15年前小編進(jìn)入一家核酸純化試劑盒公司做產(chǎn)品研發(fā)，那時候中國大部分的實(shí)驗(yàn)室都還在使用酚氯仿抽提核酸，用戶以為核酸純化試劑盒都是來自國外的進(jìn)口產(chǎn)品。

    15年過去了，現(xiàn)在的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室酚氯仿抽提基本消失，Trizol試劑是碩果僅存，尚有普遍使用的酚氯仿核酸提取方法。還有一種方法是煮沸法，其原理是先加熱變性蛋白，再離心去沉淀蛋白，最后取核酸上清。但是煮沸法本質(zhì)上并未進(jìn)行核酸純化，只是把蛋白變性沉淀下來而已，因此它的缺陷也顯而易見：核酸片段短，抑制物含量高，應(yīng)用范圍僅局限在PCR檢測中--以擴(kuò)增檢測幾百bp的目的片段為主，如果你想P一個5kb的基因，煮沸法提取的核酸幾乎不可行，因?yàn)榇蟛糠趾怂岫家呀?jīng)降解成1-2kb以下的小片段了, 適合擴(kuò)增的長片段模板含量太低。

    目前主流的核酸純化方法只剩磁珠法和硅膠柱法了。那么應(yīng)該選擇磁珠法還是硅膠柱法呢？硅膠柱技術(shù)的廠家說磁珠法得率低，純度差，效果不好；磁珠法廠家說硅膠柱法即將被淘汰，童靴們都糊涂了，到底咋回事？

    如果讓小編專業(yè)分析，其實(shí)磁珠法和硅膠柱法原本是一家。童鞋們可以c查閱一篇 Marko在1982年發(fā)表的文獻(xiàn)：A procedure for the large-scale isolation of highly purified plasmidDNA using alkaline extraction and binding to glass powder. Anal. Biochem.121,382-387，里面詳細(xì)描述了如何用玻璃粉吸附DNA，并進(jìn)行純化的過程。

    玻璃的主要成分就是二氧化硅，磁珠只不過是在四氧化三鐵的微球表面涂上一層二氧化硅（玻璃介質(zhì)）而已。具體原理是什么呢？說實(shí)話小編也不是很清楚，據(jù)說核酸溶液是一種膠體溶液，外層有水化層和電荷層，水化層或是電荷層被奪走后就變得粘稠了--大家可以想象一下酚氯仿抽提后的水相，加醇了以后，界面出現(xiàn)了粘稠的核酸，可用玻璃棒粘走核酸--大概就是核酸的水化層被剝離后變得粘稠了，從而黏附到玻璃介質(zhì)上了，看來玻璃（SiO₂)確實(shí)是黏附核酸的好東東。

    極小的玻璃球就是玻璃粉或者是磁硅珠。一切似乎都很完美，可問題是，如果核酸太多了一點(diǎn)，就會把玻璃球黏在一起，緊密黏在一起的小團(tuán)不僅黏住了殘留的蛋白，還滯留了鹽分，怎么解決？

    把玻璃棒拉細(xì)，超級細(xì)，直到變態(tài)細(xì)，就做成了玻璃纖維。把玻璃纖維疊個N層，當(dāng)然還是疏松的，卻不會像玻璃珠那樣堆積在一起。于是蛋白不容易黏上，鹽分也容易清洗掉了----這個就是做在純化柱中的硅膠膜。

    童鞋們終于恍然大悟，這么說，硅膠柱法應(yīng)該是磁珠法的升級版了？實(shí)測確實(shí)如此，硅膠柱法純化核酸的純度，回收效率都優(yōu)于磁珠法。

    其實(shí)十幾年前就有人大搞磁珠法試劑盒（手動版）了，然后就沒有然后了，估計(jì)性能太差是硬傷。那磁珠法為什么又回來了，還宣傳說要淘汰硅膠柱法？

    只有一個原因，自動化工作的需要。

    硅膠柱法需要高速離心機(jī)（大于10000g以上），磁珠法不需要。試想在一個自動化儀器上整進(jìn)去一臺離心機(jī)，實(shí)在是太瘋狂了。就因?yàn)檫@一點(diǎn)，成了硅膠柱法實(shí)現(xiàn)自動化操作的硬傷。磁珠法雖然更容易實(shí)現(xiàn)儀器上的操作，但純度低、鹽分殘留怎么辦？降低模板用量唄，因?yàn)閷?shí)現(xiàn)自動化很重要。誰最需要自動化呢，大批量處理樣本的醫(yī)療機(jī)構(gòu)用戶（那可是有錢人哦）。

    未來會怎樣？

    小編的猜測，硅膠柱法不會消失--特別是科研用戶，并不需要大批量的樣本進(jìn)行核酸純化，更關(guān)注的是核酸的回收效率、純度，這些卻是磁珠法的硬傷。事實(shí)上，我還沒見過有人抽提一兩個質(zhì)粒DNA還特別指定選用磁珠法的--除非是騷包。

    磁珠法在自動化核酸純化儀器中有很長一段時間內(nèi)會占據(jù)主要的市場份額，因?yàn)檫@類儀器的供應(yīng)商太多了，眾口鑠金啊--至少也要等生產(chǎn)出來的儀器賣完了再搞升級吧，否則前期投入的研發(fā)成本怎么收回呢？

    可是磁珠法卻要憂慮它的前途，它很可能會被硅膠柱法再次淘汰--可以猜想，加載有硅膠柱的自動化核酸純化儀器雖然復(fù)雜，卻并非無法實(shí)現(xiàn)，比如QIAGEN的QIAcube全自動核酸純化儀 ，就整合了離心機(jī)、加熱震蕩器、移液體系和自動抓取器，完整地延續(xù)了硅膠柱法的高純度和高回收率的優(yōu)勢--這是磁珠法儀器最大威脅。

新景實(shí)驗(yàn)室

2016年3月8日