Ceramic Beads for Tissue Homogenization

前一陣子有個新的 project, 需從人類的軟組織中 extract genomic DNA, 而且, 檢體數還不少, 大約有三四百個檢體要做.
一下子來了這麼多檢體, 這時候人類想走捷徑的偷懶, 喔不, 是講求效率的天性又發揮了, 最後, 終於找到不貴又方便 , 又不會有檢體間污染的好工具, 那就是進行組織研磨的 ceramic bead.


在這裡, 我推薦兩個好用的牌子:

第一個就是大家耳熟能詳的 Roche, 產品名為 MagNA Lyser Green Beads.

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每一管中裝的是直徑為1.4mm的陶瓷珠, 藉由震盪來磨碎其中的組織. 而震盪的力道則是來自於搭配使用的 MagNA Lyser Instrument.

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根據不同組織的特性, 如:軟硬度或是結締組織的多寡,調整震盪的速度與時間.
它的優點是陶瓷珠已分別裝於每一獨立的管中, 使用超級方便, 對於 RNA 的萃取也是一項不錯的選擇. 缺點就是, 當步驟精簡越多, 所需付出的成本也越大, 幫需要進行的檢體量很大時, 就要稍微計算一下花費了.


第二個要介紹的是 Precellys Beads Kit.

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它們家其實有著各式大小以及不同材質的珠子以供不同研磨需求的使用者選擇.
不過由於使用 MagNA Lyser Green Beads在先, 因此我還是以 1.4mm ceramic bead來做實驗.
與 MagNA Lyser Green Beads相較, Precellys Beads感覺質地比較硬. 以 MagNA Lyser Green Beads研磨後珠子的碎屑比較多, 所以用 Precellys Beads來研磨時, 研磨時間可減少約5秒, 震盪速度也可減少 500rmp左右.

Precellys Beads 有個很大的優點在於包裝選擇比較多, 除了已填裝好的外, 也有散裝可以買, 只要另外自備適當的旋蓋管, 就可以自行填入陶瓷珠, 價錢上也會迷人很多.
另外, 先前提過它有多種不同大小材質, 自己可以依照實驗檢體的特性, 將不同珠子自由搭配, 讓研磨效果達到完美.

Precellys 也有研磨機, 不過我沒有用過.
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如要利用 ceramic beads 來進行核酸萃取, 一開始會需要花一些時間找到最佳的研磨轉速與時間, 特別是脆弱的 RNA, 而且每一種組織最好都先測試看看. 雖然會花一些功夫, 但條件試出來後, 接下來就是快樂的 High-Throughput Extraction.

保護眼睛的產品 - Phase Lock Gel

在萃取 DNA/RNA 時, 如何將 organic materials 去除呢? 最常用的, 便是 phenol/chloroform. 但是, 它是揮發性的溶劑, 又有著聞了總覺得會中毒的味道, 最重要的是, 吸取下層的水層時簡直是全身汗毛都站了起來.

記得以前大學在實驗室時, 第一次看學長進行這個步驟時, 全神貫注, 右手緊繃地拿著 pipette, 左手小心翼翼不敢稍有鬆懈地拿著 1.5 ml centrifuge tube, 仔細又動作輕微地吸取著下層, 只見下層一點一滴地減少, 在接近兩層的交界處時, 考驗功力的地方來了, 盡可能取到最大量又不會吸到有機層為最高指導原則, 說的簡單, 在貪與不貪間很難拿捏的恰到好處. 對於這個令人又愛又怕的步驟, 每個人有著各式各樣的傳家姿勢; 有的將 1.5 ml centrifuge tube 對著 燈光舉高高, 頭呈現 45度仰角, 利用光線讓眼睛看準該收手的時刻; 有的則是低著頭, 上半身呈現緊縮的狀態, 讓視線牢牢盯住下降的液面 ...... 而且由於緊張將硬不自然的用力, 又手常常會有著輕微的抖動. 對常進行核酸萃取的單位來說, 真是個傷眼, 傷神又傷身的實驗; 不小心沾吸到 chloroform, 還外加傷心 ......

後來有機會接觸到 "Phase Lock Gel (PLG)", 心中響起一陣歡呼, 這真是太好用了 ...... (淚)

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它的構造就像迷彩頭採血管 (SST), 在管中有著如蠟一般的白色物體, 經過離心後, 這個白塊會夾在含核酸的水層與有機層之間, 吸取水層時就不怕有機溶劑的偷渡囉! (見下圖所示)


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將核酸萃取純化的步驟在輕鬆愉快的心情下就能完成.

這項美妙的商品原本是 Eppendorf 的產品, 大概從去年開始, 變成 Fisher Scientific在賣. 根據不同的檢體量, Phase Lock Gel 有不同體積的選擇, DNA (Light) 或 RNA (Heavy) 也有自己專用的:

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在選擇體積時要注意, 因為在加入後 mix時管內需要空間. 曾經有一次我們忘了這個原則而買錯, 原本檢體就有 1 ml, 加入 chloroform 200 ul後, Phase Lock Gel 1.5 ml 管內空間不足, 每支檢體只得分成兩管做, 無形中增加實驗的麻煩. 另外還有一點要注意的是, 檢體量不要超過太多, 不然分離效果會變差, 就是離心後蠟塊形狀會有些許不完整, 有機層就容易有一些跑到上層來, 如果之後會再以 column純化的話, 就不需要太擔心.

後來 Qiagen也有出相同的商品, 叫 MaXtract Low and High Density, 我並沒有用過, 不過我想應該效果是差不多的, 再加上對於 Qiagen 家的商品品質一向都覺得很滿意 (是品質不是價錢喔~~~笑), 我相信是沒有問題的.