技術(shù)專題

核酸提取傳統(tǒng)方法

自1869年核酸被首次發(fā)現(xiàn)以來，許多研究者在核酸的提取方法上進(jìn)行了不懈的探索，對(duì)核酸的各種材料和試劑進(jìn)行了改進(jìn)，十二烷基磺酸鈉、酚、脲和胍鹽等各種試劑紛紛被應(yīng)用到核酸提取實(shí)驗(yàn)中，各種用于核酸提取的商品化試劑盒也應(yīng)運(yùn)而生。其中，傳統(tǒng)的提取方法主要有：酚抽提法、堿裂解法、CTAB抽提法和EtBr-CsCl梯度離心法。這些傳統(tǒng)提取方法可從不同組織樣本中分離出DNA和RNA，但這些技術(shù)中包含沉淀和離心等操作步驟，其所需的生物樣本量較大，且提取的步驟較為繁雜、費(fèi)時(shí)費(fèi)力，得率也不高，難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，另外，大部分的傳統(tǒng)方法中還需要用到有毒化學(xué)試劑，對(duì)操作人員的健康具有潛在危害，因此，伴隨著分子生物學(xué)以及高分子材料學(xué)的發(fā)展，從液相系統(tǒng)中分離核酸的傳統(tǒng)技術(shù)逐漸被以固相載體為基礎(chǔ)的新方法所取代。

固相載體吸附法

以固相吸附物載體為基礎(chǔ)的新型核酸提取方法主要有：旋轉(zhuǎn)離心柱提取法、玻璃珠吸附法、二氧化硅基質(zhì)法、陰離子交換法和納米磁珠提取法。這類方法的操作步驟主要可分為三個(gè)部分：（1）利用裂解液促使細(xì)胞破裂，使核酸釋放于液相中，（2）利用載體對(duì)核酸的較強(qiáng)親和力和吸附力，將釋放出來的核酸特異性地結(jié)合在特定載體上，使蛋白質(zhì)、多糖和脂類等其它雜質(zhì)依然游離于液相中，隨上清的移走而被除去，（3）通過調(diào)節(jié)洗脫液的離子強(qiáng)度和pH值，將吸附于載體上的核酸洗脫下來而得到純化后的核酸。

其中，離心柱法DNA提取試劑盒以其低廉的價(jià)格和相對(duì)便捷的操作，在市面上應(yīng)用得較為廣泛，但隨著對(duì)DNA提取需求量的增多，離心柱法提取DNA的缺點(diǎn)也日益凸顯。樣本需求量大，損失多，對(duì)于珍稀樣本無能為力等成為離心柱法無法避免的缺點(diǎn)，同時(shí)離心柱法DNA提取過程需要反復(fù)離心，不便于高通量、自動(dòng)化操作，與現(xiàn)代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)要求格格不入。為了適應(yīng)現(xiàn)代分子生物學(xué)高通量，高靈敏度，自動(dòng)化操作的發(fā)展需求，20世紀(jì)90年代，磁珠法DNA提取技術(shù)由此誕生，其原理是磁珠表面帶有特定的活性基團(tuán)，在特定條件下能夠與核酸進(jìn)行特異性可逆結(jié)合，同時(shí)利用磁珠自身具備的磁響應(yīng)能力，在外加磁場(chǎng)的作用下可方便地進(jìn)行定向移動(dòng)與富集，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)核酸的分離純化。

磁珠法核酸提取的優(yōu)勢(shì)

磁珠法DNA提取是納米科技與生物技術(shù)的完美結(jié)合，具有其它DNA提取方法不可比擬的優(yōu)勢(shì)：

（1）樣本需求量低：微量的材料即可提到高濃度的核酸；

（2）操作簡(jiǎn)單快速：整個(gè)操作流程基本分為五步（裂解、結(jié)合、洗滌、干燥、洗脫），全程無需離心操作，大多可在30~60分鐘內(nèi)完成；

（3）質(zhì)量穩(wěn)定可靠：游離的磁珠與核酸的結(jié)合量更大，特異性的結(jié)合使得核酸純度更高，且可通過控制磁珠表面基團(tuán)來調(diào)節(jié)核酸回收量；

（4）全自動(dòng)化操作：采用核酸提取儀可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、高通量操作，一鍵啟動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)幾十甚至幾百個(gè)樣品的提??；

（5）安全無毒無害：試劑不含酚、氯仿等有毒化學(xué)試劑，完全符合現(xiàn)代化環(huán)保理念。