高分子量 (HMW) DNA 提取

高分子量 (HMW) DNA 由完整的长链 DNA 分子组成，在结构变异研究的长读长测序分析中具有关键作用。 可靠的HMW DNA 分离方法对于大幅度减少片段化、确保纯度和提高产量至关重要，这些因素均直接影响基因组分析的准确性。 这在肿瘤学研究中尤为重要，因为在肿瘤学研究中，HMW DNA 分析可用于检测实体瘤和液体活检样品中的结构变异，并表征肿瘤异质性。

为帮助推进包括长读长测序应用在内的全面基因组分析，Applied Biosystems MagMAX HMW DNA 试剂盒旨在利用 Dynabeads 磁珠技术和优化的化学体系以及自动和手动工作流程，分离具有完整大片段的 HMW DNA，以提高效率、重现性和生产效率。 可稳定获得高质量的大片段基因组 DNA，为长读长测序分析提供准确可靠的数据支撑，从而推动基因组研究和肿瘤研究工作向纵深发展。

长读长测序技术，例如由 Pacific Biosciences (PacBio) 和 Oxford Nanopore Technologies 开发的技术，能够读取长达数千个碱基对的 DNA 序列。 这与短读长测序技术形成鲜明对比，后者通常仅能读取长度为数百个碱基对的 DNA 序列。 长读长测序提供的长片段读取能力在以下方面具有显著优势：

• 检测结构变异——长读长可实现大规模突变检测，而短读长通常会遗漏这类突变
• 改善基因组组装——长读长提供了更连续的基因组视图，减少序列间隙并提高组装准确性
• 临床开发——长度长测序正日益应用于临床环境中的分子诊断和治疗方案选择，其提供的全景化基因组图谱助力个性化医疗发展

获取高质量 HMW DNA的难点在于大片段本身固有的脆弱性，常见样品类型特有的复杂性，以及现有分离方法的局限性。 科研人员面临的技术挑战需要可靠的方法和优化的方案，重点解决以下常见问题：

• 片段化：HMW DNA 因其长度特性易发生断裂，在常规操作条件下存在链式断裂风险。 由于长片段易碎，因此在整个分离过程中，需要采用谨慎处理技术的分离方法来保持片段的完整性。
• 细胞裂解：细胞裂解问题通常源于裂解不充分或操作不当。 若细胞膜没有充分裂解或反应没有得到适当的处理，则可能会出现 DNA 产量低和潜在的片段化风险。 选择具有针对特定样品类型优化的缓冲液和高效操作方案，可在实现完全和有效的裂解的同时保持 DNA 完整性。
• 污染：分离过程中残留的蛋白质、脂质和其他细胞碎片等污染物会影响提取的 DNA 的完整性、质量和产量，抑制下游反应并妨碍分析。 确保高纯度完整片段的获取，是获得精准分析结果的基础。
• 粘稠度：HMW DNA 溶液，尤其是高浓度的溶液，可能非常粘稠，导致难以处理和移液。 这可能会导致测量不精确以及下游应用的连锁问题。 通过优化分离技术可以降低溶液粘稠度，同时保持 DNA 完整性，从而帮助控制这些问题。

可靠的 HMW DNA 制备对于长读长测序分析的成功非常重要。 有效的分离方法通过应对 HMW DNA 提取的常见挑战并满足常规技术的工作流程需求，从而赋能长读长测序，具体包括：

• 保持 DNA 完整性并防止降解
• 优化操作条件和方案以克服处理和分析难点
• 确保测序兼容性，包括足量 DNA 与适宜片段尺寸
• 能够适应特定的通量和样品类型需求
• 分离结果的一致性，有助于提供临床工作流程开发所需的可重复性

MagMAX HMW DNA 试剂盒利用 Dynabeads 磁珠技术，通过以下方式实现有效的 HMW DNA 分离：

• 重现性和效率—>100 kb（不到 2 小时）完整 HMW DNA 片段的可靠分离
• 灵活性—经优化的操作方案可适配不同通量需求和样品类型
• 自动化兼容性—与 KingFisher 仪器搭配使用，简化工作流程
• 定制化—可单独采购的试剂组分满足定制应用和可扩展性需求

在 Thermo Scientific KingFisher 仪器上使用 MagMAX HMW DNA 试剂盒，提升您的 HMW DNA 提取工作流程效率。 自动化研究方案适用于 Duo Prime、Flex 和 Apex 仪器型号。

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图1. 使用 MagMAX HMW DNA 试剂盒从全血、细胞或组织样品中分离 HMW DNA。 使用 DynaMag 磁力架手动提取 DNA，或使用 KingFisher Duo Prime、KingFisher Flex 或 KingFisher Apex 纯化系统进行自动化的工作流程。

表1. 使用NanoDrop技术平台检测纯度与质量性能：通过MagMAX HMW试剂盒在KingFisher纯化系统上，从细胞（1 x 10 ⁶ 个输入量）、新鲜与冷冻全血（200 µL 输入量）、组织（8 mg 脑组织、2 mg 常规组织）中分离的 HMW 基因组DNA，其 260/280 与 260/230 平均吸光度比值。

通过实地研究案例和客户评价，了解我们的 HMW DNA 分离解决方案如何革新长读长测序应用。

长读长测序的应用有助于提供关于肿瘤生物学研究的重要见解，识别短读长技术可能遗漏的更广泛的基因组变异。 这种更完整的基因组变异图谱使我们对致癌突变有更全面的了解，最终有望改变肿瘤诊断和靶向治疗的发展进程。

全新的 HMW DNA 分离试剂盒支持这些应用，提供推进肿瘤基因组学研究至关重要的高质量完整 DNA 片段。 这类可靠的工具对于提升肿瘤研究中的诊断准确性和治疗有效性至关重要。

当长读长测序应用于血液肿瘤学时，可以更完整、更准确地了解血液学肿瘤的基因组学、转录组学和表观遗传变异。 长读长可提升结构变异 (SV) 检测能力，从而能够全面鉴定复杂的基因组改变，例如大片段插入、缺失、倒位和易位。 除了 HMW DNA 分析外，长读长测序还可以通过对全长 RNA 转录本进行测序，增强对基因融合和异构体的理解，这对于白血病的诊断和靶向治疗非常重要。 长读长测序平台还可以直接检测表观遗传修饰，例如 DNA 甲基化，从而为血液肿瘤的表观遗传状况提供有价值的见解。

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长读长测序还能实现远程定相，这对于了解等位基因特异性表达以及突变对原癌基因和抑癌基因的影响至关重要。 这可应用于稀有细胞的单细胞分离和分析，例如血液中的循环肿瘤细胞 (CTC)，揭示其独特的遗传学和转录组学特征。 通过识别循环细胞中的基因组突变和变异，使得针对恶性血液病开发个性化肿瘤治疗策略成为可能。

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CTC 是液体活检的重要组成部分，通过分析血液或其他生物体液来检测并分析循环生物标志物。 液体活检提供的综合分析有助于更深入地了解肿瘤生物学，促进个性化治疗和治疗策略的开发，从而推动肿瘤学领域的进一步发展。

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有效分离较小的基因组 DNA (gDNA) 片段对于长读测序之外的基因组研究非常重要。 这些小片段目标通常用于二代测序、数字PCR 和其他分子生物学技术等应用。 可靠的分析通常依赖于高质量的 DNA 分离。 MagMAX 自动化磁珠法试剂盒通过可靠高效的提取方法支持这类上游样品制备。

产品	MagMAX HMW DNA 试剂盒	MagMAX DNA 多样品 Ultra 2.0 试剂盒	MagMAX DNA 多样品 Ultra 试剂盒
适用样品类型	血液、细胞、组织	血液、细胞、组织、骨髓、唾液、口腔拭子、白膜层、血卡	血液、细胞、组织、口腔拭子、唾液、血卡、尿液
DNA 片段大小范围	100-300 kb	1-40 kb	1-40 kb
KingFisher 兼容性	Duo Prime、Flex、Apex	Duo Prime、Flex、Apex	Duo Prime、Flex
提供单组分试剂	是	是	否
下游应用	长读长测序、微阵列	PCR、NGS、微阵列	PCR、NGS
货号，规格	A36626, 100 次制备 A36627, 100 次制备*	A36570, 1 个试剂盒	A25597, 500 次制备 A25598, 2,500 次制备 A45721, 1 个试剂盒*

*含细胞和组织提取缓冲液

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