在分子生物学研究、临床诊断等领域,微量细胞核酸提取是关键前置步骤。然而,因样本量极少(通常仅含几十至几百个细胞),提取过程面临诸多挑战,直接影响后续实验结果的准确性与可靠性,需针对性制定解决方案。
微量细胞核酸提取首要挑战是核酸得率低。微量细胞本身含有的核酸量极少,提取过程中不可避免的吸附损失、离心残留等问题,会进一步降低最终获得的核酸量,难以满足下游PCR、测序等实验对模板量的需求。对此,可采用优化的提取试剂,如选择吸附效率更高的硅基磁珠,其能在低浓度下特异性结合核酸,减少吸附损失;同时改进提取流程,缩短离心时间、降低离心转速,减少核酸在离心管壁的残留,还可通过增加洗脱次数、提高洗脱温度(如50-60℃),提升核酸洗脱效率,提高得率。
核酸纯度差是另一大难题。微量细胞样本中,蛋白质、多糖、脂质等杂质相对含量较高,提取时易与核酸共纯化,干扰后续酶促反应。为解决这一问题,需强化样本预处理环节,加入蛋白酶K可有效降解蛋白质,使用RNase抑制剂避免RNA降解;在纯化阶段,增加洗涤次数,选用含胍盐、乙醇的洗涤缓冲液,去除杂质;对于高杂质样本,可引入核酸纯化柱二次纯化,进一步提高核酸纯度。
此外,样本污染风险高也是微量细胞核酸提取中不可忽视的挑战。微量核酸样本极易受到外源性核酸(如环境中微生物核酸、操作人员携带的核酸)污染,且一旦污染,因样本量少,污染核酸对实验结果的干扰更为显著。为防范污染,需建立严格的实验环境,在超净工作台或负压生物安全柜中进行操作,定期对实验台面、仪器进行消毒;使用无核酸酶的实验耗材和试剂,避免试剂本身携带污染;同时设置阴性对照(如空白提取试剂)和阳性对照,实时监测提取过程是否存在污染。
针对微量细胞核酸提取中的得率、纯度、污染等挑战,通过优化试剂与流程、强化质量控制,可有效提升核酸提取质量,为后续科研与临床应用奠定坚实基础。