核酸提取方法的进展 [兼容模式]
核酸提取方法的发展路程
核酸提取方法的发展路程2008-01-03夏邦顺无论是从真核细胞或是从细菌病毒中提取核酸，涉及的基本原理是使细胞膜或细胞壁破裂，染色体DNA和蛋白质变性，再用某些有机溶剂抽提使核酸分离或使核酸吸附于某些颗粒的表面，再进行沉淀或洗脱，从而获取核酸。
随着基因诊断在临床疾病的诊断和监测中发挥着日益重要的作用，基因诊断赖以完成的前提技术——核酸提取技术也有了新的进展，高效、便捷、环保、大通量、自动化成为核酸提取技术发展的主流方向。
1、经典的核酸提取方法经典的核酸提取方法是随着分子生物技术的发展而发展起来的。
从质粒中提取核酸采用SDS碱裂解法：将细菌悬浮液暴露于高pH值的强阴离子洗涤剂中，会使细胞壁破裂，染色体DNA和蛋白质变性，将质粒DNA释放到上清中。
尽管碱性溶剂使碱基配对完全破坏，闭环的质粒DNA双链仍不会彼此分离，这因为它们在拓扑学上是相互缠绕的。
只要OH-处理的强度和时间不要太过，当pH值恢复到中性时，DNA双链就会再次形成。
在裂解过程中，细菌蛋白质破裂的细胞壁和变性的染色体DNA会相互缠绕成大型复合物，后者被SDS 包盖，当用钾离子取代纳离子时，这些复合物会从溶液中有效地沉淀下来。
离心除去变性剂后，就可从上清中回收复性的质粒DNA。
从真核细胞中提取核酸可采用蛋白酶K和苯酚处理细胞裂解液。
用去垢剂如SDS溶解细胞膜并使蛋白质变性，再用蛋白酶K消化细胞或组织，核酸通过有机溶剂苯酚抽提进行纯化。
污染的RNA通过RNase消化消除，小分子质量物质通过透析去除。
最后用乙醇洗涤沉淀DNA。
也有用高浓度甲酰胺替代苯酚从细胞裂解物的蛋白酶K消化物中分离抽提DNA，甲酰胺是一种离子化溶剂，能分离蛋白质-DNA复合物并使蛋白变性和释放，因其不影响蛋白酶K的活性，特别适于分离高分子质量的DNA，其分离物用火棉胶袋透析，去除变性蛋白进而纯化DNA。
或者不用有机溶剂抽提，直接用异丙醇/乙醇沉淀分离细胞裂解物的蛋白酶K消化物中的DNA。
核酸提取经验及原理总结
核酸提取经验及原理总结核酸提取是分子生物学研究中的一项重要技术，它可以从生物样品中分离和纯化出目标的核酸分子，为后续的实验操作提供基础。
本文将对核酸提取的经验和原理进行总结，以帮助读者更好地理解和应用该技术。
核酸提取的经验总结：2.样品的预处理：在核酸提取前，需要对样品进行一些预处理，如细胞裂解、组织破碎等。
这些步骤有助于释放和保护核酸分子，促进提取效果。
3.溶解和裂解：核酸提取的第一步是将样品溶解和裂解，以释放核酸分子。
溶解缓冲液常用于裂解样品，并加入蛋白酶进行蛋白质降解。
此时需要考虑样品的特性和实验要求，选择合适的裂解缓冲液和裂解方法。
4.核酸分离：核酸分离是核酸提取的关键步骤，常用的分离方法有酚-氯仿法、硅胶柱法和磁珠法等。
在选择分离方法时需考虑样品的类型和实验要求，以及各种方法的特点和优势。
5.纯化和浓缩：提取的核酸分子中常含有杂质，需要进行纯化和浓缩。
常用的纯化方法有酚-氯仿法、琼脂糖凝胶电泳法和商用纯化试剂盒等。
纯化后的核酸可以进行浓缩，以提高其浓度和纯度。
6.质量检测：核酸提取后，需要对提取的核酸分子进行质量检测。
常用的检测方法有琼脂糖凝胶电泳、比色法和荧光分析等。
通过检测可以了解核酸的浓度、纯度和完整性，为后续实验提供准确的数据。
核酸提取的原理总结：1.细胞裂解和溶解：细胞裂解是将细胞壁和细胞膜破坏，使细胞内容物暴露在溶液中。
细胞溶解液中常含有裂解缓冲液和蛋白酶等物质，以促进细胞的裂解和蛋白质的降解。
2.核酸分离和纯化：核酸在细胞溶解液中可以与其他细胞成分分离，常用的方法有酚-氯仿法。
酚可溶于水，而氯仿可溶于有机溶剂，通过两相溶剂的分层，可以将核酸沉淀到有机相中，从而实现核酸的分离。
3.杂质去除和浓缩：通过纯化方法，可以将核酸与其他杂质分离。
如硅胶柱和磁珠法通过静电吸附和洗脱来除去杂质，商用纯化试剂盒则通过离心柱等固相材料来实现。
纯化后的核酸可以进行浓缩，以提高其浓度和纯度。
4.质量检测：核酸提取后，需要对提取的核酸进行质量检测。
核酸提取方法进展
核酸提取方法进展一、本文概述核酸，包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），是生命体系中承载遗传信息的核心分子。
因此，核酸的提取和分析在生物科学研究、疾病诊断、法医鉴定等领域具有极其重要的意义。
随着科学技术的不断进步，核酸提取方法也经历了从传统的繁琐复杂到现代的高效精确的变革。
本文旨在综述核酸提取方法的发展历程、现有技术的优缺点以及未来可能的研究方向，以期为相关领域的研究人员和技术人员提供有益的参考。
本文将首先回顾核酸提取技术的基本概念和发展历程，然后重点介绍当前主流的核酸提取方法，包括机械法、化学法、酶解法等，并探讨这些方法的原理、优缺点及适用范围。
本文将展望核酸提取技术的发展趋势，以期推动该领域的技术创新和应用拓展。
二、传统核酸提取方法核酸提取是生物化学研究中的关键步骤，对于后续的基因克隆、表达分析、测序等工作具有至关重要的作用。
传统核酸提取方法主要包括酚氯仿抽提法、硅珠法、磁珠法等。
这些方法各有其优缺点，适用于不同的样本类型和实验条件。
酚氯仿抽提法是最早用于核酸提取的方法之一。
它利用酚和氯仿的有机溶剂特性，通过反复抽提和离心，去除样本中的蛋白质和其他杂质，从而得到纯净的核酸。
该方法操作简便，成本低廉，但对于一些含有大量蛋白质或脂质的样本，提取效果可能不佳。
硅珠法是一种基于硅基质吸附原理的核酸提取方法。
硅珠表面带有大量负电荷，能够通过静电作用吸附带有正电荷的核酸分子。
通过洗涤和洗脱步骤，可以实现核酸的纯化。
硅珠法具有操作简便、提取效率高等优点，但成本相对较高，且对于某些特殊样本可能效果不佳。
磁珠法则是一种结合了磁场分离技术的核酸提取方法。
磁珠表面修饰有特异性识别核酸的基团，能够在磁场作用下快速分离和纯化核酸。
该方法具有自动化程度高、操作简便、提取效率高等优点，但成本也相对较高，且需要特殊的磁分离设备。
传统核酸提取方法各有其优缺点，需要根据具体实验需求和样本类型进行选择。
随着科学技术的不断发展，新型核酸提取方法不断涌现，为生物化学研究提供了更多的选择和可能性。
核酸提取方法
核酸提取方法核酸提取是分子生物学研究中的重要步骤，它是从细胞或组织中分离出核酸的过程。
核酸提取的质量直接影响到后续实验的结果，因此选择合适的核酸提取方法至关重要。
下面将介绍几种常用的核酸提取方法。
1. 酚氯仿法。
酚氯仿法是最常用的核酸提取方法之一。
它通过酚和氯仿的密度差异来分离核酸。
首先，将细胞或组织破碎，并加入酚酚液，使细胞溶解并释放出核酸。
然后，加入氯仿，混合离心，核酸会在水相中，而蛋白质和DNA在有机相中。
最后，通过离心分离出核酸。
2. 硅胶柱法。
硅胶柱法是一种高纯度核酸提取方法。
它利用硅胶柱的亲和性分离核酸。
首先，将细胞裂解液加入硅胶柱中，核酸会与硅胶结合。
然后，通过洗涤和离心的步骤，可以去除杂质，最后用去离子水洗脱核酸。
3. 磁珠法。
磁珠法是一种快速、高效的核酸提取方法。
它利用表面修饰的磁珠与核酸的亲和性来分离核酸。
首先，将细胞裂解液加入含有磁珠的试剂中，核酸会与磁珠结合。
然后，通过磁场的作用，可以快速分离出核酸。
4. 硝酸盐法。
硝酸盐法是一种适用于古老样本的核酸提取方法。
它利用硝酸盐的氧化性来分解细胞壁，释放出核酸。
首先，将样本加入含有硝酸盐的溶液中，经过裂解和离心，可以分离出核酸。
5. 现场快速提取法。
现场快速提取法是一种适用于野外样本的核酸提取方法。
它利用快速裂解和离心的步骤来分离核酸。
首先，将样本加入裂解液中，经过快速振荡和离心，可以分离出核酸。
总结。
核酸提取是分子生物学研究中的关键步骤，选择合适的核酸提取方法对实验结果至关重要。
不同的样本和实验需求可能需要不同的核酸提取方法，因此在选择核酸提取方法时，需要根据实际情况进行选择。
希望以上介绍的核酸提取方法对您有所帮助。
核酸提取纯化进展研究
核酸提取方法的进展研究陈伟刚（烟台大学生命科学学院烟台264000）摘要系统介绍了核酸提取分离纯化的依据、方法、原则、过程特点。
核酸具有非常重要的生物功能，主要是贮存遗传信息和传递遗传信息。
而快速得到纯度较高，结构完整的核酸分子成为核酸研究进展的关键。
关键词核酸；提取分离纯化；研究中图分类号：文献标识码：A核酸（nucleic acid）是一类重要的生物大分子，担负者生民信息的储存和传递。
生物工程以基因工程为核心，核酸是现代生物化学、分子生物学的重要研究领域，是基因工程研究的核心分子。
核酸由核苷酸或脱氧核苷酸通过3′，5′-磷酸二酯键连接而成的一类生物大分子。
核酸大分子分为两类：脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），在蛋白质的复制和合成中起着储存和传递遗传信息的作用。
核酸不仅是基本的遗传物质，而且在蛋白质的生物合成上也占重要位置，因而在生长、遗传、变异等一系列重大生命现象中起决定性的作用。
核酸在实践应用方面有极重要的作用，现已发现近2000种遗传性疾病都和DNA结构有关。
如人类镰刀形红血细胞贫血症是由于患者的血红蛋白分子中一个氨基酸的遗传密码发生了改变，白化病患者则是DNA分子上缺乏产生促黑色素生成的酪氨酸酶的基因所致。
肿瘤的发生、病毒的感染、射线对机体的作用等都与核酸有关。
70年代以来兴起的遗传工程，使人们可用人工方法改组DNA，从而有可能创造出新型的生物品种。
如应用遗传工程方法已能使大肠杆菌产生胰岛素、干扰素等珍贵的生化药物。
核酸的发现1869年，F.Miescher从脓细胞中提取到一种富含磷元素的酸性化合物，因存在于细胞核中而将它命名为"核质"(nuclein)。
但核酸(nucleic acids)这一名词在Miescher发现“核质”20年后才被正式启用，当时已能提取不含蛋白质的核酸制品。
三十多年来，核酸研究的进展日新月异，所积累的知识几年就要更新。
核酸的理化性质RNA的纯品都呈白色粉末或结晶，DNA则为白色类似石棉样的纤维状物。
核酸提取原理及的方法
核酸提取原理及的方法核酸提取是生物学研究中常用的一项操作技术，用于从生物样本中提取出纯度较高的核酸物质，以供进一步的分析和实验使用。
核酸提取的原理是将细胞膜破裂，使得核酸释放到溶液中，然后通过几种方法去除蛋白质、其他杂质和溶液中的酶，最后将纯的核酸物质从溶液中沉淀出来。
核酸提取的方法有很多种，下面将介绍常用的几种方法。
1. 酚/氯仿法（Phenol/Chloroform Extraction）：这是最常用的核酸提取方法之一、首先将细胞样本加入到含有酚和氯仿的溶液中，酚能溶解脂质，破坏细胞膜；然后离心使其分为两相，上层为水相，下层为有机相。
水相中含有核酸和水溶性杂质，有机相中含有脂质和非水溶性杂质。
将上层水相取出，通过分子筛或盐的作用去除水相中的酚、蛋白质等杂质，最后通过异丙醇沉淀法将核酸沉淀下来。
2. 硅胶柱层析法（Silica Column Chromatography）：这是一种常用的纯化核酸的方法。
首先将细胞样本经过裂解步骤释放核酸，然后将裂解液加入硅胶柱中，硅胶能够吸附核酸。
通过洗涤和洗脱的步骤去除杂质，最后将纯度较高的核酸溶液从硅胶柱中洗脱出来。
3. 盐沉淀法（Salt Precipitation）：这是一种简单快速的核酸提取方法。
首先将细胞样本经过裂解步骤释放核酸，然后加入盐溶液（如氯化钠），通过高盐浓度的作用沉淀核酸。
通过离心将核酸沉淀下来，去除杂质。
最后通过加入适当的溶剂将核酸溶解出来。
4. 柱层析法（Column Chromatography）：这是一种基于分子大小差异的核酸提取方法。
首先将细胞样本经过裂解步骤释放核酸，然后将裂解液加入到一个具有分子层次的柱中。
根据核酸的大小和形状差异，通过洗涤和洗脱的步骤将目标核酸从其他杂质中分离出来。
除了以上介绍的几种方法，还有磁珠萃取法、酵素消化法等核酸提取方法。
这些方法各有优缺点，可以根据实验的需要选择适合的方法。
需要注意的是，在进行核酸提取过程中，应当避免核酸样本的污染，一些常见的措施包括使用丙酮等剂去除有机物和酶，使用无菌工具和试剂，以及进行负控实验等。
核酸提取方法的研究进展
被降解 。１７ 年，Ｕｒ ｈ等 ｆ首次使用异硫氰酸胍 ９７ ｌｃ ｉ ３
从总 Ｒ ＮＡ 中分 离纯 化 出 ｍＲ ＮＡ。 方法 特 点是 利 用 该
多 数 真核 细 胞 中 ｍＲ ＮＡ 的 ３端有 ｐ ｌＡ 尾 巴， 用 ’ ｏｙ 使 ｏｉｏ （Ｔ ｌ ｇ ｄ ）一 纤 维 素 亲和 层 析 法 ， 总 Ｒ Ａ 中分 离 从 Ｎ 纯 化 出 ｍＲ ＮＡ， 此 方 法 费 时 费力 。 Ｕｌｃ 但 在 ｒ ｈ研 究 的 ｉ 基 础 上 ，１７ ９９年 Ｃ ｉ ｗｉ ｈｒ ｎ等 ［发 明 了一种破 裂细胞 ｇ ４
量 的核酸 分 子 则是 核酸 分 子生 物 学试 验 中关 键 ， 提取 方 法 的灵 敏 度 、 异 性 也将 直接 关 系到 后 续试 验 的成 特
败。
胍盐 是 蛋 白强变 性 剂 ， 核酸 提 取一般 采 用 高浓度 的胍 盐 来 裂 解 细 胞 ， 使 核 蛋 白体 解 离 ， 促 同时 高 浓度 的 胍 盐 能 使 细 胞 内核 酸 酶 失 活 ， 释 放 出 的核 酸 不 使
此 设 计研 制 出 了很 多商 品化 试剂 ， Ｔ Ｋａ ａ公 司 的 如 ａ Ｒ
化两大步骤 ， 本文据此对核酸提取的研究进展进行分
析 和讨 论 。
１ 组 织细 胞裂解 方 法
基金项 目： 质检公 益性行 业科研 专项（ ０ ９ ０ ３ ） ２０ １ １２
那些 内容交 叉 重复 甚 或矛 盾 的部 分进 行 彻底 清理 ， 内 容 陈 旧的标 准 进行 更 新修 订 ， 过期 或 不适 用 的标 准进 行 作废 处理 ， 失 的标 准 加 紧 制 修 订 ， 我 国 的标 准 缺 使 制修 订工 作逐 步进入 一个 有序 状态 ， 计划进 行 。 按 参考文 献 ：
核酸的操作方法提取方式
核酸的操作方法提取方式核酸（nucleic acid）是生物体中的重要分子之一，包括DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）。
提取核酸的操作方法有多种，主要步骤包括样品预处理、细胞破碎、核酸溶解、纯化和测定。
1. 样品预处理：样品预处理是提取核酸前的关键步骤，目的是为了去除干扰物质并保护核酸的完整性。
常见的样品包括血液、尿液、组织等。
样品预处理可以根据具体样品的特点选择相应的方法，如血液样品可以使用抗凝剂抽取血液并离心，组织样品可以冷冻保存或使用组织裂解液进行细胞破碎等。
2. 细胞破碎：细胞破碎是提取核酸的关键步骤，目的是破坏细胞膜和细胞壁，使细胞内核酸释放出来。
常用的细胞破碎方法有物理方法和化学方法。
物理方法包括振荡、高压破碎、超声波破碎等，化学方法包括酶解、碱裂解等。
选择合适的方法应根据样品的特点和所需的核酸类型进行选择。
3. 核酸溶解：细胞破碎后的溶液中含有核酸和其他的细胞组分，需要进行进一步的处理。
首先将细胞碎片进行离心，沉淀废弃物质，获得上清液。
然后，将上清液进行蛋白酶处理，以去除蛋白质。
最后，使用一定的缓冲液或溶液使核酸溶解于其中，以便进行后续的纯化工作。
4. 核酸纯化：核酸纯化是提取核酸过程中的关键步骤，常见的核酸纯化方法有有机相提取法、硅胶纯化法、树脂柱纯化法等。
有机相提取法基于核酸在有机溶剂和水溶液之间的分配系数，通过多次萃取和相分离的步骤进行。
硅胶纯化法利用硅胶的吸附性质，将核酸吸附到硅胶表面，再通过洗脱的步骤提取核酸。
树脂柱纯化法则是利用树脂柱的特定亲和性，将核酸与其他杂质分离开来。
选择合适的核酸纯化方法应根据实验的要求和核酸的特性来决定。
5. 核酸测定：核酸提取完成后，需要对提取得到的核酸进行测定。
常用的核酸测定方法有吸光法、电泳法、PCR等。
吸光法可以通过核酸的吸光系数计算浓度，电泳法可以通过核酸在电场作用下的迁移距离计算分子大小，PCR则可以快速放大核酸片段以扩增数量。
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应用范围 基因表达分析 基因分型 蛋白组学 常规分子生物学 测序项目
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Sample & Assay Technologies
Chaotropic Salt
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Sample & Assay Technologies
二氧化硅分离核酸
Silica
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Sample & Assay Technologies
二氧化硅对核酸的吸附和洗脱
核酸 (水相) 吸附 离液盐 乙醇 低PH 洗脱 无离液盐 低盐 高PH
核酸 (吸附于硅胶膜)
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Sample & Assay Technologies
核酸提取的新方法
QIAGEN Solutions（凯杰的解决方案） 硅胶膜法 硅胶磁珠法
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Sample & Assay Technologies
离液盐的作用
变性蛋白和核酸 改变水的结构，帮助核酸结合到硅胶膜上 溶解多聚糖胶
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Sample & Assay Technologies
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Sample & Assay Technologies
核酸纯化方法的发展
1953 1993
DNA structure determined & published DNA结构被发现
Purification of DNA with ultracentrifuge
Phenol Chloroform Extractions
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Sample & Assay Technologies
磁珠分离法：一般用于自动化提取 裂解 Lysis（释放核酸） 结合 Bind（核酸特异性的吸附到磁珠 外包被的硅胶模上） 洗涤 Wash（磁珠被移液枪头外的磁铁 固定，洗涤去除杂质） 洗脱 Elute（通过改变PH值、离液盐 等条件将核酸从磁珠外包被的硅胶模 上洗脱下来）
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Sample & Assay Technologies
裂解
洗涤
结合
洗脱
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Sample & Assay Technologies
硅胶吸附技术的优点
n 彻底去除抑制物：无乙醇、有机物等 n 灵活使用：离心、真空抽滤均可 n 简单稳定：裂解、结合、洗涤、洗脱四步，对操作要求 低，重复性好 n 易于实现自动化 n 高效：95%以上的核酸得率
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Sample & Assay Technologies
QIAvac 系统工作示意图
Column
q 操作简便，与手工离心方式相 比，节省了大量繁琐的手工操 作 q 省时，减少离心时的等待时间 q 真空抽滤与手工操作在实验结 果上有很好的一致性
VacConnector
VacValve
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硅胶磁珠分离式自动核酸提取仪 ——QIAsymphony
主要特色 全过程自动化； 使用创新的预装试剂盒，最少化设置时间； 每次可处理1-96个样本，满足不同通量的要求； 全自动纯化DNA，RNA，病毒核酸和蛋白； 可处理高达1ml大体积样本，实现更高的灵敏度和 产量； 灵活的系统，可在操作过程中装载样本； 条形码扫描，实现样本和试剂的全程追踪与记录； 单次运行中可使用2种不同的试剂盒和程序； 功能扩展的无限可能….
一次可提取96个样本，高性价比
精巧(smart) 简洁(compact) 经济(affordable)
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Sample & Assay Technologies
硅胶膜（负压）自动核酸提取仪
MDX： 高端自动纯化系统， 一次可提取96个样本
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Sample & Assay Technologies
Carrier RNA的作用 确保对低滴度病毒RNA的回收效率 保护病毒RNA，降低其被RNase的概率 减少管壁对病毒RNA的吸附
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Sample & Assay Technologies
二氧化硅分离核酸
水分子
DNA
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Sample & Assay Technologies
二氧化硅分离核酸
核酸提取方法的进展
——从经典方法到硅膜吸附法、硅胶磁珠分离法 ——从手工提取到自动化提取
凯杰生物 陈永亮
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SaБайду номын сангаасple & Assay Technologies
核酸提取方法的分类：
按照提取原理分： 经典方法有煮沸裂解法、酚-氯仿提取法，新方法 有硅膜吸附法、磁珠分离法等
按照提取方式分： 手工提取和自动化提取
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Sample & Assay Technologies
硅胶膜法：可用于手工提取，也可用于自动化提取
样品 裂解 结合 洗涤 洗脱
纯化的核酸备用
Lysis（裂解） n破坏蛋白质外壳，释放核酸 Bind（结合） n核酸被二氧化硅捕获 Wash（洗涤） n通过用不同的缓冲液洗涤，去除蛋白质等不需要的杂质 Elute （洗脱） n将结合在二氧化硅上的核酸洗脱
Sample & Assay Technologies
硅胶膜（离心法）自动核酸提取仪
QIACUBE: 一次可提取1～12 个样本，使用的试剂 与手工提取的试剂通 用
全球第一台离心式的全自动纯化设备
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Sample & Assay Technologies
硅胶膜（负压法）自动核酸提取仪
QIAxtractor
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Sample & Assay Technologies
HCV---核酸提取
v 硅胶膜柱核酸 Ø 极大地降低了实验操作的技巧要求 Ø 结果重复性更好 Ø 纯化产物纯度更高，稳定性更好 Ø 纯化产物的量（60ul）可用于多次 PCR 扩增检测，无需重新提取核酸。
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Sample & Assay Technologies
QIAGEN introduces the spin column
超高速离心法提取DNA
酚-氯仿提取法
凯杰引入硅胶膜柱技术
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Sample & Assay Technologies
经典手工提取方法：
煮沸裂解法：一般用于DNA的手工提取，分为一步法和两步 法，一步法得到的DNA含有较多小分子抑制物。两步法是第 一步在样本中加入沉淀剂后离心弃上清，以去除小分子抑制 物并沉淀病毒颗粒；第二步加入裂解液后煮沸，以释放DNA 及沉淀残留蛋白等大分子抑制物，离心取上清即为得到的 DNA。 酚-氯仿提取法：一般用于RNA的手工提取，先在样本中加入 裂解液，再加入氯仿后离心，以释放RNA并使之与蛋白层分 离，再将上清液加入到异丙醇中以萃取RNA，离心后弃上清， 加入乙醇洗涤后即为得到的RNA。
一种核酸纯化试剂，三种操作方式
Ø 手工离心 Ø 真空抽滤（QIAvac 系统） Ø 全自动核酸纯化（QIAcube）
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Sample & Assay Technologies
QIAvac 系统组成
+
QIAvac 24 Plus
Vacuum Pump
QIAvac Connecting System