Beste RNA-extractiemachine in SARS CoV 2-testen

Is uw laboratorium of medische testfaciliteit uitgerust met de beste RNA-extractiemachine voor snelle tests en om overal nauwkeurige resultaten te garanderen?

We hopen dat de vraag hierboven met ja is beantwoord, en als u niet de beste RNA-extractiemachines gebruikt om te testen op COVID-19, lees dan deze gids.

Hoewel je misschien hebt gehoord van de vele soorten dure apparatuur die je zou kunnen gebruiken om COVID-19 te testen, heb je de beste van deze machines nodig voor efficiënte tests.

COVID-19 of de coronavirusziekte 2019 blijft een van de grootste uitdagingen voor bevolkingen wereldwijd. Terwijl maatregelen worden genomen om de verspreiding te verminderen, het aantal gevaccineerde personen te verhogen en te zoeken naar effectievere vaccins en mogelijk behandelingen vanwege het hoge mutatiepercentage, is de ziekte nog steeds een groot probleem. Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 of SARS-CoV-2 veroorzaakt de COVID-19 ziekte.

Tot op heden worden tests en detectie van het ziekteverwekkende virus uitgevoerd via RT-PCR (Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction), een door het CDC in opdracht gegeven test die viraal DNA in het monster opspoort. Helaas is RT-PCR niet 100% efficiënt vanwege de RNA-extractie, die een groot knelpunt in het proces blijft vormen.

Voor het overgrote deel heeft de vereenvoudiging van de testprocedures geleid tot methoden die de extractie van RNA omzeilen door gebruik te maken van RT-PCR op gelyste of hitte-geïnactiveerde monsters. Hoewel hitte-inactivatie over het algemeen goede en betrouwbare resultaten opleverde, zijn RT-PCR-processen niet alleen tijdrovend en bewerkelijk, maar verhogen de extra stappen de foutmarge. Dit heeft geleid tot een grotere nadruk op het gebruik van protocollen waarbij RNA-zuiveringskits worden gebruikt.

Met dit in gedachten is het vanzelfsprekend dat het gebruik van RNA-extractiemachines de efficiëntie van COVID-19-testen zal verhogen. Hoewel RNA-extractie een van de nieuwere routines is, biedt het veelbelovende mogelijkheden voor groot succes bij COVID-19 / SARS-CoV-2-testen.

Wat is RNA-extractie?

DNA en RNA zijn de essentiële elementen voor genexpressie, maar ze zien er ook structureel anders uit, net als hun namen. DNA is dubbelstrengs, terwijl RNA enkelstrengs is. Vanwege de verschillen in de structuren van deze nucleïnezuren is het, naast andere cellulaire componenten, moeilijk om RNA uit DNA te isoleren. Succesvolle RNA-extractie hangt niet alleen af van het verwijderen of vernietigen van RNases, de enzymen die RNA-moleculen afbreken, maar ook van hightechsystemen voor zorgvuldige omgang met de geëxtraheerde RNA-monsters.

Het verkrijgen van de beste kwaliteit RNA, het meest cruciale proces in de meeste moleculaire processen, waaronder RT-PCR, RNA-isolatie en het genereren van de meest biologisch relevante en gevoelige resultaten, zou betekenen dat de beste RNA-extractieapparatuur of -apparaten worden gebruikt.

Met andere woorden, RNA-extractie verwijst naar het zuiveren van enkelstrengs RNA uit de verzamelde biologische/cellulaire monsters.

Hoe werkt RNA-extractie?

Ondanks de nauwe structurele overeenkomsten tussen deoxyribonucleïnezuur (DNA) en ribonucleïnezuur (RNA), werken extractieprocedures die voor DNA worden gebruikt niet voor RNA-extractie. Er zijn drie hoofdfasen bij betrokken:

1. Cellysis & RNase-remming
2. DNA Verwijdering
3. RNA-isolatie

Cellysis en de inhibitie van de activiteit van RNase (de enzymen die RNA-moleculen afbreken).

De RNA-extractiekits vereisen vaak de homogenisatie van het monsterweefsel in een buffer die bestaat uit detergenten en een denaturerend middel voor RNase dat de cellen zal lyseren (afbreken), waardoor de activiteit van RNase wordt geremd. Dit wordt beschouwd als de belangrijkste stap bij RNA-extractie omdat het resulteert in de deactivatie van het endogene RNase.

Met dit in gedachten, omvat het extractieproces het gebruik van zeer sterke denaturanten zoals guanidiniumzout, die de celdeeltjes van het monster zullen verstoren, terwijl de componenten van de cellen worden opgelost en vervolgens de endogene RNase worden gedenatureerd. De belangrijkste gebruikte denaturerende middelen zijn guanidiniumcyanaten, maar ook sarcosine en β-mercaptoethanol.

DNA verwijdering.

Hier ondergaan de gelyste celcomponenten behandeling van de celmonsters met DNase I enzym, hoewel er ook niet-enzymatische opties bestaan. Sommige van deze niet-enzymatische methoden maken gebruik van vloeistof-vloeistofcomponenten of extracties, zoals gDNA-eliminatoroplossingen, of vaste-fase-extracties die gebruik maken van apparaten die bekend staan als gDNA-eliminator spin-kolommen.  

Isolatie van het totaal geëxtraheerde RNA.

Vaak bevat het verzamelde totale RNA zowel 1%- als 5%-mRNA. Na verwijdering van het DNA kunnen verschillende methoden worden toegepast om ervoor te zorgen dat het RNA succesvol wordt geïsoleerd. Net als bij DNA-verwijdering zijn er diverse methoden voor RNA-isolatie. De meest gangbare opties zijn commerciële kits, zoals de vloeistof-vloeistof-extractiekits op basis van verbindingen als TRIzol of fenol-chloroform.

Er zijn ook solid-phase-extractiemethoden beschikbaar, en de meest voorkomende solid-phase-RNA-isolatiemethode is ofwel een silica-gebaseerd membraan of het gebruik van paramagnetische kralentechnologieën. De scheiding of isolatie van RNA is afhankelijk van centrifuges en oplossingen van chloroform en fenol die een bovenste waterige fase vormen met de nucleïnezuren. De onderste fase uit de centrifuge bevat de cellulaire eiwitten.

Dus, waar gaat het DNA naartoe tijdens RNA-extractie? Deze twee nucleïnezuren worden succesvol gescheiden door de aanwezigheid van een PH die onvriendelijk is voor DNA tijdens de waterige fase. Natriumacetaat wordt vaak aan de oplossing toegevoegd, wat een zure omgeving creëert die DNA organisch maakt terwijl RNA in een waterige fase blijft. Houd er rekening mee dat zowel RNA als DNA in waterige vorm/fase/in neutrale omstandigheden aanwezig zijn. Vervolgens wordt isopropanol toegevoegd voor precipitatie van de geëxtraheerde RNA-moleculen.

Over het algemeen zijn de RNA-isolatiekits handmatig, maar er zijn vloeistofafhandelingsrobots in grootschalige opstellingen die zorgen voor high-throughput assays en hoge doorvoersnelheden.

Merk echter op dat, ondanks de gebruikte RNA-isolatiemethode, u de beste hulpmiddelen moet inzetten om de hoeveelheid van het teruggewonnen RNA nauwkeurig te bepalen, met name voor de downstream-analyse van genexpressie, waarvoor RNA-extractie de reden is. Over het algemeen wordt de hoeveelheid verzameld RNA bepaald met methoden zoals fluorometrie en spectrofotometrie – deze methoden zijn respectievelijk RNA-kleefstof-specifiek en UV-specifiek.

Wat is het verschil tussen de extractie van DNA en RNA?

Er zijn veel verschillen tussen de extractie van RNA en DNA, maar het belangrijkste verschil ligt in de PH-niveaus die nodig zijn voor de extractie van RNA of DNA.

DNA-extractie vindt plaats onder licht alkalische omstandigheden bij PH 8, terwijl RNA-extractie plaatsvindt onder zure omstandigheden bij PH 4.7. De reden voor de verschillen in de PH is dat DNA denatureert en vervolgens in zure omstandigheden naar een organische fase beweegt. Anderzijds ondergaat RNA alkalische hydrolyse in alkalische omstandigheden vanwege de 2’OH die aanwezig is in de ribosesuiker van RNA.

Met deze informatie in gedachten, omvat de extractie van DNA en RNA twee afzonderlijke procedures. Er zijn ook verschillende procedures betrokken bij de isolatie en zuivering van RNA en DNA.

Het andere verschil tussen de extractie van RNA-moleculen en RNA is dat, hoewel het geëxtraheerde DNA in batches kan worden opgeslagen voor later gebruik, de extractie van RNA alleen mag plaatsvinden wanneer het RNA nodig is, daarom vindt RNA-extractie plaats vóór het noodzakelijke downstreamproces. De opslag van RNA is alleen mogelijk bij -80 graden Celsius, terwijl die van DNA bij -20 graden Celsius is voor langdurige opslag.

Voor- en nadelen van DNA/RNA-extractiemethoden

Voordelen

• De geautomatiseerde en geavanceerde DNA- en RNA-extractiemethoden zorgen voor grote besparingen op het gebied van tijd en andere benodigde middelen.
• Met de huidige wereldwijde pandemie zorgen de nieuwe/geavanceerde extractiemethoden voor DNA en DNA voor betrouwbare en snelle resultaten.
• RNA-extractie is essentieel voor het testen van bloed en andere lichaamsvloeistoffen zoals het hersenvocht. Het testen van monsters met DNA en RNA betekent geremde tests door de hoge heemgehaltes en andere niet-geïdentificeerde moleculen/bestanddelen.

Nadelen

• De DNA- en RNA-extractiemethoden en machines zijn duur
• Sommige methoden zijn effectiever dan andere

Beste RNA-extractiemachine op de markt

Nu we alles weten over het RNA-extractieproces, laten we eens kijken naar enkele van de beste extractiemachines. Deze RNA-extractiemachines zijn geweldige hulpmiddelen die nodig zijn voor COVID-19-testen, die afhankelijk zijn van tests op de RNA-strengen van de SARS-CoV-2-strengen.

Het beste van investeren in de beste RNA-extractiemachines is echter dat deze machines de RNA-extractieprocessen automatiseren, zowel uit weefsels als celmonsters.

Met de integriteit en zuiverheid van de geëxtraheerde RNA-monsters als de meest cruciale parameters bij ziekte- (COVID-19) testen, zorgt het gebruik van RNA-extractiemachines niet alleen voor de kwaliteit, zuiverheid en integriteit van de extracten, maar verlaagt het ook het risico en de snelheid van RNA-degradatie. De machines vereenvoudigen ook de workflow en verbeteren tegelijkertijd de hoeveelheid geëxtraheerd RNA.

Maar welke is de beste RNA-extractiemachine of -kit? Waar let je op bij de kits die zijn ontworpen voor RNA-extractie?

Nou, om te beginnen moet de gekozen RNA-isolatiekit de capaciteit hebben om al het vereiste RNA van de te testen monsters te herstellen, en het geïsoleerde RNA moet voldoen aan bepaalde vastgestelde kwaliteitsnormen.

Wat betreft kwaliteit, moeten de verzamelde totale RNA-samples:

Vrij van contaminanten en eiwitten die tests en andere downstream processen voor moleculaire analyse zouden kunnen belemmeren

Het RNA moet intact en vrij van nucleasen blijven, omdat deze het RNA kunnen afbreken/degraderen.

Het RNA dient vrij te zijn van gDNA-contaminatie.

Houd er rekening mee dat over het algemeen de mate van monsterverontreiniging door eiwitten of andere soorten verontreinigingen wordt bepaald door de absorptieverhoudingen bij 260 en 280 nm. En om de verzamelde RNA als zuiver te beoordelen, moeten de totale waarden van het verzamelde RNA hoger zijn dan 1,8. Dit is ook het RNA dat acceptabel is voor downstreamprocessen, waaronder moleculaire analyse.

Het vinden van de beste RNA-extractiemachine. Vergelijking van de top 10 RNA-extractiemachines bij COVID-19-testen door RT-PCR uit te voeren in patiëntmonsters

1. Kingfisher Flex ($32,500.00)

De Kingfisher Flex is een 96-deep-well-head RNA-extractie- of zuiveringssysteem. De meest geavanceerde functies bieden het meest veelzijdige en hoogste niveau van geautomatiseerde magneetdeeltjesverwerking voor zowel RNA als DNA. Het kan ook worden gebruikt voor cel- en eiwitzuivering uit vrijwel elke bron.

Deze RNA-extractiemachine maakt gebruik van revolutionaire technologie – magnetische deeltjesscheidingsstechnologie, die zorgt voor RNA van de beste kwaliteit, grote opbrengsten en een hoge mate van reproduceerbaarheid.

Het staat ook bovenaan onze lijst vanwege de hoge efficiëntie en het feit dat het een hoge doorvoer heeft en de capaciteit om tot 96 monsters in 20 minuten of minder te verwerken.  

2. Kingfisher Duo Prime ($15,999.00)

Dit Duo-zuiveringssysteem is de andere betrouwbare RNA-extractiemachine die kan bogen op een hoge doorvoer en hoge opbrengsten wat betreft de kwaliteit en kwantiteit van RNA of DNA. Het werkt op basis van de geautomatiseerde magnetische bead-technologie die wordt gebruikt voor RNA-isolatie, en het kan bogen op een hoge mate van efficiëntie en reproduceerbaarheid voor monsters tot 5 ml.

Het heeft een compact ontwerp, wat betekent dat het een ideale optie is voor gebruik in laboratoria waar het nodig is voor RNA-zuivering en -isolatie, evenals celisolatie en in proteomica. Dan is er de ingebouwde UV-lamp die de meest effectieve en eenvoudige decontaminatie van monsters en resultaten levert, om nog maar te zwijgen van de eenvoudig te gebruiken Pure RNA- en DNA-isolatiekits. Deze kits zijn aanpasbaar met de gepatenteerde Thermo Scientific BindIt softwareoplossing van Kingfisher.

U kunt deze machine ook waarderen omdat de besturingssoftware in 8 talen draait en protocollen kunnen worden ontwikkeld of gewijzigd.

3. Chemagic 360 ($25,599.00)

De Chemagic 360 is een RNA-isolatiemachine ontwikkeld door PerkinElmer. Het is een van de meest flexibele oplossingen die worden gebruikt voor de geautomatiseerde zuivering van nucleïnezuren. Het is direct klaar voor gebruik, snel en levert u RNA van hoge kwaliteit op. Het is gebaseerd op de gepatenteerde magneetpareltechnologie en is een uitstekend hulpmiddel voor wetenschappelijk onderzoek in bacteriële en virusdiagnostiek, HLA-typing, humane genetica en biobanking. Het verwerkt grotere monster volumes van tussen 10 μl en 10 ML.

4. MagNA Pure 96 ($25,999.00)

Dit is een van de beste robotische extractiemachines voor RNA. Het biedt een zeer hoge doorvoer en is ontworpen als een op zichzelf staande werkstation dat draait op een volledig geautomatiseerd systeem. Deze apparatuur zou goed kunnen werken voor maximaal 96 monsters die RNA-isolatie en -zuivering vereisen en de in-vitrodiagnostiek van de testmonsters.

Als een stuk apparatuur dat RNA, DNA en virale nucleïsche zuren van virussen zoals SARS-CoV-2 kan zuiveren, zou dit een waardevolle investering voor u zijn als u geïnteresseerd bent. Het maakt gebruik van magneetglasdeeltjestechnologie en beschikt over verschillende voorgeprogrammeerde protocollen (software), die allemaal individueel zijn getest om te voldoen aan de verschillende eisen van de testmonsters. De kwaliteit van de resultaten is hoog en betrouwbaar, waarbij het resulterende gezuiverde RNA klaar is voor gebruik in een breed scala aan essentiële wetenschappelijke downstream toepassingen.

En zoals de naam al aangeeft, de MagNA Pure 96, beschikt deze machine over de capaciteit om maximaal 96 monsters te verwerken. Deze monsters kunnen in voorgevulde trays zitten met kant-en-klare reagentia, en ze kunnen ook van barcodes voorzien zijn. In tegenstelling tot RNA-machines zoals de Kingfisher Flex, die de 96 monsters in niet meer dan 20 minuten verwerkt, duurt dit hier wat langer, en wordt hetzelfde aantal testmonsters in een uur verwerkt. Aan de positieve kant kan een groter aantal monstertypes tegelijkertijd worden verwerkt.

Bovenop dit alles profiteert u ook van het meest naadloze beheersysteem met de meest intuïtieve functies en kenmerken. Het minimaliseert ook het risico op fouten; het is behoorlijk stabiel tegenover kruisbesmetting of interferentie door verschillende stoffen.

5. QIAcube Connect ($21,500.00)

Wat betreft de beste RNA-extractie, -isolatie en -zuivering, biedt de QIAcube het beste prestatieniveau dankzij het volledig geautomatiseerde ontwerp met het spin-column systeem voor RNA-extractie. Met de solid-phase spin-columns hoeft u de chemie van de componenten niet te veranderen en krijgt u onmiddellijk resultaten.

Het is een van de meest robuuste opties in het rijk van RNA-extractiemachines, omdat het gemakkelijke automatisering van ten minste 80 QIAGEN (test) kits mogelijk maakt. Bovendien draait het meer dan 140 standaardprotocollen voor de verwerking van RNA-, DNA- en eiwitmonsters. En dankzij het geïntegreerde optionele aanpassingsprotocol, heeft het de capaciteit voor meer dan 3000 protocollen.

De QIAcube Connect beschikt over een verwarmde shaker, een centrifuge, een robotarm en een pipetsysteem dat minimaal 80 kits kan verwerken in de meest eenvoudige operationele systemen. Er is ook een ingebouwd UV-licht decontaminatiesysteem om kruisbesmetting tussen de monsters te voorkomen. Het is ook eenvoudig te gebruiken.

6. TissueLyser II ($3,100.00)

Als u op zoek bent naar een nucleïnezuren extractiemachine die een veilig en gemakkelijk monsterverstooringsproces biedt voor monsters met een hoge of gemiddelde doorvoer, dan kan de TissueLyser II de ideale oplossing voor u zijn. Het maakt de eenvoudige en snelle monsterverstoring mogelijk voor snelle en nauwkeurige moleculaire analyse.

De meegeleverde adaptersets zorgen voor het meest geoptimaliseerde niveau van monsterverstoring. Daarnaast maakt het reproduceerbare resultaten mogelijk, zelfs voor de cellen en weefsels die het moeilijkst te lyseren zijn.

Merk op dat cel/weefsellysis plaatsvindt dankzij het snel schudden van de plastic buisjes met monsters. De glazen kraal, wolfraamcarbide of roestvrij staal zijn verantwoordelijk voor het schudden. En met de juiste adaptersets in gebruik, worden tussen 48 en 192 monsters verwerkt.

7. LabChip GX ($5,500.00)

Het andere nucleïnezuur-extractiegereedschap is de ideale optie voor het meten van de grootte en kwantificering van RNA en DNA. Het levert zeer snel resultaten dankzij de verwerking op basis van de geautomatiseerde capillaire elektroforesemethode voor RNA/DNA-scheiding. De LabChip GX Touch-functie maakt het gebruik ervan eenvoudig.

Je vindt het misschien ook prettig, omdat het een extra technologie gebruikt die bekend staat als microfluïdische technologie voor nucleïnezuuranalysatoren, wat zorgt voor de generatie van zeer reproduceerbare en gedetailleerde gegevens. Daarom is het de ideale optie voor DNA- en RNA-fragmentanalyse, waaronder celvrij of vrij van cellen DNA, PCR-vrije bibliotheken en DNA geïsoleerd uit FFPE-monsters.

Het beste deel is dat het goed werkt bij het screenen van nucleïnezuurbronnen voor het SARS-CoV-2-virus en bij de ontwikkeling van vaccins, om nog maar te zwijgen van het gebruik ervan bij de kwalificatie en kwantificatie van CRISPR-fragmentanalyse.

8. Echo 525 ($25,999.00)

De Echo 525 Acoustic Liquid Handler is een belangrijk onderdeel van de RNA-extractiemachines. Het maakt akoestische overdrachten van waterige oplossingen mogelijk.

De Echo 525 is ontworpen voor gebruik bij genomische monsters, biochemische en reagensoverdrachten. Enkele voordelen die gepaard gaan met het gebruik ervan zijn het verbeteren van de kwaliteit van de gegevens, zelfs terwijl het kosten bespaart op reagentia. Het is ook het perfecte reservoir voor het hanteren van reagensoverdrachten in grotere volumes.

9. epMotion 5075 LH ($6,999.00)

Geautomatiseerd pipetteren is belangrijk bij de extractie en zuivering van RNA, en de epMotion 5075 biedt het beste geautomatiseerde systeem voor vloeistofbehandeling. Het is ideaal voor het schudden, koelen en verwarmen van monsters, evenals reagentia. Dankzij de geïntegreerde TMX-module kunt u dit vloeistofbehandelingssysteem met een grijper laden of lossen, voordat u het monster voor en na de mengstappen naar de mixer pipetteert. De module is volledig geautomatiseerd.

10. EZ1 Geavanceerd XL$2,999.00)

Deze RNA-extractietool werkt goed in de geautomatiseerde zuiveringsprocessen voor nucleïnezuren. Je gebruikt hem om maximaal 14 forensische, menselijke en moleculaire (diagnostische) monsters te verwerken.

Dit apparaat maakt de zuivering van hoogwaardig RNA en genomische DNA-sequenties mogelijk, zelfs uit het breedste scala aan monsters. De doorvoer is niet zo hoog als die van grotere machines zoals de Kingfisher flex – dit apparaat kan slechts 14 monsters per run/sessie aan. Het heeft een ingebouwde UV-lamp om het risico op contaminatie te minimaliseren.

CONCLUSIE

RNA-extractie is essentieel voor de diagnose van ziekten, met name voor het SARS-CoV-2-coronavirus dat de ziekte COVID-19 veroorzaakt. Hoewel RT-PCR een effectieve methode is, is deze kostbaar en worden de resultaten niet zo snel verkregen. Met RNA-extractiemachines worden de resultaten snel verkregen, en is het volume en de kwaliteit van het verzamelde RNA groot en kan dit worden gebruikt voor andere moleculaire tests en genoomanalyses.

Om van deze voordelen te profiteren, zijn de 10 aanbevolen RNA-extractiemachines hierboven een goed startpunt voor uw zoektocht om de prestaties en efficiëntie van uw laboratorium te verbeteren.