถึงลูกปัดแม่เหล็ก AMPure XP ในขณะที่ B, C และ D แสดงถึงลูกปัดแม่เหล็กสามชุดที่แตกต่างกัน Yeasen ลูกปัดแม่เหล็กตามลำดับ

ข้อมูลสินค้า

ไฮฟ์ เอ็นจีเอส^{ทีเอ็ม} ลูกปัดคัดเลือก DNA นั้นใช้หลักการ SPRI และรวมกับระบบบัฟเฟอร์ที่ปรับให้เหมาะสม ซึ่งเหมาะสำหรับการคัดแยกและการทำให้บริสุทธิ์ชิ้นส่วน DNA ในไลบรารีการจัดลำดับรุ่นถัดไป ผลิตภัณฑ์นี้เข้ากันได้กับชุดการสร้างไลบรารีของแบรนด์ต่างๆ และประสิทธิภาพในการกู้คืนชิ้นส่วนและการกระจายขนาดไลบรารีนั้นใกล้เคียงกับลูกปัดแม่เหล็ก XP สิ่งที่น่าสังเกตก็คือราคาของ Yeasen ลูกปัดแม่เหล็กอาจมีราคาต่ำถึง 3 หยวนต่อห้องสมุด ซึ่งต่ำกว่าลูกปัดแม่เหล็ก XP ที่นำเข้าถึง 3 เท่า!

ตารางที่ 3.คำแนะนำสำหรับ Hieff NGS^{ทีเอ็ม} ผลิตภัณฑ์ลูกปัดแม่เหล็กซีรีส์

การจำแนกประเภท ของแม่เหล็ก ลูกปัด	ชื่อสินค้า	หมายเลขสินค้า	ขนาด	ราคาโปรโมชั่น（หยวนหยวน）	แอปพลิเคชั่น
ดีเอ็นเอ ลูกปัดแม่เหล็ก	ไฮฟ์ เอ็นจีเอสทีเอ็ม ลูกปัดคัดแยกดีเอ็นเอ	12601ES08	5 มล.	595	การทำความสะอาด DNA การเลือกขนาด DNA การทำให้บริสุทธิ์ผลิตภัณฑ์ PCR การทำให้บริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์เอนไซม์จำกัดการย่อยและการผูกมัด
		12601ES56	60 มล.	3775
		12601ES75	450 มล.	15715
	ไฮฟ์ เอ็นจีเอสทีเอ็ม สมาร์ทเทอร์ ดีเอ็นเอ คลีน บีดส์	12600ES08	5 มล.	835	การชำระล้างชิ้นส่วนขนาดเล็ก（＞50 bp） การชำระล้างชิ้นส่วนขนาดเล็กในการสร้างไลบรารี CUT&Tag การชำระล้างชิ้นส่วนขนาดเล็กในการสร้างไลบรารี ATAC-Seq
		12600ES56	60 มล.	4555
		12600ES75	450 มล.	17935
อาร์เอ็นเอ ลูกปัดแม่เหล็ก	ไฮฟ์ เอ็นจีเอสทีเอ็ม น้ำยาทำความสะอาด อาร์เอ็นเอ	12602ES08	5 มล.	635	การสร้างห้องสมุด RNA การทำให้บริสุทธิ์ของตัวอย่าง RNA ทั้งหมดหลังจากการกำจัด RNA ไรโบโซม (rRNA) การทำให้บริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ RNA ที่ถอดรหัสหรือสังเคราะห์ในหลอดทดลอง การฟอกผลิตภัณฑ์ที่มีฉลาก RNA
		12602ES56	60 มล.	2555
		12602ES75	450 มล.	23135
	ไฮฟ์ เอ็นจีเอสทีเอ็ม ชุดมาสเตอร์แยก mRNA รุ่น V2	12629ES24	24 ต	308	การแยกและการทำให้บริสุทธิ์ของ mRNA การสร้างห้องสมุดทรานสคริปโตม
		12629ES96	96ต	1128