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什么是全自动核酸提取仪

全自动核酸提取仪简介

全自动核酸提取仪是一种用于从生物样本(如血液、组织、唾液等)中高效分离和纯化核酸(DNA或RNA)的实验设备。该仪器通过自动化技术完成从样品裂解、核酸吸附、洗涤到洗脱的整个流程,极大地减少了人工操作,提高了提取效率和样品纯度。全自动核酸提取仪广泛应用于临床诊断、分子生物学研究、食品检测、环境监测等领域。


全自动核酸提取仪的工作原理

全自动核酸提取仪的核心工作原理基于磁珠法,这一技术利用磁性颗粒的特性,实现核酸与其他杂质的分离。

工作步骤

  1. 样品裂解

    • 将样品与裂解液混合,通过化学试剂或加热使细胞膜破裂,释放核酸。

  2. 核酸吸附

    • 核酸与磁珠表面带有的特定结合基团(如硅基)结合,形成稳定的复合物。

  3. 洗涤

    • 使用洗涤液去除核酸中的蛋白质、脂质等杂质。

  4. 核酸洗脱

    • 在适宜条件下用洗脱液分离核酸与磁珠,获得高纯度的DNA或RNA。

  5. 磁场分离

    • 通过磁性模块控制磁珠的吸附与释放,完成核酸提取的自动化操作


全自动核酸提取仪的组成结构

  1. 自动化模块

    • 控制机械臂、磁棒等部件,实现自动化操作。

  2. 磁珠分离系统

    • 包括磁棒和磁棒套,用于磁珠的固定和释放。

  3. 液体处理模块

    • 精确控制试剂的加样、混合、分离和洗涤过程。

  4. 温控模块

    • 控制样品裂解和洗脱的温度,保护热敏核酸。

  5. 样品托盘

  6. 操作界面

    • 配备触摸屏或电脑软件,用于操作参数设置和程序监控。

  7. UV消毒与气溶胶过滤

    • 防止样品交叉污染,提高实验安全性。


全自动核酸提取仪的主要特点

  1. 全自动化操作

    • 从样品装载到核酸提取完成全程自动化,减少人工干预。

  2. 高通量处理

    • 支持同时处理多达96个样品,适合大规模实验。

  3. 高纯度与高回收率

    • 磁珠法提取效率高,核酸纯度可满足下游实验需求(如PCR、测序)。

  4. 低污染设计

    • 独立样品通道和一次性耗材设计,避免样品交叉污染。

  5. 操作简便

    • 触摸屏或预设程序可一键启动,即使无经验者也能轻松操作。

  6. 多样品兼容性

    • 适用于血液、痰液、组织、唾液、尿液等多种样品类型。

  7. 可扩展性与灵活性

    • 支持多种试剂盒和实验程序,可根据需求自定义流程。


全自动核酸提取仪的应用领域

1. 医学诊断

  • 病原体检测

    • 提取病毒RNA(如SARS-CoV-2、流感病毒)或细菌DNA,用于实时PCR分析。

  • 肿瘤基因检测

    • 提取血液中循环肿瘤DNA(ctDNA)或RNA,用于液体活检。

  • 遗传病诊断

    • 提取基因组DNA用于基因突变筛查。

2. 分子生物学研究

  • 核酸提取是PCR、qPCR、RT-PCR、基因组测序的基础步骤。

  • 用于mRNA、lncRNA、miRNA等分子生物学研究。

3. 食品与环境检测

  • 食品安全:检测病原菌或转基因成分。

  • 环境监测:提取水、土壤或空气样本中的微生物DNA。

4. 药物研发

  • 提取核酸研究基因表达变化,探索药物对基因组的影响。

5. 法医鉴定

  • 用于从血液、组织中提取DNA进行个体识别和亲子鉴定。


全自动核酸提取仪的优势

  1. 效率提升

    • 自动化减少人工操作,30分钟到1小时完成核酸提取。

  2. 实验标准化

    • 提供一致的提取流程,确保核酸质量和实验重复性。

  3. 高通量与灵活性

    • 同时处理多个样品,可适配多种样品和试剂类型。

  4. 污染控制

    • UV消毒和一次性耗材设计有效避免交叉污染。

  5. 适应多种场景

    • 从低通量科研实验到高通量临床诊断都能胜任。


常见全自动核酸提取仪品牌与型号

国际品牌

  1. Thermo Fisher Scientific

    • KingFisher Flex:高效、高通量,支持32到96样品处理

  2. Qiagen

    • QIAcube Connect:适合中小规模实验,兼容多种试剂盒。

  3. Roche

    • MagNA Pure系列:以高精度和稳定性著称。

  4. PerkinElmer

国内品牌

  1. 天隆科技(Tianlong Technology)

    • Auto-Pure系列:支持16到96通量,应用广泛。

  2. 达安基因(DAAN Gene)

    • MAG系列:性价比高,适合临床和科研实验室。

  3. 圣湘生物(Sansure Biotech)

    • Singu系列:支持多种样品类型和场景。

  4. 海尔生物(Haier Biomedical)

    • HT-96系列:适合中高通量需求。


全自动核酸提取仪的选择指南

1. 样品通量

  • 低通量(1-12样品):适合小型实验室或初期研究。

  • 中高通量(24-96样品):适合临床诊断和高通量需求。

2. 样品类型

  • 确认设备是否支持血液、组织、痰液等多种样品。

3. 稳定性与重复性

  • 核酸提取效率和纯度是否满足后续实验要求。

4. 兼容性

  • 是否兼容多品牌试剂盒,支持自定义流程。

5. 售后支持

  • 确保提供快速响应的技术支持和耗材保障。


未来发展趋势

  1. 一体化检测

    • 实现核酸提取、扩增和检测的全流程自动化。

  2. 智能化

    • 引入AI技术,优化提取参数和实验流程。

  3. 便携化

    • 开发适合现场检测的轻便设备。

  4. 高兼容性

    • 支持更多样品类型和试剂方案。


总结

全自动核酸提取仪通过高度自动化技术显著提升了实验效率和核酸提取质量。无论是基础研究、临床诊断还是食品和环境检测,全自动核酸提取仪都是不可或缺的实验室工具。根据具体需求选择合适型号,可以更高效地支持下游实验,推动科学研究和医学检测的发展。