樣本制備是任何實驗中都必不可少的關鍵性步驟，在核酸提取實驗中，有些樣本的裂解極為困難，這時候如果利用傳統方法進行破碎，不僅樣本處理的效果差，費時費力甚至還會遇到交叉污染的情況，最終結果也頗受影響。

就實驗室自動化而言，儀器的使用將會降低時間，提升效率，裂解介質管的使用則可以避免實驗過程中的交叉污染。MP Biomedicals可以提供一整條包括從樣本準備到樣本裂解及核酸、蛋白純化完整解決方案的綜合產品線。

FastPrep-24^TM 5G是FastPrep家族中的明星產品，年初的時候還被選入巴西南極科考站，制備儀用裂解珠碰撞法（beads-beating）能夠處理各種類型樣本，獨有的“橫8字”運動可產生3向剪切力，可在短短40s內，充分裂解難處理樣本。包括復雜麻煩的植物樣本和極端氣候下的艱難樣本。

下面讓小編帶大家詳細了解下FastPrep-24^TM 5G在環境微生物、人體皮膚組織，動物組織中的應用吧~

01.研究完整的病毒分離

•研究目的：從受感染的動物組織中分離出完整的病毒（例H5N1病毒）^[1]

•應用：病毒滴定

•樣品名稱：小鼠肺組織

•材料：FastPrep-24™ 5G，2 mL裂解介質管M（含1/4英寸陶瓷珠）

實驗步驟：

1.將小鼠肺組織（100-150mg）置于裂解介質管M中，快速冷凍，并在-70℃下保存。

2.向裂解介質管M中加入1 mL預冷的緩沖液。

3.用FastPrep儀器以4.0 m/s的速度將組織均質化20秒。

4.將試管置于冰上孵育2分鐘。

5.重復步驟3。

6.向裂解介質管中加入0.5mL培養基，10000轉/分的速度離心1分鐘后，取上清進行后續的病毒滴度實驗。

結論：Fastprep儀器配合裂解介質M使用，可從被感染的組織中，成功分離完整的病毒顆粒。

 

02.研究濾膜中的微生物

•研究目的：飛機空氣中細菌多樣性研究^[2]

•應用：有助于傳染性生物傳感器的設計

•樣品名稱：61架飛機高效微粒空氣（HEPA）過濾器

•材料：FastPrep-24™ 5G，裂解介質管E

 

實驗步驟：

1.將一塊4 cm²（2 cm x 2 cm）的HEPA過濾器切成小塊，并放入裂解介質管E中。

2.添加緩沖液后，在FastPrep儀器中以5.5 m/s的速度運行35秒。

3.針對16S rRNA基因進行二代測序，對結果進行分析從而得到樣本中細菌的組成比例與多樣性信息。
 

結論：與43個城市周圍室外空氣樣本比較，飛機空氣中的細菌群落組成有所不同，飛機空氣中的厚壁菌門（Firmicutes）和γ-變形桿（Gammaproteobacteria）的相對豐度較高，而室外空氣樣本中的放線菌（Actinobacteria）和β-變形菌（Betaproteobacteria）的相對豐度較高。此外，飛機和室外空氣樣本含有人類病原體的分類群也有所不同。這些結果表明HEPA過濾器樣品可用于深入分析飛機空氣中的細菌多樣性，并表明在飛機生物傳感器的探針設計中必須考慮到某些病原體的存在。

環境樣本（土壤、水體、空氣等）中，微生物種類繁多，組分也相對復雜。對于環境樣本可選擇使用裂解介質管E配合FastPrep儀器進行處理。裂解介質 E 含有1.4 mm陶瓷珠，0.1 mm硅珠和一個4 mm玻璃珠，用于有效破碎環境樣本中的有機物，如：真菌，孢子和內生孢子，革蘭氏陽性菌，酵母菌，藻類，線蟲和真菌。

 

03.研究皮膚活檢樣本

•研究目的：優化皮膚組織中RNA和蛋白質的提取^[3]

•應用:Western blot和RNA質量分析

•樣品名稱：人體皮膚組織活檢

•材料：FastPrep-24™ 5G，裂解介質管D

 

實驗步驟：

1.將19 mg的皮膚樣品添加到裂解介質管D中。

2.加入1 mL異硫氰酸胍緩沖液（5.1 M異硫氰酸胍，50 mM檸檬酸鈉，50 mM EDTA，0.5％β-巰基乙醇）。

3.在FastPrep儀器中以6.0 m/s的速度勻漿40秒，循環3次，每次循環之間需將裂解介質管放在冰上預冷5分鐘。

4.以14,000 x g離心5-10分鐘，去除沉淀，取上清。

5.繼續RNA和蛋白質的提取步驟。

備注：使用Nanodrop對RNA進行定量，并使用Bradford法測定蛋白質含量。

結論：雖然比較容易獲取皮膚組織，但是由于其天然的抗機械剪切能力和含有大量的RNA酶和蛋白酶，導致很難被處理。而這些難題能夠導致RNA被降解，使RNA的產量不穩定。使用FastPrep樣本制備儀配合裂解介質D可從3 mm全層皮膚活檢組織中提取高質量的RNA和蛋白，可以確保實驗的一致性并減少樣本在外源污染物中的暴露。使用此方法可提取1-2μg RNA和150 mg蛋白，獲得的產物可直接運用于多種下游應用，包括DNA微陣列（DNA Microarray），實時定量PCR，二維凝膠電泳和Western blot分析。

 

你以為以上就是FastPrep-24^TM 5G全部的應用方向了么？NO,NO,NO~

結語：樣本采集、核酸分離是實驗中不可或缺的一步，除了FastPrep-24^TM 5G以外，FastPrep樣本制備家族還有各類儀器，豐富的裂解介質管以及相宜配套的提取試劑盒，讓您的實驗做到事半功倍。
 

相關文獻

[1] BodewesR. ; KreijtzJ. H. C. M. et al. Vaccination against Human Influenza A/H3N2 Virus prevents the induction of heterosubtypic immunity againstlethal infection with Avian Influenza A/H5N1 virus. PLoSONE (2009) Vol 4 : e5538

[2] Korves, T., Piceno, Y., Tom, L., DeSantis, T., Jones, B., Andersen, G. and Hwang, G., 2012. Bacterial communities in commercial aircraft high-efficiency particulate air (HEPA) filters assessed by PhyloChipanalysis.Indoor Air, 23(1), pp.50-61.

[3] Berglund S R , Schwietert C W , Jones A A , et al. Optimized Methodology for Sequential Extraction of RNA and Protein from Small Human Skin Biopsies[J]. Journal of Investigative Dermatology, 2007, 127(2):349-353.