上海净信非接触式超声破碎仪在RNA片段化中的应用：实验验证与效果分析

一、研究背景

在转录组测序（RNA-Seq）建库流程中，RNA片段化是至关重要的样品前处理步骤。高质量的RNA片段化能够确保建库文库的插入片段大小均匀、覆盖度均一，直接影响后续测序数据的质量与生物信息学分析的可靠性。

传统RNA片段化方法主要包括化学裂解法（如金属离子加热片段化）和超声破碎法。化学方法虽操作简便，但片段化均一性较差；接触式超声则存在交叉污染风险。本文通过实验验证净信非接触式超声破碎仪对总RNA的片段化效果，为该仪器在RNA-Seq建库前处理中的应用提供实验依据。

 

二、实验材料与方法

实验材料：小鼠肝脏细胞提取的总RNA，浓度200 ng/μL

主要仪器：净信非接触式超声破碎仪、电泳槽、离心机、凝胶成像仪

实验目的：探究不同超声时间对RNA的破碎效果，通过琼脂糖凝胶电泳评估RNA完整性变化，实现RNA主要片段破碎，满足下游建库测序需求

三、实验流程

1.将实验组RNA吸取10 μL加入2×RNA Loading Buffer混匀离心，利用1%琼脂糖凝胶电泳验证，确保RNA无降解和污染。

2.仪器预冷：超声仪预冷至2℃，清洗样品槽确保干净无污染。

3.样品准备：用无酶枪头转移10 μL总RNA分别至200 μL无酶EP管中，标记为A、A-3、A-6、A-9备用。

4.装样运行：机器降至2℃以下开始装样，按设定参数运行不同时间梯度。

5.电泳检测：制作1%-2%琼脂糖凝胶，180 V电泳25 min后凝胶成像分析。

 

四、实验结果

 

RNA完整性验证（上图）：对照组RNA电泳显示清晰的28S和18S rRNA两条主带，表明RNA完整性良好，无显著降解，可用于后续片段化实验。

 

不同时间梯度片段化结果（上图）：

A组（对照组） ：电泳条带清晰，28S和18S rRNA条带分明，表明RNA完整性好，无自发降解。

A-3组（短时超声） ：电泳条带模糊，主条带消失，下方出现弥散状小片段条带，提示RNA已发生有效破碎，大片段被剪切成较小片段。

A-6组（中时超声） ：主条带完全消失，小片段区域亮度递增，说明随着超声时间延长，大片段持续破碎为小片段，片段化程度进一步加深。

结果解读：电泳图中出现的小片段产物正是片段化所需的目标产物。从对照组到A-3、A-6组的变化趋势表明：通过调整超声时间，可实现对RNA片段化程度的精确控制——短时超声即可实现有效片段化，延长超声时间则碎片化程度加深，这一梯度趋势可满足不同建库试剂盒对插入片段大小的差异化要求。

五、结论

1.有效性：超声破碎后RNA主条带消失、小片段出现，证明该仪器能高效完成RNA片段化。

2.可控性：不同超声时间梯度对应的片段化程度呈现明确的递增趋势，通过时间参数可精确控制片段化效果。

3.适用性：破碎产物可模拟建库测序所需的RNA片段化步骤，适用于RNA-Seq建库前处理。

4.温控保障：水浴低温条件有效防止超声过程中的热效应导致RNA非特异性降解。

六、应用场景

净信非接触式超声破碎仪适用于以下应用方向：

RNA-Seq建库前处理：将总RNA打断至适宜片段范围（如200-500 nt），满足主流建库试剂盒插入片段要求

DNA片段化：用于染色质免疫共沉淀测序（ChIP-seq）等建库流程中的DNA片段化

蛋白质提取前处理：破碎细胞/组织，释放胞内蛋白质用于Western Blot、质谱等分析

细菌/细胞破碎：非接触式破碎细菌、酵母及哺乳动物细胞，提取核酸或蛋白

均质化处理：乳化、分散、均质等样品前处理应用

七、结语

本次RNA片段化验证实验表明，净信非接触式超声破碎仪在转录组测序前处理中具备有效性、可控性与适用性。非接触式设计杜绝交叉污染，可调参数实现精准控制，温控系统保障样品完整性，可作为RNA-Seq建库前处理的备选工具。