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磁珠知识总结大全:小东西也有大能耐

众所周知,磁珠目前广泛应用于NGS实验中,DNA、RNA的纯化,片段分选……今天,咱们就来聊一聊磁珠。

 

磁珠起源

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磁珠最初的构想来源于挪威科技大学的化学家John Ugelstad 。

1976年John Ugelstad以聚苯乙烯为主要材料,制造出均匀磁化的球体粒子;

 

1979年Vogelstein等报道在高浓度碘化钠存在下玻璃粉末作为吸附剂用于从琼脂糖凝胶中提取DNA片段,而后基于硅胶和其他具有亲水性表面的载体的固相核酸纯化技术广泛发展起来。基于磁性微粒的核酸纯化方法就是其中的一种。

 

磁珠结构

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磁珠一般分为三层结构:

1. 最内层:为支持结构,如聚苯乙烯做的内核;

2. 中间层:磁层,作用是与磁力架上的磁铁相互吸附,从而分离核酸与反应溶液,材料通常为Fe3O4;

3. 最外层:修饰层,一般为带负电的基团,如羧基材料。

 

磁珠分选原理

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磁珠会优先抓取较大的核酸片段,在分选过程中,通过控制两轮磁珠的加入量来分选到所需要大小的文库片段。

 

第一轮加入磁珠,先结合体系中的大片段,在这一步弃去磁珠,丢掉大片段;

 

第二轮在第一轮所保留的上清中加入磁珠,磁珠与体系中余下体积中的大片段结合,弃去上清,丢掉小片段,两轮后就抓取到所需要的中间片段的核酸。

 

磁珠纯化原理

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在磁珠Buffer中,DNA分子会由线性压缩成球状,暴露出核酸骨架上大量的负电基团,与Buffer体系中的阳离子连接核酸和磁珠形成“阴离子-阳离子-阴离子”的盐桥结构,使DNA被特异性地吸附到磁珠表面。而当Buffer被弃除后,加入水性分子,会快速充分水化DNA,解除三者之间的离子相互作用,使吸附到磁珠上的DNA被纯化出来。

 

磁珠纯化操作过程

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1. 磁珠平衡至室温后,涡旋震荡混匀;

2. 吸取所需磁珠至产物中,涡旋混匀震荡,或使用移液器轻轻吹打10次混匀;室温孵育5min ;

3. 将PCR管短暂离心并置于磁力架中分离磁珠和液体,待溶液澄清后移除上清;

4. 保持PCR管始终置于磁力架上,加入200uL新鲜配置的80%乙醇漂洗磁珠,室温孵育30s,弃除上清,重复一次;

5. 待酒精完全干后,加入水或TE Buffer进行洗脱,室温静置5min,待溶液澄清后移取上清至新的PCR管中。

 

磁珠纯化注意事项

1. 磁珠必须先在室温下静置30min,使用前进行涡旋震荡混匀;

2. 80%乙醇需要新鲜配置;

3. 加酒精时勿将吸附成团的磁珠吹散;

4. 磁珠晾干时一定要刚好,磁珠表面没有光泽,过干影响洗脱效率,晾干不充分会有酒精残留,影响后续实验。

 

关于欧易实验技术中心

欧易实验技术中心由一代测序、二代测序、三代测序、基因芯片、核酸抽提、定量、酵母文库、10X单细胞测序、微生物多样性等多个平台组成。现拥有Agilent、Affymetrix、Thermo、Roche、Covaris、ABI、Eppendorf、Rainin、BD、10X、BGI、pacbio等多家原厂高端设备,并先后获得美国Agilent公司、美国Affymetrix公司、美国Pacbio公司在中国的认证服务商资质。

 

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