
表观遗传学是指在不改变 DNA 碱基序列的前提下,通过 DNA 甲基化、组蛋白共价修饰、染色质重塑及非编码 RNA 调控等方式,可逆性地调控基因表达的生物学过程。在肿瘤发生发展中,表观遗传异常呈现全局性低甲基化与启动子区域高甲基化并存的特征:抑癌基因启动子高甲基化导致转录沉默,原癌基因低甲基化促使异常激活,组蛋白修饰紊乱与染色质开放状态改变进一步驱动肿瘤细胞增殖、侵袭与耐药表型。
近年来,全基因组亚硫酸氢盐测序(WGBS)、单细胞甲基化测序(scBS-seq)、ATAC-seq 等技术的普及,推动肿瘤表观调控研究进入高通量、单细胞、空间分辨率时代。但此类技术对核酸样本的纯度、浓度、完整性及片段分布提出极高要求 ——微量、降解、污染的样本会直接导致测序文库构建失败、数据质量低下、表观修饰信号失真。传统手动核酸提取存在效率低、重复性差、交叉污染风险高、劳动强度大等缺陷,难以满足大样本、多组学、标准化的肿瘤表观研究需求。
博清生物科技(南京)有限公司研发的核酸提取仪作为国产自动化磁珠法纯化设备,专为生命科学与医学研究设计,其小巧体积、精准温控、多档振荡与高效磁珠回收特性,适配肿瘤样本的复杂特性。
一、博清生物BHT-16T核酸提取仪核心技术与性能
(一)仪器核心技术参数
BHT-16T采用磁珠吸附分离自动化技术,核心参数如下:
1、样本通量:1–16 样本/批次,单模块设计,适配 96 孔深孔板;
2、操作界面:5 寸高清触摸屏,全中文操作,预设多套提取程序,支持自定义编辑;
3、振荡混合:多档速度可调,适配组织匀浆、磁珠重悬、核酸洗脱等不同强度混合需求;
4、安全防护:开机自检、过温保护、HEPA 过滤防污染、紫外消毒功能,降低样本交叉污染风险;
5、体积与功耗:设计小巧,节省实验室空间,低噪音运行,适配分子生物学实验室常规环境。
(二)肿瘤样本提取性能评价
针对肿瘤表观研究常用样本类型(新鲜肿瘤组织、血浆 cfDNA、FFPE 组织、肿瘤细胞系),采用BHT-16T与传统手动酚 - 氯仿法、硅胶柱法平行提取,对比关键质控指标,结果表明:
1、高效性:BHT-16T单批次处理 16 例样本仅需 45–75min,较手动法缩短 60% 以上时间,适配大样本队列研究;
2、高纯度:A260/A280 比值稳定在 1.80–1.85,无蛋白、多糖等杂质残留,满足亚硫酸氢盐转化、酶切等严苛下游反应要求;
3、高完整性:对降解严重的 FFPE 与 cfDNA 样本,仍能保留有效 DNA 片段(150–500bp),DIN 指数显著优于传统方法,适配测序文库构建;
4、高稳定性:批次内变异系数(CV)<3.5%,远低于手动法,确保表观修饰定量分析的重复性;
5、高适配性:开放式平台,兼容市售磁珠法 DNA/RNA 提取试剂盒,可针对不同肿瘤样本优化裂解与结合条件。
二、在肿瘤表观调控核心研究中的应用
(一)DNA 甲基化修饰研究:肿瘤早期筛查与异质性解析
DNA 甲基化是肿瘤表观调控最核心的修饰方式,全基因组与位点特异性甲基化分析是肿瘤标志物筛选的核心手段。BHT-16T 在该领域的应用体现在:
1、血浆 cfDNA 甲基化:肿瘤液体活检样本制备
循环肿瘤 DNA(ctDNA)甲基化是肿瘤早筛、预后评估、复发监测的理想标志物,但血浆中 ctDNA 含量极低(占总 cfDNA 的 0.1%–1%),且片段化严重。
应用流程:采集肿瘤患者外周血→分离血浆→BHT-16T 自动化提取 cfDNA→亚硫酸氢盐转化→甲基化 PCR / 测序;
优势:仪器高效磁珠回收技术可从 200–500μL 血浆中富集足量 cfDNA(>50ng),回收率>90%,且片段分布集中于 160–200bp,完美适配 WGBS 与甲基化芯片文库构建;
2、单细胞甲基化测序:肿瘤异质性表观解析
肿瘤内部存在显著表观异质性,单细胞甲基化测序可揭示耐药克隆、干细胞样细胞的表观特征。
应用价值:BHT-16T 可实现微量单细胞裂解物(1–10 个细胞)的 DNA 高效回收,避免手动操作导致的样本丢失;配合精准温控,确保单细胞 DNA 在提取过程中不降解、不修饰改变,为 scBS-seq 提供高质量模板;
技术要点:采用低吸附耗材与专用微量提取程序,洗脱体积低至 20μL,浓缩微量 DNA,满足单细胞建库的高浓度需求。
(二)染色质可及性与组蛋白修饰研究:肿瘤转录调控网络解析
染色质可及性(ATAC-seq)与组蛋白修饰(ChIP-seq)是解析肿瘤细胞转录调控异常的核心技术,直接反映基因表达的表观调控状态。
1、ATAC-seq 样本制备:肿瘤染色质开放状态分析
ATAC-seq 通过转座酶插入染色质开放区域,构建文库测序以鉴定开放染色质位点,对 DNA 纯度与完整性要求极高。
应用流程:肿瘤组织/细胞→核分离→BHT-16T 提取基因组 DNA→转座酶反应→文库构建;
仪器优势:精准温控(37℃裂解、55℃结合)与温和振荡,避免染色质 DNA 断裂;高纯度 DNA 可降低转座酶非特异性结合,提升测序数据中峰检出数(>5000 个 / 细胞),线粒体 DNA 污染率<5%;
2、ChIP-seq 样本制备:组蛋白修饰位点鉴定
ChIP-seq 通过抗体富集特异性组蛋白修饰(如 H3K4me3 激活标记、H3K27me3 抑制标记)的 DNA 片段,需高质量 Input DNA 与免疫沉淀 DNA。
应用价值:BHT-16T 可高效纯化 ChIP 后微量 DNA 片段(10–100ng),回收率>90%,且无杂质干扰,确保测序数据中修饰位点信号清晰、背景噪音低;
适配场景:适用于肿瘤组织、细胞系的组蛋白甲基化、乙酰化、磷酸化等修饰研究,为肿瘤表观调控靶点筛选提供基础数据。
三、优势总结与应用前景
(一)核心优势
1、自动化与高效性:解放人力,单批次 16 样本,45–75min 完成,适配大样本表观队列研究;
2、高纯度与高完整性:完美适配亚硫酸氢盐转化、测序文库构建等严苛表观实验;
3、高稳定性与重复性:批次内 CV<3.5%,确保表观修饰定量数据可靠;
4、小巧灵活:体积小、低噪音,适配分子实验室、PCR 室等多种场景;
5、国产高性价比:性能对标进口设备,成本更低,售后便捷,适合科研与实验室普及。
(二)应用前景
1、肿瘤表观标志物大规模筛选:配合甲基化芯片、靶向测序,开展多癌种早筛、预后、耐药标志物队列研究;
2、单细胞与空间表观组学:为单细胞甲基化、空间 ATAC-seq 提供高质量样本,解析肿瘤微环境表观异质性;
3、多组学联合研究:与基因组、转录组、蛋白质组数据整合,构建肿瘤全景调控网络,揭示肿瘤发生机制。
博清生物科技(南京)有限公司研发的 BHT-16T 核酸提取仪凭借自动化磁珠纯化技术、精准温控、高效回收与稳定性能,完美适配肿瘤表观调控研究中 DNA 甲基化、染色质可及性、组蛋白修饰等核心场景的样本制备需求。其在新鲜组织、血浆 cfDNA、FFPE 等复杂肿瘤样本中的优异表现,有效解决了传统手动提取的效率低、重复性差、污染风险高等痛点,为肿瘤表观遗传学研究提供高效、稳定、标准化的自动化解决方案。随着肿瘤表观组学研究的深入与转化需求的增长,该仪器将在肿瘤精准诊疗、标志物开发、机制解析等领域发挥愈发重要的作用,推动国产科研仪器在肿瘤表观研究领域的广泛应用。





