พื้นฐานการสกัด DNA ด้วย Magnetic DNA Purification ตอนที่ 3

Share on facebook
Share on google
Share on twitter
Share on email

Solid Phase Support Systems แบบเดิมนั้นเป็นลักษณะเรซิ่นหรือซิลิก้าบรรจุอยู่ในคอลัมน์(column) ซึ่งเรซิ่นหรือซิลิก้านี้ใช้สำหรับแลกเปลี่ยนประจุลบ พวกมันมีรูพรุนและยอมให้สารละลายไหลผ่านได้ แต่คอลัมน์ที่เป็นโซลิดเฟสที่แบบนี้ต้องอาศัยแรงปั่นเหวี่ยง(centrifugation) เพื่อบังคับให้สารละลายไหลผ่าน

เมื่อไม่นานมานี้จึงมีการใช้อนุภาคแม่เหล็กเป็นระบบโซลิดเฟสแบบเคลื่อนที่ (mobile solid-phase support systems) มาใช้ในการจับ DNA, RNA และทำให้บริสุทธิ์ อนุภาคแม่เหล็กเหล่านี้จะถูกเติมเข้าไปในสารละลายและมีอิสระที่จะเคลื่อนที่ไปทั่วๆเพื่อไปจับกับ DNA หรือ RNA อนุภาคแม่เหล็กเหล่านี้จะสามารถแยกพวกมันได้โดยใช้แรงดึงดูดจากแม่เหล็ก โดยไม่จำเป็นต้องใช้แรงปั่นเหวี่ยงมาช่วย

คอลัมน์ที่ใช้ซิลิกาแบบดั้งเดิม (Traditional silica-based columns)

DNA หรือ RNA นั้นมีความจำเพาะที่จะถูกดูดติดในซิลิก้าเมทริกซ์ (Silica matrices) ในสภาวะที่สารละลายบัฟเฟอร์ที่มีความเข้มข้นเกลือสูง และมี pH ที่เหมาะสม เมทริกซ์เหล่านี้ทำจากซิลิกานาโนหรืออนุภาคขนาดเล็กแล้วบรรจุไว้ในเรซิน รูพรุนระหว่างอนุภาคช่วยให้สารละลายไหลผ่านคอลัมน์ได้ ทำให้โปรตีน คาร์โบไฮเดรตและสารปนเปื้อนอื่นๆ ถูกชะล้างออกมาจากคอลัมน์ จากนั้น DNA หรือ RNA ที่บริสุทธิ์แล้วจะถูกชะออกมาเก็บในขั้นตอนสุดท้ายด้วยบัฟเฟอร์ความเข้มข้นเกลือต่ำ

เรซิ่นคอลัมน์ประจุลบ (Anion-exchange resin columns)

คอลัมน์เหล่านี้ทำจากเรซิ่นนาโนซิลิกาซึ่งมีขนาดรูพรุนกว้างและมีการเคลือบผิวด้วยสารกลุ่ม DEAE ที่มีประจุบวก พลาสมิดดีเอ็นเอจับกับ DEAE ได้ในบัฟเฟอร์ที่มีความเข้มข้นเกลือระดับกลางในขณะที่ทิ้งสิ่งปนเปื้อนออกไป แล้วในที่สุด DNA จะถูกชะออกมาด้วยบัฟเฟอร์ความเข้มข้นเกลือสูง เรซินแลกเปลี่ยนประจุลบอื่นๆ เช่น เซลลูโลส, เดกซ์ทรานหรืออะกาโรส ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างคอลัมน์สำหรับสกัดสารอื่นๆ แต่พวกมันทำงานในช่วงความเข้มข้นของเกลือที่แคบกว่า ความเข้มข้นของเกลือและค่าความเป็นกรดสามารถปรับเปลี่ยนให้เหมาะที่จะจับ RNA ในขณะที่ทิ้ง DNA และสิ่งปนเปื้อนอื่นๆออก ชุดทดสอบที่ใช้ในเชิงพาณิชย์ได้รับการปรับให้แยก RNA หรือ DNA และมักมีตัวเลือกพิเศษอื่น เพื่อใช้ในการแยกสกัดพลาสมิดกับจีโนมดีเอ็นเอ หรือแยก RNA แต่ละประเภทย่อยออกจากกัน

อนุภาคแม่เหล็ก (Magnetic Particles)

อนุภาคแม่เหล็กประกอบด้วยแกนกลางที่เป็น superparamagnetic โดยจะถูกเคลือบไว้เพื่อป้องกันอนุภาคแม่เหล็กเข้ามาติดกันชนิดที่ไม่สามารถแยกออกจากกันได้อีก และช่วยให้สามารถติดหมู่ฟังก์ชันที่เรียกว่า ligand เข้าไปได้ เพื่อให้จำเพาะต่อการการดูดจับ DNA หรือ RNA อนุภาคแม่เหล็กมีพื้นที่ผิวเยอะกว่าคอลัมน์ที่บรรจุเรซิ่น ทำให้มีความสามารถในการดูดจับกรดนิวคลีอิกมากกว่าและสามารถเพิ่มสารละลายบางชนิดเข้าไปเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการดูดจับ

สารละลายที่มี DNA หรือ RNA เมื่อไหลผ่านคอลัมน์จะมีข้อจำกัดเรื่องระยะเวลาที่ใช้ในการสัมผัส DNA หรือ RNA ในขณะที่อนุภาคแม่เหล็กสามารถอยู่ในสารละลายได้นานกว่าและปรับได้ตามความหมาะสม

การทำให้บริสุทธิ์โดยการใช้คอลัมน์เป็นที่แพร่หลายและเป็นพื้นฐานสำหรับ DNA หรือ RNA และมีการจำหน่ายเชิงพาณิชย์จำนวนมาก อย่างไรก็ตามคอลัมน์เหล่านี้ต้องการเครื่องปั่นเหวี่ยง บัฟเฟอร์ ตัวทำละลาย และขั้นตอนการล้างหลายขั้นตอน การทำให้บริสุทธิ์ด้วยคอลัมน์มีประโยชน์กรณีที่ต้องการ DNA หรือ RNA ทั้งหมดแบบไม่เฉพาะเจาะจง

ส่วนอนุภาคแม่เหล็กสามารถใช้สำหรับการจับกรดนิวคลีอิกแบบเฉพาะเจาะจง การทำให้บริสุทธิ์ด้วยแม่เหล็กไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องปั่นเหวี่ยงและสามารถทำให้เสร็จได้ด้วยหลอดทดลองหลอดเดียว ซึ่งหมายความว่าถ้าเลือกการทำให้บริสุทธิ์ด้วยอนุภาคแม่เหล็กนั้น สามารถเลือกใช้เครื่องดูดจ่ายสารอัตโนมัติมาช่วยทำงานได้ด้วย และด้วยความหลากหลายในการใช้งานของอนุภาคแม่เหล็ก ทำให้เท่ากับได้เปิดประตูสำหรับงานที่ต้องการเลือกจับ DNA หรือ RNA ที่มีลำดับเบสเฉพาะได้อีกด้วย

ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง

MAGTEC, NANO MAGNETIC BEADS FOR VIRUS EXTRACT DNA/RNA, BIOENTIST, THAILAND

MAGNETIC STAND, FG BEADS, JAPAN