自动核酸提取仪原理
自动核酸提取仪的原理
自动核酸提取仪通过高度自动化的流程，利用化学和物理方法，从各种样本（如血液、组织、唾液等）中分离并纯化核酸（DNA或RNA）。其核心技术基于磁珠法或硅胶膜吸附法，结合机械化操作，实现核酸的快速、高效提取。
主要提取方法的原理
1. 磁珠法原理
磁珠法是目前自动核酸提取仪最常用的技术，通过磁性颗粒的特性，分离核酸与样品中的杂质。
工作步骤：
裂解样品：
样品加入裂解液（含有裂解酶或化学试剂），细胞膜破裂，释放核酸。
核酸与磁珠结合：
加入带有特定结合基团（如硅基）的磁珠，这些基团能选择性地与核酸结合，形成稳定复合物。
磁场分离：
磁棒或磁性模块将磁珠固定，去除上清液中的蛋白质、脂类等杂质。
洗涤核酸：
使用洗涤液去除磁珠表面的残留杂质。
洗脱核酸：
用洗脱液在适宜条件下将核酸从磁珠上释放，获得高纯度核酸。
优点：
高效、快速，适合自动化。
适用多种样本类型，如血液、组织、唾液等。
操作简单，污染风险低。
2. 硅胶膜吸附法原理
硅胶膜吸附法利用核酸在高盐低pH条件下能与硅胶膜结合的特性，通过离心分离或抽滤分离核酸。
工作步骤：
样品裂解：
使用裂解液使细胞破裂，释放DNA或RNA。
核酸吸附：
在高盐低pH条件下，核酸与硅胶膜结合。
洗涤：
用洗涤液清除吸附在硅胶膜上的杂质（如蛋白、盐类）。
洗脱：
用低盐缓冲液或水洗脱核酸。
优点：
核酸纯度高，适合实验室小规模提取。
传统手动提取较多使用，自动化设备中应用较少。
自动核酸提取仪的核心技术模块
磁场分离模块：
控制磁棒或磁珠的吸附与释放，完成核酸与杂质的分离。
液体处理模块：
精确分配试剂（如裂解液、洗涤液、洗脱液）并混匀。
温控模块：
控制裂解和洗脱过程的温度，保护核酸稳定性。
机械臂和样品托盘：
自动化机械臂将样品、试剂和耗材准确放置到位，完成提取流程。
操作控制系统：
配备触摸屏或电脑软件，用于程序设置和流程监控。
自动核酸提取仪的工作流程
样品装载：
将样品与裂解液混合，加入样品槽或96孔板中。
核酸释放与吸附：
仪器启动，裂解液作用下细胞破裂，释放核酸。
磁珠与核酸结合，形成稳定复合物。
磁场分离：
磁棒固定磁珠，去除上清液中的杂质。
洗涤：
用洗涤液清除磁珠表面的蛋白质、盐类等杂质。
核酸洗脱：
在洗脱液中将核酸从磁珠上释放，得到高纯度核酸。
核酸回收：
提取完成后，洗脱液中含有的核酸可直接用于后续实验（如PCR、测序）。
自动核酸提取仪的优势
高效性：
核酸提取全程自动化，30分钟至1小时即可完成。
高纯度与高回收率：
磁珠法技术确保提取核酸纯度高，杂质少。
低污染：
独立处理模块与一次性耗材设计，有效防止交叉污染。
多样品兼容性：
适用血液、组织、痰液、唾液、尿液等多种样本。
操作简便：
通过预设程序和一键操作，降低人工操作错误。
高通量：
一次性处理多个样本，支持16、32、48、96孔板操作，适合高通量检测需求。
适用领域
| 领域 | 应用 |
|---|---|
| 临床医学诊断 | 病原体检测（如新冠病毒、流感）、肿瘤液体活检 |
| 分子生物学研究 | PCR、qPCR、基因测序、转录组学研究 |
| 食品安全与环境检测 | 食品病原菌检测、环境微生物分析 |
| 法医学 | DNA提取用于身份识别和亲子鉴定 |
总结
自动核酸提取仪的原理以磁珠法为主，结合高效的自动化模块，实现从样品裂解、核酸吸附到杂质洗涤、核酸洗脱的全过程。其操作简单、高效，广泛应用于医学诊断、分子生物学研究、食品安全检测和环境监测等领域，是现代实验室中不可或缺的设备。
