การสกัด DNA หรือ RNA ด้วยแม่เหล็กให้บริสุทธิ์ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของอนุภาคซุปเปอร์พาราแมกเนติกในระดับไมโครหรือนาโน อนุภาคเหล่านี้มักจะสังเคราะห์จาก iron oxide กับสารแม่เหล็ก (magnetite)(Fe3O4) ที่นิยมใช้กันมากกว่า maghetite (Fe2O3) เพราะซุปเปอร์พาราแมกเนติกจะยังไม่มีแรงแม่เหล็กจนกว่าจะถูกกระตุ้นด้วยสนามแน่เหล็ก ดังนั้นถ้าสนามแม่เหล็กเป็นศูนย์ อนุภาคก็จะไม่มีแรงดึงดูดเลย แต่ถ้ามีสนามแม่เหล็กจึงจะมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กได้
วัสดุที่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กนั้นจะมีการจัดเรียงอะตอมแบบสองขั้ว(dipole) ความเป็นแม่เหล็ก (magnetization)(m) นิยามได้ด้วยความสามารถในการเปลี่ยนคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กได้เมื่ออยู่ในสนามแม่เหล็ก สามารถวัดค่าได้ชั่วขณะที่เกิดขั้วต่อปริมาณของมัน ความเป็นแม่เหล็กเกี่ยวข้องโดยตรงกับสนามแม่เหล็ก
ความไวต่อสนามแม่เหล็ก (Magnetic susceptibility) (χ) เป็นปริมาณที่ไร้มิติที่บ่งบอกระดับการทำให้เป็นแม่เหล็กของวัสดุที่ตอบสนองต่อสนามแม่เหล็ก ความไวต่อสนามแม่เหล็กเท่ากับอัตราส่วนของชั่วขณะท่ีเกิดขั้วของแม่เหล็กต่อสนามแม่เหล็ก
ขั้นตอนแรกในกระบวนการทำกรดนิวคลีอิกให้บริสุทธิ์โดยใช้อนุภาคแม่เหล็กคือการเลือกวิธีการเคลือบและการใช้งาน ในขณะที่อนุภาคเหล็กออกไซด์สามารถจับ DNA หรือ RNA ได้ แต่ก็อาจจะจับกันเป็นกลุ่มก้อนไม่ได้ จึงต้องมีการเคลือบด้วยหมู่เคมีที่พื้นผิว นอกจากนี้การเคลือบยังช่วยป้องกันการจับตัวเป็นก้อนที่ไม่พึงประสงค์และยังช่วยเพิ่มการดูดซับของกรดนิวคลีอิกให้กับพื้นผิวของอนุภาคแม่เหล็ก การทำหน้าที่ของโมเลกุลที่มาเชื่อมต่อนี้ ทำให้อนุภาคเหล็กออกไซด์สามารถดูดซับกรดนิวคลีอิกได้ดีขึ้น การควบคุมหมู่เคมีของพื้นผิวยังช่วยให้สามารถจับ DNA หรือ RNA ได้โดยเฉพาะ
ขั้นตอนต่อไปคือการบ่มอนุภาคแม่เหล็กด้วยสารละลายเซลล์ที่มีสารทำให้เซลล์แตก กรดนิวคลีอิกจะจับกับอนุภาคแม่เหล็กในขณะที่สารปนเปื้อนเช่นโปรตีนและโพลีแซคคาไรด์จะไม่จับ กับอนุภาคแม่เหล็ก กรดนิวคลีอิกที่จับกับแม่เหล็กนั้นจะถูกสนามแม่เหล็กภายนอกและถูกดึงไปรวมกันที่ด้านข้างของภาชนะ สิ่งปนเปื้อนอื่นที่ไม่ต้องการจะถูกชะล้างและแทนที่ด้วยสารละลายบัฟเฟอร์ที่สะอาด สนามแม่เหล็กที่ใช้จะถูกดึงออกและปลดปล่อย DNA หรือ RNA ออกมาจากอนุภาคแม่เหล็ก โดยการใช้บัฟเฟอร์ที่เหมาะสม ขึ่นอยู่กับสารเคมีบนพื้นผิวของอนุภาค
กระบวนการทำให้บริสุทธิ์ทั้งหมดสามารถเกิดขึ้นในภาชนะเดียว ไม่มีคอลัมน์หรือการหมุนเหวี่ยงอีกต่อไป ความบริสุทธิ์ของสารพันธุกรรมที่สกัดนั้นขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพในการจับและประสิทธิภาพการแยกสาร ประสิทธิภาพการจับขึ้นอยู่กับฟังก์ชั่นของการเคลือบอนุภาคแม่เหล็กและสารเคมีที่ใช้ และประสิทธิภาพในการดึงแม่เหล็กมารวมกันเป็นหน้าที่ของระบบแยกที่ใช้งาน
ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง
MAGTEC, NANO MAGNETIC BEADS FOR VIRUS EXTRACT DNA/RNA, BIOENTIST, THAILAND
