核酸萃取磁珠法原理

隨著分子生物學技術的高速發展，以核酸雜交、核酸擴增及核酸序列分析為代表的分子診斷和檢測技術在許多領域中日益凸顯出至關重要的作用。樣本處理為分子診斷實驗的“第一步”，也是最關鍵的一步，其獲得的核酸質量的優劣將直接影響到下游分子生物學試驗的成敗。全球爆發的新冠病毒，促使了核酸檢測市場的暴增，整個疫情期間國內的核酸檢測市場將超過400億。

核酸萃取傳統方法傳統的萃取方法主要有：酚/氯仿抽提法、醇沉澱、親和層析管柱、密度梯度離心和矽膠柱法。這些傳統萃取方法可從不同組織樣本中分離出DNA和RNA，但這些技術包含沉澱和離心等操作步驟，其所需的生物樣本量較大，萃取步驟較為繁雜、費時費力，得率也不高，難以實現自動化操作，另外，大部分的傳統方法中還需要用到有毒化學試劑，對操作人員的健康具有潛在危害，因此，伴隨著分子生物學以及材料學的發展，採用磁珠的方法從液相繫統中分離純化核酸的新方法已經崛起。

磁珠法分離核酸的原理奈米磁珠是高分子材料或生物分子包覆四氧化三鐵核心而形成的，可以被磁鐵吸附的同時奈米小球。用於核酸純化的磁珠表面功能基團一般為（OH）和羧基（COOH）。

磁珠分離核酸核心技術是固相可逆固定化技術，但磁珠和核酸具體是如果相互作用吸附在一起，目前還不是很清楚，鹽橋理論是其中猜想之一。在利用磁珠結合核酸的系統中，由於緩衝液的作用核酸分子（DNA & RNA）會由線性變成球狀，暴露出核酸骨架上大量的負電基團與反應體系中的陽離子連接，在磁珠外層負電基團的作用下，形成「陰離子-陽離子-陰離子」的鹽橋結構，使核酸分子被特異性地吸附到磁珠表面。而當反應緩衝液被棄除後，加入水性分子，會快速充分水化核酸分子，解除三者之間的離子相互作用，使吸附在磁珠上的核酸分子被純化出來。

磁珠法核酸萃取是奈米科技與生物技術的完美結合。奈米磁珠由於尺寸小，具有超大的比表面積。利用奈米技術對磁珠表面進行修飾，使磁珠表面具有更多核酸結合位點，從提高了奈米磁珠對核酸萃取回收效率和靈敏度。

核酸萃取具有以下特點：

1. 磁珠生產製程控制嚴格。每顆磁珠都呈現規則的球形，以確保低豐度樣本萃取的穩定性。
2. 磁珠表面特殊化處理，可實現DNA/RNA共萃取。
3. 同樣適合低豐度樣本，包括遊離DNA，病毒DNA和RNA。
4. 產能穩定，月產能可達10kg。
5. 批次穩定，不同批次核酸萃取效率CV<10%。
6. 可實現高通量和自動化操作，配合核酸萃取儀最快可實現9min萃取。