引言

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諸多領域中日益凸顯出至關重要的作用。核酸提取作為分子診斷實驗的“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。


1、核酸提取傳統方法

自1869年核酸被首次發現以來，許多研究者在核酸的提取方法上進行了不懈的探索，對核酸的各種材料和試劑進行改進，傳統的提取方法主要有：酚抽提法、堿裂解法、CTAB抽提法和EtBr-CsCl梯度離心法。這些傳統提取方法可從不同組織樣本中分離出DNA和RNA，但這些技術中包含沉淀和離心等操作步驟，其所需的生物樣本量較大，提取步驟較為繁雜、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高分子材料學的發展，從液相系統中分離核酸的傳統技術逐漸被以固相載體為基礎的新方法所取代。


2、固相載體吸附法

以固相吸附物載體為基礎的新型核酸提取方法主要有：旋轉離心柱提取法、玻璃珠吸附法、二氧化硅基質法、陰離子交換法和納米磁珠提取法。這類方法的操作步驟主要可分為三個部分：
（1）利用裂解液促使細胞破裂，使核酸釋放于液相中；
（2）利用載體對核酸的較強親和力和吸附力，將釋放出來的核酸特異性地結合在特定載體上，使蛋白質、多糖和脂類等其它雜質依然游離于液相中，隨上清的移走而被除去；
（3）通過調節洗脫液的離子強度和pH值，將吸附于載體上的核酸洗脫下來而得到純化后的核酸。


其中，離心柱法DNA提取試劑盒以其低廉的價格和相對便捷的操作，在市面上應用得較為廣泛，但隨著對DNA提取需求量的增多，離心柱法提取DNA的缺點也日益凸顯。樣本需求量大，損失多，對于珍稀樣本無能為力等成為離心柱法無法避免的缺點，同時離心柱法DNA提取過程需要反復離心，不便于高通量、自動化操作，與現代生物學實驗要求格格不入。為了適應現代分子生物學高通量，高靈敏度，自動化操作的發展需求，20世紀90年代，磁珠法DNA提取技術由此誕生，其原理是磁珠表面帶有特定的活性基團，在特定條件下能夠與核酸進行特異性可逆結合，同時利用磁珠自身具備的磁響應能力，在外加磁場的作用下可方便地進行定向移動與富集，進而實現對核酸的分離純化。


磁珠法核酸提取的優勢

磁珠法DNA提取是納米科技與生物技術的完美結合，具有其它DNA提取方法不可比擬的優勢：

（1）樣本需求量低：微量的材料即可提到高濃度的核酸；

（2）操作簡單快速：整個操作流程基本分為五步（裂解、結合、洗滌、干燥、洗脫），全程無需離心操作，大多可在30~60分鐘內完成；

（3）質量穩定可靠：游離的磁珠與核酸的結合量更大，特異性的結合使得核酸純度更高，且可通過控制磁珠表面基團來調節核酸回收量；

（4）全自動化操作：采用核酸提取儀可實現自動化、高通量操作，一鍵啟動，即可實現幾十甚至幾百個樣品的提取；

（5）安全無毒無害：試劑不含酚、氯仿等有毒化學試劑，完全符合現代化環保理念。