Tách chiết Nucleic Acid trong 30 giây (Phần 1)

Trong lĩnh vực chẩn đoán sinh học phân tử, phân tích sinh học dựa vào nucleic acid hiện có nhiều ưu điểm hơn so với phương pháp truyền thống như: phương pháp enzyme hoặc kháng nguyên/ kháng thể với độ nhạy, độ đặc hiệu cao, thời gian trả kết quả nhanh chóng. Tuy nhiên, việc áp dụng rộng rãi phương pháp chẩn đoán phân tử bị hạn chế bên ngoài phòng thí nghiệm bởi việc tách chiết và tinh sạch nucleic acid yêu cầu nhiều bước xử lý và người thực hiện cần được đào tạo chuyên nghiệp. 

Vì thế, các kit tách chiết nucleic acid bằng pha rắn (solid-phase) được sử dụng rộng rãi, với quy trình tách chiết và thu hồi nucleic acid đơn giản, thời gian thực hiện nhanh. Hầu hết các kit trên thị trường thiết kế dựa vào nguyên lý bám dính nucleic acid lên pha rắn silica trong môi trường chứa các muối chaotropic. Các phần còn sót lại được rửa sạch và cuối cùng thu hồi nucleic acid từ màng silica trong dung dịch nồng độ muối thấp. Với nhiều loại hạt từ tính trên thị trường, cùng các hóa chất bề mặt có chức năng khác nhau để bắt giữ và tinh sạch nucleic acid ngày càng phổ biến, giúp loại bỏ quá trình ly tâm. Trong phương pháp này, một nam châm sử dụng để bắt giữ hạt từ tính sang một bên của thành tube, loại bỏ dịch nổi trong suốt quá trình rửa và ly giải. Mặc dù, phương pháp tách chiết nucleic acid bằng hạt từ tính có thời gian thực hiện nhanh (khoảng 10 phút) và không yêu cầu thiết bị sử dụng điện, tuy nhiên kỹ thuật này vẫn khá khó khăn và hạn chế khi thực hiện bên ngoài môi trường phòng thí nghiệm. 

Trong các nghiên cứu gần đây về phương pháp tách chiết nucleic acid sử dụng các loại màng khác nhau bao gồm: aluminium oxide, cellulose-based Flinders Technology Associates (FTA) cards (GE Healthcare, Mỹ), và silica-based Fusion 5 filters (GE Healthcare, Mỹ). Những cải tiến trên giúp quá trình tách chiết nucleic acid đơn giản và nhanh hơn rất nhiều bằng cách loại bỏ bước ly giải nucleic acid riêng biệt; thay vào đó nucleic acid được ly giải trực tiếp vào dung dịch master mix. Đây là một lợi thế so với nhiều kỹ thuật tách chiết bằng pha rắn khác vì hóa chất trên bề mặt pha rắn hoặc các thuốc thử còn sót lại gắn với chúng (ví dụ như: ethanol, muối chaotropic) có thể gây ức chế quá trình nhân bản DNA. Mặc dù phương pháp này loại bỏ được bước ly giải nhưng các bước khác trong quy trình này đều yêu cầu thiết lập thí nghiệm tương đối phức tạp gồm nhiều bước pipet, và sử dụng các thiết bị điện; do đó kỹ thuật vẫn còn hạn chế khi thực hiện các kỹ thuật xét nghiệm tại chỗ (point-of care). 

Trong bài viết sau, chúng tôi sẽ giới thiệu đến các bạn một phương pháp tách chiết nucleic acid đơn giản, giá thành rẻ, không yêu cầu thiết bị thí nghiệm, và có tính di động cao, phù hợp sử dụng cả trong và ngoài phòng thí nghiệm. Phương pháp tách chiết dựa trên nguyên lý bám dính DNA lên màng cellulose (Cellulose-base), thực hiện chỉ trong vòng 30 giây. Các bạn hãy cùng chúng tôi đón chờ nhé. 

Nguồn tham khảo: Zou Y et al (2017) Nucleic acid purification from plants, animals, and microbes in under 30 seconds. PLoS Biol 15(11).