giriiş
01 Arka plan
Manyetik boncuklar ilk olarak Norveç Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nde kimyager olan John Ugelstad tarafından tasarlandı. Gelişmelerden sonra, günümüzde yaygın olarak görülen nano ölçekli manyetik boncuklar tür olarak çeşitlidir. Ayırma prensipleri yüzey özelliklerine bağlı olarak değişir, ancak malzemeleri ve temel yapıları benzerdir. Manyetik boncukların temel yapısı üç katmana ayrılır: en içteki katman polistirendir, ikinci katman manyetik madde Fe₃O₄'yi çevreler ve en dıştaki katman nükleik asitlere bağlanabilen modifiye edilmiş fonksiyonel gruplardır (karboksi grupları gibi). Farklı yüzey grupları, manyetik boncukların nükleik asit ekstraksiyonu, saflaştırma ve biyotin yakalama gibi sonraki uygulamalarını belirler.

Şekil 1. Manyetik boncukların yapısının şematik diyagramı
02 İlke
Ticari manyetik boncuk sistemleri arasında manyetik boncuklar, polietilen glikol (PEG), tuz iyonları vb. bulunur. DNA geri kazanımını etkileyen ana faktörler PEG, DNA boyutu ve konsantrasyonu, inkübasyon süresi vb.'dir. Bunlar arasında PEG belirleyici faktördür. Yüksek PEG ve NaCl konsantrasyonları DNA'nın hidrasyon tabakasını dökmesine, küresel bir şekle sıkışmasına ve negatif yüklü fosfat gruplarını açığa çıkarır. Na+'nın manyetik boncukların yüzeyindeki karboksil gruplarıyla bir "elektrik köprüsü" oluşturmasıyla, DNA manyetik boncuklara adsorbe edilir. PEG ve NaCl'nin uzaklaştırılmasından sonra, hidrasyon etkisi iyonik bağları kırar ve DNA saflaştırılır. Farklı uzunluklardaki DNA'lar, PEG ve tuz konsantrasyonlarındaki değişikliklere göre seçici olarak çökeltilebilir.
Şekil 2. Manyetik boncuklar tarafından DNA adsorpsiyonunun prensibinin şematik diyagramı.
Auygulamalar
Manyetik boncuklar, yüksek verimli dizilemede yüksek verimli dizilemede yüksek itibar görürler çünkü yüksek verimli dizileme ve otomasyona uygunluk özellikleri vardır. Yeni Nesil Dizileme (NGS) kütüphanelerinin inşasında DNA'nın çıkarılması, saflaştırılması ve sıralanması için yaygın olarak kullanılırlar.
01 Nükleik asit ekstraksiyonu
Manyetik boncuk çıkarma yönteminde, protein denatüre edici olarak görev yapan hücre lizis tamponu hücreleri parçalayabilir ve nükleik asitleri serbest bırakabilir. Manyetik boncuklar pozitif yüklüdür ve negatif yüklü nükleik asitleri adsorbe etme eğilimindedir. Bağlandıktan sonra, safsızlıklar yıkama ve manyetik alan yakalama yoluyla uzaklaştırılır. Son olarak, nükleik asitler bir elüsyon tamponuyla ayrıştırılır. Saflaştırılmış DNA/RNA, PCR gibi testler için kullanılabilir. Bu yöntem, teşhis endüstrisinde yaygın olarak uygulanır ve yüksek verimli ve otomatik nükleik asit çıkarmayı destekler.
Şekil 3. Manyetik boncuk nükleik asit ekstraksiyon işleminin şematik diyagramı.
02 DNA saflaştırma
DNA saflaştırmasının amacı hedef olmayan parçaları çıkarmaktır. Manyetik boncuklar büyük parçaları öncelikli olarak adsorbe eder. Manyetik boncukların oranı kontrol edilerek, belirli boyutlardaki DNA seçici olarak adsorbe edilebilir ve süpernatanttaki küçük parçalar atılabilir. Son olarak, hedef DNA elüe edilir ve geri kazanılır. Genellikle adaptör dimerleri/primer dimerleri gibi küçük parçaları çıkarmak veya örnek zenginleştirme için kullanılır.
Şekil 4. DNA saflaştırma sürecinin şematik diyagramı.
Manyetik boncuklar kullanılarak DNA saflaştırma işlemi sırasında bir miktar örnek kaybı olacaktır. Kurtarma verimliliği şu formülle hesaplanabilir: Kurtarma Verimliliği = (Arıtmadan sonraki DNA kütlesi / Giriş DNA kütlesi) × %100. Veriler, Yeasen DNA manyetik boncuklarının parti kararlılığının iyi olduğunu ve kurtarma verimliliğinin XP manyetik boncuklarına benzer olduğunu, bunun da onu maliyet açısından etkili bir alternatif ürün haline getirdiğini göstermektedir.
Tablo 1. Manyetik Boncuk Kurtarma Verimliliğinin Hesaplanması
Paralel örnek | örnek | Giriş (ng) | DNA saflaştırma(1,8×) | ||
AArındırma işleminden sonra(ingilizce) | Kurtarma yüzdesi % | Aortalama kurtarma yüzdesi | |||
Paralel örnek 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 | |||
Paralel örnek 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 |
【NOT】:Manyetik boncukların test verileri Şanghay'daki belirli bir biyoteknoloji şirketinden alınmıştır. Tabloda, A AMPure XP manyetik boncuklarını; B, C ve D sırasıyla üç farklı Yeasen manyetik boncuk partisini temsil eder.
03 DNA Çift Kişilik Boyut Seçimi
Yeni nesil dizileme (NGS), NGS kütüphanelerinin belirli bir uzunluğa ulaşmasını gerektirir. Parçalanmış DNA'dan hedef parçaları seçmek için parça taraması kullanılır. Manyetik boncukların büyük parçaları öncelikli olarak adsorbe etme özelliğinden yararlanılarak, büyük parçaların ilk adsorpsiyon turundan sonra manyetik boncuklar atılır ve üst sıvı tutulur, hedef parçalar üst sıvıda kalır. İkinci turda, manyetik boncuklar hedef parçaları adsorbe eder ve üst sıvı atıldıktan sonra hedef parçalar elüe edilir ve geri kazanılır.
Şekil 5.DNA çift boyutlu seçilim süreç özeti
Sıralama doğruluğunu değerlendirmek için, genellikle farklı manyetik boncuk girişi oranları altında sıralanan parça büyüklükleri Agilent 2100 cihazı tarafından tespit edilir.
Belirli bir manyetik boncuk oranı altında, farklı numunelerin parçacık dağılımları aynı pozisyonda yoğunlaştırılmalıdır. İdeal sıralama etkisi, tepede tek bir dar ve yuvarlak tepedir. Farklı üreticiler arasındaki tamponlardaki farklılıklar nedeniyle, dağılımlar belirli bir manyetik boncuk oranı altında değişecektir. Kullanımdan önce, hedef parçaların sıralama oranını doğrulamak için kullanım kılavuzuna başvurmak gerekir. Veriler, aynı sıralama oranı altında, Yeasen manyetik boncukların ve ithal XP manyetik boncukların sıralama etkilerinin oldukça tutarlı olduğunu göstermektedir.
Tablo 2. Tipik Kurtarma
örnek |
| Çift Kişilik Boyut Seçimi(0,65×/0,2×) | ||
Giriş (ng) | Sonrasında Çift Kişilik Boyut Seçimi(ingilizce) | Kurtarma yüzdesi % | Ortalama Kurtarma yüzdesi | |
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 |
【not】:Manyetik boncukların test verileri Şanghay'daki belirli bir biyoteknoloji şirketinden alınmıştır. Tabloda, A AMPure XP manyetik boncuklarını temsil ederken, B, C ve D sırasıyla üç farklı Yeasen manyetik boncuk grubunu temsil eder.
Ürün Bilgileri
Yüksek NGST.M. DNA Seçim Boncukları, SPRI prensibine dayanır ve optimize edilmiş bir tampon sistemiyle birleştirilir, yeni nesil dizileme kütüphanelerinde DNA parçacığı ayırma ve saflaştırma için uygundur. Bu ürün, çeşitli markaların kütüphane yapım kitleriyle uyumludur ve parça kurtarma verimliliği ve kütüphane boyut dağılımı XP manyetik boncuklarınkine benzerdir. Yeasen manyetik boncuklarının fiyatının kütüphane başına 3 yuan kadar düşük olabileceğini belirtmekte fayda var, bu da ithal XP manyetik boncukların fiyatından üç kat daha düşüktür!
Tablo 3.Hieff NGS için önerilerT.M. Seri Manyetik Boncuk Ürünleri
Sınıflandırma manyetik boncuklar | Ürün Adı | Ürün Numarası | Boyutlar | Promosyon fiyatı(¥ yuan) | uygulamalar |
DNA manyetik boncuklar | 12601ES08 | 5 ml | 595 | DNA temizliği DNA boyutları seçimi | |
12601ES56 | 60 ml | 3775 | |||
12601ES75 | 450 ml | 15715 | |||
Yüksek NGST.M. Daha Akıllı DNA Temiz Boncuklar | 12600ES08 | 5 ml | 835 | Küçük parçaların saflaştırılması(>50 bp) | |
12600ES56 | 60 ml | 4555 | |||
12600ES75 | 450 ml | 17935 | |||
RNA manyetik boncuklar | 12602ES08 | 5 ml | 635 | RNA kütüphanesi yapımı | |
12602ES56 | 60 ml | 2555 | |||
12602ES75 | 450 ml | 23135 | |||
12629ES24 | 24 dakika | 308 | mRNA izolasyonu ve saflaştırılması. | ||
12629ES96 | 96T | 1128 |