人類(lèi)對(duì)核酸物質(zhì)的了解始于1869年，這一年Friederich Miescher從白細(xì)胞的細(xì)胞核中分離出一種他稱(chēng)之為“核素"的化學(xué)物質(zhì)，這是人類(lèi)歷史/上/第一次有目的地提取細(xì)胞內(nèi)的核物質(zhì)，然而當(dāng)時(shí)采用的方法十分簡(jiǎn)單，僅僅是通過(guò)改變?nèi)芤旱乃釅A度，核酸便從酸性溶液中沉淀出來(lái)。這也是最早對(duì)核酸性質(zhì)的描述，即是一種溶于堿性溶液，但不溶于酸性溶液的物質(zhì)。
1953年，Watson和Crick闡明了DNA的結(jié)構(gòu)，從此開(kāi)啟了分子生物學(xué)的元年。此后不久，出現(xiàn)了分離核酸的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室程序。1958年，發(fā)現(xiàn)DNA半保留復(fù)制原理的Meselson和Stahl開(kāi)創(chuàng)性地應(yīng)用密度梯度離心法獲得DNA。這種方法利用離心力場(chǎng)中各組分的浮力密度差不同的原理進(jìn)行DNA純化。由于銫離子（Cs）相對(duì)于水的密度更大，施加到CsCl溶液的超高離心力導(dǎo)至形成密度梯度。核酸在這個(gè)梯度上遷移，直到達(dá)到中性浮力，即等密度點(diǎn)。該方法具有以低成本提供非常純的高產(chǎn)DNA的優(yōu)點(diǎn)。
其它的液相純化方法還包括經(jīng)典的苯/酚-氯仿法、CTAB法等。
但直到二十世紀(jì)90年代，DNA提取仍然是耗時(shí)、繁瑣、低效率的操作。1989年，McCormick建立了一種用酚化的二氧化硅吸附去除蛋白質(zhì)的基因組DNA提取方法。它類(lèi)似經(jīng)典的酚/氯仿提取法，即用酚化的二氧化硅酚代替酚，這是最早出現(xiàn)的固相吸附提取方法。相比起液相抽提，固相吸附法的優(yōu)勢(shì)很明顯，因此傳統(tǒng)的液相分離提取核酸方法逐漸被以固相吸附支持物為基礎(chǔ)的新方法所取代。目前常見(jiàn)固相材料有硅膠、玻璃顆粒、硅藻土、陰離子交換載體等。但固相法通常需采取數(shù)次快速離心、真空抽濾等步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)分離，而且對(duì)于樣本需求量大，耗費(fèi)樣品較多，不便于高通量、自動(dòng)化操作，嚴(yán)重限制了在臨床基因診斷領(lǐng)域的應(yīng)用。
理想的核酸提取方法應(yīng)該滿(mǎn)足以下4個(gè)條件：
1）靈敏、快速、簡(jiǎn)單、重復(fù)性好；
2）產(chǎn)物純度較高，不影響后續(xù)步驟
3）環(huán)保、無(wú)毒害
4）無(wú)交叉污染風(fēng)險(xiǎn)
磁珠法提取
為了適應(yīng)現(xiàn)代分子生物學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)高通量、高靈敏度、自動(dòng)化操作的需要，磁珠法應(yīng)運(yùn)而生。第一個(gè)利用磁珠法提取DNA的并且在美國(guó)成功申請(qǐng)專(zhuān)/利的商品化試劑出現(xiàn)在1998年。磁珠法先通過(guò)裂解細(xì)胞，將游離出來(lái)的核酸分子特異地吸附到磁性顆粒表面，而蛋白質(zhì)、多糖等雜質(zhì)則留在溶液中；在外加磁場(chǎng)的作用下，磁性顆粒與液體分開(kāi)，棄除液體后，再經(jīng)洗脫即得到純化的核酸分子。
磁珠法利用了磁性顆?；钚曰鶊F(tuán)在一定條件下可與核酸結(jié)合和解離的原理，盡可能地避免了提取過(guò)程中核酸的丟失，還能很好地去除標(biāo)本中存在的干擾物質(zhì)（如血紅蛋白、膽/紅素及脂血等因素）影響，獲得質(zhì)量較高的核酸模板。隨著磁珠法提取技術(shù)的發(fā)展，DNA提取才真正開(kāi)始實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、快速化和自動(dòng)化。
而基于磁珠法提取的商業(yè)試劑盒也得到廣泛應(yīng)用。這種試劑盒不需要任何有機(jī)溶劑，無(wú)需重復(fù)離心，目前可以從全血、血清、血漿、唾液、尿液、糞便、腦脊液、組織和細(xì)胞中提取高質(zhì)量的DNA和RNA，且耗時(shí)更短、回收率更高。最顯/著的優(yōu)勢(shì)是可以通過(guò)機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)提取過(guò)程自動(dòng)化和無(wú)人源干擾。
近年來(lái)分子診斷技術(shù)快速發(fā)展，隨著基因測(cè)序等技術(shù)的成熟，成本進(jìn)一步降低，在臨床上的應(yīng)用也越來(lái)越普遍。分子診斷檢測(cè)的樣本類(lèi)型多達(dá)數(shù)十種，而處理后產(chǎn)物適用的檢測(cè)項(xiàng)目也涵蓋了熒光定量PCR、基因測(cè)序、基因芯片、生物質(zhì)譜等各類(lèi)分子生物學(xué)技術(shù)平臺(tái)。然而，無(wú)論是哪一類(lèi)檢測(cè)項(xiàng)目，準(zhǔn)確的檢驗(yàn)結(jié)果無(wú)疑依賴(lài)于高質(zhì)量的標(biāo)本及標(biāo)本前處理過(guò)程。因此臨床分子診斷自動(dòng)化趨勢(shì)將逐步在國(guó)內(nèi)臨床實(shí)驗(yàn)室成為主導(dǎo)，而自動(dòng)化首先將在目前手工操作較普及且對(duì)結(jié)果影響最大的核酸提取上實(shí)現(xiàn)。磁珠法提取試劑加自動(dòng)核酸提取儀，就成為解決臨床分子診斷樣品前處理的完/美組合。
然而，使用生物磁珠提取核酸的過(guò)程中，也存在著一些誤區(qū)。
誤區(qū)1：磁珠越多，提取效果越好
有很多老師喜歡在提取效果不佳的時(shí)候，增加磁珠的用量，認(rèn)為磁珠多加一點(diǎn)，就能吸上更多的核酸，不得不說(shuō)這種想法是不可取的。
磁珠的主要特點(diǎn)是既可以分散于液體中，也可以在外加磁場(chǎng)作用下以固態(tài)方式和液相分離，任何試劑體系，磁珠和液體的比例都應(yīng)該是有一定閾值的，超過(guò)一定的比例，過(guò)多的磁珠將因?yàn)闊o(wú)法均勻分散于液體中，而喪失其分散的特性，也使得洗滌過(guò)程中無(wú)法充分增加核酸磁珠和液體接觸的效率。
而過(guò)量的磁珠也會(huì)吸附更多的雜質(zhì)，對(duì)于除雜的效果影響非常大。甚至有些時(shí)候，過(guò)多的磁珠會(huì)吸附蛋白酶、溶/菌酶等在液體體系中起主要作用的功能成分，導(dǎo)至整個(gè)試劑盒效率低下。有很多時(shí)候，在提取效果不佳的時(shí)候，減少磁珠使用量，反而是提升提取效果的*途徑。
通常情況下，磁珠法試劑盒給出的參考磁珠用量都是略微過(guò)量的，因此需要增加磁珠用量改善吸附效率的情況并不多，但如果確定是磁珠用量不足導(dǎo)至的提取效果不好，是可以在一定范圍內(nèi)通過(guò)增加磁珠用量來(lái)改善提取效果的。
誤區(qū)2：試劑使用的越多，提取效果越好
裂解效果不好?多加點(diǎn)裂解液。洗滌效果不好?多加點(diǎn)洗滌液。這是很多客戶(hù)在使用試劑盒中的慣性思維。
但是對(duì)于磁珠法而言，每增加一部分液體體積，就減少了更多的磁珠碰撞幾率，而降低磁珠碰撞幾率，會(huì)導(dǎo)至吸附率的大幅度下降。所以很多時(shí)候，雖然增加裂解液和洗滌液確實(shí)能夠起到增強(qiáng)裂解和增強(qiáng)洗滌的作用，但磁珠法提取的核心是磁珠吸附核酸的效率，無(wú)法保證磁珠碰撞效率是不能保證核酸提取效率的，所以單純?cè)黾釉噭┦褂昧扛纳铺崛⌒Ч⒉灰欢?有效。
誤區(qū)3:洗滌次數(shù)越多，提取效果越好
提取得到的核酸雜質(zhì)過(guò)多時(shí)，使用者會(huì)考慮多進(jìn)行幾次洗滌，以得到更為純凈的核酸。增加洗滌次數(shù)確實(shí)有利于提純核酸，但考慮到每次洗滌都會(huì)損失一定量的核酸，且增加了核酸斷裂水解的可能性，所以一般來(lái)說(shuō)洗滌次數(shù)控制在2~4次為宜。
誤區(qū)4:樣本取用的越多，提取效果越好
在樣本不夠新鮮或者核酸含量本身就很少的情況下，往往核酸提取效果不好，很多老師就會(huì)采用多取樣本的方式增加核酸提取量。
但簡(jiǎn)單地增加樣本取樣量，有時(shí)會(huì)引入過(guò)多的雜質(zhì)，超出裂解液裂解能力，也會(huì)使提取效率降低，所以并不推薦通過(guò)簡(jiǎn)單的增加樣本取樣量的方式來(lái)達(dá)到增加提取量的目的。
如果確實(shí)是由于樣本量不足而引起的提取量過(guò)低，建議在前處理先經(jīng)過(guò)富集或者濃縮步驟再開(kāi)始提取?；蛘咴黾恿呀獾?性，使更多的核酸暴露出來(lái)也是一種解決方法。
誤區(qū)5:某一種磁珠好，就應(yīng)該在所有試驗(yàn)中效果都好
磁珠的種類(lèi)是多種多樣的，粒徑大小不同，分散性不同，磁響應(yīng)時(shí)間不同，包被基礎(chǔ)基質(zhì)不同，外層修飾官能團(tuán)不同，包被密度不同，官能團(tuán)臂長(zhǎng)不同，會(huì)導(dǎo)至磁珠特性千差萬(wàn)別。
所以不同磁珠所適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)和體系也是不同的。就像同樣是核酸提取的試劑，配方也并不*相同，同樣應(yīng)用于核酸提取的磁珠，性質(zhì)也并非*一致。
有的磁珠在常量核酸提取中表現(xiàn)出了更高的吸附效率，有的磁珠更適用于微量核酸提取。有的磁珠適合偏酸性系列的試劑體系，有的磁珠適合偏堿性系列的試劑體系。有的磁珠磁響應(yīng)性好但是沉降速度快，更適合磁棒式自動(dòng)提取儀;有的磁珠沉降速度慢但是磁響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，更適合移液式自動(dòng)提取儀。
很少有一種磁珠能適用于所有實(shí)驗(yàn)的情況，除了固定的試劑盒配合，多數(shù)情況下，磁珠和試劑體系都要做一定時(shí)間的配合調(diào)整。
誤區(qū)6：和某種試劑盒對(duì)比效果不好，就是磁珠不好
很多客戶(hù)在篩選磁珠過(guò)程中都是在已經(jīng)成熟試劑體系下，簡(jiǎn)單地等量替換磁珠，用于比較磁珠效果。
這樣就會(huì)很容易得出某種磁珠效果不好的結(jié)論，但實(shí)際上，由于不同磁珠適合的體系和用量是不同的，往往需要調(diào)整過(guò)后才能獲得更好的提取效果。
