Máy Phân Mảnh Gen Siêu Âm: Hướng Dẫn Thực Hành Về Cắt DNA Có Kiểm Soát

Làm cho DNA ngắn hơn không phải là bước duy nhất cần thực hiện để chuẩn bị axit nucleic cho giải trình tự. Kích thước của các mảnh nên nằm trong phạm vi hữu ích, phù hợp với các phản ứng phía sau và có sự biến đổi hạn chế giữa các mẫu.

Nguyên lý hoạt động của bộ phân mảnh gen siêu âm (đúng hơn là bộ phân đoạn DNA siêu âm hoặc máy siêu âm tập trung) là phá vỡ các phân tử DNA dài thành các đoạn ngắn hơn, sử dụng năng lượng âm thanh để thực hiện. Với khả năng kiểm soát cả năng lượng truyền và thời gian và nhiệt độ, quá trình này có thể cho phép các quy trình NGS và chromatin tái tạo được mà không gây ra bất kỳ sự cắt đặc thù chuỗi nào.

Cái gì là một Bộ Phân Mảnh Gen Siêu Âm?

Bộ phân mảnh gen siêu âm là một loại thiết bị được sử dụng trong phòng thí nghiệm để truyền năng lượng siêu âm đến mẫu sinh học. Dao động áp suất và các lực cơ học liên quan đến xâm thực làm cắt DNA thành các mảnh nhỏ hơn.

Thiết bị không thể phát hiện hoặc loại bỏ các gen cụ thể. Sự phá vỡ DNA bằng siêu âm thường là ngẫu nhiên, không giống như do enzyme cắt giới hạn hoặc nuclees lập trình được. Thường thì mục tiêu là phân bố một số đoạn nhất định, thay vì một chuỗi nucleotide cụ thể.

Các Máy siêu âm hội tụ BoFU-100 được tối ưu hóa đặc biệt cho việc cắt DNA, RNA và chromatin, phân mảnh bộ gen và phá vỡ mẫu sinh học bằng Longlight.

Làm thế nào để Tập trung Làm việc với siêu âm?

Máy siêu âm đầu dò truyền năng lượng thông qua đầu dò được nhúng trực tiếp trong mẫu. Hiệu suất có thể thay đổi tùy theo độ sâu ngâm, tình trạng đầu dò và kỹ thuật vận hành, trong khi tiếp xúc trực tiếp cũng gây lo ngại về việc làm sạch và lây nhiễm chéo.

Máy siêu âm hội tụ là thiết bị tập trung năng lượng âm thanh qua môi trường kết nối với ống mẫu kín. Mẫu được kiểm soát năng lượng và không có tiếp xúc trực tiếp giữa nguồn âm thanh của thiết bị và mẫu sinh học.

Các thông số xử lý như thời gian xử lý, cường độ âm học, chu kỳ làm việc và nhiệt độ được sử dụng để xác định điều kiện xử lý. Những biến số này ảnh hưởng đến phân bố mảnh cuối cùng nên được tối ưu hóa như một phương pháp tổng thể, không nên điều chỉnh riêng lẻ mà không kiểm chứng.

Tại sao Nhiệt độ Kiểm soát có quan trọng không?

Xử lý bằng siêu âm liên quan đến việc tạo nhiệt. Việc tăng nhiệt độ mẫu quá mức có thể dẫn đến giảm chất lượng axit nucleic và phân bố mảnh cuối cùng kém dự đoán hơn.

Hệ thống làm mát tích hợp giúp duy trì môi trường xử lý ổn định hơn. Điều này đặc biệt hữu ích khi làm việc với mẫu đầu vào thấp, chromatin nhạy và cho nhiều lần chạy tuần tự.

Làm lạnh không loại bỏ nhu cầu kiểm soát phương pháp. Ngay cả khi làm lạnh chủ động, thể tích mẫu, loại ống, nhiệt độ bắt đầu và thời gian xử lý nên được duy trì ổn định vì chúng ảnh hưởng đến truyền năng lượng âm học.

Một số ứng dụng của Phân mảnh siêu âm là gì?

Một trong những ứng dụng chính là chuẩn bị thư viện NGS. Sửa chữa cuối cùng, liên kết adapter, khuếch đại hoặc các bước khác để xây dựng thư viện được thực hiện trên DNA bộ gen bị phân mảnh. Phạm vi kích thước mong muốn sẽ thay đổi tùy thuộc vào nền tảng giải trình tự và giao thức cụ thể được sử dụng cho thư viện.

Siêu âm cũng cần thiết để cắt đứt chromatin liên kết chéo trong quá trình kết tủa miễn dịch chromatin. Mục đích là tạo ra các đoạn có thể kết tủa miễn dịch, chứa các tương tác DNA-protein liên quan.

Các ứng dụng khác có thể bao gồm phân mảnh RNA, xử lý mẫu FFPE, làm gián đoạn và chiết xuất tế bào và mô. Longlight Giải pháp ứng dụng gen bao gồm các thiết bị NGS và sản phẩm phòng thí nghiệm.

Những yếu tố nào Điều khiển Kích thước Mảnh tối thượng?

Kích thước mảnh phụ thuộc vào năng lượng âm thanh, thời gian xử lý, thể tích mẫu, nồng độ axit nucleic, cũng như hình học và nhiệt độ ống.

Tăng năng lượng âm học hoặc thời gian xử lý không nhất thiết làm giảm tỷ lệ kích thước mảnh vỡ. Khi DNA ngắn hơn, động học phân mảnh thay đổi, và quá trình xử lý quá mức có thể làm giảm khả năng thu hồi hoặc ảnh hưởng chất lượng mẫu.

Do đó, một giao thức khởi đầu nên được xem là điểm khởi đầu được khuyến nghị, thay vì một thiết lập phổ quát. Nếu loại mẫu thay đổi hoặc ống mẫu hoặc thể tích mẫu bị thay đổi, phương pháp nên được thực hiện lại với hệ thống phân tích mảnh phim phù hợp.

Cách lựa chọn Thông qua?

Một dụng cụ lấy mẫu đơn có thể phù hợp cho nghiên cứu hoặc phát triển phương pháp với khối lượng nhỏ hoặc cho các phòng thí nghiệm có phương pháp dao động. Cung cấp sự linh hoạt cho nhà nghiên cứu trong trường hợp không thể xử lý toàn bộ mẫu cùng lúc.

Đối với các phòng thí nghiệm thường xuyên xử lý bộ mẫu lớn, hệ thống đa vị trí có thể phù hợp hơn. Các Máy siêu âm đa kênh hội tụ BoFU-800 có khả năng xử lý từ 1–8 mẫu và cung cấp các chế độ xử lý riêng lẻ và theo lô.

Đừng chỉ xem số lượng vị trí ống là thước đo cho công suất cao hơn. Các yếu tố khác mà người mua cũng nên cân nhắc bao gồm thời gian xử lý, công việc thiết lập, quản lý thông số, khả năng truy xuất mẫu và liệu tất cả các vị trí có thể đạt được kết quả phân mảnh giống nhau hay không.

Một quy trình làm việc khác là Hệ thống đa kênh BoFU-1600, phù hợp với yêu cầu lô lớn hơn.

Tại sao lại có ống và Âm lượng mẫu có quan trọng không?

Ống mẫu được sử dụng như một hệ thống âm học. Vật liệu cấu thành nó, độ dày của thành ống, hình dạng và vị trí của nó đều là những yếu tố quyết định cách năng lượng siêu âm được truyền đến chất lỏng.

Thông số thiết bị có thể không giống nhau nếu sử dụng ống chưa được xác thực, điều này sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất phân mảnh. Ống kín cũng giảm thiểu sự hình thành aerosol, nhiễm chéo trong quá trình xử lý mẫu.

Âm lượng làm việc nên giữ trong phạm vi âm lượng khuyến nghị cho ống được chọn. Âm lượng nạp quá thấp hoặc không đồng đều có thể làm thay đổi tiêu điểm âm học và làm giảm khả năng lặp lại kết quả.

Làm thế nào mà Phân mảnh Phương pháp đã được xác thực?

Vật liệu mẫu đại diện là điểm khởi đầu để bắt đầu xác thực phương pháp. Sử dụng ống được đề xuất, thể tích, nồng độ và các thông số âm học cho nhiều lần sao chép.

Đánh giá phân bố kích thước mảnh, sản lượng thu hồi và hiệu suất thư viện về sau. Tuy nhiên, kích thước trung bình của mảnh là chưa đủ – Đuôi có trọng lượng phân tử cao có thể chỉ ra sự phân mảnh chưa đủ, trong khi tỷ lệ trọng lượng phân tử thấp quá mức có thể cho thấy quá mức xử lý hoặc DNA bị phân hủy từ trước.

Khi đã chọn phương pháp, hãy đặt giới hạn chấp nhận được và ghi lại chương trình thiết bị. Các phòng thí nghiệm sử dụng kiểm soát định kỳ để cảnh báo về sự thay đổi về chất lượng mẫu, vật tư tiêu hao hoặc tình trạng thiết bị.

Có chuyện gì vậy Người mua có nên so sánh giữa các Nhạc cụ không?

So sánh phạm vi mảnh có thể đạt được, thể tích mẫu, định dạng ống, phương pháp kiểm soát nhiệt độ và số vị trí xử lý. Hãy chú ý đến nhu cầu lưu trữ giao thức, lưu trữ hồ sơ, hiệu chuẩn và bảo trì.

Yêu cầu thông tin ứng dụng từ nhà cung cấp từ mẫu giống với của bạn. Kết quả các buổi trình diễn nên đánh giá tính lặp lại của ống, tính lặp lại vị trí và tính lặp lại của các lô chạy, chứ không chỉ một lần chạy thành công.

Việc có sẵn vật tư tiêu hao và hỗ trợ kỹ thuật cũng rất quan trọng. Một thiết bị phụ thuộc vào vật tư tiêu hao khó tìm có thể gây ra sự chậm trễ trong quy trình làm việc. Liên hệ với Longlight đội liên hệ để điều chỉnh cấu hình và vật tư tiêu hao của BoFU với nhu cầu cụ thể của quá trình xử lý mẫu.

Kết thúc

Ứng dụng hữu ích nhất của bộ phân mảnh gen siêu âm là làm cho quá trình cắt DNA hoặc nhiễm sắc thể trở thành một quá trình có thể kiểm soát và lặp lại! Máy siêu âm tập trung có thể làm cho quá trình cắt DNA hoặc nhiễm sắc thể trở nên dễ kiểm soát và tái lập hơn khi việc cung cấp năng lượng, nhiệt độ, kích thước ống và điều kiện mẫu được chuẩn hóa đúng cách.

Việc lựa chọn công cụ phù hợp với mẫu thực tế trong phòng thí nghiệm và công việc hoặc quy trình làm việc tiếp theo là rất quan trọng. Sau khi thiết bị được lắp đặt, việc tuân thủ đúng quy trình là rất quan trọng để đảm bảo thư viện luôn hoạt động tốt.

Câu hỏi thường gặp

Q1. Liệu một bộ phân mảnh gen siêu âm có cắt các trình tự DNA cụ thể hoặc cắt DNA theo cách phần lớn độc lập với trình tự không?

Không, sự phân mảnh xảy ra với năng lượng siêu âm sẽ là phân mảnh cơ học ngẫu nhiên. Cần có enzyme hoặc hệ thống nuclease lập trình để cắt các trình tự đặc hiệu.

Q2. Có phải tất cả các mẫu DNA đều được sử dụng cùng một thiết lập không?

Không phải lúc nào cũng vậy. Sự thay đổi trong hành vi phân mảnh có thể xảy ra tùy thuộc vào loại ống sử dụng, thể tích và nồng độ DNA cũng như chất lượng nguyên liệu ban đầu; cần xác nhận các điều kiện mẫu mới.

Q3. Liệu NGS có thể thực hiện bằng siêu âm tập trung không?

Đúng vậy. Nó được sử dụng phổ biến để phân phối kiểm soát kích thước đoạn DNA nhằm chuẩn bị thư viện NGS. Phạm vi mục tiêu nên giống với giao thức thư viện được chọn.

Q4. Lợi ích của ống mẫu kín là gì?

Ống kín giúp giảm tiếp xúc trực tiếp với mẫu, đồng thời giảm hình thành và ô nhiễm aerosol. Chúng cũng cung cấp hình học kiểm soát để có sự truyền năng lượng âm thanh đều đặn.

Q5. Làm thế nào để kiểm tra kết quả của sự phân mảnh?

Phân tích phân bố kích thước đầy đủ bằng phương pháp điện di hoặc phân tích mảnh phù hợp. Các phương pháp này cũng cần được kiểm tra về hiệu suất thu hồi và hiệu suất của thư viện hạ nguồn.