本期推荐学习的话题是：#磁珠法核酸提取纯化
1.样品前处理需要了解的知识点
核酸 nucleic acid：由核苷酸或脱氧核苷酸通过3’，5′-磷酸二酯键连接而成的一类生物大分子，具有非常重要的生物功能，主要是贮存遗传信息和传递遗传信息，包括核糖核酸（RNA)和脱氧核糖核酸（DNA）两类[2]。
磁珠 magnetic beads：对超顺磁性纳米颗粒的表面进行一定的改良和修饰,使其在不同条件下可与核酸分子特异高效结合和解离,这种超顺磁性纳米颗粒被称为磁珠。利用磁珠的这个特性在外加磁场的作用下,能从各种生物样本中分离纯化核酸DNA和RNA[2]。
核酸纯度 purity of nucleic acid：用核酸提取试剂盒(磁珠法)从一定量生物样本中提取得到的产物中核酸相对其他杂质的量[2]。对蛋白质、多糖、多酚、异硫氰酸等残留杂质，采用紫外分光光度法，测定260 nm、280 nm、230 nm下的光密度OD260、OD280、OD230，计算OD260/OD280和OD260/OD230值，评估提取核酸的纯度。对DNA提取时残留的RNA，RNA提取时残留的DNA，mRNA提取时残留的rRNA，采用琼脂糖凝胶电泳法，检测非目标核酸残留的电泳条带，评估提取核酸的纯度[3]。
提取产量 yield：用核酸提取试剂盒(磁珠法)从一定质量或体积的生物样本中提取得到核酸的总量[2]。
图1：核酸分子来源（来源网络）
核酸的一级结构 nucleic acid primary structure：多核苷酸链中核苷酸的排列顺序(或碱基排列顺序)[3]。
完整度：提取核酸时，防止物理因素(剪切力、高温)、化学因素(强酸、强碱)和生物因素(核酸酶)破坏，保持核酸一级结构完整而不发生改变的程度[3]。
产量：采用紫外分光光度法、荧光法等测定核酸提取液中的核酸浓度,经计算,得到提取核酸的产量[3]。
2. 关于核酸提取几个为什么？
1）为什么核酸提取需要遵循一定的原则？
根据组织或细胞样本性质、提取核酸的类型以及用途等，核酸提取应采用不同的分离与纯化的方法。但无论采取何种方法，都应遵循一定的原则：①保证核酸一级结构的完整性，即保证核酸的线性结构，它是核酸结构和功能研究的最基本要求。影响核酸完整性的因素很多，包括物理、化学与生物学等因素，过酸或过碱、高温以及机械损伤等都会对核酸分子中的化学键有破坏作用。为保证核酸的完整性，操作过程应尽量避免各种有害因素对核酸的破坏。②尽量排除其他污染，保证核酸样品的纯度。抽提时需去除蛋白质、多糖、脂类等生物大分子以及细胞碎片，去除不需要的核酸分子（如提取DNA，应去除RNA类核酸），还要去除抽提过程中使用的有机溶剂、金属离子等杂质成分[1]。
2）为什么临床上多采用吸附柱法或磁珠法提取核酸？
临床上提取核酸的要求是微量、高质量、快速、重复性好、易标准化等，因此多使用商品化的试剂盒替代酚氯仿方法。核酸提取试剂盒通常采用吸附柱法或磁珠法，既能够快速而有效地分离纯化核酸，又能克服传统核酸纯化方法中有机试剂对人体的危害，非常适合临床上需要微量分离核酸的特点。吸附柱法是通过硅胶载体特异性吸附核酸，而非沉淀核酸，再通过洗涤将核酸洗脱下来。吸附柱可采用不同的裂解液和吸附载体琼脂对人体有害吗，广泛用于DNA、RNA和miRNA等的提取。磁珠法采用的是纳米级磁珠微珠琼脂对人体有害吗，并在磁珠表面标记了一种活性基团，能与核酸发生吸附反应。使用磁珠法来纯化核酸的最大优点就是可自动化，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[1]。
3）为什么核酸提取自动化应用越来越多？
图2：自动化磁珠法核酸提取的原理示意图（来源网络）
图3：自动化核酸提取仪器（来源网络）
由于自动化提取核酸具有处理样品量大（最多可同时处理96个样本）、操作时间短、标准化、质量控制易行等优势，能保证临床检测结果的可靠性和重复性，同时又可把生物安全风险和样本间交叉污染的风险降到最低，因此，已经成为临床核酸提取的发展方向，应用越来越广泛。目前自动化核酸提取技术多采用硅胶吸附法和硅胶磁珠法。其中硅胶磁珠法是最新的自动化体系，采用带有磁性的磁珠吸附核酸分子，并在磁场条件下，以磁铁吸附代替传统的离心分离，核酸纯度可达到95% ～99%，操作时间可缩短至15～45分钟。自动化核酸提取技术使核酸提取过程得以规范，减少了人为误差，推动了临床分子生物学检测技术的发展[1]。
3. 看个短视频，了解一下磁珠法核酸提取的过程
视频1：磁珠法核酸提取自动化过程和手动操作过程（来源网络）
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