磁珠纯化DNA的原理

磁珠起源

磁珠目前广泛应用于NGS实验中，DNA、RNA的纯化，片段筛选……今天，我们就聊一聊磁珠。

首先说一下磁珠的起源：

磁珠的发明构想最初来自于挪威科技大学的化学家John Ugelstad，他在1976年以聚苯乙烯(Polystyrene)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（Vogelstein B,Gillespiet D. Proc https://www.wendangku.net/doc/042759608.html,A，1979,76(2):615～619）。基于磁性微粒的核酸纯化方法就是其中的一种

现代分子生物学和医学对高通量，高灵敏度，自动化操作的需求也是与日俱增，于是20世纪90年代，磁珠法DNA提取技术由此得到了大力发展。硅质膜磁珠是一类最早出现基于硅介质与核酸特异结合的原理而发展起来的的产品，它广泛应用于DNA、RNA的纯化。与离心柱法原理相同，离心柱法所采用的硅胶膜实际上就是玻璃纤维，而磁珠之所以能够结合核酸也是因为其表面包被了玻璃纤维。硅质膜二氧化硅磁珠具有超顺磁性内核和二氧化硅外壳，表面修饰大量的硅羟基。磁珠表面的硅羟基能够与溶液中的核酸通过氢键和静电作用发生特异性结合，在高盐条件下与核酸结合，而在低盐环境下被洗脱，这样就可以直接从复杂的生物体系中迅速分离核酸。

到现在纳米级别的磁珠发展已经各式各样了，表面性质各不相同，分离原理也不尽相同。

但基本上固态的球状材料组成并无太大差异，基础结构一般分为3层，最内层的核心是聚苯

乙烯、第二层包裹磁性物质——四氧化三铁（Fe3O4），最外层表面是官能基团修饰的高分

子材料所构成，其中官能基团行使与核酸结合的工作，提取、生物素捕获、片段筛选功能的

不同，表面官能基团不同。当然不仅磁珠应用在核酸制备上，在化学发光、细胞分选、蛋白

纯化等应用磁珠依然是大显身手，是因为不同的官能基团，或者偶联其它，如蛋白抗体等。

毋庸置疑，NGS上用的最多还是我们的老熟人——贝克曼的XP磁珠。这种羧化磁珠比

羟基磁珠产量更高，非特异性结合更少。XP磁珠采用SPRI（固相可逆固定化）技术：在较

高浓度的PEG和NaCl导致DNA分子水化层脱去，DNA胶体热力学稳定性破坏，构象也随之

改变，带负电荷的磷酸基团大量暴露在外面；带负电荷的磷酸基团通过Na+与羧基形成“电

桥”，使得DNA被特异吸附到带羧基的磁珠表面。同时由于磁珠具有超顺磁性，可以通过外加磁场进行收集操作。去上清后，磁珠可用酒精洗涤，最后用TE洗脱DNA。

SPRI成就了贝克曼尖端的磁珠纯化技术。这项技术是由人类基因组计划主要负责人之一Trevor Hawkins博士（美国能源部的人类基因组计划的前任主任）领导发明，用于人类基因组计划的样品准备工作。Trevor Hawkins博士也曾在西门子诊疗、皇家飞利浦电子公司和通用电气等企业担任高级主管人，在医疗保健领域工作了超过25年，他专注提升医疗技术与创新，贡献巨大，单说SPRI专利现在仍然是生命科学和诊断的磁珠应用领域中最重要的专利之一。

起初SPRI这个专利并不在贝克曼的手里，而是，在Agencourt公司手里。为了实现在生物医学方面实现核酸提取的自动化和高通量，在2005年贝克曼与Agencourt达成协议，以1.5亿美金的金额成功收购Agencourt公司。在实现了强强联合后，贝克曼在自动化核酸纯化领域至今一直引领，在NGS兴起后，XP磁珠被广泛用于文库构建工作中，而后贝克曼也推出专用的更为精准的片筛磁珠Agencourt SPRIselect。

顺便说一下，Agencourt公司是两个著名体系的开创者：Agencourt Bioscience的主营产品是用于生化医疗研究的核酸纯化产品。Agencourt还有另一个重要部门则是APG，发开基于磁珠的大规模并行克隆连接DNA测序法，2006年它被贝克曼1.2亿美元转卖给了ABI。贝克曼一直持有Agencourt品牌，2007年ABI依靠APG的技术也推出一款连接法的测序仪，是的，它就是号称二代测序碱基读取最准确的SOLiD系统。

当然说到XP，大家更好奇的是它片选筛选原理。

XP磁珠体系中包含：磁珠、聚乙二醇（PEG）、以及盐离子等，在一定浓度的PEG和盐离子环境中，DNA可吸附到羧基修饰的高分子磁珠表面（即固相载体），该过程是可逆的，在适当条件下，结合的DNA分子可以被洗脱回收。构建过几次文库的，就很清楚自己要大多片段的文库，改用多少成XP去双选。

磁珠双选很大程度依赖于PEG。

PEG沉淀蛋白、沉淀DNA，DNA连接反应中低浓度PEG做为聚合剂，增强载体与目的片段碰撞的机会（很多公司的建库试剂盒接头连接后，如果要片段筛选，需要先纯化目的是去除PEG的影响。为了提高连接效率，连接Buffer含有一定的PEG）。这些都是分子生物学的经典实验，早已收录分子生物学的圣经——《分子克隆实验指南》。

PEG沉淀大分子是很久以前就发现，因为PEG能够通过吸涨作用，通过空间位置排斥效应，诱导水溶液的大分子聚合（MACROMOLECULAR CROWDING:Biochemical,Biophysical,and Physiological Consequences，1993）。而Lis是最早利用PEG按DNA分子大小沉淀DNA的，早在1975年发有文章。（Size fractionation of double-stranded DNA by precipitation with polyethylene glycol，Nucleic Acids Research，1975；Fractionation of DNA Fragments by Polyethylene Glycol Induced Precipitation，1980）

Lis and Schleif，1975

PEG作为一种分子拥挤试剂，达到一定的浓度时，夺取了一定的水，溶液环境变化，会使较大DNA的结构变紧凑，发生坍塌性的转变而凝聚。不同长度的DNA构像稳定性不同，在遵循热力学规律的情况，这与溶液环境与分子拥挤试剂的浓度有很大的关系。即在特定的溶液中，当PEG浓度达到某一临界值是，就会发现一定大小以上的DNA分子构象非连续的突变，发生凝聚（Collapse of single DNA molecule in poly(ethylene glycol)solutions，1995；DNA condensation，Current Opinion in Structural Biology，1996）。当然其中细节远远没有想象中的简单，至今不能完全研究清楚,有一篇文章标题就是这样：Compatible solute influence on nucleic acids:Many questions but few answers。

做为磁珠Buffer配方，PEG还能保持溶液的粘度，使磁珠保持悬浮不易聚沉。也不易造成蛋白变性和非特异性吸附。当然PEG分离效果易受pH、温度等影响，温度低PEG也不易与水相完全互溶（所以磁珠使用前要平衡至室温）。

磁珠的选择

随着测序成本超摩尔定律的下降，建库成本逐渐成为NGS推广的主要瓶颈之一，它的优化变得越来越重要。就整个NGS建库试剂而言，磁珠使用广泛、需求量大，可以说重要性仅次于PCR酶。XP磁珠无疑是其中的领导者，正是源于市场优势，XP磁珠不仅货期长、价格居高不下；而且包装规格也不灵活，不利于客户配合建库试剂盒合理采购。因此不少厂商看到了机遇，想推出一款成本低廉、性能优异的磁珠替换XP磁珠。

但是不说，磁珠中层基质不同，磁珠的基本性质会有所不同；修饰的官能团不同，磁珠的吸附特性会有所不同。即便是相同的封闭基质和官能团，基质的包被工艺不同，会造成基质厚度、孔容、孔径、比表面积不同，所能吸附的颗粒粒径偏好也会有所不同；即便是修饰相同的官能团，官能团修饰工艺不同，会造成官能团密

度、臂长不同，所携带的表面电荷、斥力、氢键数量不同，吸附能力会随之改变。其Buffer配方不同，效果也会有所不同，如Tween-20等润滑剂不同，也会影响磁珠的残留；还有就是不同分子量的PEG吸涨作用强弱不同；笔者亲测PEG8000和PEG3350效果差异巨大。

当然我们使用的时候难以看到以上说的那些，不过依然有简单的办法，评价它们。放在磁力架上澄清时间，可以评估磁珠的磁响应时间；电镜下可以观察其粒径是否均一，差异明显的普通显微镜下就可以看出差异；震荡起泡多少，可以看出Buffer的不同。

目前市场磁珠种类繁多，从宣传效果上难以看出优劣，但实际纯化效果质量参差不齐，具有良好的片段筛选能力的磁珠更是较少。不同磁珠片段筛选能力不同，也需要测试，不能照搬XP的条件。顺便说一下，NEB的Marker有修饰，导致不同大小ladder都会被回收，不能用来测试片筛，Fermants和英俊的都可以用。

当然不同类型的磁珠会有不同的优势。比如，有的磁珠磁响应性好但是沉降速度快，更适合磁棒式自动提取仪（KingFisher那种）；有的磁珠沉降速度慢但是磁响应时间长，更适合移液式自动提取仪（移液工作站）。

磁珠的发展。

化学发光、蛋白纯化等应用上的技术，肯定会超越核酸制备。然而在NGS领域，磁珠运用也是在不断拓展，简单说几种：

KAPA推出“with-bead”策略就更适合自动化建库。Axygen推出的AxyPrep MagTM PCR Normalizer就可以免去定量的环节，适合于大量样本的自动化建库。

特别是illumina推出的Nextera?DNA Flex Library Preparation Kit的核心技术为

Bead-Linked Transposome（BLT），将Nextera的转座体（transposome）链接在磁珠上。BLT 的On-Bead Tagmentation整合了DNA片段化（fragmentation）、片段接头化（adapter ligation）、和文库定量归一化（library normalization）的步骤，减少手动接触点并节省文库制备时间到2.5小时。当样本DNA起始量超过BLT的饱和点（大约是100ngDNA），过多的DNA便无法被片段化。不同于其他种文库制备方法，这样的化学特性使得Nextera DNA Flex片段化结果不会受到DNA定量的准确度影响。当DNA量介于100-500ng之间，Nextera DNA Flex制备后的文库片段长度和上样量几乎是固定的。用户可以利用Nextera DNA Flex的广泛样本DNA 起始量，灵活支持各种类型的基因组测序，简化日常操作。

当然基于微流控，用磁珠加特异的Barcode区分片段或细胞，实现linked-reads或者单细胞转录组测序，在兴起。2015年崛起黑马10x Genomics，它的GemCode技术核心是对1ng 的DNA进行精确分区，形成含有1条DNA模板链和特定相同的Barcode序列的微小反应体系（GEM，Gel Bead in Emulsion），不同GEM反应体系中的Barcode不同。BD的Rhapsody Single-Cell Analysis System也是类似产品。

高通量测序发展如此之快，肯定还有更多关于磁珠在NGS应用会出来，我们一起期待吧！！

作者简介：

csp:熟悉NGS各类建库技术，主攻DNA方向；

微信公众号——NGS实验起源

磁珠提取DNA原理 (2)

磁珠纯化DNA原理 1、DNA与磁珠作用原理 分选磁珠的作用原理就是基于一种固相载体可逆化固定(SPRI)的分离纯化 方法。磁珠体系中一般包含:磁珠、DNA、聚乙二醇(PEG)、以及盐离子等,在一定浓度的PEG与盐离子环境中,DNA可吸附到羧基修饰的高分子磁珠表面(即固相载体),该过程就是可逆的,在适当条件下,结合的DNA分子可以被洗脱回收。 纳米级别的磁珠表面性质不同,分离原理也不尽相同,但基本上固态的球状 材料组成并无太大差异,基础结构一般分为3层,最内层的核心就是聚苯乙烯、第二层包裹磁性物质——四氧化三铁(Fe3O4),最外层表面就是羧基(-COOH)修饰 的高分子材料所构成,其中羧基行使与核酸结合的工作。 在整个体系中,PEG就是影响DNA回收的决定性因素(其她因素还包括DNA 大小与浓度、盐离子浓度、孵育时间等等)。DNA在一定浓度的PEG存在条件下,NaCl或MgCl2促进条件下,使DNA发生脱水反应,分子构象会发生急剧变化,由线状被压缩形成卷曲球状,继而聚集沉淀,同时随PEG分子量、浓度以及盐浓度的不同,不同长度的DNA可以被选择性的沉淀出来。在磁珠体系中,特定分子量的PEG的功能主要就是与盐离子共同作用,改变不同长度DNA的分子构象,同时增加体系的粘稠程度,使磁珠存在其中处于悬浮状态,不易沉降,增加磁珠在空间位置的碰撞与排斥,从而增加核酸与磁珠的聚集效率与效果,除此之外,PEG与蛋白质具有相容性,也可去除样品中的蛋白质。 当处于PEG与盐离子环境中的DNA,因脱水作用而发生分子构象改变后,会暴露出磷酸骨架上大量的带负电荷的磷酸基团,与表面带负电荷的羧基磁珠结合,但如何解释负负电荷之间的作用,目前还不得而知。但普遍认为,这就是由于带正

磁珠纯化DNA的原理

磁珠起源 磁珠目前广泛应用于NGS实验中，DNA、RNA的纯化，片段筛选……今天，我们就聊一聊磁珠。 首先说一下磁珠的起源： 磁珠的发明构想最初来自于挪威科技大学的化学家John Ugelstad，他在1976年以聚苯乙烯(Polystyrene)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（Vogelstein B,Gillespiet D. Proc https://www.wendangku.net/doc/042759608.html,A，1979,76(2):615～619）。基于磁性微粒的核酸纯化方法就是其中的一种 现代分子生物学和医学对高通量，高灵敏度，自动化操作的需求也是与日俱增，于是20世纪90年代，磁珠法DNA提取技术由此得到了大力发展。硅质膜磁珠是一类最早出现基于硅介质与核酸特异结合的原理而发展起来的的产品，它广泛应用于DNA、RNA的纯化。与离心柱法原理相同，离心柱法所采用的硅胶膜实际上就是玻璃纤维，而磁珠之所以能够结合核酸也是因为其表面包被了玻璃纤维。硅质膜二氧化硅磁珠具有超顺磁性内核和二氧化硅外壳，表面修饰大量的硅羟基。磁珠表面的硅羟基能够与溶液中的核酸通过氢键和静电作用发生特异性结合，在高盐条件下与核酸结合，而在低盐环境下被洗脱，这样就可以直接从复杂的生物体系中迅速分离核酸。 到现在纳米级别的磁珠发展已经各式各样了，表面性质各不相同，分离原理也不尽相同。 但基本上固态的球状材料组成并无太大差异，基础结构一般分为3层，最内层的核心是聚苯 乙烯、第二层包裹磁性物质——四氧化三铁（Fe3O4），最外层表面是官能基团修饰的高分 子材料所构成，其中官能基团行使与核酸结合的工作，提取、生物素捕获、片段筛选功能的 不同，表面官能基团不同。当然不仅磁珠应用在核酸制备上，在化学发光、细胞分选、蛋白 纯化等应用磁珠依然是大显身手，是因为不同的官能基团，或者偶联其它，如蛋白抗体等。 毋庸置疑，NGS上用的最多还是我们的老熟人——贝克曼的XP磁珠。这种羧化磁珠比 羟基磁珠产量更高，非特异性结合更少。XP磁珠采用SPRI（固相可逆固定化）技术：在较 高浓度的PEG和NaCl导致DNA分子水化层脱去，DNA胶体热力学稳定性破坏，构象也随之 改变，带负电荷的磷酸基团大量暴露在外面；带负电荷的磷酸基团通过Na+与羧基形成“电

磁珠法分离纯化DNA原理及其步骤

磁珠法分离纯化DNA原理及其步骤 日期：2012-05-22 来源：互联网 标签：核酸纯化核酸分离磁珠法纯化DNA 摘要: 磁珠法纯化DNA主要是利用利息交换吸附材料吸附核酸，从而将核酸和蛋白质等其细胞中其他物质分离。本文主要概述了磁珠法纯化DNA原理、核酸分离与纯化的原则、核酸分离与纯化的步骤。 欢度大力神杯之夏，参与BRAND竞猜活动，获赠BRAND产品！ GeneCopoeia：qPCR mix免费试用体验活动开始！ 磁珠法纯化DNA主要是利用利息交换吸附材料吸附核酸，从而将核酸和蛋白质等其细胞中其他物质分离。本文主要概述了磁珠法纯化DNA原理、核酸分离与纯化的原则、核酸分离与纯化的步骤。 磁珠法纯化DNA原理 磁珠法核酸纯化技术采用了纳米级磁珠微珠，这种磁珠微珠的表面标记了一种官能团，能同核酸发生吸附反应。硅磁(Magnetic Silica Particle)就是指磁珠微珠表面包裹一层硅材料，来吸附核酸，其纯化原理类型于玻璃奶的纯化方式。离心磁珠是指磁珠微珠表面包裹了一层可发生离心交换的材料(如DEAE，COOH)等，从而达到吸附核酸目的。不同性质的磁珠微珠所对应的纯化原理是不一致。使用磁珠法来纯化核酸的最大优点就是自动化。磁珠在磁场条件下可以发生聚集或分散，从而可彻底摆脱离心等所需的手工操作流程。Omega拥有全面的磁珠法核酸分离试剂盒，基于这种技术的试剂盒，名称前都有’Mag-Bind’。 核酸分离与纯化的原则 核酸在细胞中总是与各种蛋白质结合在一起的。核酸的分离主要是指将核酸与蛋白质、多糖、脂肪等生物大分子物质分开。在分离核酸时应遵循以下原则:保证核酸分子一级结构的完整性：排除其他分子污染。 核酸分离与纯化的步骤 大多数核酸分离与纯化的方法一般都包括了细胞裂解、酶处理、核酸与其他生物大分子物质分离、核酸纯化等几个主要步骤。每一步骤又可由多种不同的方法单独或联合实现。 1. 细胞裂解:核酸必须从细胞或其他生物物质中释放出来。细胞裂解可通过机械作用、化学作用、酶作用等方法实现。 (1) 机械作用:包括低渗裂解、超声裂解、微波裂解、冻融裂解和颗粒破碎等物理裂解方法。这些方法用机械力使细胞破碎,但机械力也可引起核酸链的断裂,因而不适用于高分子量长链核酸的分离。有报道超声裂解法提取的核酸片段长度从< 500bp ～> 20kb 之间,而颗粒匀浆法提取的核酸一般< 10kb。

全自动磁珠提取纯化系统416-1

Accelerate your genomics and proteomics throughput with KingFisher puri ? cation systems R Thermo Scienti ? c KingFisher 全自动磁珠提取纯化系统

新一代的磁珠系统——Thermo Scienti ? c KingFisher Flex 以无可比拟的速度工作 灵活的配置满足用户的需求 创新的KingFisher专利技术带来了真正的速度——在15-30min 内纯化96个样品，是真正引领市场的自动化仪器。速度的提升，使研究者从繁琐重复的纯化工作中解放出来，使您可以专注于更有意义的工作。同样重要的是，通过KingFisher系统的自动平行样品处理，样品之间的交叉污染和试剂浪费现象被有效消除。 KingFisher Flex主机可以任选一种磁头，从小体积的分析型KF96PCR磁头、到超高产率的KF24DW磁头，满足用户一切的工作需要。使用24道磁头和24孔深孔板，可将工作体积增加至5ml；而使用96道磁头和相应的96孔板，可一次处理96个样品。特别设计的热块与KingFisher耗材底部的完美结合，可以实现±1℃的温度准确性。新的USB接口设计，使得主机与电脑的连接更加方便。 源自KingFisher 96经典设计的KingFisher家族最新产品——KingFisher Flex，是市场上功能最强、通量最高，使用最灵活的磁珠提取纯化平台。KingFisher Flex系统，除了可以使用KingFisher 96所有的三种磁头(KF96DW、KF96、KF96PCR)之外，还可以选择使用最新推出的KF24DW磁头。KF24DW磁头的最大推荐工作体积达到5ml，与之前的KF96DW相比，其效率增加了10倍。新的24道深孔板磁头 KF96DW和KF24DW的全血基因组DNA的提取效率比较。 使用InviMag Blood DNA Kit。 新的图形化人机界面与控制面板 新设计的图形化超大LCD人机界面，可以显示更多的程序信息，运行状态和参数一目了然。多达100个程序的存储空间，辅以直观的图形显示，对不同的应用如DNA、蛋白、细胞、细菌、动物、植物、人、病毒等，进行分类管理，程序切换十分迅速。 增强的控制面板，带四方向键、START/PAUSE/STOP/OK和顺/逆时针键，使程序操作极为简单。系统内置常用的维护工具，包括磁头更换、磁头检查、热块更换等，向导式的操作 使仪器维护更为简便。 KingFisher Flex的图形化用户界面 KingFisher Flex的控制面板 三种不同来源的试剂(Invitek、Agowa和Qiagen)都可成功应用于1ml全血中DNA的纯化 Kit1 Kit2 Kit3

第四章 核酸分离纯化

第四章核酸分离纯化 一、学习目标 掌握 DNA和RNA分离纯化的步骤、原则和常用方法。 熟悉常见临床分子生物学检验标本的种类、标本处理的一般原则。 二、重点和难点内容 （一）临床分子生物学检验标本的主要种类： 血液标本（全血、血清、血浆、外周血单个核细胞）、分泌物标本（鼻咽分泌物、生殖道分泌物、唾液、痰液、胃液等）、组织标本等。 （二）临床分子生物学检验标本的主要处理原则： （1）适时、适量采集标本。 （2）低温运送与保存。 （三）核酸分离纯化的步骤： （1）制备细胞及破碎细胞。 （2）消化蛋白质，去除与核酸结合的蛋白质、多糖及脂类等生物大分子。 （3）去除其它不需要的核酸分子。 （4）沉淀核酸，去除盐类、有机溶剂等杂质。 （四）核酸分离纯化的原则：

（1）维持完整度（抑制DNA酶或RNA酶对DNA或RNA 的降解活性）。 （2）确保高纯度。 （五）分离纯化后的理想DNA样品应具备的条件： （1）不含对后续检测所用酶（如后续PCR检测所用酶：DNA聚合酶）的活性有抑制作用的有机溶剂和高浓度的金属离子。 （2）最大程度上避免蛋白质、多糖和脂类的污染。 （3）排除RNA分子的污染与干扰。 （六）核酸分离纯化的方法： （1）基因组DNA 的分离纯化 酚抽提法 吸附柱法（原理：基于高盐缓冲系统下，DNA与硅基质的可逆结合来分离纯化DNA） 磁珠法（原理：基于磁珠表面修饰的对DNA有吸附作用的官能基团，通过其与DNA的可逆结合、磁场对磁珠的作用来分离纯化DNA） （2）总RNA的分离纯化 Trizol (异硫氰酸胍&苯酚混合液)法 总RNA提取试剂盒(吸附柱法&磁珠法) （3）mRNA的分离纯化 寡聚(dT)-纤维素柱层析法

磁珠纯化原理

磁珠法纯化D N A原理磁珠法核酸纯化技术采用了纳米级磁珠微珠，这种磁珠微珠的表面标记了一种官能团，能同核酸 发生吸附反应。硅磁(Magnetic Silica Particle)就是指磁珠微珠表面包裹一层硅材料，来吸附核酸，其纯化原理类型于玻璃奶的纯化方式 AMPure bead ：NaCl，7% PEG8000 标准的AMPure xp是用来筛选掉100bp的DNA片段，通过改变PEG8000的含量可改变至（MAX 300bp，MIN 50bp），PEG8000的浓度越高越能筛选出片段小的DNA Streptavidin magnetic bead (链霉亲和素磁珠)： Streptavidin（SA）链霉亲和素，magnetic磁性的，亲和素能与生物素之间存在强度最高的非共价作用（称作BAS系统）二者结合形成复合物的解离常数很小，呈不可逆反应性；而且酸、碱、 变性剂、蛋白溶解酶以及有机溶剂均不影响其结合。 玻璃奶： 是一种白色硅颗粒，能到50kb大小的DNA（双链，单链，线状，超螺旋），结合原理：在高盐状态下，玻璃奶周围的负电荷被打破，并允许DNA磷酸负电荷与玻璃奶特异性结合，在低盐时 （H20或1X TE）溶解分离 DNA<100bp时，高盐状态下结合率高；DNA>100bp时，低盐状态下结合率高；pH<时，结合 率高。 氧化硅羟基磁珠：此种微球具有核壳结构，即超顺磁性核心以及无机氧化硅外壳，硅烷醇集团（羟基）在chaotropic（盐酸胍、异硫酸氰胍等）存在条件下，能够与溶液中的核酸通过疏水作用、氢键作用和静电作用等发生特异性结合，而不与蛋白质和其它杂质结合 氧化硅羧基磁珠：该磁珠表面修饰有羧基官能团，能够在特殊试剂（如EDC）作用下将蛋白、寡聚核苷酸等生物配体共价偶联到磁珠表面，可应用在蛋白纯化，核酸纯化，亲和层析等领域。

磁珠提取DNA原理

磁珠纯化DNA原理 1.DNA与磁珠作用原理 分选磁珠的作用原理是基于一种固相载体可逆化固定（SPRI）的分离纯化方法。磁珠体系中一般包含：磁珠、DNA、聚乙二醇（PEG）、以及盐离子等，在一定浓度的PEG和盐离子环境中，DNA可吸附到羧基修饰的高分子磁珠表面（即固相载体），该过程是可逆的，在适当条件下，结合的DNA分子可以被洗脱回收。 纳米级别的磁珠表面性质不同，分离原理也不尽相同，但基本上固态的球状材料组成并无太大差异，基础结构一般分为3层，最内层的核心是聚苯乙烯、第二层包裹磁性物质——四氧化三铁（Fe3O4），最外层表面是羧基（-COOH）修饰的高分子材料所构成，其中羧基行使与核酸结合的工作。 在整个体系中，PEG是影响DNA回收的决定性因素（其他因素还包括DNA 大小和浓度、盐离子浓度、孵育时间等等）。DNA在一定浓度的PEG存在条件下，NaCl或MgCl2促进条件下，使DNA发生脱水反应，分子构象会发生急剧变化，由线状被压缩形成卷曲球状，继而聚集沉淀，同时随PEG分子量、浓度以及盐浓度的不同，不同长度的DNA可以被选择性的沉淀出来。在磁珠体系中，特定分子量的PEG的功能主要是与盐离子共同作用，改变不同长度DNA的分子构象，同时增加体系的粘稠程度，使磁珠存在其中处于悬浮状态，不易沉降，增加磁珠在空间位置的碰撞与排斥，从而增加核酸与磁珠的聚集效率与效果，除此之外，PEG与蛋白质具有相容性，也可去除样品中的蛋白质。 当处于PEG和盐离子环境中的DNA，因脱水作用而发生分子构象改变后，会暴露出磷酸骨架上大量的带负电荷的磷酸基团，与表面带负电荷的羧基磁珠结

合，但如何解释负负电荷之间的作用，目前还不得而知。但普遍认为，这是由于带正电荷的盐离子的作用（如Na+）。带负电的磷酸基团借由解离的盐离子（如Na+）与羧基形成离子桥，使DNA被特异性吸附到羧基磁珠表面。当PEG和盐类被去除之后，加入水性分子，会快速充分水化DNA，解除其三者之间的离子相互作用，使得吸附到磁珠的DNA被纯化出来。 磁珠的出现，使得核酸制备的实验可以实现自动化，同时相较于传统的回收方式，还具有3个明显的优势：1）效率更高，以DNA为例，1μL磁珠的承载量可达7μg；2）避免使用有机溶剂，如酚类、氯仿等等，更加安全；3）操作简单，无需离心，也更有利于保留核酸的完整性。 2.蛋白酶K的作用 蛋白酶K具有降解蛋白的功能，而细胞膜主要是由蛋白质构成的富有弹性的半透性膜，因此蛋白酶K能够裂解细胞，从而DNA能够释放出来。 3. 无水乙醇沉淀DNA 用无水乙醇沉淀DNA，这是实验中最常用的沉淀DNA的方法。乙醇的优点是可以任意比和水相混溶，乙醇与核酸不会起任何化学反应，对DNA很安全，因此是理想的沉淀剂。当加入乙醇时，乙醇会夺去DNA周围的水分子，使DNA失水而易于聚合。 4.TE缓冲液溶解DNA 采用Tris-HCl（pKa=8.0）的缓冲系统，由于缓冲液是TrisH+/Tris，不存在金属离子的干扰作用，故在提取或保存DNA时，大都采用Tris-HCl系统，并且TE缓冲液中的EDTA更能稳定DNA的活性。 5.为什么用酚与氯仿抽提DNA时，还要加少量的异戊酵？ 在抽提DNA时，为了混合均匀，必须剧烈振荡容器数次，这时在混合液内易产生气泡，气泡会阻止相互间的充分作用。加入异戊醇能降低分子表面张力，所以能减少抽提过程中的泡沫产生。同时异戊醇有助于分相，使离心后的上层水相，中层变性蛋白相以及下层有机溶剂相维持稳定。

磁珠法

磁珠法提取DNA试剂盒 磁珠法提取DNA试剂盒，它是生物科学和纳米材料科学二者合一的高新技术产品，是我国DNA提取技术和纯化技术的一次大的突破，它彻底的解决了我国DNA的提取与纯化长期依赖进口的局面，其价格只有进口产品的1/3。 中文名 磁珠法提取DNA试剂盒 属性 高新技术产品 学科 生物科学和纳米材料科学二者合一 贡献 一次大的突破 价格 进口产品的1/3 技术现状 两个问题 目录 1背景 2DNA提取技术现状 3发展历程 4适用范围 5优势 1背景 众所周知,DNA提取技术是分子生物学研究的基础技术。提取DNA的纯度及结构的实验，是进行基因工程各项研究所必须的条件，DNA提取技术是DNA检验的第一步骤，也是最关键的步骤。能否成功地进行DNA检验，完全取决于能否从生物检材中获得纯量的DNA。DNA提取技术的优劣，将直接关系下游实验的安全与成败。 2DNA提取技术现状 就我国的DNA提取技术现状来讲，主要存在以下两个问题： 1，技术发展滞后。现在采用的DNA提取技术仍然停留chelex—100法。有机提取法等常规方法上，存在着提取DNA不纯、耗时、效率低，不能定量提取和DNA提取后扩增成功率低等诸多缺陷。 2，缺少自主的知识产权。美国、德国、挪威、芬兰等国家的生物公司，这些年来相继开发的新的DNA提取试剂盒，成功的解决了DNA提取纯化和定量提取等很多的难题，尤其是

磁珠法可以实现自动化提取的技术更加的诱人。但由于这些试剂盒基于专利技术，价格昂贵，不可能在国内推广使用。应用于建立DNA数据库所需大量的生物样本的提取，更是可望不可及的事情。 3发展历程 2005年7月25日，磁珠法提取DNA试剂盒在公安部第三期法医物证检验技术推广班上受到参会百余名专家学者的一致认可。 2005年11月30日，磁珠法提取DNA试剂盒通过公安部刑事技术产品质量监督检验中心检验。 2005年8月12日，磁珠法提取DNA试剂盒在教育部、初高中生物实验课经验交流会议上受到来自生物实验课知道老师的一致认可和好评。 2006年3月，中国动植物检验检疫所、国家质检总局食品安全局，农业部食品局达成意向，由动植物检验检疫研究所牵头，用磁珠法提取DNA试剂盒进行食品和实用油脂中转基因植物成分定性检测、试验。 4适用范围 磁珠法提取DNA试剂盒是纳米技术、分子生物学技术、生物医学技术和法医学技术的综合高科技产品。可广泛应用于分子生物学中的基因组研究、分子进化研究、医学中遗传病的研究、突变基因的检测、肿瘤的筛查、HPV等的检测、HLA分型、移植配型等、法医学生物样本血斑、精斑、头发、烟蒂等现场证物的检测、和司法上的亲子鉴定、血缘关系的鉴定等提供证据、考古学、大中小学的生物试验等许多领域。磁珠法提取DNA试剂盒要比传统的方法，例如：Chelex100 法、有机法、二氧化硅法、盐析法等更为简单、方便，转移离心管的次数较少，不易污染等。磁珠法在DNA纯化、微量检裁及PCR扩增等方面是其它方法不可代替的。 5优势 独特的裂解液/蛋白酶K迅速裂解细胞并灭活细胞内核酸酶，然后基因组DNA选择性吸附于磁珠，再通过一系列快速的漂洗-分离的步骤，抑制物去除液和漂洗液将细胞代谢物、蛋白等杂质去除，最后用双蒸水即可将纯净基因组DNA从磁珠上洗脱。 产品特点： ·不使用有毒的苯酚等试剂，也不需要乙醇沉淀等步骤，而且省去了离心步骤。 ·快速简捷，一般可在36分钟内完成。 ·不用多次漂洗磁珠也可确保高纯度，提取出的基因组DNA OD260/OD280典型的比值达1.7-1.9， 长度可达2 0 k b - 5 0 k b，可直接用于P C R、Southern-blot和各种酶切反应。 ·洗脱液可以用双蒸水代替，不影响下游酶切、连接等反应。 ·适用范围： 新鲜植物、动物组织，高温干燥过 DNA破坏比较严重的植物、动物组织，海洋生物，法医鉴定，新鲜哺乳动物血液或干血点，转基因食品

磁珠提取DNA原理

. 磁珠纯化DNA原理1.DNA与磁珠作用原理）的分离纯化方分选磁 珠的作用原理是基于一种固相载体可逆化固定（SPRI）、以及盐离子等，在、聚乙二醇（PEG法。磁珠体系中一般包含：磁珠、DNA（即DNA可吸附到羧基修饰的高分子磁珠表面一定浓度的PEG和盐离子环境中，分子可以被洗脱回固相载体），该过程是可逆的，在适当条件下，结合的DNA收。 纳米级别的磁珠表面性质不同，分离原理也不尽相同，但基本上固态的球状第最内层的核心是聚苯乙烯、材料组成并无太大差异，基础结构一般分为3层，O）修四氧化三铁（Fe），最外层表面是羧基（-COOH二层包裹磁性物质——43饰的高分子材料所构成，其中羧基行使与核酸结合的工作。 DNA回收的决定性因素（其他因素还包括DNA在整个体系中，PEG是影响存在条件PEG大小和浓度、盐离子浓度、孵育时间等等）。DNA在一定浓度的发生脱水反应，分子构象会发生急剧变NaCl或MgCl促进条件下，使DNA下，2分子量、浓度以PEG化，由线状被压缩形成卷曲球状，继而聚集沉淀，同时随可以被选择性的沉淀出来。在磁珠体系中，DNA及盐浓度的不同，不同长度的的分子DNA 的功能主要是与盐离子共同作用，特定分子量的PEG改变不同长度构象，同时增加体系的粘稠程度，使磁珠存在其中处于悬浮状态，不易沉降，增除此加磁珠在空间位置的碰撞与排斥，从而增加核酸与磁珠的聚集效率与效果，与蛋白质具有相容性，也可去除样品中的蛋白质。PEG之外，

，因脱水作用而发生分子构象改变后，当处于PEGDNA和盐离子环境中的与表面带负电荷的羧基磁珠结会暴露出磷酸骨架上大量的带负电荷的磷酸基团，1 / 2 . 合，但如何解释负负电荷之间的作用，目前还不得而知。但普遍认为，这是由于 +）。带负电的磷酸基团借由解离的盐离子（如Na带正电荷的盐离子的作用（如Na+和盐PEG）与羧基形成离子桥，使DNA被特异性吸附到羧基磁珠表面。当， 解除其三者之间的离子DNA类被去除之后，加入水性分子，会快速充分水化被纯化出来。DNA相互作用，使得吸附到磁珠的 磁珠的出现，使得核酸制备的实验可以实现自动化，同时相较于传统的回收磁珠的承载量DNA为例，1μL3方式，还具有个明显的优势：1）效率更高，以操作简单，3）更加安全；；2）避免使用有机溶剂，如酚类、氯仿等等，可达7μg 无需离心，也更有利于保留核酸的完整性。 K的作用2.蛋白酶而细胞膜主要是由蛋白质构成的富有弹性的K具有降解蛋白的功能，蛋白酶能够释放出来。半透性膜，因此蛋白酶K能够裂解细胞，从而DNADNA 无水乙醇沉淀3. 的方法。乙醇的优点是DNA 用无水乙醇沉淀DNA，这是实验中最常用的沉淀因此乙醇与核酸不会起任何化学反应，可以任意比和水相混溶，对DNA很安全，失水而周围的水分子，使DNADNA是理想的沉淀剂。当加入乙醇时，乙醇会夺去易于聚合。DNA 4.TE缓冲液溶解，不存）的缓冲系统，由于缓冲液是TrisH+/Tris 采用 Tris-HCl（pKa=8.0系统，并Tris-HCl在金属离子的干扰作用，故在提取或保存DNA时，大都采用 EDTA更能稳定DNA的活性。TE且缓冲液中的 DNA时，还要加少量的异戊酵？为什么用酚与氯仿抽提5. 这时在混合液内易时，在抽提DNA为了混合均匀，必须剧烈振荡容器数次，所气泡会阻止相互间的充分作用。加入异戊醇能降低分子表面张力，产生气泡，使离心后的上层水相，以能减少抽提过程中的泡沫产生。同时异戊醇有助于分相，中层变性蛋白相以及下层有机溶剂相维持稳定。2 / 2

磁珠提取DNA原理

磁珠纯化DNA 原理 1.DNA 与磁珠作用原理 分选磁珠的作用原理是基于一种固相载体可逆化固定（SPRI ）的分离纯化方法。磁珠体系中一般包含：磁珠、DNA 、聚乙二醇（PEG ）、以及盐离子等，在一定浓度的PEG 和盐离子环境中，DNA 可吸附到羧基修饰的高分子磁珠表面（即固相载体），该过程是可逆的，在适当条件下，结合的DNA 分子可以被洗脱回收。 纳米级别的磁珠表面性质不同，分离原理也不尽相同，但基本上固态的球状材料组成并无太大差异，基础结构一般分为3层，最内层的核心是聚苯乙烯、第二层包裹磁性物质——四氧化三铁（Fe 3O 4），最外层表面是羧基（-COOH ）修 饰的高分子材料所构成，其中羧基行使与核酸结合的工作。 在整个体系中，PEG 是影响DNA 回收的决定性因素（其他因素还包括DNA 大小和浓度、盐离子浓度、孵育时间等等）。DNA 在一定浓度的PEG 存在条件下，NaCl 或MgCl 2促进条件下，使DNA 发生脱水反应，分子构象会发生急剧变 化，由线状被压缩形成卷曲球状，继而聚集沉淀，同时随PEG 分子量、浓度以及盐浓度的不同，不同长度的DNA 可以被选择性的沉淀出来。在磁珠体系中，特定分子量的PEG 的功能主要是与盐离子共同作用，改变不同长度

DNA的分子构象，同时增加体系的粘稠程度，使磁珠存在其中处于悬浮状态，不易沉降，增加磁珠在空间位置的碰撞与排斥，从而增加核酸与磁珠的聚集效率与效果，除此之外，PEG与蛋白质具有相容性，也可去除样品中的蛋白质。 当处于PEG和盐离子环境中的DNA，因脱水作用而发生分子构象改变后，会暴露出磷酸骨架上大量的带负电荷的磷酸基团，与表面带负电荷的羧基磁珠结合，但如何解释负负电荷之间的作用，目前还不得而知。但普遍认为，这是由于带正电荷的盐离子的作用（如Na+）。带负电的磷酸基团借由解离的盐离子（如Na+）与羧基形成离子桥，使DNA被特异性吸附到羧基磁珠表面。当PEG和盐类被去除之后，加入水性分子，会快速充分水化DNA，解除其三者之间的离子相互作用，使得吸附到磁珠的DNA被纯化出来。

磁珠提取DNA原理

磁珠提取D N A原理 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

磁珠纯化DNA原理 与磁珠作用原理 分选磁珠的作用原理是基于一种固相载体可逆化固定（SPRI）的分离纯化方法。磁珠体系中一般包含：磁珠、DNA、聚乙二醇（PEG）、以及盐离子等，在一定浓度的PEG和盐离子环境中，DNA可吸附到羧基修饰的高分子磁珠表面（即固相载体），该过程是可逆的，在适当条件下，结合的DNA分子可以被洗脱回收。 纳米级别的磁珠表面性质不同，分离原理也不尽相同，但基本上固态的球状材料组成并无太大差异，基础结构一般分为3层，最内层的核心是聚苯乙烯、第二层包裹磁性物质——四氧化三铁（Fe3O4），最外层表面是羧基（-COOH）修饰的高分子材料所构成，其中羧基行使与核酸结合的工作。 在整个体系中，PEG是影响DNA回收的决定性因素（其他因素还包括DNA大小和浓度、盐离子浓度、孵育时间等等）。DNA在一定浓度的PEG存在条件下，NaCl或MgCl2促进条件下，使DNA发生脱水反应，分子构象会发生急剧变化，由线状被压缩形成卷曲球状，继而聚集沉淀，同时随PEG分子量、浓度以及盐浓度的不同，不同长度的DNA可以被选择性的沉淀出来。在磁珠体系中，特定分子量的PEG的功能主要是与盐离子共同作用，改变不同长度DNA的分子构象，同时增加体系的粘稠程度，使磁珠存在其中处于悬浮状态，不易沉降，增加磁珠在空间位置的碰撞与排斥，从而增加核酸与磁珠的聚集效率与效果，除此之外，PEG与蛋白质具有相容性，也可去除样品中的蛋白质。 当处于PEG和盐离子环境中的DNA，因脱水作用而发生分子构象改变后，会暴露出磷酸骨架上大量的带负电荷的磷酸基团，与表面带负电荷的羧基磁珠结合，但如何解释负负电荷之间的作用，目前还不得而知。但普遍认为，这是由于带正电荷的盐离子的作用（如Na+）。带负电的磷酸基团借由解离的盐离子（如Na+）与羧基形成离子桥，使DNA被特异性吸附到羧基磁珠表面。当PEG和盐类被去除之后，加入水性分子，会快速充分水化DNA，解除其三者之间的离子相互作用，使得吸附到磁珠的DNA被纯化出来。 磁珠的出现，使得核酸制备的实验可以实现自动化，同时相较于传统的回收方式，还具有3个明显的优势：1）效率更高，以DNA为例，1μL磁珠的承载量可达7μg；2）避免使用有机溶剂，如酚类、氯仿等等，更加安全；3）操作简单，无需离心，也更有利于保留核酸的完整性。

磁珠提取DNA原理讲课教案

磁珠提取D N A原理

精品资料 磁珠纯化DNA原理 1.DNA与磁珠作用原理 分选磁珠的作用原理是基于一种固相载体可逆化固定（SPRI）的分离纯化方法。磁珠体系中一般包含：磁珠、DNA、聚乙二醇（PEG）、以及盐离子等，在一定浓度的PEG和盐离子环境中，DNA可吸附到羧基修饰的高分子磁珠表面（即固相载体），该过程是可逆的，在适当条件下，结合的DNA分子可以被洗脱回收。 纳米级别的磁珠表面性质不同，分离原理也不尽相同，但基本上固态的球状材料组成并无太大差异，基础结构一般分为3层，最内层的核心是聚苯乙烯、第二层包裹磁性物质——四氧化三铁（Fe3O4），最外层表面是羧基（-COOH）修饰的高分子材料所构成，其中羧基行使与核酸结合的工作。 在整个体系中，PEG是影响DNA回收的决定性因素（其他因素还包括DNA 大小和浓度、盐离子浓度、孵育时间等等）。DNA在一定浓度的PEG存在条件下，NaCl或MgCl2促进条件下，使DNA发生脱水反应，分子构象会发生急剧变化，由线状被压缩形成卷曲球状，继而聚集沉淀，同时随PEG分子量、浓度以及盐浓度的不同，不同长度的DNA可以被选择性的沉淀出来。在磁珠体系中，特定分子量的PEG的功能主要是与盐离子共同作用，改变不同长度DNA的分子构象，同时增加体系的粘稠程度，使磁珠存在其中处于悬浮状态，不易沉降，增加磁珠在空间位置的碰撞与排斥，从而增加核酸与磁珠的聚集效率与效果，除此之外，PEG与蛋白质具有相容性，也可去除样品中的蛋白质。 当处于PEG和盐离子环境中的DNA，因脱水作用而发生分子构象改变后，会暴露出磷酸骨架上大量的带负电荷的磷酸基团，与表面带负电荷的羧基磁珠 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2

磁珠分离技术

磁珠分离技术 摘要：主要介绍了磁珠分离技术的基本概念，基本原理还有它的特点。磁珠分离技术中应用最广泛的是免疫磁珠分离技术，这里详细说明了免疫磁珠分离技术的结构以及有由它的结构决定的它的一些重要特性，以及免疫磁珠分离技术的制备原理和方法。并且详细说明了免疫磁珠分离技术的重要应用，为帮助同学了解记忆，例举了一些该技术的应用实例。 基本概念：磁珠是一种包被有生物活性基团的功能化载体, 可分散于基液中形成磁性液体材料, 它兼有液体的流动性和固体磁性颗粒材料的双重特点, 从而使固一液相的分离变得十分方便快捷。磁珠法的出现和应用,给生命科学的研究提供了一种新式的手段和武器, 也给大、中学生对的直观认识提供了一个简捷、客观的实验途径。其中最常用的事免疫磁珠技术。 原理：利用人工合成的内含铁成分，可被磁铁磁力所吸引，外有功能基团，可结合活性蛋白质(抗体)的磁珠，作为抗体的载体。当磁珠上的抗体与相应的微生物或特异性抗原物质结合后，则形成抗原-抗体-磁珠免疫复合物，这种复合物具有较高的磁响应性，在磁铁磁力的作用下定向移动，使复合物与其他物质分离，而达到分离、浓缩、纯化微生物或特异性抗原物质的目的。 特点:应用于磁分离技术的磁性载体微球应具备以下特点: 粒径比较小, 比表面积较大, 具有较大的吸附容量; 物理和化学性能稳定, 具有较高的机械强度, 使用寿命长; 具有可活化的反应基团, 以用于亲和配基的固定化; 粒径均一, 能形成单分散体系; 悬浮性好, 便于反应的有效进行。载体微球有纳米级、微粒级的, 纳米级的载体微球与微粒级的载体微球相比具有以下优点: 尺寸小, 扩散速度快, 悬浮稳定性好; 比表面积大, 偶联容量大; 超顺磁性, 能快速实现磁性粒子的分散与回收。 免疫磁珠(Immonumagnetic beads，IMB简称磁珠)，由载体微球和免疫配基结合而成。载体微球的核心部分为金属小颗粒(Fe304，Fe203)，是一种磁性高且较稳定的磁性材料，核心外包裹一层高分子材料(如聚氯乙烯，聚苯乙烯，聚乙烯亚胺)，最外层是功能基层，如羟基(．OH)，氨基(．NH2)，醛基(-CHO)，羧基(一COOH)。

MACS磁珠分选

MACS磁珠分选 免疫磁珠法分离细胞原理 免疫磁珠法分离细胞是基于细胞表面抗原能与连接有磁珠的特异性单抗相结合，在外加磁场中，通过抗体与磁珠相连的细胞被吸附而滞留在磁场中，无该种表面抗原的细胞由于不能与连接着磁珠的特异性单抗结合而没有磁性，不在磁场中停留，从而使细胞得以分离。 一、磁性细胞标记方式 应用MACS技术进行磁性细胞分选最重要的一点是高质量的标记。要尽可能地增强阳性细胞的标记，并减弱背景染色。有两种基本的磁性标记方式：直接标记和间接标记。 1、直接磁性细胞标记（Direct magnetic cell labeling） （磁珠结合的细胞就是所要分离获得的细胞）直接标记是最快速、最特异的磁性标记方法。目前有多种分选人、小鼠、大鼠以及非人类灵长类细胞的MACS直标微珠可供选用。 2、间接磁性细胞标记（Indirect magnetic cell labeling） （磁珠结合不需要的细胞，游离于磁场的细胞为所需细胞）间接磁性细胞标记需要联合使用单克隆或者多克隆抗体和MACS间标微珠。未结合抗体、生物素化抗体或者荧光素标记抗体均可作为一抗标记细胞，再使用抗免疫球蛋白微珠、抗生物素或链霉亲和素微珠、抗荧光素微珠作为二抗磁性标记细胞。 几乎针对任何种系任何细胞的任何一种单抗或多抗，均可用于间接标记。间接标记主要在如下情况时选用：当没有直标磁珠时；需要用几种抗体的混合物同时分选或去除多种类型的细胞；间接标记有放大作用，因此可在磁性分选抗原表达弱的目的细胞时使用；使用自备抗体或者配体的磁珠分选中。（一般而言，阴性分离法的磁珠用量比阳性分离法的大，阳性分离法用行更多。） 二、MACS分选策略 有两种基本的分选策略 阳性分选和去除分选。复合分选策略是将两种基本分选策略相结合或者联合使用多选微珠，从而实现细胞亚群的分选。 1、阳性分选策略（Positive selection strategy） 阳性分选中，目的细胞被磁性标记后，作为阳性标记组分直接分选出来。分选后的细胞不必去除MACS微珠，可立即用于培养

磁珠法核酸提取原理解决方案

磁珠法核酸提取原理解决方案 说到磁珠法，那我们首先当然必须得了解磁珠，什么是磁珠呢？磁珠是利用一定的组织包被四氧化三铁核心而形成的可以被磁铁吸附的同时有能通过表面包被物吸附（结合）核酸的神奇的小珠子。之所以说他神奇，是因为他的用途很大！它可以实现核酸提取的自动化和高通量化。 磁珠结构： 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； 磁珠法核酸提取原理 在磁珠法的反应体系中，核酸分子（DNA & RNA）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反应体系中的阳离子连接，在磁珠最外层负电基团的作用下，形成“阴离子-阳离子-阴离子”的盐桥结构，使核酸分子被特异性地吸附到磁珠表面。而当反应缓冲液被弃除后，加入水性分子，会快速充分水化核酸分子，解除三者之间的离子相互作用，使吸附到磁珠上的核酸分子被纯化出来。 磁珠法核酸提取的优势 磁珠法DNA提取是纳米科技与生物技术的完美结合，具有其它DNA提取方法不可比拟的优势： （1）样本需求量低：微量的材料即可提到高浓度的核酸；

（2）操作简单快速：整个操作流程基本分为五步（裂解、结合、洗涤、干燥、洗脱），全程无需离心操作，大多可在30~60分钟内完成； （3）质量稳定可靠：游离的磁珠与核酸的结合量更大，特异性的结合使得核酸纯度更高，且可通过控制磁珠表面基团来调节核酸回收量； （4）全自动化操作：采用核酸提取仪可实现自动化、高通量操作，可实现几十甚至几百个样品的提取；（5）安全无毒无害：试剂不含酚、氯仿等有毒化学试剂，完全符合现代化环保理念。 磁珠法——其他应用领域 当然，除了用作核酸提取，根据不同的表面处理与标记，还可将磁珠应用到其他的领域 ①.细胞分离（CD4、CD8） 可进一步用于肿瘤检测与诊断等 ②.蛋白、抗体分离（氨基磁珠、羧基磁珠、环氧基磁珠） 可进一步用于疾病的检测与诊断等 磁珠——根据不同的表面处理与标记，可将磁珠分成各种不同的应用类型 磁珠羧基#U0001 MaxBead Protein A #U0084 MaxBead Carboxyl Labeling试剂盒#KA3267 细胞与组织DNA分离试剂盒(磁珠系统) #62500 EpiMag 96孔高通量磁力分离器#Q10002-1

磁珠法分离纯化DNA原理及其步骤

日期：2012-05-22 来源：互联网 标签：核酸纯化核酸分离磁珠法纯化DNA 摘要 : 磁珠法纯化DNA主要是利用利息交换吸附材料吸附核酸，从而将核酸和蛋白质等其细胞中其他物质分离。本文主要概述了磁珠法纯化DNA原理、核酸分离与纯化的原则、核酸分离与纯化的步骤。 欢度大力神杯之夏，参与BRAND竞猜活动，获赠BRAND产品！ GeneCopoeia：qPCR mix免费试用体验活动开始！ 磁珠法纯化DNA主要是利用利息交换吸附材料吸附核酸，从而将核酸和蛋白质等其细胞中其他物质分离。本文主要概述了磁珠法纯化DNA原理、核酸分离与纯化的原则、核酸分离与纯化的步骤。 磁珠法纯化DNA原理 磁珠法核酸纯化技术采用了纳米级磁珠微珠，这种磁珠微珠的表面标记了一种官能团，能同核酸发生吸附反应。硅磁(Magnetic Silica Particle)就是指磁珠微珠表面包裹一层硅材料，来吸附核酸，其纯化原理类型于玻璃奶的纯化方式。离心磁珠是指磁珠微珠表面包裹了一层可发生离心交换的材料(如DEAE，COOH)等，从而达到吸附核酸目的。不同性质的磁珠微珠所对应的纯化原理是不一致。使用磁珠法来纯化核酸的最大优点就是自动化。磁珠在磁场条件下可以发生聚集或分散，从而可彻底摆脱离心等所需的手工操作流程。Omega拥有全面的磁珠法核酸分离试剂盒，基于这种技术的试剂盒，名称前都有’Mag-Bind’。 核酸分离与纯化的原则 核酸在细胞中总是与各种蛋白质结合在一起的。核酸的分离主要是指将核酸与蛋白质、多糖、脂肪等生物大分子物质分开。在分离核酸时应遵循以下原则:保证核酸分子一级结构的完整性：排除其他分子污染。 核酸分离与纯化的步骤 大多数核酸分离与纯化的方法一般都包括了细胞裂解、酶处理、核酸与其他生物大分子物质分离、核酸纯化等几个主要步骤。每一步骤又可由多种不同的方法单独或联合实现。 1. 细胞裂解:核酸必须从细胞或其他生物物质中释放出来。细胞裂解可通过机械作用、化学作用、酶作用等方法实现。 (1) 机械作用:包括低渗裂解、超声裂解、微波裂解、冻融裂解和颗粒破碎等物理裂解方法。这些方法用机械力使细胞破碎,但机械力也可引起核酸链的断裂,因而不适用于高分子量长链核酸的分离。有报道超声裂解法提取的核酸片段长度从< 500bp ～ > 20kb 之间,而颗粒匀浆法提取的核酸一般< 10kb。 (2) 化学作用:在一定的p H 环境和变性条件下,细胞破裂,蛋白质变性沉淀,核酸被释放到水相。上述变性条件可通过加热、加入表面活性剂(SDS、Triton X-100 、Tween 20 、

磁珠法纯化DNA原理

磁珠法核酸纯化技术采用了纳米级磁珠微珠，这种磁珠微珠的表面标记了一种官能团，能同核酸发生吸附反应。硅磁（Magnet ic Silic a Partic le）就是指磁珠微珠表面包裹一层硅材料，来吸附核酸，其纯化原理类型于玻璃奶的纯化方式。离心磁珠是指磁珠微珠表面包裹了一层可发生离心交换的材料（如DEAE，COO H）等，从而达到吸附核酸目的。不同性质的磁珠微珠所对应的纯化原理是不一致。使用磁珠法来纯化核酸的最大优点就是自动化。磁珠在磁场条件下可以发生聚集或分散，从而可彻底摆脱离心等所需的手工操作流程。Omega拥有全面的磁珠法核酸分离试剂盒，基于这种技术的试剂盒，名称前都有’Mag-Bind’。 核酸分离与纯化的原则 核酸在细胞中总是与各种蛋白质结合在一起的。核酸的分离主要是指将核酸与蛋白质、多糖、脂肪等生物大分子物质分开。在分离核酸时应遵循以下原则:保证核酸分子一级结构的完整性;排除其他分子污染。 核酸分离与纯化的步骤 大多数核酸分离与纯化的方法一般都包括了细胞裂解、酶处理、核酸与其他生物大分子物质分离、核酸纯化等几个主要步骤。每一步骤又可由多种不同的方法单独或联合实现。 1. 细胞裂解:核酸必须从细胞或其他生物物质中释放出来。细胞裂解可通过机械作用、化学作用、酶作用等方法实现。 (1) 机械作用:包括低渗裂解、超声裂解、微波裂解、冻融裂解和颗粒破碎等物理裂解方法。这些方法用机械力使细胞破碎,但机械力也可引起核酸链的断裂,因而不适用于高分子量长 链核酸的分离。有报道超声裂解法提取的核酸片段长度从< 500bp ～> 20kb 之间,而颗粒匀浆法提取的核酸一般< 10kb。 (2) 化学作用:在一定的p H 环境和变性条件下,细胞破裂,蛋白质变性沉淀,核酸被释放到水相。上述变性条件可通过加热、加入表面活性剂(SDS、Triton X-100 、Tween 20 、NP-40 、CTAB、sar-cosyl 、Chelex-100 等) 或强离子剂(异硫氰酸胍、盐酸胍、肌酸胍) 而获得。而p H 环境则由加入的强碱(NaOH) 或缓冲液( TE、STE 等) 提供。在一定的p H 环境下,表面活性剂或强离子剂可使细胞裂解、蛋白质和多糖沉淀,缓冲液中的一些金属离子螯合剂( EDTA 等) 可螯合对核酸酶活性所必须的金属离子Mg2+ 、Ca2+ ,从而抑制核酸酶的活性,保护核酸不被降解。 (3) 酶作用:主要是通过加入溶菌酶或蛋白酶(蛋白酶K、植物蛋白酶或链酶蛋白酶) 以使细胞破裂,核酸释放。蛋白酶还能降解与核酸结合的蛋白质,促进核酸的分离。其中溶菌酶能催化细菌细胞壁的蛋白多糖N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸残基间的β-(1 ,4) 键水解。蛋白酶K能催化水解多种多肽键,其在65 ℃及有EDTA、尿素(1～4mol/ L) 和去污剂(0. 5 %SDS 或1 %Triton X-100) 存在时仍保留酶活性,这有利于提高对高分子量核酸的提取效率。在实际工作中,酶作用、机械作用、化学作用经常联合使用。具体选择哪种或哪几种方法可根据细胞类型、待分离的核酸类型及后续实验目的来确定。 2. 酶处理:在核酸提取过程中,可通过加入适当的酶使不需要的物质降解,以利于核酸的分离与纯化。如在裂解液中加入蛋白酶(蛋白酶K 或链酶蛋白酶) 可以降解蛋白质,灭活核酸酶(DNase 和RNase) ,DNase 和RNase 也用于去除不需要的核酸。