一种用纳米磁珠提取核酸的试剂盒及提取方法

文档序号:267443 发布日期:2021-11-19 浏览:8次 >En<

阅读说明:本技术 一种用纳米磁珠提取核酸的试剂盒及提取方法 (Kit for extracting nucleic acid by using nano magnetic beads and extraction method ) 是由 崔大祥 刘泽熙 王丹 刘关 于 2021-08-25 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用生物纳米磁珠法提取DNA的试剂盒及其提取方法,该试剂盒包括了裂解液,去抑制剂,洗涤液,洗脱液及磁珠。利用磁珠法操作简便且适用范围广的优点,用处理过的生物纳米磁珠在特定溶液环境中对核酸进行高特异性的吸附与结合,以便于裂解和分离蛋白质、多糖等生物大分子结构的杂质,从而提升结果核酸产物的产出及纯度。本发明的试剂盒适用于短片段DNA,且具有简易,安全,成本廉价等优点。(The invention relates to a kit for extracting DNA by a biological nanometer magnetic bead method and an extraction method thereof. The magnetic bead method is utilized to have the advantages of simple and convenient operation and wide application range, and the treated biological nano magnetic beads are used for carrying out high-specificity adsorption and combination on nucleic acid in a specific solution environment so as to facilitate the cracking and separation of impurities with biological macromolecular structures such as protein, polysaccharide and the like, thereby improving the yield and purity of the nucleic acid product. The kit is suitable for short-fragment DNA, and has the advantages of simplicity, safety, low cost and the like.)

一种用纳米磁珠提取核酸的试剂盒及提取方法

技术领域

本发明属于分子生物学领域,具体涉及一种用纳米磁珠提取核酸的试剂盒及提取方法,一种简易便捷的纳米磁珠手动提取 DNA的核酸提取方法。

背景技术

核酸分为DNA和RNA,是生命形态组成中必不可少的基本单位,广泛存在于动植物细胞及微生物中。其中,DNA携带有合成RNA和蛋白质的必要遗传信息,是生命发展的机制和正常运作中最重要的大分子物质。

核酸提取技术是分子生物领域中最为基本且关键的一个环节,为后续的下游实验带来了获取目标基因,提供PCR复制模板并能用以建库的可能,为人们更好的了解生物分子结构并开发功能应用提供了基础。

核酸是酸性的大分子物质,参与了遗传信息表达,蛋白质反应合成等众多生物反应,是检测领域中不可或缺的一类基本物质。现有的核酸提纯分离主要是为了将核酸(DNA/RNA)与蛋白质,多糖,盐类等其他杂质经过试验步骤分离,得到纯化后的核酸分子。在尽量保证其内在结构的完整性不被损坏的前提下,尽可能排除其他污染,同时放大产出。常用方法包括氯仿抽提法,过离心柱法以及磁珠法等。大都需要经过裂解,分离及提纯洗涤等诸个步骤。

其中,磁珠法作为相对新发展起来的核酸提取方法,通过对纳米微珠颗粒的表面进行优化和修饰后,将其制成具备超顺磁性的硅羟基纳米磁珠。通过其表面化学官能基团的作用,可以与核酸分子在不同条件(溶液盐分及pH值的变化调控等)下形成具备特异性的吸附与结合,保留想要得出的纯净核酸成品并以解除吸附的方式再度分离出来。此方法可以避免使用氯仿等有毒的有机溶剂,同时也简化了部分手工操作,使得实施方法及试剂制备变得相对简化,同时为仪器高通量的全自动化流程提供了新的可能。

发明内容

本发明目的在于提供一种利用纳米磁珠提取核酸的试剂盒。

本发明的再一目的在于:提供一种上述试剂盒提取核酸的方法,通过提取核酸以达成应用于下游的扩增测序等后续研究的目的。

本发明目的通过以下方案实现:一种用纳米磁珠法提取DNA的试剂盒,包括了裂解液,去抑制剂,洗涤液,洗脱液及生物纳米磁珠,其中:

溶液Ⅰ:由10mM~100mM的Tris-Cl缓冲液,5mM~20mM的乙二胺四乙酸(EDTA)溶剂,0.5%~3.5%的去垢剂,200mM~300mM的胍盐组成;

溶液Ⅱ:由10mM~100mM的Tris-Cl,5mM~10mM的EDTA组成;

溶液Ⅲ:由质量浓度不低于75%的高纯度乙醇组成;

溶液Ⅳ:超纯水/去离子水;

所述的生物纳米磁珠为储存于NaCl缓冲溶液中的硅羟基纳米磁珠悬浮液。

其中,优选的,所述的Tris-Cl,EDTA溶剂为pH值≈7.4。

优选的,所述羟基纳米磁珠悬浮液为硅羟基超顺磁性纳米磁珠,四氧化三铁磁核,平均粒径1μm,储存于NaCl缓冲溶液中。

进一步的,所述的纳米磁珠悬浮液的浓度为25mg/ml。

所述的溶液Ⅰ中,所述胍盐为盐酸胍,所述去抑制剂为蛋白酶k,所述去垢剂为十二烷基硫酸钠(SDS)和聚乙二醇辛基苯基醚(Triton x-100)。

所述的溶液Ⅲ中,质量浓度不低于75%乙醇可选用无水乙醇代替,乙醇与磁珠悬浮混合溶液的体积比应为3:1。

本发明提供了一种利用上述试剂盒提取DNA的方法,包含以下步骤:

1)将起裂解作用的溶液Ⅰ与去抑制剂,核糖核酸载体Carrier RNA和生物纳米磁珠悬浮液、待提取样品反应,在加热并得到充分裂解之后使磁珠与核酸吸附结合;

2)使用溶液Ⅱ、Ⅲ清洗混合吸附溶液,分离需要洗脱的蛋白,多糖杂质;

3)使用溶液Ⅳ清洗并使核酸脱离吸附,得到纯化后的样品。

进一步的,本发明提取方法中,搭配生物纳米磁珠使用磁力装置,以促使磁珠与液体吸附悬浮。

优选的,所使用的磁力装置为简易磁力架,用来放置样本与磁珠结合的缓冲溶液,辅助吸附分离清洗过程。

使用上述试剂盒提取DNA,配套溶液包括溶液Ⅰ、溶液Ⅱ、溶液Ⅲ、溶液Ⅳ和硅羟基纳米磁珠悬浮液和搭配磁珠使用的磁力装置,按如下步骤:

步骤一.在1.5ml离心管中加入20-500μL的样本以及100-500μL的溶液Ⅰ,20-100μL去抑制剂,1-5μL Carrier RNA和10-30μL硅羟基纳米磁珠悬浮液,轻微震荡混匀后,置于55-60℃温浴10-30分钟;

步骤二. 往离心管加入250-500μL溶液Ⅱ,充分混匀,将试管静置于磁力架上,放置2-3分钟,待磁珠与核酸吸附,吸弃上清液;

步骤三. 往离心管加入150-500μL溶液Ⅲ,轻微震荡混匀,静置于磁力架上2-3分钟,吸弃上清液; 和/或者,

步骤四:加入溶液Ⅲ,并重复上述步骤三;

步骤五:加入50-150μL溶液Ⅳ,混匀并简易离心后,于55-60℃温浴10-20分钟,再置于磁力架上,静置2-3分钟,吸取溶液,弃磁珠,得成品,妥善储存成品核酸。

本发明原理:溶液Ⅰ中,裂解液含有:Tris-Cl的缓冲体系可以为破膜后较为脆弱的核酸基础结构提供一个稳定的溶液环境,以确保成品核酸的纯度及完整性;EDTA为二价离子螯合剂,螯合二价金属阳离子如Mg2+、Ca2+等,以防止激发或促进RNA酶的活性,通过抑制这些裂解酶从而达到最大化保护核酸的效果;Triton X-100及SDS这些常见的非离子与阴离子型去垢剂,盐酸胍,配合蛋白酶K,能有效强力的破坏蛋白质结构使其变性,让核酸与其充分的分离开来,使核酸脱离蛋白质结构包裹被释放出,再在浓盐环境中配合表面硅基氧化的生物纳米磁珠吸附保留核酸的方法,将其他多余杂质如多糖、脂质等一步步沉淀洗脱。

本发明包含的试剂均为常规条件下可以购买、制备并储存的化学试剂,无剧烈毒性会对人体形成危害或含有潜在泄露风险,包含纳米磁珠在内均易于运输,并储存于2-8℃的环境中;通过简易步骤可以大量提取细胞/细菌中的DNA,可直接应用于下游的多种后续实验,包括但不限于PCR/q-RTPCR/LAMP/测序/构建文库等等,为核酸提取步骤的简化提供了一种新思路。

本发明利用磁珠法具有操作简便、且适用范围广的优点,用处理过的生物纳米磁珠在特定溶液环境中对核酸进行高特异性的吸附与结合,以便于裂解和分离蛋白质、多糖等生物大分子结构的杂质,从而提升结果核酸产物的产出及纯度。本发明的试剂盒适用于短片段DNA ,且具有简易,安全,成本廉价等优点。

附图说明

图1为本发明试剂盒提取成品;

图2为Magpure试剂盒提取成品的双链脱氧核糖核酸dsDNA浓度结果图;

图3为使用Magen磁珠配合本发明试剂盒溶液提取成品的dsDNA浓度结果图;

图4为使用Magen溶液配合所述试剂盒磁珠提取成品的dsDNA浓度结果图;

图5根据所得样品,进行了琼脂糖凝胶电泳制样,按照上表样品顺序依次加样,并将前两格设为λDNA 250bp及DNA ladder对照组。

具体实施方式

为了便于更深一步阐述本发明并助于理解,下面将结合实施例对本发明的实施方案进行更详细的描述。下列实施例仅用于说明本发明,而发明所描述涉及的范围并不应局限于所述的实施例。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本发明的实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购买获得的常规产品。

本实施例为使用自制磁珠及配置上述的系列溶液Ⅰ-Ⅳ参照对比MagPureCirculating DNA Maxi Kit实验获得,结果附图。

对比的商业试剂盒为Magen天根生物公司产品,Cat No.12917PC-50(50 preps)。

取一份体积的大肠杆菌样品,吸弃上清后留下沉淀混入纯水进行混匀;

步骤一.在1.5ml离心管中加入500μL的大肠杆菌样品以及500μL的溶液Ⅰ(含100mM的Tris-Cl,10mM的EDTA,1%的Triton X-100,0.5%的SDS,200mM的盐酸胍),20-100μL去抑制剂蛋白酶K,1μL Carrier RNA和10μL硅羟基纳米磁珠悬浮液,轻微震荡混匀后,置于58℃温浴10分钟;

步骤二. 往离心管加入250μL溶液Ⅱ(含10mM的Tris-Cl,5mM的EDTA),轻微震荡混匀,将离心管静置于磁力架上,放置2分钟,待磁珠与核酸吸附,吸弃上清液;

步骤三. 往离心管加入150μL溶液Ⅲ,轻微震荡混匀,在无菌无酶的超净台环境中打开瓶盖静置于磁力架上2分钟,吸弃上清液;

步骤四:往离心管中加入150μL溶液Ⅳ,混匀并简易离心后,于58℃温浴10分钟,再置于磁力架上,静置2-3分钟,吸取溶液,弃磁珠,得成品,妥善储存成品核酸。

本实施例结果采用Qubit4.0测量提取成品浓度,将成品稀释50倍后,再以10:190的比例进行20倍稀释,最后得出结果如下图1至4所示,结果列表1中:

根据所得样品,进行了琼脂糖凝胶电泳制样,按照表1样品顺序依次加样,并将前两格设为λDNA 250bp及DNA ladder对照组,结果如图5所示:

图5为凝胶在凝胶电泳仪紫外模式下效果图,所用染色剂为GelRed,第二孔λDNA基因片段过大所以未能跑完凝胶场,而后4组强烈对比完美,参照上表1里的数据,差距相近。

本发明为磁珠法核酸提取提供一个可行且安全便捷的实践思路;应该了解到本发明并不仅限于内容所描述的特定方法、方案和材料,这些均可在合理范围内以等同替换试验方式,而不应限发明范围。

10页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:家族性高胆固醇血症相关基因及其检测试剂盒与应用

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!