在分子生物学实验室，核酸提取是“万里长征的第一步”。

从经典的酚氯仿抽提，到便捷的离心柱法，再到如今高通量自动化场景下的磁珠法——技术的迭代，让提取变得越来越“无感”。尤其是当你面对96个样本，希望1小时内搞定提取，并且还要兼顾纯度与得率时，磁珠法几乎是唯一的选择。

这个小珠子凭什么能从复杂的裂解液里精准“抓”住核酸？它长什么样？除了提取，还能干啥？

今天，我们就来聊聊核酸提取磁珠的那些事。

一、背景：从“玻璃粉”到“纳米磁珠”的进化史

磁珠用于核酸纯化，并不是一拍脑门的发明。早在1979年，Vogelstein等人就发现，在高盐条件下，玻璃粉末可以吸附DNA。这奠定了“固相吸附”的雏形。真正让这项技术“飞入寻常百姓家”的是挪威科学家John Ugelstad，他在1976年造出了全球第一款粒径均一的聚苯乙烯磁性微球。

到了90年代，SPRI（固相可逆固定化）技术被开发出来，并在人类基因组计划中大放异彩。从此，磁珠不再仅仅是“提取工具”，更成为NGS文库构建中不可或缺的纯化与分选利器。

二、结构篇：三层夹心，各显神通

别看一颗磁珠只有1微米左右，它可是典型的“技术流选手”。以目前应用最广泛的SPRI羧基磁珠为例，它的结构就像一颗“夹心糖”：

核心层（聚苯乙烯）：提供浮力支撑，让磁珠能均匀悬浮。

中间层（磁性材料，如Fe₃O₄）：赋予磁珠超顺磁性——有磁场时迅速聚集，撤掉磁场时完美重悬，全程不需要离心。

外层（官能团修饰，如羧基/硅羟基）：这是磁珠的“抓手”。羧基带负电荷，通过阳离子桥（如Na⁺）“勾住”核酸磷酸骨架；硅羟基则通过氢键作用吸附核酸。

粒径均一是衡量磁珠好坏的金标准。大小一致意味着批间差小、自动化吸液精准、重复性高。

图1 磁珠结构示意图及磁珠吸附DNA原理示意图（图片来源：网，侵删）

三、原理篇：不仅是“吸附”，更是“筛选”

很多初学者以为磁珠纯化就是“吸进去、洗下来”。其实，这里藏着一个精妙的物理化学博弈。

1. 提取原理（四步法）

磁珠法核酸提取通常遵循裂解→结合→洗涤→洗脱的标准流程：

裂解：在裂解液（含SDS或胍盐）中，细胞膜被破坏，核酸释放。

结合：加入磁珠，在高盐、低pH条件下，核酸“贴”在磁珠表面。

洗涤：磁珠被磁铁吸在管壁，杂质被乙醇或洗涤缓冲液带走。

洗脱：换成低盐或纯水环境，核酸重新释放到溶液中。

图2 DNA提取/纯化操作示意图（图片来源：网，侵删）

2. 分选原理

除了“有或无”的提取，磁珠还能做“大小分选”。在PEG（聚乙二醇）和盐存在下，DNA分子发生构象卷曲。大片段DNA结合位点多，优先被磁珠捕获；小片段则需要更多的磁珠（更高的磁珠比例）才能结合。

这就是为什么在NGS建库中，通过调整磁珠体积比（如0.45×/0.15×），可以像“切西瓜”一样精准切出一定目的大小的片段，同时扔掉引物二聚体。

图3 DNA双轮分选操作示意图（图片来源：网，侵删）

四、应用篇：从台前到幕后，无处不在

如今的磁珠早已突破了“提取”的单一定位。

常规核酸提取：全血、组织、拭子、植物——只要是样本，磁珠都能提。

微量/游离核酸：cfDNA（游离DNA）检测是液体活检的难点。磁珠法能最大限度的纯化回收血浆、血清样本中的游离DNA。

NGS文库构建：片段筛选是磁珠在测序领域最核心的应用。告别跑胶切胶，高效完成纯化+分选。

病原微生物检测：面对细菌、真菌、病毒混合样本，配合磁珠法，可告别使用有毒的酚氯仿抽提。配套液体工作站或全自动核酸提取仪使用，以进行快速、大样本量的提取。

【永利3044集团官网方案：总有一款磁珠为你“待命”】

作为国内核酸提取领域的深耕者，永利3044集团官网已构建磁珠系列全家桶。

产品类别	产品名称	产品货号
病原检测提取系列	MolPure® Magnetic Universal Viral DNA/RNA Kit 磁珠法通用病毒DNA/RNA提取试剂盒	18521ES
	MolPure® Magnetic Pathogen DNA/RNA Kit 磁珠法病原DNA/RNA提取试剂盒	18306ES
	MolPure® Mag BL Pathogen DNA/RNA Kit 磁珠法血液病原DNA/RNA提取试剂盒	18307ES
	MolPure® Mag Soil/Stool DNA Kit磁珠法土壤/粪便DNA提取试剂盒	18526ES
	MolPure® Magnetic Bacterial/Fungal DNA Kit 磁珠法细菌真菌DNA提取试剂盒	18565ES
大健康提取系列	MolPure® Magnetic M4P1 Blood DNA Kit磁珠法血液DNA提取试剂盒	18504ES
	MolPure® Magnetic Spots DNA Kit 磁珠法干血斑DNA提取试剂盒	18554ES
	MolPure® Magnetic FFPE DNA Kit 磁珠法石蜡包埋组织DNA提取试剂盒	18371ES
	MolPure® Magnetic Circulating Cell-FreeDNA Kit 血浆、血清游离 DNA 提取试剂盒	18382ES
常规提取系列	MolPure® Magnetic Tissue/Cell Total RNAKit磁珠法组织/细胞总RNA提取试剂盒	18600ES
	MolPure® Magnetic Tissue/Cell Total RNA Kit V2 磁珠法组织/细胞总RNA提取试剂盒V2	18605ES
	MolPure® Magnetic plasma serum small RNA Kit磁珠法血浆血清小RNA提取试剂盒	18561ES
	MolPure® Magnetic Animal Tissue DNA Kit 磁珠法动物组织DNA提取试剂盒	18391ES
	MolPure® Mag Plant DNA Kit磁珠法通用植物DNA提取试剂盒	18529ES
	MolPure® Mag Plant RNA Kit磁珠法植物RNA提取试剂盒	18534ES
质粒提取系列	MolPure® Magnetic Plasmid Mini Kit 磁珠法质粒小量提取试剂盒	18538ES
	MolPure® Magnetic Endo-free Plasmid Mini Kit 磁珠法去内毒素质粒小量提取试剂盒	18542ES
	MolPure® Magnetic Endo-free Plasmid med Kit 磁珠法质粒去内毒素中量提取试剂盒	18543ES
纯化磁珠系列	Hieff NGS® Smarter DNA Clean beads (50bp以上) /小片段适用的DNA纯化磁珠	12600ES
	Hieff NGS® DNA selection Beads (Superior Ampure XP alternative)DNA纯化分选磁珠	12601ES
	Hieff NGS® RNA Cleaner RNA纯化磁珠	12602ES
	Hieff NGS® DNA Selection Beads V2 DNA 分选磁珠 V2	12418ES
自动化提取仪系列	16通道核酸提取仪	80512ES
	48通道自动化核酸提取仪	80511ES
	96通道自动化核酸提取仪	80510ES

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