什么是非接触式超声波DNA打断仪

 　　非接触式超声波DNA打断仪(non-contact ultrasonic DNA shearing instrument)是一种常用于生物学和分子生物学实验室中的设备。它可以将高分子DNA分子通过超声波振动将其打断成小片段，这些小片段可用于下游分析，如基因组测序、DNA片段分析等。

　　传统的DNA打断仪(即破碎仪)以接触式打断仪为主，在安全性、精密度、反应效率、反应边界条件和反应均匀度方面存在一定的不足，难以满足实验种类的多样性、安全性、多通道、防病毒交叉感染等要求。

　　非接触式超声波DNA打断仪采用非接触式超声波粉碎技术，适用于具有特殊需要的反应体系，与传统接触式打断仪相比，在安全性、精密度、反应效率、反应边界条件和反应均匀度等方面均表现突出的优势，已经成为CHIP(染色质免疫共沉淀)研究平台的标准化工具。

　　非接触式超声波DNA打断仪采用等温、非接触的方式对样品进行打断、匀浆和混合，用于无菌、可超微量破碎，隔着离心管能打断染色体。

　　该仪器通过压电转换器，将电信号转变为高频声波信号，产生数百万的水分子”空穴”，利用“空穴” 在几微秒内变大、破裂产生的瞬时流体剪切力，通过等温、非接触的方式对样品进行打断、匀浆和混合。

　　专为二代测序DNA样本与染色质免疫共沉淀实验样本前处理量身订做，对于每天要处理多个样品或者贵重样品的实验室，它具有处理高通量，样本低损耗，无交叉污染等优势。

　　一次可同时检测多个样品，实验效率高;无需频繁操作探头，各样品均在单独的全封闭试管中，避免交叉污染;可选配(-20~100度)低温恒温槽，便于样品在低温的水浴状态下工作，能量分布均匀，超声作用完quan;超声参数设置灵活，实验步骤标准化，实验重复性好，结果可靠性高。

　　1.基因组学研究：在基因组学研究中，需要对大量的DNA样本进行处理，以获取高质量的DNA样品。使用非接触式超声波DNA打断仪可以快速、准确地将DNA打断为合适长度，从而提高基因组测序的效率和精度。

　　非接触式超声波DNA打断仪在基因编辑领域的应用

　　a.DNA 片段化处理：

　　构建基因文库：在构建基因文库时，需要将长链 DNA 分子打断成特定长度的片段。非接触式超声波 DNA 打断仪可以精确、高效地将 DNA 打断成大小均匀的片段，满足基因文库构建对 DNA 片段长度的要求，为后续的基因克隆、筛选等操作提供高质量的 DNA 片段。例如，在二代测序技术中，需要将 DNA 片段化为特定长度(如 200bp 左右)的小片段，以便进行测序，仪器能够很好地完成这一任务。

　　辅助基因编辑工具的导入：一些基因编辑技术，如 CRISPR-Cas9 系统，需要将特定的核酸片段(如 sgRNA 和 Cas9 蛋白的编码基因)导入细胞内。在导入之前，对这些核酸片段进行适当的片段化处理可以提高导入效率。非接触式超声波 DNA 打断仪可以将这些核酸片段打断成合适的大小，有利于它们进入细胞并发挥基因编辑作用。

　　b.制备基因编辑的模板：在进行基因编辑实验时，需要制备含有特定突变或修饰的 DNA 模板。该仪器可以对野生型 DNA 进行打断，然后通过后续的连接、修复等操作，引入所需的突变或修饰，从而制备出用于基因编辑的模板。例如，在研究特定基因的功能时，可以利用该仪器制备出带有特定基因突变的 DNA 模板，然后将其导入细胞或生物体中，观察基因功能的变化。

　　c.染色质免疫共沉淀(ChIP)实验：ChIP 实验是研究蛋白质与 DNA 相互作用的重要方法。在该实验中，需要将染色质打断成小片段，以便后续的免疫沉淀和分析。非接触式超声波 DNA 打断仪可以在不接触样品的情况下，对染色质进行均匀的打断，避免了传统方法中可能出现的交叉污染和样品损失等问题，为 ChIP 实验提供高质量的染色质片段91113。

　　d.细胞内基因编辑：由于非接触式超声波 DNA 打断仪可以隔着离心管打断染色体，因此可以用于细胞内的基因编辑操作。它可以在不损伤细胞的情况下，将外源的基因编辑工具(如 CRISPR-Cas9 系统)导入细胞内，并对细胞内的 DNA 进行精确的编辑，为细胞内基因编辑提供了一种高效、安全的方法。

　　e.基因治疗研究：在基因治疗领域，需要将治疗性的基因片段准确地导入患者的细胞内，以纠正或补偿致病基因的功能。非接触式超声波 DNA 打断仪可以对治疗性的基因片段进行预处理，使其更容易被细胞摄取和表达，为基因治疗的研究提供了技术支持。例如，在针对某些遗传性疾病的基因治疗研究中，该仪器可以将携带正常基因的 DNA 片段打断成合适的大小，然后与载体结合后导入患者的细胞内，实现基因的修复和治疗。

　　2.分子诊断：在医学领域，它可以用于分析DNA样本，例如检测致病基因、诊断遗传性疾病等。

　　3.农业科学：在农业科学领域，它可以用于切割植物和动物基因组以进行分子标记研究，同时也可以用于生殖和育种研究。

　　4.生命科学：它可用于生命科学中的各种实验，如克隆、基因表达分析、DNA重组、构建基因库等。

　　非接触式超声波DNA打断仪是一种非常重要的实验设备，在生物学和分子生物学领域发挥着广泛的作用，并为科学研究提供了高效、准确的技术支持。