新的MagNA Pure 96 DNA和病毒核酸試劑盒:
兼顧快速和高產(chǎn)率的全新解決方案
Michael Kirchgesser*, Agnes Aschenbrenner, Irene Huber, Sarah Müller, Heike Girgnhuber, Hubert Schuldlos, Anna Werner, Werner Malmberg, Robert Steiner, Martin Victor, Thomas Kirschbaum, Claudia Kappelsberger, Michael Knoll, and Peter Wenzig
德國(guó)匹茨堡,羅氏應(yīng)用科學(xué)部
前言
MagNA Pure 96是最近進(jìn)入市場(chǎng)的一種全新儀器:它是一種全自動(dòng)、超高速的系統(tǒng),它能用于將高質(zhì)量核酸從各種樣品類型中高速分離,1小時(shí)以內(nèi)即可完成多至96個(gè)樣本的自動(dòng)純化,處理的樣品容量最高達(dá)到1 ml。該系統(tǒng)采用裝有預(yù)裝式即用型試劑的優(yōu)化試劑盒,并配有相應(yīng)的自動(dòng)分離方法。 這種試劑盒的配置基于沿用已久的磁珠技術(shù),后者成功用于不同的MagNA Pure系統(tǒng)已有多年。MagNA Pure 96試劑盒由配有不同預(yù)裝式密封緩沖液容器的試劑盤和含磁粉的專用瓶組成。
可提供的所有試劑盒都有小容量(SV)和大容量(LV)的不同規(guī)格,可根據(jù)要處理的樣品量決定。 本文描述了2種MagNA Pure 96 DNA和病毒核酸試劑盒及其方法的特征和性能。
材料和方法
新的試劑盒及方法是用人EDTA血漿、枸櫞酸鹽血漿、血清和全血以及培養(yǎng)細(xì)胞(K562和HeLa)作為樣品材料開發(fā)和測(cè)試的。
全血不需要經(jīng)過(guò)預(yù)處理即可用于基因組DNA分離。 培養(yǎng)細(xì)胞小球在使用前要懸浮于PBS中。
在病毒核酸分離時(shí),使用前在樣品中添加不同量的DNA病毒(巨細(xì)胞病毒、EB病毒、細(xì)小病毒B19)和RNA病毒(甲型肝炎病毒、甲型H1N1流感病毒)。然后用移液管將樣品移入MagNA Pure 96儀器上的MagNA Pure 96處理盒中。所有樣品至少以8倍復(fù)制進(jìn)行試驗(yàn)。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要,純化核酸的洗脫體積被設(shè)定為50μl、100μl或200μl。在LightCycler® 480儀器上采用吸光度(OD)測(cè)定、瓊脂糖凝膠電泳和/或參數(shù)特定的定量實(shí)時(shí)PCR和RT-PCR分析對(duì)洗脫液進(jìn)行分析。采用15μl各自混合母液和5μl各自洗脫液建立擴(kuò)增反應(yīng),運(yùn)行45個(gè)循環(huán)。
結(jié)果和討論
一般特征
試劑盒的組成:排列在試劑盤中的預(yù)裝式試劑容器,便于加載;分開放置、含磁珠(MGP)懸液的瓶子(圖1)。試劑盤和瓶子都在運(yùn)行前放入儀器抽屜中各自的位置。使用后容器可以方便地重新密封,并保存以待必要時(shí)進(jìn)行后續(xù)的運(yùn)行。MGP瓶具有特殊的瓶蓋,可以在儀器的針穿過(guò)后自動(dòng)重新密封。所有組件在室溫下都能保持穩(wěn)定。
MagNA Pure 96 DNA和病毒核酸小容量規(guī)格用于從200μl全血,或從5×105個(gè)培養(yǎng)細(xì)胞中分離基因組DNA。 它還可以從200μl血漿、血清或全血中分離病毒DNA或RNA。試劑盒包括3個(gè)預(yù)裝式試劑容器,每個(gè)容器最多可進(jìn)行192次反應(yīng)(即每個(gè)試劑盒進(jìn)行576次純化)。
MagNA Pure 96 DNA和病毒核酸試劑盒大容量規(guī)格用于從500μl或1000μl全血或從106個(gè)培養(yǎng)細(xì)胞中分離基因組DNA。 它能從500μl血漿、血清或全血,或從1000μl血漿或血清中分離病毒DNA或RNA。試劑盒包括3個(gè)預(yù)裝式試劑容器,每個(gè)容器最多可進(jìn)行96次反應(yīng)(500μl)或48次反應(yīng)(1000μl)(即每個(gè)試劑盒分別進(jìn)行288或144次純化)。
如果需要的話,試劑盒可用于不同的優(yōu)化方法,包括外部溶解方法可供選用,從而允許在MagNA Pure 96儀器外進(jìn)行病毒滅活。 對(duì)于所有方法,核酸從不同容量的樣品中都可以方便地洗脫,樣品的不同容量可以由用戶選擇。
基因組DNA

圖2: 對(duì)血液中分離的DNA的瓊脂糖凝膠(顯示20個(gè)復(fù)本)。 在21 kb位置的DNA帶顯示了分離DNA的高完整度。 (M=分子量標(biāo)記III)
基因組DNA的分離及其后續(xù)分析顯示可重復(fù)性、產(chǎn)量、完整度和純度都很高。根據(jù)瓊脂糖凝膠分析,DNA片段平均顯著大于20 kb(圖2)。
表1總結(jié)了典型的DNA產(chǎn)率和純度。請(qǐng)注意產(chǎn)率顯著依賴于血細(xì)胞數(shù),因此變化可能達(dá)到2倍。
表1:典型的DNA產(chǎn)量和純度 |
樣品類型 |
樣品量 |
DNA產(chǎn)量 (μg) |
DNA純度 (OD260/280) |
試劑盒類型 |
血
血
培養(yǎng)細(xì)胞
培養(yǎng)細(xì)胞 |
200 μl
500 μl
5 x 105
1 x 106 |
6.6 μg
16.5 μg
10.4 μg
22.0 μg |
1.9
2.0
2.0
2.0 |
SV
LV
SV
LV |
如LightCycler® 480儀器中進(jìn)行的PCR之前的稀釋實(shí)驗(yàn)所示(數(shù)據(jù)未顯示),DNA也被證明不含PCR抑制劑。
用不同量的血液與樣品檢測(cè)了該程序的可量測(cè)性。結(jié)果見圖3。
圖3: 可量測(cè)性。 從不同量血液中分離的DNA的瓊脂糖凝膠分析顯示純化法的可量測(cè)性良好。
病毒核酸
線性范圍
達(dá)到了純化病毒DNA和RNA的高產(chǎn)率。從較寬的濃度范圍分離病毒核酸是可能的(圖4)

圖4: 線性范圍。 每份樣品中加樣濃度為10-106拷貝的Epstein-Barr病毒(EBV)DNA和甲型肝炎病毒RNA的分離。
內(nèi)部質(zhì)控和可重復(fù)性
MagNA Pure 96系統(tǒng)能在每次分離反應(yīng)中都包括一次內(nèi)部質(zhì)控(IC)。 IC從機(jī)載IC管中自動(dòng)移入每個(gè)孔中的溶解緩沖液中。 在一次純化操作的所有96個(gè)孔中,采用稀釋的細(xì)小病毒B19質(zhì)粒作為IC,陰性血清作為樣品材料來(lái)檢查該功能。 IC的分離具有很高的可重復(fù)性(圖5)。

圖5: 內(nèi)部質(zhì)控品。 從所處理樣品盒的所有96個(gè)孔中分離出的細(xì)小病毒B19內(nèi)部質(zhì)控品的PCR分析。
交叉污染試驗(yàn)
進(jìn)行這些試驗(yàn)是為了考查MagNA Pure 96儀器上可能孔間污染的程度。 細(xì)小病毒B19被選作這些試驗(yàn)的敏感參數(shù);檢測(cè)極限大約為每次PCR 2.5個(gè)拷貝。 然后以5×107拷貝/ml(=檢測(cè)極限以上106倍)向血漿加樣,用大容量方法(500μl樣品)和50μl洗脫體積在MagNA Pure 96儀器處理。
進(jìn)行3次“棋盤式”運(yùn)行(每次有48份陽(yáng)性加樣血漿樣品和48份陰性未加樣血漿樣品排列成棋盤狀)。 在LightCycler® 480儀器上對(duì)洗脫液進(jìn)行分析。 在這些條件下未發(fā)現(xiàn)交叉污染(圖6)。
圖6: 交叉污染試驗(yàn)。 48份陽(yáng)性和48份陰性樣品排列成棋盤狀,經(jīng)過(guò)處理,進(jìn)行交叉污染分析。所有陰性樣品鑒定結(jié)果均為“陰性”,而所有陽(yáng)性樣品和所有質(zhì)控品都顯示了預(yù)期的信號(hào)。 該試驗(yàn)重復(fù)了3次,均得到相同的結(jié)果。
“血漿用”和“通用”方法
在方法優(yōu)化期間發(fā)現(xiàn),有些樣品材料(即:血清、全血和枸櫞酸鹽血漿)在與“標(biāo)準(zhǔn)”材料EDTA血漿不同的工作流程下能得到更好的結(jié)果。 因此,在“血漿用操作方法”之外,還提供另一種“通用操作方法”,后者能使這些樣品類型得到更好的結(jié)果(達(dá)到5個(gè)交叉閾值)。 選用“通用操作方法”這個(gè)名稱是因?yàn)檫@些方法對(duì)于血清、全血和枸櫞酸鹽血漿,優(yōu)于“血漿用操作方法”;而對(duì)于EDTA血漿,至少對(duì)所檢測(cè)的病毒(甲型肝炎病毒、甲型H1N1流感、EB病毒、巨細(xì)胞病毒)是與“血漿用操作方法”相等的。 由于結(jié)果可能隨個(gè)別實(shí)驗(yàn)設(shè)備和所檢測(cè)參數(shù)的不同而變化,因此在儀器的方法菜單中提供不同的方法供選擇,使用戶能選擇對(duì)實(shí)際應(yīng)用的最佳解決方案。
結(jié)論
新的MagNA Pure 96 DNA和病毒核酸試劑盒能從多種樣品材料中全自動(dòng)高效分離DNA和病毒核酸,具有高速和高產(chǎn)率。用戶可以根據(jù)特殊需要在幾個(gè)不同方法間作出選擇。此外,該試劑盒所能用處理的樣品容量范圍也很大。因此,對(duì)于檢測(cè)工作量大的實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō),新的試劑盒將成為有用的工具。