一种提高核酸提取率的磁珠组合物及其应用制造技术

本发明专利技术属于分子生物技术领域，具体涉及一种提高核酸提取率的磁珠组合物及其应用。所述磁珠组合物包括下列浓度组份：纳米磁珠：1mg/mL；聚乙二醇8000：0.018‑0.026mol/L；氯化钠：2.2‑2.6mol/L；乙二胺四乙酸溶液：0.5‑2mol/L；三羟甲基氨基甲烷溶液10‑20mmol/L。本发明专利技术的磁珠溶液能够增强羧基磁珠与核酸的吸附效率，大大提高提取率，尤其是痕量核酸样本的提取，优势更为明显，还缩短了操作时间。

Magnetic bead composition for improving nucleic acid extraction rate and application thereof

The invention belongs to the technical field of molecular biology, in particular to a magnetic bead compound for improving the extraction rate of nucleic acids and the use thereof. The composition comprises the following components of magnetic beads concentration: magnetic nanoparticles: 1mg/mL; polyethylene glycol 8000:0.018 0.026mol/L; sodium chloride: 2.2 EDTA solution: 0.5 2.6mol/L; 2mol/L; three Tris solution of 10 20mmol/L. The magnetic bead solution of the invention can enhance the adsorption efficiency of carboxyl magnetic beads and nucleic acids, and greatly improve the extraction rate, especially the extraction of trace nucleic acid samples, the advantages are more obvious, and the operation time is shortened.

【技术实现步骤摘要】
一种提高核酸提取率的磁珠组合物及其应用
本专利技术属于分子生物
，具体涉及一种提高核酸提取率的磁珠组合物及其应用。
技术介绍
超顺磁性纳米磁珠是由SenyeiAE在1978年首先研制出来的一种新型的功能性材料，发展至今，在细胞分选、蛋白质纯化、核酸提取、细菌检测、免疫分析等不同领域应用广泛。其中，在核酸提取领域，超顺磁性纳米磁珠实现了生物科学和纳米材料学的结合，是核酸提取纯化技术创新的一次重大突破。超顺磁性纳米磁珠粒径位于纳米级范围，在磁场的存在下能够迅速聚集，离开磁场能够均匀分散，通过其表面活性基团的性质，在外磁场的作用下轻松实现与核酸的可逆性结合与分离。磁性微珠颗粒拥有比表面积大、沉降慢、磁响应快等传统核酸提取纯化方法无法比拟的优势，能够轻松实现自动化、操作简单、时间短、安全无毒、提取效率高等，使得磁珠法快速发展为一种简单高效的核酸提取、纯化及回收方法，能够快速地从全血、血浆、干血斑、口腔脱落上皮细胞、病原微生物、土壤、食品等中提取、纯化或回收核酸。现有技术中磁珠法提取核酸的一般流程为：样本裂解、磁珠与核酸结合、杂质清洗和核酸洗脱四个步骤。其中，样本裂解常采用盐酸胍、蛋白酶K、异硫氰酸胍、碘化钠、碘化钾、曲拉通(TritonX-100)，壬基酚聚氧乙烯醚(NP-40)，吐温-20(Tween-20)等成分。但是，这些多成分的裂解液会影响磁珠溶液与核酸的结合效率，且后续清洗不彻底，会残留一些少量的杂质(如蛋白质、多糖、脂肪等)，纯化效果不理想，同时，在提取痕量核酸的回收率时更是低于80％。由此可见，现有技术还存在较大不足。
技术实现思路
鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种能提高核酸提取率，尤其是痕量核酸的提取率的磁珠组合物，以及运用该组合物提取核酸的方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于核酸提取的磁珠组合物，包括下列浓度组份：进一步的，所述组合物，包括下列浓度组份：进一步的，所述纳米磁珠为超顺磁性纳米级双壳氧化硅羧基磁珠；所述磁珠结构由内至外依次为：聚苯乙烯核仁、第一层聚苯乙烯密封的磁铁圈、第二层聚苯乙烯密封的磁铁圈、包被羧基。进一步的，所述磁珠直径大小为100-1000nm。进一步的，所述磁珠的羧基密度2.5-5μM/mg。进一步的，所述磁珠聚苯乙烯核仁体积小，质量小，沉降速度缓慢，悬浮时间长。进一步的，所述磁珠组合物在核酸提取中的应用。进一步的，将所述组合物应用于核酸提取；包括以下步骤：(1)磁珠溶液的分装：将所述磁珠溶液分装到无核酸酶的离心管中；(2)混样：将样本核酸溶液短暂离心后，转移至(1)所得装有磁珠溶液的离心管中，混匀，离心；(3)吸弃上清液：将(2)所得混合液置于磁力架上静置，吸弃上清液；(4)洗涤：向(3)所得磁珠中加入洗涤液洗涤，置于磁力架上静置，吸弃洗涤液，室温干燥；(5)洗脱：向(4)所得磁珠中加入10mMTris-HCl(pH8.0)，混匀，离心，置于磁力架上至溶液澄清，转移上清液即得。进一步的，所述组合物应用于样本核酸定向提取，包括以下步骤：(1)样本核酸溶液分装：分装核酸溶液至无核酸酶的离心管中；(2)一次混样：向(1)所得核酸溶液管中加入所述磁珠溶液，混匀，离心；(3)转移上清液：将(2)所得混合液置于磁力架上静置，转移上清液至无核酸酶的离心管中；(4)二次混样：向(3)中所得的上清液管中加入所述磁珠溶液，混匀，离心；(5)吸弃上清液：将(4)所得混合液静置于磁力架上静置，吸弃上清液；(6)洗涤：向(5)所得磁珠中加入洗涤液洗涤，置于磁力架上静置，吸弃洗涤液，室温干燥；(7)洗脱：向(6)所得磁珠中加入10mMTris-HCl，混匀，离心，置于磁力架上至溶液澄清，转移上清液即得。本专利技术有益效果：本专利技术所提供的磁珠溶液，磁珠为超顺磁性纳米级双壳氧化硅羧基磁珠，该磁珠有两层磁铁圈，聚苯乙烯核仁体积小，磁珠质量小，没有磁场的作用时，沉降速度缓慢，悬浮时间长，在磁场的作用下，能够以普通磁珠磁响应性2倍速度迅速聚集，瞬时完成磁珠与溶液的彻底分离，提高磁珠提取核酸的效率，同时，磁珠表面充足的羧基基团最大限度地结合样本中的目标核酸分子，提高核酸提取的效率，尤其是痕量核酸的提取率，优势更为明显；本专利技术的组合物中磁珠直径大小为100-1000nm，羧基密度2.5-5μM/mg，较小的磁珠质量及充足的羧基集团能够使羧基磁珠在悬浮的状态最大限度地结合样本中的核酸分子，提高结合效率；同时，该磁珠在超声波、干燥、极限pH值环境下依然有很好的稳定性。本专利技术所提供的磁珠溶液，还通过调控组分浓度，尤其是调控聚乙二醇8000和NaCl的浓度，改变所述磁珠溶液疏水及盐溶液环境，以实现提高磁珠与核酸之间的结合效率，提高核酸的提取率。含有所述浓度组分的磁珠溶液在上述聚乙二醇8000和NaCl的浓度环境下，聚乙二醇8000能够消除核酸表面的水化层，使带负电荷的磷酸基团暴露出来，被NaCl提供的带正电的Na+中和，有效地屏蔽了磷酸基团之间的静电斥力，疏水作用增强，提高了核酸分子与磁珠表面的羧基集团结合能力；相反，调控组分的浓度使溶液在亲水及低盐环境下，核酸与磁珠表面的羧基集团发生解离，获得纯化的核酸样本。本专利技术的磁珠溶液能够增强羧基磁珠与核酸的吸附效率，大大提高提取率，尤其是痕量核酸样本的提取，优势更为明显；同时，本专利技术提供的磁珠溶液不仅能维持溶液中核酸稳定性，使核酸与磁珠在不同条件下吸附与解吸附快速进行，提高核酸的提取效率，还缩短了操作时间，容易实现自动化。附图说明图1两种磁珠溶液提取的建库产物和纯化前建库产物电泳比较图；其中，M：Marker；1：测序建库产物纯化前；2：本专利技术磁珠组合物纯化；3：市售磁珠纯化。图2两种磁珠溶液定向提取Marker(200bp-700bp)条带电泳比较图。M：Marker；1-7为样本磁珠体积比：1：0.80×/0.2×；2：0.70×/0.2×；3：0.60×/0.2×；4：0.55×/0.15×；5：0.50×/0.15×；6：0.45×/0.15×；7：1.0×。图3本专利技术磁珠组合物提取核酸的操作示意图。图4本专利技术组合物中纳米磁珠的结构示意图。图5本专利技术磁珠溶液和市售磁珠溶液沉降对比图(左：市售磁珠溶液；右：本专利技术磁珠溶液)。具体实施方式为了更好地说明本专利技术所解决的问题、所采用的技术方案和所达到的效果，现结合具体实施例和附图进一步阐述。需要说明的是，本
技术实现思路
包含但不限于以下实施例及其组合实施方式。实施例1一种提高核酸提取率的磁珠组合物组成成分及浓度：1mg/ml磁珠、0.022mol/L聚乙二醇8000、2.2mol/L氯化钠、0.5mol/L乙二胺四乙酸溶液、10mol/L三羟甲基氨基甲烷溶液、超纯水余量。配制方法：根据配置总量和各组分浓度计算各组分用量；按计算结果备料，使用万分之一天平分别称取1.76g聚乙二醇8000，1.287g氯化钠，1.46g乙二胺四乙酸，0.012g三羟甲基氨基甲烷于50mL干净烧杯中，加入5mL超纯水后将烧杯置于55℃水浴上辅助溶解，待所有固体溶解溶液变澄清后，将烧杯内容物转移至10mL容量瓶，使用1mL移液器吸入干净的超纯水清洗烧杯内液体残留物，再次转移至容量瓶，重复两次。同时，取混匀200μl悬浮的5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于核酸提取的磁珠组合物，其特征在于，包括下列浓度组份：纳米磁珠 1mg/mL；聚乙二醇8000 0.018‑0.026mol/L；氯化钠 2.2‑2.6mol/L；乙二胺四乙酸溶液 0.5‑2mol/L；三羟甲基氨基甲烷溶液 10‑20mmol/L。

【技术特征摘要】
1.一种用于核酸提取的磁珠组合物，其特征在于，包括下列浓度组份：纳米磁珠1mg/mL；聚乙二醇80000.018-0.026mol/L；氯化钠2.2-2.6mol/L；乙二胺四乙酸溶液0.5-2mol/L；三羟甲基氨基甲烷溶液10-20mmol/L。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物，包括下列浓度组份：纳米磁珠1mg/mL；聚乙二醇80000.024mol/L；氯化钠2.5mol/L；乙二胺四乙酸溶液0.5mol/L；三羟甲基氨基甲烷溶液10mmol/L。3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述纳米磁珠为超顺磁性纳米级双壳氧化硅羧基磁珠；所述磁珠结构由内至外依次为：聚苯乙烯核仁、第一层聚苯乙烯密封的磁铁圈、第二层聚苯乙烯密封的磁铁圈、包被羧基。4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述磁珠直径大小为100-1000nm。5.根据权利要求3所述的组合物，其特征在于，所述磁珠的羧基密度2.5-5μM/mg。6.根据权利要求1-5任一项所述的组合物，其特征在于，所述磁珠组合物在核酸提取中的应用。7.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于，将所述组合物应用于核酸提取，包括以下步骤：(1)磁珠溶液的分装...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱奇，李岩松，罗李江，刘丽，戚国杰，
申请(专利权)人：广州奇辉生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44