全血基因组DNA(gDNA)提取磁珠技术详解
磁珠法提取全血gDNA是一种高效、自动化的核酸纯化技术,通过表面功能化的磁性微球选择性吸附DNA,广泛应用于临床检测、基因测序和分子诊断。以下是系统解析:
全血基因组DNA(gDNA)
一、磁珠特性与DNA吸附机制
- 核壳结构与表面修饰
磁珠通常由氧化铁内核(提供磁性)和聚合物外壳(如聚苯乙烯或二氧化硅)构成,外壳表面修饰有羧基(-COOH)、氨基(-NH₂)或硅羟基(-SiOH)等官能团。这些官能团通过静电作用或共价键与DNA的磷酸骨架结合,实现特异性吸附。 - 缓冲体系的影响
- 高盐环境:裂解液中的盐离子(如Na⁺、K⁺)通过屏蔽DNA磷酸基团的负电荷,促进其与磁珠表面官能团的结合。
- 低盐洗脱:加入水或低盐缓冲液(如TE缓冲液)后,离子强度降低,DNA从磁珠上解吸,实现纯化。
3.磁珠粒径与分散性
- 粒径范围:通常为0.1-1 μm,粒径过小易团聚,过大则比表面积降低,影响吸附效率。
- 分散性:良好分散的磁珠能充分接触样本,提高DNA结合率。
三、工作原理
三步法纯化流程
1.裂解:
- 全血+裂解液(含GuHCl/SDS)→ 释放gDNA并变性蛋白
- 关键:加入RNA酶A(10 μg/mL)去除RNA干扰
2.结合- 加入磁珠,pH调至5.0–6.5(羧基磁珠最佳结合条件)→ DNA磷酸骨架与磁珠表面阳离子结合
3.洗脱 - 70%乙醇去盐→TE缓冲液(pH 8.0)洗脱,55°C加热5分钟提升得率
- 加入磁珠,pH调至5.0–6.5(羧基磁珠最佳结合条件)→ DNA磷酸骨架与磁珠表面阳离子结合
温馨提示:仅用于科研,不能用于人体!
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