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循环游离DNA(cfDNA)主要是由发生凋亡的癌细胞释放的短片段DNA。cfDNA是极具潜力的癌症生物标志物,可从血浆等体液中分离获得。
为了分离cfDNA,首先从癌症患者中获取血浆样本。接着,用含有蛋白酶K、变性盐和载体RNA的裂解缓冲液处理血浆。变性盐可使蛋白质变性,从而将与蛋白质结合的cfDNA释放出来。蛋白酶K能够灭活核酸酶,从而最大限度地减少cfDNA的降解。
随后,向样品中加入所需的结合缓冲液。将含有固相二氧化硅基质的离心柱安装到真空装置上。将样品加入离心柱中。施加真空,使样品通过二氧化硅膜。
载体RNA会非特异性地结合到管壁上。这种非特异性结合以及缓冲液中的盐类有助于游离DNA(cfDNA)与硅胶膜的结合,从而提高cfDNA的回收率。蛋白质和其他污染物则不会保留在膜上。
现在,将离心柱置于收集管上。离心以去除任何残留的裂解液。加入适量的洗涤缓冲液,离心以去除柱中的盐分及任何残留的污染物。最后,将离心柱转移至新的收集管中,加入适量的洗脱缓冲液。离心以将核酸(包括cfDNA)洗脱至收集管中。
从患者血浆样本中分离游离循环DNA时,向1毫升患者血浆中加入100微升蛋白酶K和800微升裂解缓冲液(其中添加1微克载体RNA)。充分脉冲涡旋混合溶液30秒,随后在60摄氏度下孵育30分钟。孵育结束后,向管中加入1.8毫升结合缓冲液,并通过脉冲涡旋混合15至30秒使其充分混匀。
冰上孵育5分钟后,将硅胶膜柱插入连接真空泵的真空装置中,并将一个20毫升的管状延伸管牢固地插入敞开的柱子中,以防止样品泄漏。孵育结束后,小心将混合物倒入管状延伸管中,然后打开真空泵。当所有裂解液完全通过柱子后,关闭真空泵,释放压力至0毫巴,并小心移除管状延伸管,避免污染相邻的柱子。
将层析柱转移至收集管中,离心以去除任何残留的裂解液。弃去流出液后,向层析柱中加入600 µL 洗涤缓冲液-1,进行第二次离心。弃去流出液后,用750 µL 洗涤缓冲液-2再次离心层析柱。弃去流出液后,向层析柱中加入750 µL 96%至100%乙醇,进行额外一次离心。
将柱子转移至新的2毫升收集管中,进行另一次离心,然后将膜柱组件放入新的2毫升收集管中,在56摄氏度下孵育10分钟。孵育结束后,将柱子转移至新的1.5毫升洗脱管中,并向柱子中加入50微升洗脱缓冲液,在室温下孵育3分钟。随后,在20,000 ×g条件下离心回收的溶液1分钟,以洗脱核酸。