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一管孕妇血背后的“生命密码”:cfDNA如何成为生物安全新前线?

一管孕妇血背后的“生命密码”:cfDNA如何成为生物安全新前线? 捷倍斯生物
2025-12-25
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导读:近日,广州海关缉私局成功破获特大走私孕妇血样系列案,引发全国关注。游离DNA(cfDNA),是释放到血浆中的降解的DNA片段。母亲和胎儿-胎盘单位都会产生cfDNA
近日,广州海关缉私局成功破获特大走私孕妇血样系列案,一举斩断横跨全国23个省份的跨境黑色产业链,引发全国关注。

作为多民族的人口大国,我国具有独特的人类遗传资源优势,拥有丰富的特色健康长寿人群、特殊生态环境人群、地理隔离人群以及疾病核心家系等遗传资源,

单独一管血样看似没有“特殊价值”,其实每一份都蕴含着宝贵的基因数据。在生物大数据时代,大量血样一旦汇聚,承载着不可估量的“生命密码”,一经非法出境,将直接威胁十四亿人口的生物安全。那么血液到底由什么构成?境外机构和不法分子又能通过血液获取哪些信息?

图源:央视新闻
构成血液的成分是哪些?
血液是人体内一种重要的结缔组织,具有运输、防御、调节等多种生理功能。它由血浆血细胞两大部分组成,具体成分如下:

1 血浆(约占血液体积的55%)

血浆是血液的液体部分,呈淡黄色,主要成分包括:

成分
占比/说明
约90–92%,是血浆的主要成分,作为溶剂运输各种物质
蛋白质
约7–8%,主要包括:
白蛋白(维持胶体渗透压)
球蛋白(包括免疫球蛋白,参与免疫)
纤维蛋白原(参与凝血)
电解质
如 Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Cl⁻、HCO₃⁻ 等,维持酸碱平衡和渗透压
营养物质
葡萄糖、氨基酸、脂肪酸、维生素等
代谢废物
尿素、肌酐、胆红素等
激素与气体
如胰岛素、甲状腺素;溶解的 O₂、CO₂

2 血细胞(约占血液体积的45%,又称“有形成分”)

血细胞由骨髓造血干细胞分化而来,分为三大类:

红细胞(Red Blood Cells, RBCs)

数量最多:男性约 4.5–5.5 × 10¹²/L,女性略低。
功能:运输氧气(通过血红蛋白)和部分二氧化碳。
特点:成熟后无细胞核、无线粒体,寿命约120天。

白细胞(White Blood Cells, WBCs)

数量较少:正常成人约 4–10 × 10⁹/L。
功能:免疫防御,抵抗感染和异物。
白细胞细分类:
粒细胞:
中性粒细胞(最常见,急性感染主力)
嗜酸性粒细胞(抗寄生虫、过敏反应)
嗜碱性粒细胞(释放组胺,参与过敏)
无粒细胞:
淋巴细胞(B细胞、T细胞、NK细胞,特异性免疫)
单核细胞(进入组织变为巨噬细胞,吞噬病原体)

 血小板(Platelets,或称血栓细胞)

不是完整细胞,是巨核细胞脱落的碎片。
数量:约 150–400 × 10⁹/L。
功能:参与止血和凝血过程,修复血管损伤。

3 其他微量成分

游离DNA(cfDNA):如肿瘤DNA、胎儿DNA(在孕妇血中),用于无创检测。
外泌体、微RNA:参与细胞间通讯,在疾病标志物研究中有重要意义。
二、血液中蕴含着哪些遗传信息?
游离DNA(cfDNA),外泌体、微RNA是血液中含有的遗传物质,可见通过孕妇的血液就可以轻易获取未出生胎儿的DNA。那么什么是游离DNA(cfDNA)
游离DNA(Circulating free DNA or Cell free DNA,cfDNA),循环游离DNA或者细胞游离DNA,是释放到血浆中的降解的DNA片段。cfDNA存在于人体的各种体液中,随组织损伤、癌症和炎症反应等发生浓度变化。母亲和胎儿-胎盘单位都会产生cfDNA,正常人体的cfDNA主要通过细胞凋亡过程中产生的小而均匀的185~200 bp小片段DNA。而肿瘤坏死的组织细胞由于非正常的凋亡过程,导致产生大小不同且大于200 bp的大片段DNA。循环中的cfDNA分子被迅速清除,半衰期为1小时或更短。

孕妇血液游离DNA检测有哪些应用

产前诊断:无创产前检测(NIPT)

  • 胎儿染色体异常筛查:孕妇血液中存在少量胎儿来源的 cfDNA(约占母体 cfDNA 的 3%~13%),通过对这些 cfDNA 进行高通量测序,可准确检测胎儿是否患有常见的染色体非整倍体疾病,如 21 - 三体综合征(唐氏综合征)、18 - 三体综合征、13 - 三体综合征等。
  • 相比传统的羊水穿刺等有创检测,NIPT 具有无创、安全(避免流产风险)、高准确率等优势,已成为临床常规产前筛查手段。
更多游离DNA应用介绍可参考:cfDNA ctDNA液体活检 癌症早筛的杀手锏
掌握了孕妇的血样可以轻易得知胎儿的基因信息并测算出各种免疫缺陷,易患病症等各类生物安全信息。所以国家强调血液是民族遗传资源库,不能轻易外泄。那么游离DNA的提取方法有哪些呢?
三 cfDNA的提取方法有哪些?
柱式法cfDNA提取步骤
捷倍斯生物 (GBCBIO®-D2205 Cell-free Circulating DNA Kit 无细胞游离DNA提取试剂盒) ----用于从血浆、全血、无细胞体液、病毒原液和感染病毒的组织中提取游离DNA的试剂盒。循环 DNA 是指游离在细胞外的DNA ,循环 DNA 片断一般在 1KB 以下。试剂盒基于硅胶柱纯化技术,提取过程中无需使用有毒的酚氯仿抽提,也无需进行耗时的醇类沉淀。得到的循环 DNA 可直接用于定量 PCR,液相或固相芯片分析,杂交和 SNP 检测等分析。

(以GBCBIO-D2205 无细胞游离DNA提取试剂盒为例)以下操作以1000μl 液体样品为例,更大的样品处理量,请将试剂按比例增加。

1.1000μl 血清、血浆或者其他无细胞液体样品置于2ml离心管中。

2.加入1000μl Buffer BL 20μl Protease K,最高速度涡旋15秒充分混匀。

3. 65水浴10分钟。孵育过程中短暂涡旋管子一次。

4. 加入1000ul无水乙醇(96-100%,室温)至裂解液中,最高速度涡旋20秒混匀。将柱子稍微离心以收集盖子上的液滴。

5. GBC吸附柱装在在2ml收集管中(已提供),取第4步得到的溶液700μl转入柱中,10,000×g

离心30秒,倒弃流出液重新套上收集管。

6.重复第五步,直至第四步的所有溶液过柱完毕。

温馨提示:第五、六步建议用真空泵替代离心操作,滤过更快。

7.加入500μl Buffer WB至柱子中,10,000×g离心30秒,弃去流出液

7. GBC吸附柱重新套回2ml收集管中,加入600μl DNA Wash Buffer至柱子中,10,000×g离心

1min,倒弃流出液;

注意:DNA Wash Buffer使用前须要用无水乙醇稀释。如果放入冰箱中,使用前须恢复到室温。

8.再加入600μl DNA Wash Buffer至柱子中,8,000×g离心1min,弃去流出液;

9. GBC吸附柱重新套回2ml收集管中,最大转速(>13.000×g)离心空结合柱1min以干燥柱子

的基质;这一步对下面的洗脱步骤至关重要。

10. 将柱子置于1.5ml灭菌离心管,加入50-100μl TE或灭菌去离子水至柱子的膜中央,室温静置于2min

11. 室温下,离心(>13.000)1min,以洗脱DNA。保留含DNA流出液。将DNA储于-20

注意:为增加得率,可将离心得到的溶液再加入吸附柱中,室温放置2分钟,1,2000rpm离心2分钟。

磁珠法cfDNA提取步骤

(以GBCBIO-M2105 磁珠法细胞游离DNA提取试剂盒 为例)该方案采用手工操作流程,适合于从500µl血浆等液体中提取核酸,样品体积小于500µl请用ddH2O补足至500µl自动方案根据不同的机器匹配相应的程序即可。

1.1.5ml离心管中,加入15µl Proteinase K35µl Bufer CFL

注:根据样品的个数,可预先将Proteinase KBuffer CFL按比例混匀,以减少加液的次数,预混后每样加50µl预混液。如果样品体积大于500µlProteinase K与 Buffer CFL的量要相应增加。

2.转移500µl血清等液体样品至含Proteinase K与 Buffer CFL的离心管中。

注:如果样品体积小于500µl,请用灭菌去离子水补足到500µl

3.涡旋混匀15秒。65放置10-20分钟,其间颠倒混匀次数。

4.向消化好样品管中加入500µl Buffer MBDBuffer MBD第一次使用前需用异丙醇稀释, Buffer MBD的体积与样品一致20µl MagIso Beads,涡旋混匀,室温放置3-5分钟,期间颠倒几次。

注:根据样品的个数,可预先将Buffer MBDMagIso Beads预混好,并加入500µl

....产品链接:https://www.gbcbio.cn/Product/M2105-50.html

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D1105 Blood DNA Kit  血液DNA提取试剂盒
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M3115 Fast MagIso Blood DNA Isolation Kit 快速磁珠法血液DNA提取试剂盒

声明:部分图源网络,侵权联删整合了网上诸多资料,因此未能一一注明出处。

品牌优势

GBCBIO --自主品牌--物美价廉-- 服务优质

  广州捷倍斯生物科技有限公司(GBCBIO Technologies)专注于生物试剂与诊断原料的研发、生产与销售,致力于提高国产生物试剂的竞争力。自主品牌----GBCBIO®牌核酸纯化试剂盒、ECL发光液、蛋白定量试剂盒与高端的表面活性剂等已为广大的科研与工业用户所使用,产品达到同类进口品牌的品质,具有物美价廉的特点!

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