第一作者简介:袁家龙(1979—),男,江苏泗洪人,学士,副主任法医师,研究方向为法医DNA检验鉴定。 E-mail:13929289909@139.com
目的 建立基于自动工作站的大批量提取实验室日常检案受理的脱落细胞检材的DNA的方法。方法 针对不同的脱落细胞检材分别采用直接剪取法、两步擦拭法、胶带粘取法或负压吸附法提取脱落细胞,应用Kingfisher FLEX自动工作站,结合使用LC-超微磁珠DNA提取试剂盒和PowerPlex®18D试剂盒,对现场脱落细胞检材DNA进行批量提取和扩增,计算成功检出STR基因座的检材比率。中图分类号应用该方法,成功检出STR基因座的检材比率为59.7 %。结论 该方法稳定、高效、检出率高,可用于脱落细胞检材DNA的批量提取。
ObjectiveTo design a method for batch extraction of DNA from epithelial cells in large quantities by an automatic workstation.Methods Different choices (direct cutting, 2-step wiping, adhesive-tape sticking or negative-pressure adsorption) were carried out to collect sloughed epithelial cells from different forms of samples. DNA was in batch extracted from the above collected epithelial cells with LC-Microbeads DNA extraction kit combined with Kingfisher FLEX automatic workstation, and then amplified with PowerPlex®18D kit. The success ratio of STR typing was calculated from the electrophoresis of the amplified DNA.Results The success ratio of STR typing is 59.7%.Conclusion This method is stable and efficient, yet to be improved of its detection rate, suitable for batch extraction of DNA from epithelial cells in large quantities.
随着法医DNA检验灵敏度的提高以及办案人员证据意识的加强, 越来越多的脱落细胞类生物检材被送到实验室进行微量DNA检验。手工提取或者小型工作站提取已不能满足日常检案的需要, 寻求快速、高效、批量提取脱落细胞检材DNA的方法势在必行。本文通过Kingfisher FLEX自动化工作站结合LC-超微磁珠DNA提取试剂盒, 建立了适应大部分脱落细胞检材的高通量提取方法, 提高检案效率, 检出率较稳定。
Kingfisher FLEX自动工作站(Thermo Fisher公司); ABI 9700扩增仪(AB公司); ABI 3500 xL遗传分析仪(AB公司)。
LC-超微磁珠DNA提取试剂盒(博坤公司); PowerPlex® 18D试剂盒(Promega公司)。
实验室日常检案受理的脱落细胞检材920份, 包含有手套、钥匙、绳索、数据线、刀柄、撬棍、车门拉手、枪支、弹夹、塑料包装袋、口罩、面罩、眼镜、帽子、上衣、裤子、鞋子、袜子等。
针对不同的检材类型分别采用直接剪取法[1]、两步擦拭法[2]、胶带粘取法[3]或负压吸附法[4]提取脱落细胞, 采用Kingfisher FLEX自动工作站结合LC-超微磁珠DNA提取试剂盒进行DNA提取。在装检材的1.2 mL离心管中加入试剂盒提供的消化液与蛋白酶K的混合液(19:1)400 μ L, 56 ℃消化60 min。将消化后的溶液以3000 r/min离心5 min, 用RAININ Pipet-Lite XLS型8通道移液器吸取上清加于96孔Binding深孔板, 再分别加入600 μ L吸附液UL、15 μ L磁珠。96孔Wash-1深孔板、96孔Wash-2深孔板每孔加220 μ L洗涤液UL, 96孔Wash-3深孔板每孔加850 μ L85 %乙醇, 96孔Elution浅孔板每孔加40 μ L高纯水。按照产品说明书运行Kingfisher FLEX编制好的提取纯化程序, 自动完成提取纯化DNA。
应用PowerPlex® 18D试剂盒在9700型扩增仪上进行PCR反应。反应体系总体积为10 μ L, 含模板DNA溶液6 μ L, Reaction Mix 2μ L, Primer Set 2μ L。扩增产物由ABI 3500 xL型遗传分析仪进行毛细管电泳检测、GeneMapper IDX v3.2软件对结果进行分型。
本实验旨在研究Kingfisher FLEX工作站提取脱落细胞检材的效果如何, 所以在判定检材检验结果时, PowerPlex® 18D试剂盒17个STR基因座中有任意12个STR基因座的峰高大于200(包括检出单一来源STR基因分型及混合STR基因分型), 即认为该检材成功检出STR基因分型。应用Kingfisher FLEX工作站批量提取脱落细胞检材DNA, 总计920 份现场脱落细胞检材中, 549份检材检出12个以上STR基因座分型, 成功率达到59.7 %。
脱落细胞检材能否检验成功受诸多因素的影响, 个体差异、载体属性、接触时间、遗留时间、检验时能否突出重点部位、检验策略的选取和结果分析等是影响接触DNA检验成功率的主要因素[5]。脱落细胞检材DNA检验已经发展为常规检验项目, 本实验室每周受理各类脱落细胞检材约100 份, 占受理检材总数的30 %左右。应用Kingfisher FLEX自动化工作站对脱落细胞检材批量进行DNA提取, 从裂解到获得DNA样品, 整个提取过程大约2 h, 一次可同时进行 96个样品的提取, 操作简单快捷, 适应快速提取纯化, 大大提高了检验效率。磁珠法提取的DNA纯度高可以不需要离心, 适合于自动化提取及微量、污染检材的DNA提取[6]。杨电[7]等研究显示脱落细胞检材的前处理方式对磁珠法提取DNA效果有明显的影响, 用预消化法获得的DNA量高于裂解法。LC-超微磁珠DNA提取试剂盒的检材消化温度是56 ℃, 样本在温度较低的状态下长时间(60~180 min)消化后, DNA产量较高。本实验所有脱落细胞检材在1.2 mL试管中使用400 μ L消化液进行大体积消化, 检材均可以完全浸没在消化液中, 可以满足脱落细胞检材体积较大的要求。脱落细胞检材DNA普遍量微, 如何防止污染是DNA提取过程中面临的一大难题, 采用Kingfisher FLEX自动化工作站, 整个提取过程由机器自动完成, 没有人为干扰, 可有效地避免污染。最终洗脱时的高纯水量可以低至30 μ L, 获得的DNA溶液纯度高、浓度大, STR检验成功率高。而且磁珠还有半定量作用, 15 μ L磁珠约吸附 200 ng的DNA, 因此磁珠法提取可减少样品DNA含量之间的过大差别, 特别适合脱落细胞检材DNA的提取。
本研究表明, Kingfisher FLEX自动工作站性能稳定, 与LC-超微磁珠DNA提取试剂盒配合使用, 具有通量大、实验标准统一、操作稳定可靠、重复性良好、检出率高、提取耗时短、可以减轻检验人员的工作强度等优点, 适用于脱落细胞检材DNA的批量提取。
The authors have declared that no competing interests exist.
作者已声明无竞争性利益关系。
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