El mejor equipo de extracción de ARN para pruebas de SARS-CoV-2

¿Está su laboratorio o centro de pruebas médicas equipado con la mejor máquina de extracción de ARN para pruebas rápidas y para garantizar resultados precisos en general?

Esperamos que esto haya respondido sí a la pregunta anterior, y si no está utilizando las mejores máquinas de extracción de ARN para la prueba de COVID-19, lea esta guía.

Por mucho que hayas oído hablar de los muchos tipos de equipos costosos que podrías estar utilizando para hacer pruebas de COVID-19, necesitas las mejores de estas máquinas para realizar pruebas eficientes.

La COVID-19 o la enfermedad por coronavirus 2019 sigue siendo uno de los mayores desafíos para las poblaciones de todo el mundo. A medida que se implementan medidas para reducir la propagación, aumentar el número de personas vacunadas y buscar vacunas y posibles tratamientos más efectivos debido a la alta tasa de mutación, la enfermedad sigue siendo un gran problema. El coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo severo o SARS-CoV-2 causa la enfermedad COVID-19.

Hasta la fecha, las pruebas y la detección del virus causante de la enfermedad se realizan mediante la RT-PCR (reacción en cadena de la polimerasa con transcripción inversa), una prueba encargada por los CDC que detecta el ADN viral en la muestra. Lamentablemente, la RT-PCR no es 100 % eficaz debido a la extracción del ARN, que sigue siendo un importante cuello de botella en el proceso.

En su mayor parte, la simplificación de los procedimientos de prueba ha visto métodos que eluden la extracción de ARN mediante el uso de RT-PCR en muestras lizadas o inactivadas por calor. Si bien la inactivación por calor tuvo resultados buenos y fiables en general, los procesos de RT-PCR no solo consumen mucho tiempo y son laboriosos, sino que los pasos adicionales involucrados aumentan el margen de error. Esto ha llevado a un mayor énfasis en el uso de protocolos que involucran kits de purificación de ARN.

Teniendo esto en cuenta, no hace falta decir que el uso de máquinas de extracción de ARN aumentará la eficiencia de las pruebas de COVID-19. Aunque la extracción de ARN es una de las rutinas más nuevas, tiene una gran promesa de gran éxito en las pruebas de COVID-19/SARS-CoV-2.

¿Qué es la extracción de ARN?

El ADN y el ARN son los elementos esenciales para la expresión génica, pero también tienen diferencias estructurales, como sus diferencias de nombres. El ADN tiene doble cadena mientras que el ARN tiene cadena sencilla. Debido a las diferencias en las estructuras de estos ácidos nucleicos, es difícil aislar el ARN del ADN, entre otros componentes celulares. La extracción exitosa de ARN depende no solo de la eliminación o destrucción de las RNasas, que son las enzimas que degradan las moléculas de ARN, sino también de sistemas de alta tecnología para el manejo cuidadoso de las muestras de ARN extraídas.

Obtener ARN de la mejor calidad, el proceso más crítico en la mayoría de los procesos moleculares, incluida la RT-PCR, el aislamiento de ARN y la generación de los resultados más biológicamente relevantes y sensibles, significaría utilizar los mejores equipos o dispositivos de extracción de ARN.

En otras palabras, la extracción de ARN se refiere a la purificación del ARN de cadena simple a partir de las muestras biológicas/celulares recolectadas.

¿Cómo funciona la extracción de ARN?

A pesar de las estrechas similitudes estructurales entre los ácidos desoxirribonucleicos (ADN) y los ácidos ribonucleicos (ARN), los procedimientos de extracción que se aplican al ADN no funcionan para la extracción de ARN. Hay tres pasos principales involucrados:

1. Lisis celular e inhibición de RNasa
2. Eliminación de ADN
3. Aislamiento de ARN

Lisis celular y la inhibición de la actividad de RNasa (las enzimas que degradan las moléculas de ARN).

Los kits de extracción de ARN a menudo requieren la homogeneización del tejido de la muestra en un tampón compuesto por detergentes y un agente desnaturalizante para la RNasa que lise (descomponga) las células, inhibiendo la actividad de la RNasa. Este se considera el paso más importante en la extracción de ARN porque da como resultado la desactivación de la RNasa endógena.

Teniendo esto en cuenta, el proceso de extracción implica el uso de desnaturalizantes muy potentes como la sal de guanidinio que disgregará las células de la muestra al tiempo que solubiliza los componentes celulares y, posteriormente, desnaturaliza la RNasa endógena. Los principales agentes desnaturalizantes utilizados incluyen el cianato de guanidinio y también la sarcosina y el β-mercaptoetanol.

Eliminación de ADN.

Aquí, los componentes celulares lisados se someten a un tratamiento de las muestras celulares utilizando la enzima DNasa I, aunque existen opciones no enzimáticas. Algunos de estos métodos no enzimáticos implican el uso de componentes líquido-líquido o extracciones como soluciones eliminadoras de ADN genómico o extracciones en fase sólida que implican el uso de dispositivos conocidos como columnas de centrifugación eliminadoras de ADN genómico.  

Aislamiento del ARN total extraído.

A menudo, el ARN total obtenido contendrá ARNm de entre 1% y 5%. Tras la eliminación del ADN, se pueden emplear diferentes métodos para garantizar el aislamiento satisfactorio del ARN. Al igual que con la eliminación del ADN, existen diversos métodos de aislamiento del ARN. Las opciones más habituales son los kits comerciales, como los kits de extracción líquido-líquido elaborados con compuestos como TRIzol o fenol-cloroformo.

También existen métodos de extracción en fase sólida, y el método más común de aislamiento de ARN en fase sólida es la membrana a base de sílice o el uso de tecnologías de perlas paramagnéticas. La separación o aislamiento del ARN depende de centrífugas y soluciones de cloroformo y fenol que forman fases acuosas superiores con los ácidos nucleicos. La fase inferior de la centrífuga contiene las proteínas celulares.

Entonces, ¿a dónde va el ADN durante la extracción de ARN? Estos dos ácidos nucleicos se separan con éxito por la presencia de un pH que no es favorable para el ADN durante la fase acuosa. A menudo se añade acetato de sodio a la solución, creando un ambiente ácido que hace que el ADN sea orgánico mientras que el ARN permanece en una fase acuosa. Ten en cuenta que tanto el ARN como el ADN están en forma/fase acuosa/en condiciones neutras. Luego se añade isopropanol para la precipitación de las moléculas de ARN extraídas.

Por lo general, los kits de aislamiento de ARN son manuales, pero existen robots de manipulación de líquidos en configuraciones a gran escala que garantizan ensayos de alto rendimiento y altas tasas de rotación.

Tenga en cuenta, sin embargo, que a pesar del método de aislamiento de ARN utilizado, debe emplear las mejores herramientas para determinar con precisión la cantidad de ARN recuperado, especialmente antes del análisis posterior de la expresión génica, donde esta es la razón de la extracción de ARN. En general, la cantidad de ARN recolectado se hace posible a través de métodos como la fluorometría y la espectrofotometría; estos métodos son específicos para tintes de ARN y específicos para UV, respectivamente.

¿Cuál es la diferencia entre la extracción de ADN y la de ARN?

Existen muchas diferencias entre la extracción de ARN y ADN, pero la principal diferencia radica en los niveles de PH necesarios para la extracción de ARN o ADN.

La extracción de ADN ocurre en condiciones ligeramente alcalinas a un pH de 8, mientras que la extracción de ARN ocurre en condiciones ácidas a un pH de 4.7. La razón de las diferencias en el pH es que el ADN se desnaturaliza y posteriormente se mueve a una fase orgánica en condiciones ácidas. Por otro lado, el ARN sufre hidrólisis alcalina en condiciones alcalinas debido al 2’OH presente en el azúcar ribosa del ARN.

Con esta información en mente, la extracción de ADN y ARN implica dos procedimientos separados. También hay diferentes procedimientos involucrados en el aislamiento y purificación de ARN y ADN.

La otra diferencia entre la extracción de moléculas de ARN y ARN es que, mientras que el ADN extraído puede almacenarse en lotes para su uso posterior, la extracción de ARN solo debe realizarse cuando se necesita el ARN, razón por la cual la extracción de ARN tiene lugar antes del proceso posterior necesario. El almacenamiento de ARN solo es posible a -80 grados Celsius, mientras que el del ADN es a -20 grados Celsius para almacenamiento a largo plazo.

Ventajas y desventajas de los métodos de extracción de ADN/ARN

Ventajas

• Los métodos automatizados y avanzados de extracción de ADN y ARN garantizan un gran ahorro en tiempo y otros recursos necesarios.
• Con la pandemia global actual, los métodos de extracción de ADN nuevos/avanzados aseguran resultados confiables y rápidos.
• La extracción de ARN es esencial para analizar sangre y otros fluidos como el líquido cefalorraquídeo. El análisis de muestras con ADN y ARN da lugar a pruebas inhibidas debido al alto contenido de hemo y otras moléculas/constituyentes no identificados.

Desventajas

• Los métodos y máquinas de extracción de ADN y ARN son caros
• Algunos métodos son más efectivos que otros

La Mejor Máquina de Extracción de ARN del Mercado

Ahora que conocemos todo sobre el proceso de extracción de ARN, veamos algunas de las mejores máquinas de extracción. Estas máquinas de extracción de ARN son herramientas fantásticas necesarias en las pruebas de COVID-19, que dependen de las pruebas realizadas en las hebras de ARN de las hebras del SARS-CoV-2.

Sin embargo, lo mejor de invertir en las mejores máquinas de extracción de ARN es que estas máquinas garantizan la automatización de los procesos de extracción de ARN, ya sea a partir de tejidos o muestras celulares.

Dado que la integridad y pureza de las muestras de ARN extraído son los parámetros más cruciales en las pruebas de enfermedades (COVID-19), el uso de máquinas de extracción de ARN no solo garantiza la calidad, pureza e integridad de los extractos, sino que también reduce el riesgo y la velocidad de degradación del ARN. Las máquinas también simplifican el flujo de trabajo y mejoran la cantidad de ARN extraído.

Pero, ¿cuál es la mejor máquina o kit de extracción de ARN? ¿Qué se busca en los kits diseñados para la extracción de ARN?

Bueno, para empezar, el kit de aislamiento de ARN elegido debe tener la capacidad de recuperar todo el ARN necesario de las muestras a analizar, y el ARN aislado debe cumplir con ciertos estándares de calidad establecidos.

En términos de calidad, las muestras totales de ARN recolectadas deben ser:

Libre de contaminantes y proteínas que podrían inhibir pruebas y otros procesos posteriores para el análisis molecular

El ARN debe permanecer intacto y libre de nucleasas, ya que estas podrían causar la degradación del ARN.

El ARN debe estar libre de cualquier contaminación de ADN genómico.

Tenga en cuenta que, en general, el grado total de contaminación de la muestra por proteínas u otros tipos de contaminantes se determina mediante las relaciones de absorbancia a 260 y 280 nm. Y para que el ARN recolectado se considere puro, los valores totales del ARN recolectado deben ser superiores a 1.8. Este es también el ARN que es aceptable para los procesos posteriores, incluido el análisis molecular.

Encontrando la Mejor Máquina de Extracción de ARN. Comparación de las 10 Mejores Extracciones de ARN en pruebas de COVID-19 mediante RT-PCR en muestras de pacientes

1. Martín pescador flexible ($32,500.00)

El Kingfisher Flex es un sistema de extracción o purificación de ARN de 96 pocillos. Sus características más avanzadas ofrecen el nivel más versátil y alto de procesamiento automatizado de partículas magnéticas tanto para ARN como para ADN. También podría utilizarse para la purificación de células y proteínas de prácticamente cualquier fuente.

Esta máquina de extracción de ARN utiliza tecnología revolucionaria: tecnología de separación de partículas magnéticas, que garantiza la mejor calidad de ARN, grandes volúmenes recolectados y un alto nivel de reproducibilidad.

También está en la cima de nuestra lista debido a su alta eficiencia y al hecho de que tiene un alto rendimiento y la capacidad de procesar hasta 96 muestras en 20 minutos o menos.  

2. Martín Pescador Dúo Prime ($15,999.00)

Este sistema de purificación Duo es la otra máquina fiable de extracción de ARN que presume de un alto rendimiento y altos rendimientos en términos de calidad y cantidad de ARN o ADN. Funciona con la tecnología automatizada de perlas magnéticas utilizada para el aislamiento de ARN, y presume de un alto grado de eficiencia y reproducibilidad para muestras de hasta 5 ml.

Tiene un diseño compacto, lo que lo convierte en una opción ideal para su uso en laboratorios donde se necesita para la purificación y aislamiento de ARN, así como para el aislamiento celular y en proteómica. Luego está la lámpara UV incorporada que proporciona la descontaminación más eficaz y sencilla de muestras y resultados, sin mencionar los kits de aislamiento de ARN y ADN puros que son fáciles de usar. Estos kits son personalizables con la solución de software Thermo Scientific BindIt, registrada por Kingfisher.

También puede que le interese esta máquina porque su software operativo funciona en 8 idiomas y los protocolos se pueden desarrollar o modificar.

3. Chemagic 360 ($25,599.00)

El Chemagic 360 es una máquina de aislamiento de ARN desarrollada por PerkinElmer. Es una de las soluciones más flexibles utilizadas para la purificación automatizada de ácidos nucleicos. Viene lista para usar, es rápida y proporciona ARN de alta calidad. Se basa en la tecnología patentada de perlas magnéticas y es una excelente herramienta para la investigación científica en pruebas bacterianas y virales, tipificación HLA, genética humana y biobancos. Maneja volúmenes de muestra más grandes de entre 10 μl y 10 ml.

4. MagNA Pure 96 ($25,999.00)

Esta es una de las mejores máquinas robóticas de extracción de ARN. Cuenta con un rendimiento muy alto y está diseñada como una estación de trabajo independiente que funciona con un sistema totalmente automatizado. Este equipo podría funcionar bien para hasta 96 muestras que requieren aislamiento y purificación de ARN, y diagnóstico in vitro de las muestras de prueba.

Como un equipo que puede purificar ARN, ADN y ácidos nucleicos virales para virus como el SARS-CoV-2, esta sería una inversión que valdría la pena si está interesado. Utiliza tecnología de partículas magnéticas de vidrio y presenta varios protocolos preprogramados (software), todos ellos probados individualmente para cumplir con los diferentes requisitos de las muestras de ensayo. La calidad de los resultados es alta y confiable, y el ARN purificado resultante está listo para su uso en una amplia gama de aplicaciones científicas posteriores esenciales.

Y como sugiere el nombre MagNA Pure 96, esta máquina cuenta con la capacidad de procesar un máximo de 96 muestras. Estas muestras pueden estar en bandejas prellenadas con reactivos listos para usar, y también podrían tener códigos de barras. A diferencia de las máquinas de ARN como la Kingfisher Flex, que procesa las 96 muestras en no más de 20 minutos, esta tarda un poco más, y el mismo número de muestras de prueba se procesan en una hora. Como ventaja, se puede procesar un mayor número de tipos de muestras a la vez.

Además de esto, también disfrutarás del sistema de gestión más fluido con las funciones y características más intuitivas. También minimiza el riesgo de errores; es bastante estable contra la contaminación cruzada o la interferencia de diferentes sustancias.

5. QIAcube Connect ($21,500.00)

En cuanto a la extracción, aislamiento y purificación de ARN de la mejor calidad, QIAcube presume del mayor nivel de rendimiento gracias a su diseño totalmente automatizado que incorpora el sistema de columnas de centrifugación para la extracción de ARN. Con las columnas de centrifugación de fase sólida, no tendrá que cambiar la química de los componentes y obtendrá resultados de inmediato.

Es una de las opciones más robustas en el ámbito de las máquinas de extracción de ARN, ya que permite la automatización sencilla de al menos 80 kits QIAGEN (de prueba). Además, ejecuta más de 140 protocolos estándar para el procesamiento de muestras de ARN, ADN y proteínas. Y gracias al protocolo de personalización opcional incorporado, tiene capacidad para más de 3000 protocolos.

El QIAcube Connect cuenta con un agitador calefactado, una centrífuga, una pinza robótica y un sistema de pipeteo que puede manejar al menos 80 kits en sus sistemas operativos más básicos. También dispone de un sistema de descontaminación UV incorporado para prevenir la contaminación cruzada entre las muestras. Además, es fácil de usar.

6. TissueLyser II ($3,100.00)

Si está buscando una máquina de extracción de ácidos nucleicos que ofrezca un proceso de interrupción de muestras seguro y conveniente, con un rendimiento alto o medio, la TissueLyser II podría ser la solución ideal para usted. Permite la interrupción de muestras de manera fácil y rápida para un análisis molecular rápido y preciso.

Los kits de adaptadores incorporados aseguran el nivel más optimizado de disrupción de muestras. Luego está el hecho de que también permite resultados reproducibles incluso para las células y tejidos más difíciles de lisar.

Tenga en cuenta que la lisis celular/tisular se produce gracias a la agitación a alta velocidad de los tubos de plástico con las muestras. La cuenta de vidrio, el carburo de tungsteno o el acero inoxidable son los responsables de la agitación. Y con los juegos de adaptadores adecuados en uso, se procesan entre 48 y 192 muestras.

7. LabChip GX ($5,500.00)

La otra herramienta de extracción de ácidos nucleicos es la opción ideal para la cuantificación y dimensionamiento de ARN y ADN. Produce resultados muy rápidos gracias a su procesamiento basado en el método automatizado de electroforesis capilar para la separación de ARN/ADN. La función táctil LabChip GX facilita su uso.

También puede que le guste porque utiliza un tipo de tecnología adicional llamada tecnología de microfluidos de analizador de ácidos nucleicos que garantiza la generación de datos altamente reproducibles y de alta resolución. Como resultado, es la opción ideal para el análisis de fragmentos de ADN y ARN que incluye ADN libre de células o sin células, bibliotecas libres de PCR y ADN aislado de muestras FFPE.

La mejor parte es que funciona bien en la detección de materiales de origen de ácidos nucleicos para el virus SARS-CoV-2 y el desarrollo de vacunas, sin mencionar su uso en la calificación y cuantificación del análisis de fragmentos de CRISPR.

8. Eco 525 ($25,999.00)

El Echo 525 Acoustic Liquid Handler es una parte importante de las máquinas de extracción de ARN. Permite la transferencia acústica de las transferencias a base de agua.

El Echo 525 ha sido diseñado para su uso en muestras genómicas, transferencias bioquímicas y de reactivos. Algunas de las ventajas asociadas a su uso incluyen la mejora de la calidad de los datos, al tiempo que ahorra en el coste de los reactivos. También es el depósito perfecto para el manejo de transferencias de reactivos en volúmenes mayores.

9. epMotion 5075 LH ($6,999.00)

El pipeteo automatizado es importante en la extracción y purificación de ARN, y este epMotion 5075 ofrece el mejor sistema automatizado para la manipulación de líquidos. Se utiliza de forma ideal para agitar, enfriar y calentar muestras, así como reactivos. Gracias al módulo TMX incorporado, puede cargar o descargar este sistema de manipulación de líquidos utilizando una pinza antes de pipetear la muestra en el mezclador antes y después de los pasos de mezcla. El módulo está completamente automatizado.

10. EZ1 Advanced XL$2,999.00)

Esta herramienta de extracción de ARN funciona bien en los procesos automatizados de purificación de ácidos nucleicos. Se utiliza para procesar un máximo de 14 muestras forenses, humanas y moleculares (diagnósticas).

Este equipo permite la purificación de secuencias de ARN y ADN genómico de alta calidad, incluso a partir de la más amplia gama de muestras. El rendimiento no es tan alto como el que se observa en máquinas más grandes como la Kingfisher flex, esta máquina solo maneja 14 muestras en cada ejecución/sesión. Tiene una lámpara UV incorporada para minimizar el riesgo de contaminación.

CONCLUSIÓN

La extracción de ARN es esencial para el diagnóstico de enfermedades, especialmente para el coronavirus SARS-CoV-2 que causa la enfermedad COVID-19. Si bien la RT-PCR es un método eficaz, es costoso y los resultados no se obtienen tan rápido. Con las máquinas de extracción de ARN, los resultados se obtienen rápidamente, y el volumen y la calidad del ARN recolectado son excelentes y pueden usarse para otras pruebas moleculares y análisis genómicos.

Para disfrutar de estos beneficios, las 10 máquinas de extracción de ARN recomendadas anteriormente serían un buen punto de partida para su búsqueda mientras busca mejorar el rendimiento y la eficiencia de su laboratorio.