真空離心濃縮DNA樣本在法醫(yī)學中的應用研究
瀏覽次數:934 發(fā)布日期:2024-7-24
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微量疑難檢材提取時,制定正確的純化、濃縮方案是檢驗成功的關鍵,本研究采用真空離心濃縮技術對法醫(yī)DNA樣本進行濃縮,提高檢驗成功率。
Chapter. 01
實驗過程
1、不同濃度樣品濃縮
將2800M(1ng/ μl)、007(0.05 ng/ μl)、 9947A(0.005 、0.01 、0.02 、0.04 ng/ μl)、去離子水各1份,同時在 45℃的真空離心濃縮儀中離心管管蓋開啟濃縮至干燥,再分別加入去離子水10μl , 震蕩離心后PCR擴增。
2、不同溫度濃縮已知濃度樣品
30 份007分成3組,每組10份,分別在30℃、45℃、60℃的真空離心濃縮儀中開蓋濃縮至干燥,再分別加入去離子水10μl,震蕩離心后PCR擴增。
3 、現場物證 DNA 模板濃縮
現場物證DNA模板48份在45℃真空離心濃縮儀中開蓋濃縮至干燥。無明顯分型的23個樣本加入去離子水6μl;分型不全的25份樣本加入去離子水 10μl,震蕩離心后PCR擴增。
4、擴增和檢測
按GlobalFilerTM 試劑盒說明書操作,擴增體系為 10μl,循環(huán)次數為 29 次,已知濃度樣品1μl擴增,現場物證DNA模板6μl擴增。使用3500型基因分析儀電泳檢測。
5 、數據分析
采用某軟件進行數據分析。相對熒光單位(Relative Fluorescence Units ,RFU)閾值設為175,13個及以上常染色體基因座獲得明確分型的為有效分型。GeneMapper® ID-X 軟件分析后導出包括Yindel 、DYS391 和性別位點在內的24個基因座的相關數據,使用 EXCEL 軟件計算平均值、標準差和計數。
Chapter. 02
實驗結果
一、已知濃度樣品濃縮結果
已知濃度樣品、陰性對照未發(fā)現污染。2800M (1ng/ μl)、007(0.05 ng/ μl)、9947A(0.02 、0.04 ng/ μl)濃縮后均獲得正確分型。低濃度的9947A (0.005 、0.01 、0.02ng/ μl)濃縮后圖譜分型質量改善尤其明顯, 等位基因丟失減少,峰值均衡性更佳, 峰高顯著提高,檢出正確分型的基因座數分別由7 個、 11 個、16個增加到 21個、21個、22個。
007分別在 30℃、45℃、60℃濃縮后,均獲得正確分型,但峰高有差異。不同組間平均峰高 60℃ 最大、30℃最小,同組中平均峰高的標準差45℃最 大、30℃最小。溫度越高, 濃縮干燥所需時間越短。 檢驗結果見表 1。
二、現場物證 DNA 模板濃縮結果
48份現場物證 DNA 模板經真空離心濃縮儀濃縮4.4倍至7.7倍后,獲得的圖譜分型峰高明顯提高。 峰值均衡性改善,判別出部分非特異性帶和假純合子,等位基因數由1334個增加到1942個,有效分 型樣本由19份增加到27份。部分樣本圖譜質量顯著改善(見圖 1)。
Chapter. 03
實驗結論
濃縮是微量疑難檢材提取中常用的方法,目前主要有Amicon 離心超濾管 、DNA Clean & ConcentratorTM - 5 試劑盒、Microcon 100 法等等。以上濃縮均需在不同的管柱間轉移DNA模板,不可避免造成DNA損耗,同時增加了污染的概率。使用恒溫混勻儀濃縮DNA的物理濃縮法,在模板體積較大時耗時長,且DNA模板長時間直接暴露在空氣中,有環(huán)境和檢材相互污染的風險。真空離心濃縮技術是改良的物理濃縮法,其原理是利用離心力、加熱和真空作用揮發(fā)液體,達到濃縮、干燥DNA的目的。在達到固定轉速后啟動真空抽吸, 揮發(fā)的液體回收至密閉容器,有效避免樣品交叉污染和實驗室污染。本研究中未發(fā)現樣品間污染。該方法可同時濃縮數十個樣品,通過去離子水量調節(jié)濃縮倍數,具有一定的簡便性和靈活性。
本研究中已知濃度樣品經濃縮后,均獲得正確分型,圖譜質量明顯提高,尤其是低拷貝數目(LCN) 樣品。9947A(0.005 、0.01 、0.02 ng/ μl)檢出正確 分型的基因座數量分別由 7 個、11 個、16 個增加到 21 個、21 個、22 個。不同溫度下濃縮 007 均能獲得正確分型,但峰高有差異。30℃獲得的圖譜結果最穩(wěn)定,但平均峰高最大值小于45℃、60℃的峰高平均值,濃縮效果最差,濃縮時間最長,因此不推薦使用 30℃濃縮。本研究中選用的現場物證DNA模板是磁珠法提取純化的,抑制物較少,濃縮前檢測均分型不全,考慮為微量 DNA 樣本。
真空離心濃縮技術有以下特點:
①濃縮時間相對短。45℃下,恒溫混勻儀干燥50μl液體耗時8小時以上,
真空離心濃縮技術僅需約1小時;
②濃縮和回收液體均在密閉環(huán)境中,降低實驗室污染風險;
③操作便捷,濃縮倍數靈活,濃縮過程一管完成, DNA損耗少;
④經濟實用。該方法僅需一臺真空離心濃縮儀,即可在現有的提取純化方法基礎上長期應用。
綜上,真空離心濃縮技術適用于提取純化后模板體積較大、抑制物少、原檢驗圖譜分型不理想的 DNA 樣本濃縮,可以提高微量疑難檢材的檢驗成功率。
文章來源:中國法醫(yī)學雜志 CHIN J FORENSIC MED 2019 年第 34 卷第 5 期楊靜開,劉振平 ,金胄 ,傅新愛著
Chapter. 04
相關產品富睿捷離心濃縮儀
富睿捷真空離心濃縮設備可同時處理多個樣品,無需擔心交叉污染。系統內程序可設定至多60個,主機配備樣品在線成像系統,可在運行過程中觀察樣品濃縮狀態(tài),并根據不同的樣品對整機的真空度進行調節(jié)。設備采用皮拉尼真空計可實時顯示腔體內的真空度,并保證真空度的真實性。根據不同的樣品可對整機轉速進行調節(jié),配備實驗室智能互聯及遠程操控系統及智能云端故障排查系統,手機app可直接操控機器對主機遠程進行腔體預熱,溫度和真空度以及轉速可實時在app顯示。
產品參數
冷凍型控溫范圍:-6°C-100°C
常溫型控溫范圍:室溫-100°C
控溫精度:±0.1°C
轉速范圍:400RPM-2500RPM