磁珠法分離純化DNA片段

 磁珠法是一種固相載體可逆化固定（SPRI）的分離純化方法，主要原理為：在不同濃度的PEG（polyethylene glycol；聚乙二醇）中，會有不同片段大小的DNA吸附在磁珠的羧基修飾層上，這些DNA可以再溶解在水中，以此來洗脫回收。

    實驗使用的磁珠分為五層（圖1；直徑1微米），由內而外依次為：聚苯乙烯材料的核心、超順磁材料（主要為四氧化三鐵）、**層聚苯乙烯材料、**層超順磁材料以及表面粗糙的羧基修飾層。粗糙的表面更利于核酸與羧基修飾層結合。

圖1.磁珠各層成分

 在整個體系中，PEG的濃度是影響DNA回收的決定性因素（其他因素還包括DNA大小和濃度、鹽離子濃度、作用時間等等）。DNA在一定濃度的PEG存在條件下，NaCl或MgCl2促進下，使DNA發生脫水反應，分子構象會發生急劇變化，由線狀被壓縮形成卷曲球狀，繼而聚集沉淀，同時隨PEG分子量、濃度以及鹽濃度的不同，不同長度的DNA可以被選擇性的沉淀出來。在磁珠體系中，特定分子量（常用的是PEG8000）的PEG的功能主要是與鹽離子共同作用，改變不同長度DNA的分子構象，同時增加體系的粘稠程度，使磁珠在其中處于懸浮狀態，不易沉降，增加磁珠在空間位置的碰撞與排斥，從而增加核酸與磁珠的聚集效率與效果，除此之外，PEG與蛋白質具有相容性，也可去除樣品中的蛋白質。

圖2. 磁珠與DNA結合示意圖

當前主流觀點認為，處于PEG和鹽離子環境中的DNA，因脫水作用而發生分子構象改變后，會暴露出磷酸骨架上大量的帶負電荷的磷酸基團，與表面帶負電荷的羧基磁珠結合。負負電荷之間的作用是由于帶正電荷的鹽離子的作用（如Na+；圖2）。帶負電的磷酸基團借由解離的鹽離子（如Na+）與羧基形成離子橋，使DNA被特異性吸附到羧基磁珠表面。當PEG和鹽類被去除之后，加入水性分子，會快速充分水化DNA，解除其三者之間的離子相互作用，使得吸附到磁珠的DNA被純化出來。

操作的具體步驟如下圖3（0.6x代表DNA溶液體積的0.6倍；該倍數要依據各自不同的實驗體系自行檢測調整）：

圖3.磁珠法分離400-600bp DNA片斷的步驟

  如果只是分離純化單條帶PCR產物，我們通常使用1.2x的磁珠，與PCR產物在EP管內混合后放在磁力架上1分鐘，丟棄上清，70%酒精洗滌兩次后室溫干燥，然后將EP管從磁力架上取下，TE或者純水與磁珠混合，然后放回磁力架取上清，整個過程耗時約15分鐘。

磁珠DNA分離法中多次使用了磁力架，來使磁珠聚合并方便除去洗脫液。一般進口磁力架（針對EP管或者96孔PCR板）約1000-5000人民幣，而我們實驗室（中國海洋大學海洋生物多樣性與進化研究所-進化基因組學研究室）能夠通過３D打印機自行打印并使用了稀土材料制作的高強永磁鐵，效果甚至好于商業化產品。具體制作方法我們會在之后的推送中介紹。

上述產品齊岳生物均可供應，僅用于科研1

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