概述
分子诊断是精准医疗的技术基础，也是IVD增速最快的子行业，且国内外技术差异最小。分子诊断主要是应用分子生物学方法检测生物体内遗传物质的结构或表达水平的变化而做出诊断的技术。由于分子诊断可以从基因层次进行检测，因此检测灵敏度和准确性的优势较为明显，可在感染初期识别病毒或者提早确认基因缺陷，从而提供个性化的医疗诊断服务，主要应用于遗传病、传染性疾病、肿瘤等疾病的检测与诊断。分子诊断主要包括核酸诊断和生物芯片技术 。
分子诊断是以核酸作为检测对象，主要应用于临床实验室各类疾病的诊断中，如肿瘤、感染、遗传等，而核酸提取是分子诊断实验的“第一步”。几乎所有实验均是以核酸提取为基础，无论后续的克隆、PCR、q PCR、建库、测序等都需要核酸提取以后才能顺利进行。核酸提取纯化质量是保证核酸检测数据准确性的前提，也是分子诊断行业发展的前提。
核酸提取原理
核酸提取实验涉及到两个基本原理：细胞裂解和核酸沉淀。
细胞裂解是将核酸从细胞壁和细胞膜中释放出来的过程，在此过程中，各种物理和化学手段如冰冻-破碎、酶解和离子交换等可以使细胞破裂，释放出核酸；而核酸沉淀则是将核酸从其他杂质中分离出来的过程。这里的关键技巧是利用离心机和酒精洗涤。离心机的高速旋转让细胞碎片沉积在管底，而酒精则帮助DNA在管壁上形成白色絮状物，方便我们提取。
核酸的提取方法
煮沸裂解法
此法一般用于DNA的手工提取。染色体DNA比质粒DNA分子大很多，且染色体DNA为线状分子，而质粒DNA为共价闭合环装分子；当加热处理DNA溶液时，线状染色体DNA容易发生变性，共价闭合的质粒DNA在冷却时即恢复其天然构象；变性染色体DNA片段与变性蛋白质和细胞碎片结合形成沉淀，而复性的超螺旋质粒DNA分子则以溶解状态存在液相中，从而可通过离心将两者分开。
酚氯仿抽法
主要是使用两种不同的有机溶剂交替抽提将蛋白去除。用苯酚处理匀浆液时，由于蛋白与DNA的联结键已断，蛋白分子表面又含有很多极性基团与苯酚相似相溶，同时苯酚抑制了DNase的降解作用，蛋白质分子溶于酚相，而DNA溶于水相。离心分层后取出水层，多次重复操作，再合并含DNA 的水相，利用核酸不溶于醇的性质，用乙醇沉淀DNA。离心后，DNA可取出。
阴离子去污剂法
用SDS或二甲苯酸钠等去污剂使蛋白质变性，可以直接从生物材料中提取DNA。由于细胞中DNA与蛋白质之间常借静电引力或配位键结合，同时阴离子去污剂能够破坏这种价键，所以常用阴离子去污剂提取DNA。
离心柱法
通过特殊硅基质吸附材料，能够特定吸附DNA，而RNA和蛋白质顺利通过，然后利用高盐低PH结合核酸，低盐高PH值洗脱，来分离纯化核酸。离心柱纯化也是试剂盒提取中广泛的使用方法。
磁珠法
磁珠法核酸提取技术是以纳米生物磁珠为载体的一种新型核酸提取技术，核酸分子可与磁珠表面的硅羟基发生特异性识别与结合，在外部磁场的作用下发生聚集或分散，彻底摆脱传统核酸提取过程中离心、抽取上清液等手工操作流程，从而实现核酸提取纯化的方法。目前所使用的磁珠大多数都是“核-壳”结构，都是以具有超顺磁性的纳米微粒作为“核”，再在核的表面包裹上一层高分子有机化合物和一层功能基层作为“壳”，在溶液中有较好的悬浮性。在磁场中被磁化，在磁力的作用下聚集，极易与不具有磁性的物质分离开来，操作过程中无需离心等操作。
磁珠对核酸提取的影响
粒径
粒径大小不一样，对于不同大小的核酸片段有不同的喜好性，一般来说粒径较大的磁珠，磁响应性比较大，捕获小片段核酸的能力大一点。粒径较小的磁珠，磁响应性比较小，捕获大片段核酸能力大一点。不同粒径磁珠，比表面积不同，捕获核酸能力不同。
与此同时，粒径较大的磁珠，比表面积较小，捕获核酸能力稍差；粒径较小的磁珠，比表面积较大，捕获核酸能力稍强。而洗脱步骤直接影响核酸得率，当然磁珠粒径小、透光性强，不影响荧光定量PCR仪检测信号采集的情况下也可采用带磁珠上机检测（洗脱时加入PCR反应液混匀磁珠后进行检测）的方式进行核酸检测，核酸几乎没有丢失，全部模板核酸上机检测，可以提高核酸检测灵敏度。
官能基团
在磁珠壳层结构中的功能基层所含的官能团不一样，磁珠与核酸特异性结合能力不同。目前常用的修饰官能团有氨基（-NH2）,羧基（-COOH），羟基（-OH）。由于功能基团不一样，所以使用的结合缓冲液也不同，羟基带有负电性，显碱性，在碱性溶液里能够稳定存在，羧基显酸性，在酸性溶液里能够稳定存在。
小结
磁珠法核酸提取技术是目前市场上临床应用最广泛的自动化核酸提取技术，在新冠病毒疫情防控中起到中流砥柱的作用。不同厂家生产的磁珠法核酸提取试剂，核酸裂解方式、磁珠结合能力、洗涤方式、洗脱方式均有所不同，只有核酸裂解效率足够高、磁珠特异性结合能力足够强、洗涤次数足够少、洗脱效率足够高（或原始样本核酸洗脱上机检测）的磁珠法核酸提取试剂，才能保证有更高的核酸提取效率，才能做到高敏或超敏核酸检测，才能保证更好的自动化核酸提取稳定性。
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