RUO 仅供研究开发 非医疗建议 非 FTO 法律意见 检索截止 2026-08-08

METHOD DEVELOPMENT / VERSION 0.1

磁珠核酸提取
不是一瓶化学通吃。

第一代共用硬件优先从 0.8–1.2 µm、单分散、超顺磁、Si–OH / 类硅表面起步;血浆和尿液围绕短片段回收曲线优化,FFPE DNA 围绕裂解与交联逆转,FFPE RNA 围绕限时去修饰、DNase 与短 RNA 保存。

公开事实 1 µm MyOne SILANE 的规格与 MagMAX 公开应用见 Thermo 说明书MagMAX cfDNA 手册

COMMON MAGNETIC DECK 0.8–1.2 µm Si–OH
  1. P
    血浆 cfDNA50–1,000 bp 回收曲线
  2. U
    尿液 cfDNA总 cfDNA ≠ 20–40 bp 全回收
  3. D
    FFPE DNA脱蜡 → 裂解 → 逆交联 → 纯化
  4. R
    FFPE RNA80°C / 15 min 是限时窗口

25 / 40 / 70 / 100 / 150 / 166 / 300 / 500 / 1,000 bp
同拷贝 ssDNA + dsDNA spike-in,逐长度报告绝对回收率

STOP / SAFETY

先把危险组合从实验台上拿走

01

DECISION FRAME

结论很明确,证据边界也必须明确

本页把“公开披露”与“我们的实验起点”分开。没有配对实验数据的地方,一律不写成性能承诺。

公开事实论文、官方手册或公开实例直接支持 候选推断由公开机制组合出的首轮实验条件,需验证 工程门槛内部淘汰线,不是通用放行标准 专利初筛代表性景观,不替代逐国 claim chart
A

共用的是硬件,不是化学

先锁定 0.8–1.2 µm Si–OH 共用平台;300–500 nm Si–OH 是超短片段比较臂,约 1 µm COOH 是 SPRI 清洁/尺寸调节臂。

B

把片段偏倚变成主响应

不能只看总 ng 或 NanoDrop。每个候选都要以等拷贝多长度 spike-in 测绝对回收,并把 ssDNA、dsDNA 分开。

C

商业套装是性能标尺

血浆/尿液至少对照 MagMAX 与 QIAamp;FFPE 至少对照 MagMAX FFPE DNA/RNA Ultra 或 Maxwell XtractAll。

D

FTO 必须晚于配方冻结

先在公共基础空间内做单次结合研究;配方、顺序、pH、浓度、珠表面和目标市场冻结后,再逐项做 claim chart。

02

FOUR PROTOCOL LANES

四类样本,四张可验证实验单

选择一个样本查看目标片段、首发配方、备选臂、步骤、关键 DoE 与 QC 门槛。所有配方均为 RUO 起点。

P / PLASMA

人血浆 cfDNA:先守住 166 bp,再向 50–80 bp 推进

常规双链 cfDNA 主峰约 166–167 bp,但 50–120 bp 亚核小体片段存在,且 ctDNA/胎源 DNA 可能偏短。提取法本身会改变片段谱;“磁珠”不等于天然高回收。

公开事实 Snyder 2016 · Underhill 2016 · 方法比较 · 荷兰环试

目标片段
50–1,000 bp 分长度;主锚点 166 bp
主力磁珠
0.8–1.2 µm Si–OH,首发 0.8 mg/mL 血浆
首发化学
GuHCl + IPA,单次结合
商业对照
MagMAX cfDNA / QIAamp circulating NA
前处理基线

全血 2,000×g 10 min、4°C;转移血浆后 16,000×g 10 min、4°C。普通 EDTA 管尽快分离。来源:MagMAX 官方手册

候选推断

P1 / GuHCl–SiOH 单次结合

P1|按 1.0 mL K2EDTA 血浆
释放:15 µL Proteinase K(20 mg/mL)+ 50 µL 20% SDS
孵育:60°C 20 min;冰上 5 min
结合:1.50 mL 6 M GuHCl / 50 mM MES pH 5.5 / 0.5% Tween-20
      + 1.20 mL 无水 IPA
      + 20 µL 40 mg/mL SiOH 磁珠
终态:约 2.38 M GuHCl / 31.7% IPA / 0.20% Tween / 0.26% SDS
      0.8 mg 磁珠;20–25°C 强混 10 min
洗 1:1 mL 1 M GuHCl / 50 mM MES pH 6 / 30% IPA / 0.1% Tween
洗 2:80% EtOH × 2
干燥:磁架 3–5 min,仅到无可见液滴,勿过干
洗脱:50 µL 10 mM Tris pH 8.5 / 0.05–0.1 mM EDTA
      56–60°C 10 min

PK/SDS 释放步骤来自 MagMAX 公开手册;组合后的自配结合体系不是 Thermo 配方,尚无本实验室性能数据。

01双离心控 gDNA 污染
02PK / SDS60°C · 20 min
03胍 / 醇 / 珠单次结合 10 min
04胍洗 + 醇洗防抑制物残留
05温洗脱50 µL · 56–60°C

关键 DoE

因子水平主响应
GuHCl2.0 / 2.8 / 3.5 M50–166 bp 回收、盐残留
IPA25 / 35 / 45%超短回收、抑制、专利风险
珠量0.4 / 0.8 / 1.6 mg/mL回收、磁清、残珠
pH5.2 / 6.0 / 7.0结合曲线、共纯化

工程门槛 首轮淘汰线

  • 166 bp 中位回收≥70%
  • 50–80 bp 回收≥50%
  • inhibition spikeΔCq≤0.5
  • 批内 / 批间 CV≤15%
  • 近 LoD CV≤25%
  • >1 kb gDNA 比例≤10–20%

NGS 文库产量和低 VAF 检出须不劣于商业对照;以上不是临床放行标准。

03

BEAD SELECTION

磁珠不是“尺寸越小越灵敏”

首轮比较必须按干重、比表面积和真实基质中的磁清时间归一,而不是按珠液体积。300–500 nm 先于 150–250 nm,1 µm 是自动化折中点。

表面 / 粒径第一用途优势主要失效模式首轮位置
Si–OH / 类硅
0.8–1.2 µm
四类样本的共用纯化平台重悬、表面积、磁清、自动化较平衡;官方 1 µm 基准充足不同硅表面不可直接迁移缓冲;胍/醇残留;磁珠 carryover主力
Si–OH
300–500 nm
血浆/尿液超短片段比较比表面积更高,可能改善低拷贝短片段捕获高胍/高醇团聚、磁清慢、珠损失、连接酶抑制探索
Si–OH
150–250 nm
只在 300–500 nm 显示不足后推进更高表面积板式磁清与残珠风险更高,来料表征要求更严后置
COOH / SPRI
约 1 µm
二次清洁、片段窗口、HiTE 对照PEG/盐化学成熟,可通过 ratio 调节原始血浆蛋白/脂质共沉淀;最短片段丢失;PEG 残留对照
季铵 / 阴离子交换尿液超短 cfDNA 性能参考在公开研究中可处理超短片段盐洗脱与抑制;在权专利密集;非特异杂质非首代

来料放行必须回答 8 个问题

  1. 粒径D10 / D50 / D90、CV / PDI,不能只接受标称值
  2. 表面zeta–pH、Si–OH / COOH 密度、比表面积
  3. 磁学磁性材料分数、真实板/管与真实化学中的 t90 / t99
  4. 低输入25–1,000 bp 等拷贝 ss / ds 绝对回收
  5. 杂质RNase / DNase、背景 DNA、铁 / 硅浸出、保存剂
  6. 下游PCR、ddPCR、连接酶与文库抑制
  7. 自动化沉降、重悬、起泡、挂壁、孔间交叉污染
  8. 供应3 批一致性、CoA、变更通知、MOQ、OEM / IVD 权利
04

DESIGN OF EXPERIMENTS

让第一轮就能淘汰坏方向

Definitive screening 或 D-optimal 先筛主效应;进入真实样本前,先让“长度回收、抑制、磁清、残珠”同时进入响应面。

PHASE 0

珠与基质表征

固含、粒径、zeta、t99、背景核酸;尿液记录 pH/肌酐/血尿,FFPE 记录组织面积/固定史。

PHASE 1

筛选设计

珠面、粒径、珠量、胍盐、IPA、pH、时间;FFPE 另加脱蜡、PK、热窗口、DNase。

PHASE 2

稳健性

每条件 ≥3 技术重复;3 批磁珠、3 天 / 操作者 / 仪器,观察交互与边界失败。

PHASE 3

真实样本确认

配对商业套装,真实个体基质 ≥20 例;按预设淘汰线判定,不事后移动门槛。

每一轮都不能缺的对照

  • 非人源等拷贝多长度 ss + ds spike
  • 提取前 / 提取后 spike
  • 提取空白 / 试剂空白
  • 高低样本交错孔
  • 商业套装对照
  • 无珠 / 无 PK / 无高温对照

统一响应矩阵

R1分长度绝对回收25–1,000 bp;ss / ds
R2抑制ΔCq、Mg²⁺滴定、连接酶
R3污染HMW gDNA、−RT、空白
R4磁学t90 / t99、残珠、重悬
R5下游文库产量、on-target、偏倚
R6稳健性批 / 日 / 人 / 机 CV
05

PATENT LANDSCAPE / FIRST PASS

基础原理已进入公共空间,现代组合仍然拥挤

“Boom / SPRI 过期”不等于从原始血浆或尿液做特定尺寸分级、从 FFPE 做特定一锅化学就没有风险。

专利初筛

相对稳妥的研发起点

  • 普通 Si–OH 珠 + 胍盐 + 醇,单次结合。
  • 经典 COOH 珠 + PEG8000 + NaCl,用于二次清洁。
  • 传统二甲苯 / 醇脱蜡 + PK + 水相加热 + 通用硅珠纯化。
  • 纯化和尺寸选择拆开,先追求全回收。
专利初筛

优先避开精确复制

  • 酸性阴离子交换 + 聚氧乙烯醚特定组合。
  • 以 pH / GuSCN 精确设定硅质 cutoff。
  • 原始血浆两阶段、低醇、硅质同步纯化 / 分级。
  • 特定含水胺一锅式 FFPE 或特定矿物油 + PEG / 盐全流程。
1989–1997

基础公共空间

EP0389063B1:Boom 硅质固相 + 胍盐。
US5705628A:经典 SPRI。
US6027945A:硅磁粒通用纯化。

基础已到期
06

SUPPLY / PROCUREMENT

先把“采购来源”和“潜在客户”拆开

这里推荐的是可进入技术筛选的供应来源与公开业务匹配对象,不代表背书、实际采购关系或合作意愿。

最可能的含义

“买家”=卖家 / 采购来源

看粒径、表面、固含、批间、磁清、核酸背景、OEM 与变更通知。

若确指商业客户

“买家”=潜在使用者

只能按公开技术能力做 BD 初筛,不能据此声称其外购磁珠或有采购意愿。

若“买家”确指潜在客户:仅作公开匹配线索

燃石医学金域医学艾迪康天隆Natera SignateraLabcorp FFPE NGS 的公开业务与场景匹配,但不证明其外购、采购意愿或既有合作关系。

07

INDEPENDENT REVIEW

Claude 独立审阅,Codex 以证据和可验证性裁决

一致意见进入方案;分歧不“平均”,而是转化成 DoE 或保留有公开基准的一侧。

一致意见

高醇比例与表面积可能决定超短片段回收;FFPE RNA 的 80°C / 15 min 必须限时;珠上 DNase 的 Mg²⁺ / 37°C 是风险点;SPRI 更适合硅珠后的二次清洁或尺寸调节。

01

1 µm 是否应做首选?

Claude

不应把 1 µm 设为首选,珠量倾向 1.5–3 mg/mL。

Codex 裁决

依据 MyOne / MagMAX 公开实践,保留 1 µm、0.4–1.6 mg/mL 作为首轮基线;同时加入 300–500 nm 与更高珠量臂。

02

尿液 EDTA 设多少?

Claude

倾向 EDTA ≤10 mM。

Codex 裁决

公开研究分别支持 10 / 40 / 100 mM,不设单值;以运输时间、pH、目标片段与下游 Mg²⁺功能测试裁决。

03

是否固定高醇?

Claude

倾向固定高醇以提高超短片段回收。

Codex 裁决

把醇比例设为主 DoE;高醇可能改善超短回收,也会增加抑制、团聚与活跃专利风险。

08

SOURCE DESK

来源检索台

筛选原始论文、官方手册、专利与供应商页。关键结论已在正文就近链接,这里便于集中复核。

0 条来源可见

官方手册Dynabeads MyOne SILANE 产品说明1 µm、CV≤5%、40 mg/mL、约 20 m²/g 官方手册MagMAX Cell-Free DNA User Guide血浆/血清公开流程与 MyOne SILANE 技术 官方手册MagMAX Cell-Free DNA:尿液说明体积比例与尿液应用参考 官方手册QIAGEN AllPrep DNA/RNA FFPE HandbookRNA 80°C / 15 min 限时窗口 官方手册MagMAX FFPE DNA Isolation User GuideFFPE DNA 流程与损伤背景 论文Snyder et al., 2016血浆 cfDNA 核小体片段图谱 论文Underhill et al., 2016ctDNA 片段长度差异 论文血浆 cfDNA 提取方法比较方法会改变产量与片段谱 论文cfDNA 荷兰环试跨方法标准化与回收差异 论文尿液短 cfDNA 方法比较短片段回收与阴离子交换参考 论文JCI Insight 2024经肾超短 cfDNA 与保存研究 论文尿液 cfDNA:10 mM EDTA / 冷冻研究保存条件证据之一 论文尿液 cfDNA:40 mM EDTA + pH 8延迟处理保存条件证据之一 论文HiTE:FFPE DNA 高 Tris 提取矿物油、高 Tris 与 SPRI 公开路线 论文ht-HiTE 2025高通量 FFPE DNA 公开评价 论文DeAngelis et al., 1995经典 SPRI 原始论文 专利EP0389063B1Boom 硅质固相 + 胍盐基础 专利US5705628A经典 SPRI 公共基础 专利US6027945A硅磁粒通用核酸纯化 专利CN107690481B酸性阴离子交换 / 聚氧乙烯醚体系 专利US12398389B2 家族原始血浆两阶段低醇硅质分级 专利US20220396785A1尿液低 / 高醇顺序尺寸捕获 专利US9416356B2特定含水胺 / 胍 / 溶剂一锅式 FFPE 专利US10274405B2特定脱蜡分层流程 供应商BeaverBio 海狸国内多档 SiOH / COOH 磁珠 供应商Nanoeast 东纳200 nm / 1 µm SiOH 与 cfDNA 应用 供应商Magen 美基约 0.8 µm Si 表面珠 供应商Cytiva Sera-Mag SpeedBeads COOH全球 SPRI 原料基准 供应商Promega MagneSil全球硅质顺磁粒子基准

BEFORE THE FIRST RUN

这是一张实验起跑图,不是现成试剂盒说明书。

所有候选配方和工程门槛均需实验验证;没有数据的方向已标注“需验证”。进入 IVD 需要 ISO 13485 设计控制、分析性能、稳定性、运输、自动化验证与各市场注册。不得把内部工程目标改写成临床性能声明。

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