Tách Chiết Và Tinh Sạch DNA Bằng Hạt Từ Tính - Thiết Bị Khoa Học

Ý Nghĩa,Nguyên Lý Tách Chiết và Tinh Sạch DNA

- Giải trình tự gene và phân tích sinh học phân tử đã trở thành một tiêu chuẩn trong nghiên cứu sinh học và cũng là điều kiện cần thiết để có thể công bố trên các tạp chí khoa học. Ngoài lĩnh vực nghiên cứu, việc tinh sạch DNA cũng là một thao tác cơ bản trong phân tích pháp y. Do đó, các nhà khoa học đã thiết kế ra một phương pháp giúp tách chiết DNA và RNA nhanh, chất lượng cao từ các mẫu sinh phẩm

- Việc tách chiết DNA cơ bản gồm ba bước: phá màng (disruption/lysis), loại protein và tạp chất, thu hồi DNA

Phương Pháp Tinh Sạch DNA Bằng Hạt Từ Tính

- Một bằng sáng chế của Hoa Kỳ với tiêu đề: “Tinh sạch và tách chiết DNA sử dụng hạt từ” được công bố năm 1998. Ban đầu, công nghệ tách chiết từ sử dụng các hạt với lõi sắt oxit được bọc silane. Bề mặt hạt sẽ liên kết với các phân tử có chứa acid carboxylic tự do. Do nồng độ muối xác định cường độ liên kết giữa các nhóm chức và nucleic acid nên người dùng có thể điều khiển khả năng liên các phân tử. Ở nồng độ muối thích hợp, nucleic acid sẽ bám trên bề mặt hạt từ. Sau đó, nam châm bên ngoài ống sẽ tạo một từ trường bên ngoài, các hạt từ đã gắn nucleic acid sẽ bị từ trường này tác động và bám trên thành ống. Một biến thể khác cũng được sử dụng là từ trường sẽ chạy dọc theo chiều dài ống, các hạt từ lúc này sẽ bị kéo xuống đáy ống. Trong cả hai phương pháp, từ trường được giữ ổng định trong khi protein và các tạp chất khác vẫn có thể được rửa đi. Sau bước rửa, DNA và RNA được tách khỏi các hạt từ bằng cách sử dụng đệm tách. Sản phẩm của quá trình này có thể được đem đi định lượng và phân tích. Ưu điểm của phương pháp sử dụng hạt từ là không cần phải ly tâm, không cần nhiều thiết bị phụ trợ.

- Trong những năm gần đây, có rất nhiều phương pháp mới được phát triển dựa trên cơ sở phương pháp tách chiết bằng hạt từ ban đầu. Các hạt từ có thể được làm từ nhựa tổng hợp, thủy tinh xốp hay các kim loại khác có tính chất tương tự như sắt oxit. Các hạt có thể được phủ các nhóm chức hay thậm chí là không cần phủ. Sự phát triển của các hạt từ không cần bọc được ưu tiên phát triển do chúng có diện tích bề mặt lớn hơn các hạt từ được bọc các nhóm chức bên ngoài, do đó tăng độ tiếp xúc với nucleic acid. Hơn nữa, các hạt từ không có vỏ có độ nhạy với từ trường cao hơn.

- Rõ ràng, phương pháp tách chiết DNA sử dụng hạt từ có những cải tiến hơn so với các kỹ thuật tách chiết phụ thuộc vào ly tâm và đặc biệt là chúng thích hợp để phát triển thành các hệ thống tự động hoàn toàn. Ưu điểm của các hệ thống này là công suất lớn, có thể làm nhiều mẫu một lúc, thời gian thực hiện ngắn.

- Với những ưu điểm của mình, rõ ràng rằng phương pháp tách chiết sử dụng hạt từ sẽ rất hữu ích cho các nhà khoa học trong việc giải các bài toán hóc búa về phân tử dựa trên sự quan sát kiểu hình. Phân tích di truyền và vận dụng chúng là một hướng đi của tương lai, và việc sử dụng từ trường để tách chiết DNA và RNA sẽ trở thành một công cụ không thể thiếu trong nghiên cứu.