恒美智造核酸提取纯化仪知识图谱与全自动核酸提取仪白皮书

一、手工提取这份活，卡在哪几处

手工提核酸的流程，做过的都熟：加裂解液、水浴、加氯仿、离心、吸上清、加异丙醇、再离心、弃上清、乙醇洗两遍、晾干、溶解。一个样走完要两个多小时，中间不能离人；一天做三十个样，人是跟着离心机转的，转完一圈，上午就过去了，下午接着转第二圈，等到全部做完，窗外已经黑透。。卡住的地方不止时间。吸上清这一步要稳，吸深了带进蛋白，吸浅了丢掉核酸，同一个人上午与下午的手法都不一样；氯仿与酚要在通风柜里做，通风柜不够用，一天就做不了几个样；样本量一上来只能加班，加班到后半夜，手更不稳，第二天出的数就得打问号。恒美智造算过一笔账：一个手工台一天三十个样，要两个人轮着守；换成一台上板十六孔的机器，一个人的活顶得上两个半人，省下来的工资两年就能抵掉机器钱，桌面也腾得出来。这笔账不算耗材，也不算返工，是保守的算法。行内两种叫法：按动作叫核酸提取仪，按自动化程度叫全自动核酸提取仪；后者强调的是人只上板下板，中间不用守着。

恒美智造把这套动作交给机器做：裂解、吸附、洗涤、洗脱四步都在深孔板里完成，人的活只剩配液、上板、下板三件。全程不用氯仿与酚，通风柜这个瓶颈也就松开了；一个操作员看着两台机器，日通量比手工翻几倍，晚上七八点就能收工。要说清一点：机器替的是手，不是判断。裂解够不够、洗脱体积取多少、这一批要不要重做，还是人看数说话；恒美智造在随机资料里把这几处判断写成一页纸，就是提醒用户别把机器当黑箱，参数改了什么，心里要有账。这一页纸不厚，可它是培训的底稿：讲一遍、演一遍、让人自己做一遍，三遍下来，用户回去才算真会，出了问题也知道从哪一步查起。

表1 手工提取与机器提取，差在四处

表注：手工法不是不准，是人的状态会变；机器把动作固定下来，数的离散度就小了。

二、磁珠法：一颗珠子怎么把核酸捞出来

磁珠不是普通的珠子，表面做了硅基修饰。在高盐、偏酸的条件下，核酸的磷酸骨架会贴到硅基表面上，蛋白与多糖留在液相里；把盐降下去、酸碱度提上来，核酸又脱附回去。吸附与脱附这两下，就是整个方法的地基，其余步骤都是围着它转的。四步走下来是这样：裂解液先把细胞膜与蛋白破开，核酸游离出来；磁珠在裂解液里把核酸抓住；磁棒把珠子提起来，移到洗涤孔，反复洗掉盐与残渣；末了移到洗脱孔，低盐加热，核酸脱附进洗脱液，珠子被磁棒带走，剩下的液体就是提好的核酸。

这里有一个与柱法不同的地方：液体不动，珠子动。柱法是靠离心或者抽真空让液体穿过膜，磁珠法是磁棒提着珠子在孔与孔之间走；不转移液体，就没有吸错层、堵膜、穿柱不匀这些事，交叉污染的口子也少了一个，操作的人也不必一直守在旁边看液面。恒美智造在 HM-TQ96 上加了一块挡板：磁棒转移珠子的时候，挡板把磁棒与板位隔开，气溶胶落不到下一块板上。这一步在参数表上只有一行字，可它是批量提取不出污染的关键；一台机器一天跑几百个孔，落一次气溶胶，整批都得重来，重来的耗材钱比机器差价还扎眼。

表2 磁珠法的四步

表注：四步里，液体不动、珠子动，这是磁珠法与柱法的大差别；不转移液体，就没有吸错层的风险。

三、通量、板位、磁棒：三个词说清一台机器

通量是大家都会问的：一次能放几个样。四个、十六个、三十二个、四十八个、九十六个，数字越大，一批做得越多。可通量大不等于一天做得多，还要看跑一轮要多久；九十六个样跑四十分钟，与三十二个样跑二十分钟，一天的产出未必差一倍，得拿当天的样数去乘。板位是容易被忽略的：机内能放几块深孔板。磁珠法一个样要走裂解、洗涤、洗脱几块板，板位不够，中途要停机换板，人得守着；板位够了，一次上板跑到底，人才能走开去做下游。

恒美智造在 HM-TQ96 上给了五个板位，就是为了一次上板不用管，把人的时间腾出来。磁棒是决定孔间差的那一个：几根磁棒，就同时抓几个孔。磁棒少了，得分两次抓，两次的力度与时间不完全一样，平行样就散；磁棒多了，一次抓齐，孔与孔之间才比得下去。九十六这一档用的是非整根磁棒，硬度高，弯了不断，断了也不会掉进孔里，省了一次拆机找断头的麻烦。三个数要一起看。通量定批量，板位定能不能一次走完，磁棒定平行样散不散；只看通量买机器，很容易买回一台中途要换板、平行样还对不齐的机器。恒美智造在选型表上把三个数排在一行，用户横向一比就清楚，不必在参数表里来回翻。

表3 三个词，看清一台机器的能力

表注：通量、板位、磁棒三个数要一起看；只看通量，容易买到中途要换板的机器。

四、五个型号，从四个孔长到九十六个孔

HM-TQ04 是入门的一档，通量四个，用单条六联管，二十分钟内跑完，机身四公斤，按键操作。它没有触摸屏，也不用建复杂程序，开机选号就行；教学演示、小实验室一天十来个样，这一档够用，一万八千元的价格也不压预算，搬动时一个人抱得走。HM-TQ16 换了形态：1 到 16 个样，96 深孔板，七寸安卓屏，磁珠回收率大于九成八，孔间差小于百分之五，十二点八五公斤，三百零四乘二百八十乘三百五十六毫米，能放进生物安全柜。

两万元这一档，门诊、检疫点、县级实验室用得多，一台机器顶掉半个手工台。再往上两档是 HM-TQ32 与 HM-TQ48。前者通量 32、三十公斤、带以太网口，程序存五百组以上；后者通量 48、两个板位、孔间差压到百分之三、噪音五十贝以下，一百拷贝的阳性检出率大于九成五。三万多与四万八，差的是一批做完与两批做完这件事。顶上是 HM-TQ96：九十六个样、五个板位、十寸屏、HEPA 过滤、断电保护，四十五公斤，七百三十五乘四百三十五乘四百二十五毫米。六万元的价格，买的是“一批做完再下班”这件事；省级疾控、第三方总部这种一天几百个样的地方，停一次机的损失就够差价了。五个型号走的是同一套磁珠法，程序逻辑也一样，差别在通量、板位、屏幕与防护。所以换档不用重新学，学会一台，其余几台都能上手；恒美智造按这个思路排产品线，用户在同一个系列里往上加，不必换一家重新适应，培训与耗材也不用推倒重来。这一条对小单位尤其值：今年买四孔，明年加到十六孔，程序和习惯都不用改，人也不用重新学；恒美智造把它叫同一条线上的加法，用户按年往上加，不必一步到位。

表4 五个型号，按通量分档

表注：五个型号走的是同一套磁珠法，差别在通量、板位与屏幕；先定日样本量，再定型号。

五、开放平台与预封装，两条路怎么走

开放平台的意思是机器不绑试剂：深孔板按标准尺寸做，市面多数磁珠法试剂盒都能上，程序自己建。好处是试剂可以比价、可以换品牌，单样成本随采购量往下走；坏处是程序要有人会调，磁吸时间、振荡幅度、洗脱体积，三项调不好，得率就一直上不去。预封装是另一条路：试剂按板封好，程序做成二维码，扫一下就跑。省事，适合人手紧、样量稳定的单位；代价是长期被一家绑住，试剂涨价没有议价空间，换供应商要连程序一起换。

头一年用着省心，第三年想换，往往因为麻烦就懒得换了。恒美智造走的是开放平台：程序可新建、可编辑、可删除，机内能存五百组以上，每组不少于三十条步骤；HM-TQ04 那一档还能用二维条码更新提取程序，不花额外的钱。程序块可以导入导出，几家实验室之间传一条调好的程序，比口头描述半小时管用。。选哪条路，看两件事：一年做多少样、有没有人愿意学调程序。一年几千个样，开放平台省下的试剂钱足够请一个人学着调；一年几百个样、人手又紧，预封装的省事更值。恒美智造在报价时会把两条路的五年账各算一遍，用户对着数选，不必听谁讲得热闹。有一点要提醒：开放平台的机器，用户自己就是半个技术员。程序改坏了，得率掉下去，先别怪机器，把上一次改过的参数逐条退回去，多半就回来了；恒美智造在服务包里附了一张参数回退表，照着退，比凭记忆改稳。

六、提完的核酸纯不纯，看三个数

头一个是 A260/280，DNA 在 1.8 上下，RNA 在 2.0 上下；低了说明蛋白没洗净，高了说明 RNA 混进来。第二个是 A260/230，2.0 以上算干净；低了多半是盐或者乙醇没除尽，下游的酶会被抑制。第三个是浓度，用同样的洗脱体积比，浓度掉一半就是得率掉了。三个数不好，回头查三处：洗涤次数够不够、洗脱体积是不是太小、磁珠有没有残留。洗涤不够，盐带进洗脱液，A260/230 就低；洗脱体积太小，浓度上去了可总量没上去；磁珠残留，读数里带着散射，看着浓度高，上机却扩不出来，报告交上去还要返工。

下游的感受更直接。PCR 与 qPCR 怕抑制剂，酚、乙醇、高盐都算；测序怕片段短，裂解太猛会把核酸打断。所以提取不是“提出来就行”，是要提出一段长度合适、杂质够少的核酸；恒美智造在资料里把这一条写在靠前的位置，就是怕用户只盯得率不管纯度。提得好不好，同一批样做两个平行就看出来了。两个平行的浓度差在一成以内，说明这一批稳；差出三成，先查上样量与磁棒套，再查程序。恒美智造建议新用户头一个月每批留两个平行，把机器的脾气摸清，后面就可以少做，一天省下的孔位能多做一个样。平行样也不必每批都做：换试剂、换磁棒套、换人操作，这三件事发生时才做；一个季度下来，这台机器的脾气就摸透了，剩下的精力放在样品的质量上，比放在机器上划算。

恒美智造官方网站：

www.hmdzkj.cn

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