《Analytical Biochemistry》：Comparison of three DNA extraction methods from whole blood samples for use in resource-limited settings
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本研究比较了改良盐析法、简易盐析法及商业硅柱法三种全血DNA提取方法。结果显示改良盐析法DNA产量最高（76.12±31.43 ng/μL），简易盐析法纯度最优（A260/280=1.81±0.14），商业硅柱法流程最便捷。结论指出不同实验室应根据主要需求（产量、纯度或便捷性）选择适宜方法，盐析法作为低成本替代方案在资源有限实验室中具有可行性。
阿德尔·古里（Adel GOURI）|易卜拉欣·哈利勒·米西（Ibrahim Khalil MISSI）|尤尼斯·本沙尔（Younes BENCHAAR）|里玛·拉斯克里（Rima LASKRI）|萨拉·奇内（Sarra CHINE）|萨德克·本哈卡特（Saddek BENHARKAT）|巴希尔·贝纳尔巴（Bachir BENARBA）
阿尔及利亚安纳巴巴吉·莫克塔尔大学（University of Badji Mokhtar Annaba）医学院临床生物化学实验室
摘要：
背景
从全血中提取DNA是分子生物学和诊断应用中的关键步骤。提取方法的选择决定了DNA的产量和纯度，这些因素直接影响下游分析的质量。虽然商业试剂盒因其简单性而被广泛使用，但它们价格昂贵，且在资源有限的实验室中往往难以获得。传统的盐析法虽然成本低廉，但其性能会因所采用的修改方法而有所不同。因此，找到一种能够在产量、纯度、成本和可用性之间取得平衡的最佳方法对于确保在资源匮乏环境中进行可靠的分子检测至关重要。
结果
本研究比较了三种基因组DNA提取方法：一种改进的盐析法、一种简单的非酶促盐析法以及一种基于硅胶柱的商业试剂盒。使用一名健康捐赠者的全血（生物学样本n=1），每种方法进行了八次独立的提取实验。通过分光光度法评估了DNA的产量和纯度，并在标准化的DNA输入条件下评估了PCR的适用性。改进的盐析法产生了最高的平均DNA产量（76.12 ± 31.43 ng/μL，p < 0.05），而简单的盐析法显示出最有利的纯度比（A260/280 = 1.81 ± 0.14；A260/230 = 1.47 ± 0.26）。所有三种方法都能生成可扩增的DNA。商业试剂盒显示出最有利的工作流程特性以及最高的熔解峰AUC，后者被用作扩增信号的支持指标。
意义
商业硅胶柱试剂盒在速度和易用性方面具有明显优势，但在许多实验室中仍受成本限制。在测试条件下，改进的盐析法以最低的成本提供了最高的DNA产量，而简单的盐析法则表现出更好的分光光度纯度。这些发现表明，在资源有限的实验室中，盐析法可以作为实用的低成本替代方案用于常规基因组DNA提取，前提是明确优先考虑的终点（产量、纯度或工作流程的简便性）。
引言
全血是获取基因组DNA（gDNA）的常见来源（1）。收集血液样本后，DNA提取是遗传研究所需的初始实验室步骤（2）。从全血中可靠且准确地提取DNA对于各种基因组应用（如疾病诊断、法医分析和个性化医疗）至关重要（3）。因此，提取DNA的质量和完整性对于确保下游过程（如测序和PCR）的准确性和可重复性至关重要（4）。弗里德里希·米歇尔（Friedrich Miescher）于1869年首次进行了DNA提取（5）。多年来，DNA提取和纯化技术取得了巨大进步，从复杂的手动方法发展到更高效和自动化的程序（2）。这些方法通常遵循相同的步骤：组织破坏和细胞裂解、内切酶失活、蛋白质和肽的去除，最终是DNA的沉淀和纯化（4）。
最早的提取方法之一是酚-氯仿提取法，该方法使用有机溶剂将DNA与蛋白质和其他细胞成分分离。它产生的DNA相对纯净且分子量较高，适用于限制性片段长度多态性（RFLP）分析。然而，这种方法耗时较长，需要将样本转移多个试管中，这会增加污染风险，并且需要处理有害化学物质（6）。经典的盐析法由米勒等人引入，包括使用洗涤剂进行细胞裂解，然后通过高浓度盐沉淀蛋白质，再使用异丙醇或乙醇通过离心进一步纯化DNA并形成沉淀。这种方法以其简单性和成本效益而闻名，但可能劳动强度大且耗时（7, 8）。为了克服传统方法的局限性，人们开发了改进的盐析方案。这些改进优化了缓冲液成分和条件，以提高DNA的产量和纯度，同时保持成本效益（9, 10, 11）。在过去几十年中，基于硅胶柱或磁珠的商业DNA提取试剂盒简化了这一过程，使获取高质量DNA样本变得更快更简单（12, 13, 14）。然而，基于柱子的商业纯化方案可能价格昂贵，并需要专用设备（13, 15）。
鉴于现有的多种DNA提取方法，有必要进行比较评估，以确定在特定操作限制条件下最适合常规实验室使用的程序。在这项研究中，我们比较了三种全血DNA提取方法：一种简单的非酶促盐析法、一种改进的盐析法以及一种基于硅胶柱的商业试剂盒（罗氏诊断公司Roche Diagnostics GmbH）。我们根据预定义的评估标准评估了产量、分光光度纯度、PCR适用性、运行时间和工作流程的实用性。
样本
从安纳巴大学医院临床生物化学实验室招募的一名健康成年志愿者（生物学捐赠者n = 1）处收集了全血。血液收集后立即分装到EDTA试管中，并在2小时内进行处理。每种提取方法进行了八次独立的实验（技术重复实验；每种方法n = 8次）。在血液收集前已从志愿者处获得书面知情同意。
结果
从一名捐赠者那里获取了5毫升EDTA处理过的全血，并使用上述三种提取方法进行了处理。每种方法进行了八次独立的提取实验（每种方法n = 8次）。
通过分光光度法评估了DNA的产量、A260/280纯度比和A260/230比。表1总结了通过分光光度法获得的平均值±标准差。
如表1所示，改进的盐析法获得了最高的平均DNA浓度（76.12 ng/μL）
分析结果
DNA提取是分子应用中的关键预分析步骤，因为浓度和提取物的纯度都会影响下游扩增方法的准确性。在这项技术比较中，三种评估方法表现出不同的分析特性，而非单一的最佳方法。
改进的盐析法产生了最高的DNA浓度，而简单的盐析法获得了较高的A260/280和A260/230比。
结论
选择DNA提取方法应基于实验室的主要目标和当地的操作限制。在测试条件下，改进的盐析法产生了最高的DNA产量，而简单的盐析法表现出更好的分光光度纯度。商业试剂盒提供了最快和最简单的工作流程。这些方法应被视为互补的选择，其适用性取决于优先考虑的是产量、纯度还是工作流程的简便性。
作者贡献声明
巴希尔·贝纳尔巴（Bachir BENARBA）：撰写 – 审稿与编辑，数据管理，概念构思。萨德克·本哈卡特（Saddek Benharkat）：撰写 – 原稿撰写，数据管理。萨拉·奇内（Sarra CHINE）：撰写 – 原稿撰写，方法学设计。里玛·拉斯克里（Rima LASKRI）：撰写 – 审稿与编辑，形式分析，数据管理。尤尼斯·本沙尔（Younes BENCHAAR）：撰写 – 原稿撰写，验证，数据管理。易卜拉欣·哈利勒·米西（Ibrahim Khalil MISSI）：撰写 – 审稿与编辑，原稿撰写，研究设计，数据管理。阿德尔·古里（Adel Gouri）：撰写 – 审稿与编辑，原稿撰写
未引用的参考文献
18.; 21.; 23.; 25..
伦理批准和参与同意
本研究得到了安纳巴大学医学院伦理委员会的批准（批准编号0108/2025）。在血液收集前已从健康志愿者处获得书面知情同意。
关于手稿准备过程中生成式AI和AI辅助技术的声明
在准备这项工作时，作者使用了GPT-4来改进语言结构和可读性。使用该工具后，作者根据需要对内容进行了审查和编辑，并对最终手稿负全责。
利益冲突声明
? 作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
