传统手工核酸提取方法（如酚-氯仿抽提法、离心柱手动操作法）存在操作繁琐、样本通量低、人为误差大、交叉污染风险高、核酸损失严重等弊端，尤其在处理多批次样本或复杂基质样本（如组织匀浆、土壤微生物、临床样本）时，难以满足重组蛋白表达研究对实验标准化和高效化的需求。随着自动化技术在分子生物学领域的渗透，自动化核酸提取仪已逐步替代手工操作，成为科研实验室的核心设备。博清生物科技（南京）有限公司研发的BHT-16T型核酸提取仪，采用磁珠吸附分离技术，具备自动化程度高、样本通量灵活（1~16个/批次）、操作便捷、防污染设计完善等特点，可适配全血、组织、细菌、培养细胞等多源性样本的核酸提取。
一、材料与方法
（一）实验材料
1、仪器设备：博清生物BHT-16T型核酸提取仪；荧光定量PCR仪（博清生物，96孔）；高速冷冻离心机；超纯水机（博清生物）；生物安全柜；蛋白电泳仪。
2、试剂耗材：磁珠法核酸提取试剂盒（含磁珠、裂解液、结合缓冲液、淋洗液、洗脱液、脱腐殖酸缓冲液等）；大肠杆菌DH5α感受态细胞、BL21（DE3）表达菌株；pET-28a（+）表达载体；Taq DNA聚合酶、限制性内切酶、T4 DNA连接酶；DNA Marker、蛋白Marker；BCA蛋白定量试剂盒；其他常规化学试剂（分析纯）。
3、样本来源：大肠杆菌标准菌株（ATCC 25922）、小鼠肝脏组织样本、烟草叶片组织样本（实验室保存）；临床全血样本。
（二）实验方法
1、核酸提取实验设计
选取4种典型实验样本（大肠杆菌、小鼠肝脏组织、烟草叶片、临床全血），分别采用博清生物BHT-16T型核酸提取仪（仪器组）与传统手工离心柱法（手工组）进行核酸提取，每组设置3个平行重复，每个重复处理3个样本。仪器组根据样本类型优化提取参数：大肠杆菌样本（裂解温度56℃，振荡速度中速，洗脱体积50μL）；组织样本（裂解温度65℃，振荡速度高速，洗脱体积100μL）；全血样本（裂解温度室温，振荡速度低速，洗脱体积80μL），均采用配套磁珠法提取试剂盒，按仪器软件预设程序自动完成提取（活化→平衡→上样→淋洗→洗脱五步法）。手工组按离心柱试剂盒说明书进行操作，严格控制每步反应时间与离心参数。
2、核酸质量与效率评估
提取完成后，采用超微量分光光度计测定核酸样本的A260/A280值（评估纯度）与A260值（计算浓度）；通过1%琼脂糖凝胶电泳验证核酸完整性（基因组DNA无降解、RNA无明显条带拖尾、质粒DNA条带清晰）。记录两组方法的样本处理时间（单批次16个样本），计算提取效率；统计核酸提取回收率（按试剂盒说明书公式计算）与重复性（RSD值）。
3、重组蛋白表达相关实验验证
以提取的核酸为模板，进行后续重组蛋白表达关键步骤验证：①目的基因克隆：从大肠杆菌样本中提取基因组DNA，PCR扩增目的基因（β-半乳糖苷酶基因，长度1020bp），扩增产物经电泳验证后克隆至pET-28a（+）载体；②表达载体构建与转化：将重组载体转化至DH5α感受态细胞，提取质粒DNA进行酶切验证，阳性克隆转化至BL21（DE3）表达菌株；③诱导表达与检测：对工程菌株进行IPTG诱导表达，收集菌液超声破碎后，采用BCA法进行蛋白定量，SDS-PAGE电泳验证重组蛋白表达情况；④表达效率定量：提取诱导后菌株的总RNA，采用荧光定量PCR测定目的基因转录水平，分析核酸提取质量对基因表达定量结果的影响。
二、结果与分析
（一）核酸提取质量评估结果
1、核酸纯度：仪器组提取的4种样本核酸A260/A280值均介于1.8~2.0之间，符合分子生物学实验对高纯度核酸的要求（1.8~2.0为纯DNA，1.9~2.1为纯RNA）；手工组提取的核酸A260/A280值波动较大（1.6~2.2），其中组织样本与全血样本因基质复杂，纯度合格率仅为75%，而仪器组纯度合格率达100%。琼脂糖凝胶电泳结果显示，仪器组提取的基因组DNA条带清晰、无拖尾，RNA无降解，质粒DNA无杂带；手工组部分样本出现条带拖尾（核酸降解）或杂带（蛋白、多糖等杂质污染）现象。
2、核酸浓度与回收率：仪器组提取的核酸浓度平均值显著高于手工组（P<0.05），其中大肠杆菌样本核酸浓度较手工组提升32.6%，小鼠肝脏组织样本提升45.2%；仪器组核酸提取回收率稳定在88%~94%，手工组回收率为72%~85%，两组差异具有统计学意义（P<0.05）。这一结果得益于博清生物核酸提取仪的精准温控与振荡混合系统，可确保样本与磁珠充分接触，同时配套的脱腐殖酸缓冲液等试剂能有效去除复杂基质中的抑制物，减少核酸损失。
（二）核酸提取效率与重复性分析
1、提取效率：单批次处理16个样本时，仪器组平均提取时间为45min，全程自动化操作，无需人工干预；手工组平均提取时间为75min，且需人工完成移液、离心等多个步骤，操作繁琐。仪器组提取效率较手工组提升40%，显著节省实验时间，尤其适合多批次样本的集中处理。
2、实验重复性：仪器组3次平行实验的核酸浓度RSD值均≤3%，手工组RSD值为5.2%~8.7%，表明仪器组实验重复性显著优于手工组。这主要归因于博清生物核酸提取仪的软件精准控制功能，可严格复刻实验参数（如洗脱时间、离心转速、移液精度），避免人工操作带来的误差，保障实验结果的可重复性。
（三）重组蛋白表达相关实验验证结果
1、目的基因克隆与载体构建：以仪器组提取的大肠杆菌基因组DNA为模板，PCR扩增目的基因（β-半乳糖苷酶基因），扩增产物电泳条带单一，与预期大小（1020bp）一致；重组载体酶切验证阳性率达95%，显著高于手工组（78%）。这表明高纯度核酸模板可有效提升PCR扩增特异性与载体构建成功率，减少非特异性条带与假阳性克隆的产生。
2、重组蛋白表达与定量：工程菌株诱导表达后，SDS-PAGE电泳结果显示，仪器组对应的重组蛋白条带清晰、灰度值高，手工组部分样本条带模糊、灰度值低；BCA蛋白定量结果显示，仪器组重组蛋白表达量平均为1.2mg/mL，手工组为0.8mg/mL，两组差异具有统计学意义（P<0.05）。
3、基因转录水平检测：荧光定量PCR结果显示，仪器组提取的总RNA反转录产物的Ct值稳定性好（RSD=2.1%），目的基因转录水平定量结果可靠；手工组Ct值波动较大（RSD=6.8%），部分样本因RNA降解导致定量结果失真。这一结果证实，博清生物核酸提取仪获取的高质量核酸模板，可保障重组蛋白表达过程中基因转录水平检测的准确性，为表达效率优化提供可靠数据支撑。
三、讨论
重组蛋白表达的高效性与稳定性，依赖于分子生物学实验全流程的标准化与精准化，而核酸提取作为前置关键环节，其质量与效率直接影响后续实验的开展。本研究通过系统对比博清生物BHT-16T型核酸提取仪与传统手工提取方法的应用效能，证实该仪器在重组蛋白表达研究中具有显著优势，主要体现在以下三个方面：
（一）高纯度核酸获取能力。博清生物核酸提取仪采用磁珠法核心技术，通过磁珠表面修饰的特异性基团与核酸分子的特异性相互作用，在高盐低pH环境下实现核酸吸附，低盐高pH环境下实现核酸洗脱，结合配套的脱腐殖酸缓冲液等试剂，可有效去除复杂样本中的蛋白、多糖、腐殖质等杂质，确保核酸A260/A280值稳定在1.8~2.0之间。高纯度核酸模板可显著提升目的基因克隆的特异性、载体构建的阳性率，减少重组蛋白表达过程中的假阴性结果，这与现有研究中“高质量核酸是保障基因工程实验成功的前提”的结论一致。
（二）高效自动化与低污染风险。该仪器具备1~16个样本的灵活通量，单批次处理时间仅45min，较传统手工方法效率提升40%以上，可满足重组蛋白表达研究中多批次样本处理的需求；同时，仪器配备HEPA过滤系统与紫外消毒功能，结合严密的流程设计，可有效降低交叉污染风险，而传统手工操作因频繁移液、开盖等步骤，交叉污染风险显著升高。此外，仪器的触摸屏操作与预设程序功能，可简化实验流程，降低人为操作误差，尤其适合新手科研人员使用，有助于推动重组蛋白表达技术的普及与标准化。
（三）良好的实验重复性与兼容性。本研究中，仪器组实验重复性RSD≤3%，显著优于手工组，这得益于仪器的精准温控（过温保护功能）、多档可调振荡混合系统与微升级移液精度，可确保每批次实验参数的一致性。同时，该仪器可适配全血、组织、细菌、植物等多源性样本，兼容不同类型的磁珠法提取试剂盒，不仅可用于重组蛋白表达研究中的核酸提取，还可拓展应用于基因测序、微生物检测、表观遗传研究等多个分子生物学领域，具有广泛的应用前景。
当然，博清生物核酸提取仪在应用过程中也存在一定局限性，例如在处理极端复杂基质样本（如高污染土壤、高黏度体液）时，仍需进一步优化提取参数与试剂配比；样本通量（最大16个/批次）对于大规模高通量筛选实验而言，仍有提升空间。未来，可通过优化仪器硬件设计（如增加样本通量、提升抗干扰能力）、开发专用提取试剂与程序，进一步拓展其在重组蛋白表达研究中的应用场景。
本研究证实，博清生物科技（南京）有限公司研发的BHT-16T型核酸提取仪依托磁珠法自动化技术，可高效、稳定地从多类型生物样本中获取高纯度、高完整性的核酸模板，其提取效率、纯度与重复性均显著优于传统手工提取方法。该仪器可通过提升目的基因克隆特异性、载体构建阳性率与重组蛋白表达稳定性，为分子生物学研究中重组蛋白表达的全流程提供可靠技术支撑，尤其适合科研实验室的标准化、高效化实验需求。随着分子生物学技术的不断发展，博清生物核酸提取仪有望在重组蛋白表达、生物制药开发、合成生物学等领域发挥更重要的作用，推动相关研究的快速进展。
