Die DNA -Extraktion ist ein wichtiger erster Schritt in vielen Experimenten für molekulare Biologie. Von der medizinischen Diagnostik bis zur Forensik, Die Erlangung einer hochwertigen DNA ist wichtig für eine erfolgreiche nachgeschaltete Analyse. Allerdings können herkömmliche DNA -Extraktionsmethoden langweilig sein, zeitaufwendig, und erfordern die Verwendung giftiger Chemikalien.
Hier kommt die Magie der magnetischen Perlen ins Spiel! Es gibt zwei Arten der DNA -Extraktion mit magnetischen Perlen, Einer ist manuelle Extraktion, Und eine andere Möglichkeit ist, a zu verwenden Nukleinsäuremaschine.
Lesen Sie weiter, um alles über diese Tools und ihre Superkräfte zu lernen, wenn es um die Revolutionierung geht DNA-Reinigung.
Was sind magnetische Perlen?
Magnetische Perlen, auch als magnetische Partikel bezeichnet, sind kleine kugelförmige Partikel aus Eisenoxiden wie Magnetit. Ihr wichtigstes Merkmal? Sie werden in Gegenwart eines Magnetfeldes magnetisch. Dadurch können sie leicht manipuliert und mit Magneten getrennt werden.
Einige wichtige Vorteile von magnetischen Perlen:
- Superparamagnetisch – Dies bedeutet. Es gibt also keine Klumpen oder Aggregation.
- Kleine Größe –Typischerweise zwischen Nanometern zu Mikrometern, Tragende hohe Oberfläche zur Bindung von DNA.
- Einfache Trennung – Das Auftragen eines Magneten erleichtert die schnelle Isolation ohne Zentrifugation.
- Automatisierungsfreundlich – Magnetische Manipulation eignet sich gut zur Automatisierung.
- Flexibilität – Viele Oberflächenmodifikationen ermöglichen die Spezifität für verschiedene Biomoleküle.
Diese Eigenschaften machen magnetische Perlen zu einem vielseitigen Werkzeug für die Isolierung und Reinigung von DNA im Labor. Aber wie genau arbeiten sie mit ihrer Magie?? Lesen Sie weiter!
Wie reinigen magnetische Perlen DNA?
Magnetkügelchen liefern eine feste Oberfläche, an die DNA binden kann, Ermöglichen der Trennung von anderen Probenkomponenten. Dies geschieht in drei Hauptstadien:
Bindung
Dieser wichtige erste Schritt besteht darin, die magnetischen Perlen mit der DNA -Probe unter Bedingungen zu inkubieren, die die DNA -Adsorption an der Perlenoberfläche fördern. Zum Beispiel, Chaotrope Salze, die die Wasserstoffbrückenbindung stören.
Waschen
Sobald die DNA auf den Perlen immobilisiert ist, Sie können mit einem Magneten isoliert werden. Verunreinigungen und Verunreinigungen bleiben in Lösung und werden einfach weggewaschen, Die an den magnetischen Perlen befestigten sauberen DNA hinterlassen.
Elution
Endlich, Die gereinigte DNA wird während des Elutionsschritts aus den Perlen freigesetzt. Dies verwendet häufig einen Salzpuffer mit niedrigem Salz, wodurch die DNA von der Perlenoberfläche disoziiert. Die magnetischen Perlen werden weggezogen, rein bleiben, Konzentrierte DNA in der Lösung für die nachgeschaltete Analyse.
Das Ergebnis? Schnell, Einfache DNA -Extraktion ohne organische Lösungsmittel oder Ethanolniederschlag!
Was sind die häufigsten Arten von DNA -Reinigungsmagnnetperlen?
Eine Vielzahl von magnetischen Perlen mit unterschiedlichen Eigenschaften sind jetzt im Handel erhältlich. Lassen Sie uns einige der beliebtesten Optionen durchgehen:
Kieselsäure-beschichtete magnetische Perlen
Die Kieseloberfläche bindet DNA leicht in Gegenwart von chaotropen Salzen wie Guanidiniumchlorid oder Natriumiodid. Waschen entfernt Verunreinigungen, und DNA kann leicht mit Wasser oder Salzpuffer eluiert werden. Silica -Perlen sind kostengünstig und bieten eine hohe DNA -Erholung.
Streptavidin-beschichtete magnetische Perlen
Diese binden biotinylierte Moleküle wie Proteine, DNA, und Antikörper. Sie werden oft verwendet, um biotinylierte Oligonukleotide für die gezielte DNA -Einfassung zu immobilisieren. Streptavidin-beschichtete Perlen haben eine niedrige nicht spezifische Bindungskinetik und schnelle Bindungskinetik.
Carboxylbeschichtete magnetische Perlen
Die negativ geladene Carboxyloberfläche interagiert stark mit positiv geladenen Gruppen auf Biomolekülen wie Proteinen. Dies ermöglicht die selektive Anreicherung von Aminogruppen-haltigen Molekülen wie DNA. Carboxylperlen sind nützlich für die kovalente Kopplung von Enzymen oder Antikörpern.
Aminbeschichtete magnetische Perlen
Diese werden häufig zur kovalenten Kopplung von DNA oder Oligonukleotiden verwendet, Bereitstellung einer Oberfläche für benutzerdefinierte Modifikationen. Aminperlen haben eine niedrige unspezifische Bindung.
Protein A/G -Magnetkügelchen
Diese werden mit rekombinantem Protein A oder Protein G beschichtet, die die FC -Region von Antikörpern binden. Die Perlen können Antikörper für Immunpräzipitationsanwendungen selektiv immobilisieren und reinigen.
Diese vielfältige Reihe von Magnetkügelchen bietet Flexibilität, um Reinigungsprotokolle für die DNA -Extraktion aus praktisch jedem Probentyp zu entwerfen!
Was sind einige Anwendungen von DNA -Reinigungsmagnetherlen?
Magnetische Perlen rational DNA-Reinigung In vielen molekularen Biologie -Techniken:
- DNA-Extraktion – Aus Blut, Zellkulturen, Gewebe, Pflanzen, Boden – Sie nennen es!
- Plasmidvorbereitung – Schnell hochwertig isolieren Plasmid-DNA aus Bakterien.
- PCR Aufräumarbeiten – Entfernt Primer, Nukleotide, und Enzyme aus PCR -Produkten.
- Größenauswahl – Fraktionsfraktionieren Sie DNA-Fragmente wie die Herstellung von Proben für die Sequenzierung der nächsten Generation.
- Probenvorbereitung für die Sequenzierung – Reinigung von Sanger- oder NGS -Sequenzierungsreaktionen.
- DNA -Anreicherung – Selektiv die Ziel -DNA -Sequenzen reinigen.
- Immunopräzipitation – Isolieren Sie DNA-Protein-Komplexe.
- Zellisolation– Antikörper beschichtete magnetische Perlen können spezifische Zellpopulationen wie zirkulierende Tumorzellen erfassen.
Was sind die Vorteile der Verwendung von Magnetkügelchen für die DNA -Extraktion?
Die traditionelle DNA -Extraktion beinhaltet mühsame Niederschlags- oder Säulentrennschritte. Magnetische Perlen bieten mehrere Vorteile:
Einfachheit
Es ist ein Kinderspiel, mit magnetischen Perlen zu beginnen. Ihre Verwendung beseitigt mehrere Zentrifugen- oder Vakuumschritte, lange Protokolle, und gefährliche organische Lösungsmittel. Fügen Sie einfach eine Probe hinzu, Perlen inkubieren, Magnange, waschen, und Elute – Erledigt!
Geschwindigkeit
Die DNA -Bindung tritt schnell auf. Die magnetische Trennung beschleunigt die Isolierung im Vergleich zur Zentrifugation oder Filtration signifikant. Reinigung kann in nur wenig abgeschlossen werden 10-15 Protokoll.
Hohe Genesung
Die DNA -Wiederherstellung ist durchweg hoch (Typischerweise 60-90%) Dank optimierter Bindungspuffer und Waschschritte.
Skalierbarkeit
Magnetische Trennungstechnologie ist leicht skalierbar von einzelnen Vorbereitungen zu automatisierten Formaten mit hohem Durchsatz wie 96-Well-Platten.
Niedrige Kosten
Magnetpartikel sind eine erschwingliche Alternative zu Spinsäulen oder Filtrationssystemen. Und automatisierungsfreundliche Verarbeitung senkt die Arbeitskosten.
DNA -Integrität
Die sanfte Reinigung bewahrt die DNA -Größe und -stabilität. Das Fehlen mechanischer Scherkräfte verhindert den Abbau langer DNA -Fragmente.
Vielseitigkeit
Eine Vielzahl von Perlentypen und Oberflächenchemien berücksichtigen verschiedene Probentypen und Reinigungsbedürfnisse.
Automatisierung
Magnetische Manipulation eignet sich perfekt für die Automatisierung unter Verwendung von Robotern der Flüssigkeitshandhabung und magnetischen Separatoren. Dies ermöglicht mühelose Hochdurchsatz-DNA-Extraktion.
Diese Vorteile machen magnetische Perlen zur ersten Wahl für optimierte Wahl, Hochwertige DNA-Extraktion in vielen Laboratorien und Anwendungen!
Magnetkügelchen -DNA -Extraktionsprotokollübersicht
Nachdem wir die Grundlagen der Magnetkügelchen -DNA -Extraktion abgedeckt haben, Gehen wir kurz durch die allgemeinen Protokollschritte:
- Zelllyse –Zellen mit physischer Weise stören, Chemikalie, oder enzymatische Lyse. Dies setzt DNA in die Lösung frei.
- Bindung – Fügen Sie Magnetkügelchen und Bindungspuffer hinzu. Inkubieren, damit DNA die magnetischen Perlen adsorbieren kann.
- Magnetische Trennung – Verwenden Sie einen Magneten, um eine Perlen-gebundene DNA zu isolieren und den Überstand zu entfernen.
- Waschen – Mit DNA immer noch immobilisiert auf Perlen, Waschen Sie Verunreinigungen und Verunreinigungen mit einem Alkoholwaschpuffer weg.
- Elution –Stellen Sie die Perlen in niedriger Salzelutionspuffer resuspendieren, um die gereinigte DNA in die Lösung freizusetzen.
- Magnetische Trennung – Wieder magnetisieren, und Eluat mit reiner DNA in eine frische Röhre übertragen.
Und das war's! Die DNA ist jetzt für nachgeschaltete Anwendungen wie PCR bereit, Sequenzierung, Genotypisierung, und mehr. Das Anpassen dieses grundlegenden Protokolls an verschiedene Proben oder Durchsatzanforderungen ist bei einiger Optimierung unkompliziert.
