如何選擇適合的 Qiagen 科研試劑?
更新時間:2025-10-31 點擊次數(shù):62
在科研領(lǐng)域,選擇合適的 Qiagen 科研試劑對實驗成功至關(guān)重要。Qiagen 作為者,提供了種類繁多的科研試劑,涵蓋核酸提取、PCR 擴增、樣本處理等多個關(guān)鍵環(huán)節(jié),滿足不同科研場景需求。以下從實驗類型、樣本特性、實驗規(guī)模及成本考量等維度,為您提供選擇適合 Qiagen 科研試劑的方法。
核酸提取類實驗:若聚焦核酸提取,Qiagen 核酸提取試劑盒系列是。進行基因測序樣本處理時,DNeasy Blood & Tissue Kit 表現(xiàn)。它采用硅膠膜吸附技術(shù),能高效提取人外周血等動物血液和組織中的基因組 DNA。如某基因測序公司用其提取人外周血基因組 DNA 用于全外顯子測序,提取的 DNA 濃度達 50 ng/μL,OD260/280 = 1.85,OD260/230 = 2.0,瓊脂糖凝膠電泳顯示 DNA 無降解,片段大小>20 kb,滿足高深度測序要求。研究植物基因表達需提取總 RNA,可選用 RNeasy Plus Universal Mini Kit,其裂解緩沖液含重組 Proteinase K 與 RNase 抑制劑,能高效裂解樣本、保護 RNA,從擬南芥葉片提取的 RNA 完整性(RIN 值)達 8.8,28S/18S rRNA 比值 = 2.0,無基因組 DNA 污染,契合 RT - qPCR 分析。臨床病毒檢測,如新冠病毒咽拭子樣本 RNA 提取,QIAamp Viral RNA Mini Kit 憑借優(yōu)化的裂解、吸附與洗滌流程,檢測靈敏度比傳統(tǒng)試劑盒提升 10 倍,可檢測低至 10 copies/mL 的病毒 RNA,且抑制劑殘留率低,95% 以上樣本能成功擴增。
PCR 擴增類實驗:在 PCR 擴增實驗中,Qiagen 有豐富的試劑可供選擇。對于常規(guī) PCR,可根據(jù)需求選擇合適的熱啟動 Taq 酶試劑盒。若追求高特異性與靈敏度,如在低豐度基因檢測中,HotStarTaq DNA Polymerase 配合相應(yīng)緩沖液,能有效減少非特異性擴增,提升擴增效率。針對數(shù)字 PCR 應(yīng)用,2023 年推出的 QIAcuity 數(shù)字 PCR 試劑盒系列為生物制藥和食品安全研究帶來新選擇。QIAcuity Mycoplasma Quant Kit 可精準檢測細胞和基因治療研究與生產(chǎn)各環(huán)節(jié)中的支原體污染物,其且靈敏的工作流程經(jīng)第三方驗證,符合多國藥典支原體檢測框架,減少內(nèi)部驗證工作量;QIAcuity OneStep Advanced EG Kit 能在同一反應(yīng)中實現(xiàn)對 RNA 或 RNA 與 DNA 的高靈敏定量,采用的熱啟動 RT 酶僅在較高溫度下激活,防止室溫下反應(yīng)失控,提升多板實驗結(jié)果可靠性。
樣本處理相關(guān)實驗:樣本處理是實驗關(guān)鍵一步,Qiagen 提供多種試劑助力。進行細胞裂解,可選用含特定裂解酶的緩沖液,如裂解動物細胞的專用緩沖液,能在溫和條件下高效裂解細胞,保留細胞內(nèi)生物分子完整性。對于組織樣本預(yù)處理,可使用組織勻漿緩沖液,配合適當(dāng)勻漿設(shè)備,將組織樣本處理成均一狀態(tài),利于后續(xù)核酸、蛋白等物質(zhì)提取。如在提取植物組織 RNA 前,使用 Qiagen 專門的植物組織勻漿緩沖液,結(jié)合液氮研磨,可有效破碎植物細胞壁,為后續(xù) RNA 提取奠定基礎(chǔ)。
樣本來源差異:不同來源樣本特性不同,需適配相應(yīng)試劑。動物樣本方面,從血液提取核酸,可選擇如上述 DNeasy Blood & Tissue Kit 或 QIAamp DNA Blood Mini Kit,它們對血液中基因組 DNA 提取效果良好;從組織提取,可依據(jù)組織類型和后續(xù)實驗需求選擇,如新鮮動物組織提取 DNA,DNeasy Blood & Tissue Kit 適用,若為固定組織(如 FFPE 樣本),則需選用專門針對 FFPE 樣本的核酸提取試劑盒,如 Qiagen 的 FFPE DNA/RNA 提取試劑盒系列,其優(yōu)化的裂解與純化流程能有效從石蠟包埋組織中提取高質(zhì)量核酸。植物樣本提取核酸時,RNeasy Plant Mini Kit 或 DNeasy Plant Pro Kit 較為常用,像 RNeasy Plant Mini Kit 針對植物富含多糖、多酚等雜質(zhì)特點,在裂解緩沖液中添加特殊成分,有效去除雜質(zhì),確保提取的 RNA 純度和完整性。微生物樣本,提取細菌 DNA 可選用 QIAamp DNA Mini Kit 等,該試劑盒經(jīng)優(yōu)化,能有效裂解細菌細胞壁,去除雜質(zhì),獲得高純度細菌 DNA;對于病毒核酸提取,QIAamp Viral RNA Mini Kit 或 QIAamp DNA Viral Kit 等可根據(jù)病毒類型(RNA 病毒或 DNA 病毒)進行選擇。
樣本量大小影響:樣本量多少也影響試劑選擇。微量樣本(如單細胞、微量拭子)提取核酸,對試劑靈敏度和得率要求高。Qiagen 有針對單細胞研究的產(chǎn)品,如用于單細胞全基因組擴增的 REPLI - g Single Cell Kit,能從單個細胞或 1 - 1000 個細胞、少量組織材料(1 - 10 ng 純化基因組 DNA)中實現(xiàn)全基因組擴增,為單細胞測序等研究提供足量 DNA。若樣本量較多,如大規(guī)模臨床樣本檢測或工業(yè)生產(chǎn)中的樣本處理,需考慮高通量、高效率的試劑和設(shè)備組合。在新冠病毒大規(guī)模檢測中,可使用 Qiagen 的自動化核酸提取系統(tǒng)配套相應(yīng)試劑盒,如 QIAcube 自動化核酸純化系統(tǒng)搭配 QIAamp Viral RNA Mini Kit,每小時可處理 96 個樣本,實現(xiàn)高通量、標(biāo)準化操作,且批次間核酸純度 CV 值<3%,保證檢測結(jié)果準確性和一致性。
樣本復(fù)雜程度考量:復(fù)雜樣本(如臨床樣本中的血液、糞便,植物樣本中的某些特殊組織)含有多種雜質(zhì)和抑制劑,需試劑具備強抗干擾能力。臨床血液樣本含血紅蛋白、免疫球蛋白等蛋白質(zhì),以及脂質(zhì)、鹽類等物質(zhì),糞便樣本含膽鹽、多糖、微生物等復(fù)雜成分,這些雜質(zhì)和抑制劑會干擾核酸提取和后續(xù) PCR 擴增等實驗。Qiagen 核酸提取試劑盒通過多步純化工藝解決此問題,在裂解緩沖液中添加如 CTAB(十六烷基三甲基溴化銨)、活性炭等成分,CTAB 可與多糖、脂質(zhì)形成復(fù)合物通過離心沉淀去除,活性炭能吸附血紅蛋白、膽鹽等抑制劑,吸附效率達 90% 以上,抑制劑殘留率<5%,確保提取的核酸純度高、無抑制,滿足后續(xù)實驗需求。植物樣本中,一些富含多酚、鞣質(zhì)的植物組織,提取 RNA 時易與 RNA 結(jié)合導(dǎo)致 RNA 降解或純度降低,Qiagen 相應(yīng)試劑盒在裂解緩沖液中添加 β - 巰基乙醇與 PVP - 40 等成分,β - 巰基乙醇保護 RNA 巰基基團避免氧化損傷,PVP - 40 與多酚、鞣質(zhì)結(jié)合,減少其對 RNA 影響,如從這類復(fù)雜植物組織提取的 RNA 完整性(RIN 值)可達 8.5 以上,滿足基因表達分析等實驗要求。
實驗規(guī)模適配:對于小型科研實驗室開展探索性實驗,試劑用量相對較少,可選擇小包裝試劑盒或按需定制服務(wù)。上海易匯生物等供應(yīng)商能為科研單位提供小批量多類型試劑盒現(xiàn)貨供應(yīng),如某高校分子生物學(xué)實驗室開展 “植物逆境響應(yīng)基因測序研究",需采購 Qiagen DNeasy Plant Pro Kit(50 次提取)與 RNeasy Plant Mini Kit(50 次提取),通過易匯生物現(xiàn)貨服務(wù),當(dāng)日下單次日即收到試劑,滿足小規(guī)模實驗緊急需求。大規(guī)模科研項目或臨床檢測機構(gòu),每日處理樣本量巨大,如第三方檢測機構(gòu)每月需穩(wěn)定采購 Qiagen QIAamp Viral RNA Mini Kit(1000 次提取)用于新冠病毒檢測,此時可通過期貨服務(wù)提前鎖定產(chǎn)能,保證試劑穩(wěn)定供應(yīng)。同時,考慮使用自動化設(shè)備配套試劑,提升樣本處理效率,降低人工成本,如 Qiagen 的自動化核酸提取系統(tǒng)搭配相應(yīng)試劑盒,實現(xiàn)高通量、標(biāo)準化操作,提高大規(guī)模實驗效率和結(jié)果準確性。
成本效益分析:成本是選擇試劑的重要因素之一。需綜合考慮試劑價格、使用次數(shù)、實驗效果及后續(xù)實驗成本。高價格試劑若能顯著提升實驗成功率、減少實驗重復(fù)次數(shù),從長遠看可能更具成本效益。如在基因測序?qū)嶒炛校褂?Qiagen 高質(zhì)量核酸提取試劑盒,雖然試劑盒價格相對較高,但提取的核酸質(zhì)量高,能滿足高深度測序要求,減少因核酸質(zhì)量差導(dǎo)致的測序數(shù)據(jù)不合格率(從 15% 降至 3%),避免重新測序成本,總體成本反而降低。某些實驗對核酸純度、完整性要求不高,可選擇性價比高的試劑。可關(guān)注 Qiagen 的活動、與供應(yīng)商協(xié)商批量采購價格等方式降低采購成本。一些供應(yīng)商還提供技術(shù)支持服務(wù),如上海易匯生物針對實驗室在糞便樣本 DNA 提取中遇到的抑制劑殘留問題,協(xié)助調(diào)整洗滌緩沖液用量(從 500 μL 增至 700 μL),PCR 擴增效率從 60% 提升至 95%,在不增加過多成本前提下解決實驗問題,提升實驗效益。