磁珠在核酸提取中

注意：本文仅为网络信息汇总，正确性有待商榷

磁珠

磁珠内层结构略过；其外包裹四氧化三铁，为磁性来源；再外包裹高分子材料，其上偶联不同官能团。一般依据官能团不同，分为硅羟基磁珠，羧基磁珠，氨基/咪唑基磁珠和其他带正电磁珠。他们分别存在不同特性。

基本原理（基于硅羟基磁珠，羧基磁珠等带负电的）

首先是磁珠和DNA吸附，其中相互作用目前尚无定论，主流学说为盐桥理论。（硅羟基、羧基）磁珠表面带负电；DNA的磷酸基团带负电，若在PEG则会夺取DNA分子外水化层而加强这一过程。在溶液中高浓度的正离子可以与两边的负电性基团结合，成为‘盐桥’。另外疏水作用，氢键等也都是促进吸附的因素。

洗涤一般使用75-85%的乙醇溶液。这时盐被洗去，理论上会破坏盐桥，不过DNA并不容易溶解在此浓度乙醇中，他们沉积在磁珠周围，因此还是不易脱落。这里乙醇浓度很重要，浓度高时，体系中的水更少，因此清洗盐离子的能力减弱，但DNA回收率高；浓度低时可以更好洗去盐离子，但DNA损失变大。

在洗脱前要先晾干残留的乙醇。注意晾干时磁珠表面无光泽即可，过度干燥，体系失水过多，会导致磁珠DNA进一步聚集，最终DNA很难回溶到水中，影响回收率。

之后使用水或者TE缓冲液即可洗脱，因为此时体系中已经无法形成电桥的结构。

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对于带正电的磁珠，是通过调节pH实现核酸分子在磁珠表面的可逆结合。

其他要点

硅羟基磁珠和羧基磁珠的不同

硅羟基磁珠适合高浓度盐体系，如NaI、NaClO4、GuHCl、GuSCN等盐。
其一般含有二氧化硅，因此用这种磁珠时体系的pH不能太高，一般不高于9。但二氧化硅磁性微球抗机械强度强，化学稳定性比较好。

羧基磁珠适合PEG和NaCl的体系。而且他们会令核酸分子从伸展的构象逐渐蜷缩成小球状，其上的负电荷也大部分被屏蔽掉，促使核酸分子吸附到磁珠上。（这种构象变化似乎在普通条件下也会发生，而且核酸分子越大越有变化的倾向，这也是一般情况下磁珠会优先吸附较长核酸片段的原因）通过以上性质，则可以实现片段筛选。
另外，羧基磁珠具有超顺磁性、快速磁响应性、高羧基含量、单分散性和亚微米尺度粒径等特点，能够在特殊化学试剂（如EDC）的作用下将多肽、蛋白、寡聚核苷酸等生物配体共价偶联到微球表面。

磁珠尺寸

尺寸越小悬浮性越好，但磁响应会减弱（磁铁吸得慢）。

pH的影响

除了上述硅羟基磁珠的特性外，pH会影响DNA和Si（硅）的带电性。pH3-9条件下，DNA一般带负电；pH5-7时，pH越高，Si表面的邻位硅烷醇基团就越多（不知具体原理），越利于DNA吸附。而pH超过7时，吸附DNA的能力则下降。

其他

异丙醇挥发性低于乙醇，而且破坏水化层的能力比乙醇强。DNA在异丙醇中更难溶解。