150-200 bp精准命中：高通量声波基因组剪切仪的医院实测片段化条件筛选

一、引言

在二代测序（NGS）实验流程中，基因组DNA（gDNA）的片段化是建库的第一步，也是影响后续数据质量的关键环节。片段过长，末端修复、加A及接头连接效率均会下降；片段过短或分布过散，则有效数据率和比对率受到影响。对于全基因组测序（WGS）、靶向捕获及游离DNA（cfDNA）等应用，将gDNA打断至目标区间是许多实验室的常规操作。

超声打断是实现DNA片段化的主流手段之一。本文分享一台高通量声波基因组剪切仪在临床科研场景下的实测表现，供从事NGS建库的实验人员参考。

二、实验概况

本次测试来自复旦附属医院，实验信息如下：

项目	内容
测试仪器	高通量声波基因组剪切仪（主机XM-M220）
样品类型	提取后的基因组DNA（gDNA）
目标片段	150–200 bp
检测手段	毛细电泳（片段化分析仪）

实验目的：对提取的DNA片段进行打断处理，使其片段化至150–200 bp区间，为后续测序建库做好准备。

 

三、实验步骤

实验流程紧凑清晰，重点在于多浓度×多时间梯度的系统性对比，一次性摸清最佳打断条件：

1. 预冷：提前打开主机及冷水机，设置冷水机温度。

2. 加样：在EP管中加入DNA溶液。

3. 上机配平：将装好样品的EP管放入仪器适配器中，配平后开始运行。

4. 程序设置：设置超声工作时间、间隔时间，总时长分别设为10、15、20、25 min（个别30 min），进行多梯度对比。

5. 结果检测：程序结束后，取出样品使用毛细电泳进行基因组片段化检测。

四、实验结果

4.1 四组样品均命中目标区间

四组样品（编号6、7、8、9）在不同浓度与时间梯度下，均获得了主峰位于150–200 bp的片段分布。毛细电泳结果显示，峰图主峰尖锐，无明显的拖尾或过度打断现象。

6号样品(6-3最佳 )

 

7号样品(7-4 最佳)

 

8号样品(8-2 最佳)

 

9号样品(9-1最佳)

 

4.2 结果分析

1. 浓度耐受性好：从高到低四个浓度梯度下均能找到合适的打断条件，说明仪器对不同浓度的起始样品具有较好的兼容性。

2. 时间窗口宽：多数样品在15–25 min区间内都能得到理想结果，条件筛选余量大，实验重现性和可操作性较强。

3. 片段分布集中：毛细电泳峰图主峰尖锐，片段化质量满足建库要求。

 

五、实验操作要点

结合本次测试经验，分享两条实操要点：

提前15分钟预冷：实验前请提前启动冷水机，将温度设置到2℃，保证超声过程中样品处于低温环境，避免局部过热造成DNA损伤。

无需专用耗材：建议使用常规EP管即可，无需专用耗材，降低实验成本。

六、总结

成功的片段化依赖于仪器性能、参数体系与操作细节的协同。本次医院的实测结果表明，高通量声波基因组剪切仪在多浓度、多时间的系统性对比中，均能稳定输出150–200 bp的目标片段，片段分布集中，浓度耐受性与时间窗口均满足NGS建库需求。该仪器可作为NGS建库流程中DNA片段化的备选工具。