El objetivo de este protocolo es estandarizar la recolección de muestras fecales humanas y la extracción automatizada de ácido desoxirribonucleico mediante un procesador de partículas magnéticas.
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11 de septiembre de 2026
El objetivo de este protocolo es estandarizar la recolección de muestras fecales humanas y la extracción automatizada de ácido desoxirribonucleico mediante un procesador de partículas magnéticas.
La secuenciación del microbioma intestinal se ha convertido en un enfoque importante para investigar la dinámica de las comunidades microbianas en estados sanos y patológicos. Se ha asociado alteraciones en la composición microbiana con varios trastornos relacionados con el estilo de vida y la edad, incluyendo diabetes, leucemia y enfermedades neurodegenerativas. Dado que diferentes microorganismos presentan características fisiológicas y requisitos ambientales distintos, la recolección, el transporte y el procesamiento estandarizados de muestras fecales son esenciales para preservar la integridad de las muestras y minimizar la variabilidad técnica. Las variaciones introducidas durante el manejo preanalítico y la extracción de ácido desoxirribonucleico (ADN) pueden influir en los análisis posteriores del microbioma y afectar la interpretación de los datos. El objetivo de este protocolo es proporcionar un flujo de trabajo estandarizado para la recolección de muestras fecales humanas y la extracción automatizada de ADN utilizando el MagMAX Microbiome Ultra Nucleic Acid Isolation Kit (kit de extracción de ácidos nucleicos) y el sistema KingFisher Flex (procesador automatizado de partículas magnéticas). El flujo de trabajo integra un manejo controlado de las muestras con la extracción automatizada de ácidos nucleicos para reducir la variabilidad manual y mejorar la consistencia del procedimiento. El protocolo incluye la recolección, almacenamiento, preparación, extracción automatizada y recuperación de ácidos nucleicos a partir de matrices fecales complejas, todo de forma estandarizada. Los resultados representativos demuestran una recuperación exitosa de ADN adecuado para aplicaciones posteriores, incluyendo la secuenciación del gen del ácido ribonucleico ribosómico 16S (ARNr) y la secuenciación metagenómica de tiro al blanco. El flujo de trabajo estandarizado permite un procesamiento reproducible de muestras, facilita la escalabilidad para estudios del microbioma y promueve una mayor consistencia entre experimentos. La demostración visual ofrece orientación práctica para implementar el procesamiento estandarizado de muestras fecales y la extracción automatizada de ácidos nucleicos en la investigación del microbioma intestinal.
El microbioma intestinal es un ecosistema microbiano complejo que influye en el metabolismo del huésped, la inmunidad y la función neurológica, y cuya implicación en diversas enfermedades es cada vez mayor, incluyendo trastornos metabólicos, la enfermedad de Parkinson, el cáncer y la neurodegeneración1,2. Desempeña un papel importante en el mantenimiento de la fisiología del huésped al influir en el metabolismo, la función inmunitaria, la absorción de nutrientes y la resistencia frente a microorganismos patógenos3,4. Las mediciones del microbioma robustas y reproducibles son esenciales para traducir estas asociaciones en conocimientos mecanicistas y aplicaciones clínicas. Los avances en las tecnologías de secuenciación de nueva generación (NGS) han revolucionado nuestra comprensión de las complejas comunidades microbianas que residen en el tracto gastrointestinal. Sin embargo, las variables preanalíticas, como los procedimientos de recolección de muestras fecales, las condiciones de almacenamiento, el manejo, el transporte y los métodos de extracción de ácido desoxirribonucleico (ADN), pueden alterar selectivamente la estructura de la comunidad microbiana, el rendimiento de ADN y los resultados de la secuenciación5,6. Tales inconsistencias metodológicas a menudo complican las comparaciones entre estudios.
Entre los pasos preanalíticos críticos, la extracción de ADN representa uno de los determinantes más influyentes en la calidad de los datos del microbioma7,8. Un protocolo ideal de extracción debe producir de forma constante ADN de alta calidad y alto peso molecular, con contaminación mínima en un gran número de muestras. Las plataformas automatizadas de extracción de ácidos nucleicos pueden mejorar la reproducibilidad, reducir los errores por manipulación manual, disminuir el riesgo de contaminación y aumentar la capacidad de procesamiento. El rendimiento de estas plataformas automatizadas de extracción depende en gran medida de los parámetros del protocolo, incluyendo la homogenización de la muestra, las condiciones de batido con perlas, la química de lisis, las condiciones de incubación y el manejo de perlas magnéticas9,10. Por lo tanto, establecer un flujo de trabajo estandarizado que integre una recolección uniforme de muestras fecales con la extracción automatizada de ADN es esencial para generar conjuntos de datos del microbioma confiables y reproducibles.
Aquí presentamos un protocolo estandarizado para la recolección, manipulación y extracción automatizada de ADN a partir de muestras fecales humanas, utilizando el kit de extracción de ácidos nucleicos y el procesador automático de partículas magnéticas descritos anteriormente. El protocolo hace hincapié en el manejo controlado de las muestras, la lisis mecánica y química eficaz, la eliminación de inhibidores y las medidas de control de calidad adecuadas para aplicaciones posteriores, incluyendo la secuenciación de amplicones del gen del ácido ribonucleico ribosómico 16S (ARNr), secuenciación del genoma completo, reacción en cadena de la polimerasa (PCR) cuantitativa y secuenciación metagenómica de tipo «shotgun». La demostración visual ofrece orientación práctica para el procesamiento estandarizado de muestras fecales y la extracción automatizada de ácidos nucleicos, con el fin de apoyar investigaciones del microbioma intestinal reproducibles y escalables.
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El estudio se llevó a cabo de acuerdo con las directrices del Comité de Ética Institucional de SKAN Research Trust y fue aprobado por el comité (Número de aprobación: SKAN/IEC/2025/04). Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de todos los participantes antes de la recolección de muestras.
NOTA: Todos los reactivos, consumibles y equipos se enumeran en la Tabla de materiales.
1. Armar el kit de recolección de muestras fecales

Figura 1. Componentes del kit de recolección de muestras fecales.
El kit de recolección de muestras fecales incluye guantes desechables, un recolector fecal estéril, un tubo estéril con tapón de rosca para la recolección de heces provisto de una espátula acoplada, una bolsa de transporte sellable etiquetada como material de bioseguridad y un folleto de instrucciones proporcionado a los participantes para la recolección, manipulación, almacenamiento y transporte de la muestra fecal. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
2. Preparar al participante para la recogida de muestras
3. Recolecte la muestra fecal utilizando un recolector fecal
4. Almacenar y transportar muestras fecales
5. Recibir y registrar muestras
6. Preparar las placas
NOTA: Prepare todas las placas antes de iniciar el flujo de trabajo de extracción. Realice todos los pasos que involucren reactivos y muestras biológicas en un ambiente limpio y utilizando equipo de protección personal adecuado, incluyendo bata de laboratorio, guantes y protección ocular. Figura 2 muestra el procesador automático de partículas magnéticas (Figura 2A), las posiciones de carga de placas (Figura 2B), el adaptador para placa de pozos profundos (Figura 2C), la centrífuga compatible con placas (Figura 2D), el instrumento de agitación con perlas (Figura 2E), el soporte amortiguador (Figura 2F), el portaplacas (Figura 2G), la placa de 96 pozos con perlas (Figura 2H), la placa de pozos profundos (Figura 2I), y la Placa de Elución (Figura 2J).

Figura 2. Equipos y materiales de consumo utilizados para la extracción automatizada de ácido desoxirribonucleico (ADN) fecal.
(A) Procesador automático de partículas magnéticas. (B) Posición de carga de placas dentro del procesador automático de partículas magnéticas. (C) Adaptador de placa de pozos profundos para centrifugación. (D) Centrífuga compatible con placas. (E) Homogeneizador por molienda con bolas. (F) Soporte amortiguador utilizado durante la agitación con bolas. (G) Soporte para placa de pozos profundos (adaptador) para agitación con bolas. (H) Placa de 96 pozos con bolas suministrada con el kit de extracción de ácidos nucleicos. (I) Placa de pozos profundos de 96 pozos. (J) Placa de elución de 96 pozos. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
7. Configuración del procesador automático de partículas magnéticas
8. Realice la lisis de la muestra
9. Realizar la lisis mecánica (golpeteo con perlas)
10. Realizar el procesamiento posterior a la lisis
11. Preparar la mezcla de perlas de unión
12. Modifique el programa del instrumento MagMAX_Microbiome_Stool_Flex (programa de extracción modificado)
| Paso | Acción | Parámetros |
| 1 | Unión | Mezclar; 5 ciclos de recogida; 37°C |
| 2 | Recoger perlas | 5 ciclos magnéticos de recogida |
| 3 | Lavado 1 | Mezclar durante 20 s × 3 ciclos; 37°C |
| 4 | Lavado 2 | Mezclar durante 20 s × 3 ciclos; 37°C |
| 5 | Lavado 3 | Mezclar durante 20 s × 2 ciclos; 37°C |
| 6 | Lavado 4 | Mezclar; 1 ciclo; 37°C |
| 7 | Secado | Secar al aire durante 2 min |
| 8 | Elución | 75°C; 6 ciclos de mezcla; precalentamiento activado |
| 9 | Recoger perlas | 3 ciclos magnéticos de recogida |
| 10 | Transferir el eluato | Transferir el ácido nucleico purificado a la placa de elución |
Tabla 1: Programa automatizado de extracción para el procesador de partículas magnéticas.
Resumen del programa automatizado ejecutado por el procesador automatizado de partículas magnéticas durante la extracción de ácido desoxirribonucleico (ADN). El programa incluye la unión de ácidos nucleicos, recolección de perlas magnéticas, pasos de lavado secuenciales, secado al aire, elución y transferencia del ADN purificado a la Placa de Elución. Se enumeran los parámetros operativos para cada paso automatizado.
13. Realizar la extracción automatizada de ácidos nucleicos
| Placa | Posición | Tipo de placa | Reactivo | Volumen por pocillo |
| Placa de muestra | 1 | Placa de 96 pocillos profundos | Mezcla de lisado de muestra y perlas de unión | 920 µL |
| Placa de lavado 1 | 2 | Placa de 96 pocillos profundos | Tampón de lavado | 1,000 µL |
| Placa de lavado 2 | 3 | Placa de 96 pocillos profundos | Tampón de lavado | 1,000 µL |
| Placa de lavado 3 | 4 | Placa de 96 pocillos profundos | Etileno al 80% | 1,000 µL |
| Placa de lavado 4 | 5 | Placa de 96 pocillos profundos | Etileno al 80% | 1,000 µL |
| Placa de elución | 6 | Placa de 96 pocillos | Tampón de elución | 200 µL |
| Placa de peine de puntas | 7 | Placa profunda estándar | Peine de puntas de 96 pocillos profundos | N/A |
Tabla 2: Configuración de carga de placas para la extracción automatizada de ácidos nucleicos.
Posiciones de carga de placas, tipos de placas, reactivos y volúmenes de reactivos utilizados para la extracción automatizada de ADN con el procesador de partículas magnéticas. La Placa de Muestra contiene la mezcla de lisado de la muestra y perlas de unión. N/D indica que no se agregó ningún reactivo líquido a la Placa de Peine de Puntas.
14. Eluir y almacenar los ácidos nucleicos
15. Realice la limpieza posterior al análisis
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Se recolectaron con éxito muestras fecales de siete participantes utilizando el procedimiento de recolección descrito, obteniendo especímenes con masa suficiente y consistencia adecuada para el procesamiento posterior. Las muestras se almacenaron a temperatura ambiente tras su recolección. La mayoría de las muestras presentó una textura y coloración uniformes, compatibles con condiciones adecuadas de recolección y almacenamiento, mientras que un pequeño subconjunto mostró una variabilidad menor en la consistencia, lo que...
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El protocolo descrito aquí proporciona un flujo de trabajo estandarizado para la recolección de muestras fecales humanas y la extracción automatizada de ADN para estudios del microbioma. Los pasos críticos incluyen el muestreo representativo de las heces a partir de múltiples regiones del bol fecal, la homogeneización completa con el tampón de estabilización, el almacenamiento y transporte adecuados bajo las condiciones recomendadas, la lisis mecánica eficiente y el manejo cuidadoso durante la extracción automatizada. El...
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Los autores declaran que no tienen intereses financieros ni no financieros en conflicto.
Agradecemos al SKAN Research Trust (India) por proporcionar los recursos y el entorno colaborativo que hicieron posible este trabajo. También agradecemos a la Dra. Anushree Kogje por su ayuda en la verificación de hechos y el apoyo editorial.
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| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Etanol al 80 % (preparado a partir de etanol absoluto) | Merck | ET00161000 | Preparar fresco a partir de etanol absoluto según se describe en el protocolo. |
| Material absorbente | Kimtech | 34256 | Incluido en la bolsa de transporte. |
| Película adhesiva para sellado de placas | Applied Biosystems | 4306311 | Película adhesiva transparente MicroAmp. |
| Procesador automático de partículas magnéticas (Sistema de Purificación KingFisher Flex con cabezal de 96 pocillos profundos) | Thermo Fisher Scientific | 5400630 | Sistema automatizado de extracción de ácidos nucleicos. |
| Bolsa de transporte hermética con etiqueta de bioseguridad | Zymo Research | R1180 | Bolsa de transporte impermeable para el transporte de muestras. |
| Software BindIt | Thermo Fisher Scientific | 5189009 | Software utilizado para modificar y transferir el protocolo de extracción automatizado. |
| Tubo de recolección con espátula adjunta (30–50 mL) | Zymo Research | R1180 | Tubo de recolección estéril con tapón roscado. |
| Soporte amortiguador | QIAGEN | 69984 | Juego de adaptadores TissueLyser (utilizado como soporte amortiguador durante la agitación con perlas). |
| Placa de pocillos profundos (96 pocillos) | Thermo Fisher Scientific | 95040460 | Placa KingFisher Deepwell de 96 pocillos. |
| Guantes desechables | Zymo Research | R1180 | Se recomiendan sin polvo. |
| Tampón de elución | Applied Biosystems | A42357 | Suministrado con el Kit de Aislamiento de Ácidos Nucleicos MagMAX Microbiome Ultra. |
| Recolector fecal | Zymo Research | R1180 | Dispositivo estéril de recolección. |
| Bloque calefactor (96 pocillos profundos) | Thermo Fisher Scientific | Suministrado con el instrumento | Componente del Sistema de Purificación KingFisher Flex. |
| Bata de laboratorio | Proveedor local | N/A | Equipo de protección personal. |
| Tampón de lisis | Applied Biosystems | A42357 | Suministrado con el Kit de Aislamiento de Ácidos Nucleicos MagMAX Microbiome Ultra. |
| Perlas magnéticas | Applied Biosystems | A42357 | Suministradas con el Kit de Aislamiento de Ácidos Nucleicos MagMAX Microbiome Ultra. |
| Cabezal magnético (96 pocillos profundos) | Thermo Fisher Scientific | Incluido con 5400630 | Cabezal magnético de 96 pocillos profundos suministrado con el sistema KingFisher Flex. |
| Soporte magnético (96 pocillos) | Thermo Fisher Scientific | 12332D | Requerido únicamente si se observa arrastre de perlas magnéticas. |
| Pipeta multicanal | Eppendorf | 3125000052 | Compatible con placas de 96 pocillos. |
| Espectrofotómetro NanoDrop | Thermo Fisher Scientific | ND-ONE-W | Utilizado para determinar las relaciones A260/280 y A260/230. |
| Tampón de unión de ácidos nucleicos | Applied Biosystems | A42357 | Suministrado con el Kit de Aislamiento de Ácidos Nucleicos MagMAX Microbiome Ultra. |
| Marcador permanente | Sharpie | 3002 | Alternativamente, usar etiquetas preimpresas. |
| Puntas de pipeta, filtradas estérilmente (10 µL) | Tarsons | 528100 | Puntas filtradas estériles graduadas. |
| Puntas de pipeta, filtradas estérilmente (200 µL) | Tarsons | 528104 | Puntas filtradas estériles graduadas. |
| Puntas de pipeta, filtradas estérilmente (1.000 µL) | Tarsons | 529106 | Puntas filtradas estériles; cortar para preparar puntas de gran orificio según se indica en el protocolo. |
| Adaptador de placa para centrífuga | Eppendorf | 5820710004 | Adaptador de placa de pocillos profundos Rotor A-2-DWP-AT. |
| Centrífuga compatible con placas | Eppendorf | 5810 | Compatible con el adaptador Rotor A-2-DWP-AT. |
| Soporte de placa para agitación con perlas | QIAGEN | 69984 | Juego de adaptadores TissueLyser 2 × 96. |
| Etiquetas preimpresas (opcional) | Brady | BBP12 | Alternativa al marcador permanente. |
| Ensayo Qubit dsDNA HS | Thermo Fisher Scientific | Q33231 | Ensayo fluorométrico utilizado para la cuantificación de ADN. |
| Fluorímetro Qubit | Thermo Fisher Scientific | Q33327 | Instrumento utilizado para la cuantificación fluorométrica de ADN. |
| Reservorio de reactivo | Thermo Fisher Scientific | 8093 | Reservorio de reactivo Matrix. |
| Tampón de estabilización de muestras | Zymo Research | R1180 | Kit de recolección fecal DNA/RNA Shield. |
| Tubo cónico estéril | HiMedia | TCP106H | Utilizado para la preparación de la mezcla de perlas de unión. |
| Homogeneizador mecánico de molienda con perlas TissueLyser III | QIAGEN | 9003240 | Instrumento de lisis mecánica. |
| Placa de peine de puntas | Thermo Fisher Scientific | 97002534 | Peine de puntas KingFisher 96 para imanes de pocillos profundos. |
| Tampón de lavado | Applied Biosystems | A42357 | Suministrado con el Kit de Aislamiento de Ácidos Nucleicos MagMAX Microbiome Ultra. |
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