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One-phase RNA Purification

RNA 萃取一定要分三相嗎?NucleoZOL 740404 的單相流程與傳統方法比較

當相界吸取變成批次差異的來源,RNA 萃取方法的選擇就不只看產量,也要看流程是否容易被一致執行。

NucleoZOL 與其他常見 ZOL RNA 萃取流程比較
圖片採用使用者提供版本。圖中的「試劑無毒性」為原圖文字;MN 現行產品頁仍將 NucleoZOL 列為 hazardous material,操作須依 SDS、通風與個人防護規範進行。

傳統酸性酚/胍鹽 RNA 萃取常需要形成水相、中間層與有機相,再從上層吸取含 RNA 的水相。流程成熟、文獻多,卻把相界判讀、吸頭位置與轉移體積變成操作者差異。MACHEREY-NAGEL NucleoZOL(REF 740404.200)同樣屬於需謹慎處理的化學裂解與 RNA 沉澱流程,但原廠以 one-phase extraction 定位:加水使污染物沉澱,離心後取單一上清,再以異丙醇沉澱 RNA。研究團隊仍須處理危險試劑與 RNA pellet,卻可避開氯仿分相及跨越相界的吸取步驟。

從流程圖看懂:少了哪一道分相步驟?

NucleoZOL 先利用 phenol/guanidinium 類化學環境快速裂解並抑制 RNase。加水與混合後,DNA、蛋白質與其他污染物形成沉澱,經高速離心移除;RNA 保留在上清中,再以異丙醇沉澱、乙醇洗滌與重溶。它不是 spin column,也不是磁珠法,核心仍是化學裂解、離心澄清與醇類沉澱。

圖中最重要的差異不是試管顏色,而是取樣位置。傳統有機相法需要辨識水相、中間層與有機相,再吸取上層水相;吸頭太靠近中間層可能帶入 DNA 或蛋白質,保留過多安全距離又可能犧牲 RNA 回收。NucleoZOL 改為轉移含 RNA 的單一上清,使固定體積、離心條件與操作訓練更容易標準化。

原廠規格

MACHEREY-NAGEL 現行產品頁公開資料摘要
產品名稱/編號NucleoZOL|REF 740404.200
包裝與形式200 mL reagent
技術/操作One-phase extraction;離心澄清與離心操作;不支援自動化
樣本材料人類/動物組織、植物、培養細胞、細菌、酵母、病毒液
原廠樣本上限<2 × 106 培養細胞、細菌或酵母;<100 mg 組織;<0.4 mL 病毒液
RNA 範圍總 RNA >10 nt;small RNA 10–200 nt;large RNA >200 nt
典型產量/純度1–8 µg total RNA/mg sample;A260/A280 1.8–2.1
典型完整度RIN >9
製備時間/洗脫<1 小時;最終重溶體積可彈性調整
下游應用qRT-PCR、RNA-Seq、array、Northern blot、primer extension、RNase protection assay
效期與限制自生產日起 39 個月;危險物質;僅供研究使用,非 CE 診斷產品

典型產量、純度與 RIN 是原廠在特定樣本與條件下取得的參考值,不是每一種組織的交付保證。產品頁列出的樣本上限與個別 protocol 範例可能採用不同的 reagent-to-sample ratio;建立實驗室 SOP 時,應以當批隨附手冊與目標 matrix 的 pilot 結果為準。

和傳統有機相分離法相比,優勢要怎麼理解?

少一道分相判讀,降低相界吸取差異

單相上清路徑減少了「水相吸多少、離中間層多遠」這類難以從儀器設定直接管控的動作。對新進人員、多人共同執行或需要建立批次一致性的研究,操作規範通常更容易被稽核與重現。

同一產品涵蓋大 RNA 與 small RNA

原廠標示總 RNA 範圍為 >10 nt,並提供 small RNA 10–200 nt、large RNA >200 nt 的分類。研究者可依對應方案讓大小 RNA 一起回收,或分成不同 fraction。若研究終點含 miRNA、其他 small RNA 與 mRNA,方法選擇不必只圍繞 >200 nt 的管柱規格。

樣本類型廣,容易放入既有均質流程

產品頁涵蓋人類與動物組織、植物、細胞、細菌、酵母與病毒液。這不代表一套均質條件可直接套用所有 matrix;高脂、纖維性、富含多醣或多酚的樣本,仍需調整 sample-to-reagent ratio、均質方式與澄清條件。

保留傳統方法的成熟度,也承認它的適用位置

傳統有機相分離法具有廣泛文獻、成熟歷史 SOP,某些經驗充足的實驗室也會利用延伸方案共萃取 RNA、DNA 或蛋白質。若現有方法已通過長期驗證,改用新流程應以平行比較確認 recovery、purity、RIN 與下游 readout,而不是只憑少一個步驟就判定一定較好。

適合評估的研究場景

組織 transcriptomics 與 RT-qPCR

動物或人類組織需要快速均質與 RNase 抑制。NucleoZOL 可取得 total RNA,適合接續 bulk RNA-Seq、array 或 qRT-PCR。高脂肪、壞死或纖維化組織應先以小量梯度測試,不要直接把 100 mg 上限視為每種樣本的最佳輸入。

培養細胞、細菌與酵母的批次表現分析

單相上清轉移有利於把操作者差異降到較少的控制點。細菌與酵母仍可能需要機械或酵素前處理;細胞壁破壞不足時,後續化學流程無法補回未釋放的 RNA。

植物 RNA 與壓力反應研究

植物樣本的多醣、多酚與次級代謝物會影響沉澱與純度。產品可作為方法候選,但需要針對物種、葉齡與組織部位建立 matrix-specific 條件,並同時監測 A260/A230、RIN 與下游擴增表現。

small RNA 與病毒液研究

當研究同時觀察 mRNA 與 miRNA,>10 nt 的回收定位提供方法上的彈性。病毒液輸入上限為 <0.4 mL;實際回收率仍受病毒濃度、載體成分與起始體積影響,低豐度研究宜加入 extraction control。

使用前的實驗檢核

  1. 確認樣本類型、實際重量或細胞數,固定 sample-to-reagent ratio。
  2. 在裂解前決定要合併回收 total RNA,或分離 small/large RNA fraction。
  3. 記錄均質器、時間、轉速與樣本溫度;難裂解樣本另建前處理 SOP。
  4. 固定加水後的混合、室溫反應、離心力與離心時間,不以「高速」取代數值。
  5. 上清轉移保留一致的安全距離,避免吸入沉澱;記錄實際轉移體積。
  6. RNA pellet 不可過度乾燥,重溶體積與時間需在所有樣本間一致。
  7. 依下游需求評估 DNase 處理;RT-qPCR 應加入 no-RT control 檢查 genomic DNA。
  8. 同時評估 yield、A260/A280、A260/A230、RIN 或電泳圖,不以單一數值判定成功。
  9. 加入空白抽取、陽性抽取與必要的外加 control,監測污染與抑制。
  10. 保存試劑批號、樣本凍融次數、操作者與離心機資訊,讓批次差異可追溯。

安全邊界與選型結論

NucleoZOL 的「單相」不等於無酚、無危害或免離心。原廠將產品列為 hazardous material;操作需依 SDS 使用適當通風、手套、護目裝備與化學廢液處理。其優勢是把傳統流程中最依賴手感的相界吸取,改成污染物沉澱後的單一上清轉移,並讓 >10 nt 的 total RNA 與大小 RNA 分流成為可規劃的選項。

若實驗室希望降低跨相吸取差異、處理多種樣本,或同時考量 small RNA,740404 值得列入平行驗證。若現有傳統流程已長期穩定,且研究設計需要既有共萃取方案,保留原 SOP 也可能更合理。方法的優勢應由相同樣本、相同輸入、相同 QC 與相同下游分析來證明。

資料來源與規格提醒(原廠頁面存取:2026-10-05)

本文依 MACHEREY-NAGEL NucleoZOL 原廠產品頁整理。原廠頁面同時列出 200 mL reagent 與一筆看似屬於管柱套組的 scope-of-delivery 文字,兩者並不一致;本文不採用該筆內容,訂購與隨附品應以報價、當批文件及原廠確認為準。產品僅供研究使用,不用於臨床診斷、治療或人體用途。

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