Автоматическая станция выделения нуклеиновых кислот Strela — российский аналог AutoMate Express (Applied Biosystems)

Выделение нуклеиновых кислот является одним из ключевых и наиболее часто выполняемых этапов в молекулярной биологии, клинической диагностике и криминалистике. ДНК и РНК используются практически на всех стадиях молекулярного анализа — от рутинных ПЦР-исследований до высокопроизводительного секвенирования нового поколения. При этом именно качество и чистота выделенных нуклеиновых кислот во многом определяют надёжность, воспроизводимость и аналитическую ценность получаемых результатов.

На практике получение чистых, стабильных и функционально пригодных нуклеиновых кислот представляет собой технологически сложную задачу. Биологические образцы содержат широкий спектр сопутствующих компонентов, включая белки, липиды, полисахариды, соли и ингибиторы амплификации, а в ряде случаев — фрагментированную или деградированную ДНК. Нарушения на этапе выделения могут приводить к снижению выхода нуклеиновых кислот, присутствию ингибирующих примесей и, как следствие, к искажению или полной утрате аналитически значимого результата.

Strela создана именно для решения этой задачи — стандартизировать и упростить выделение нуклеиновых кислот, сохранив высокое качество и воспроизводимость результата.

Классические методы выделения ДНК: плюсы и ограничения

Исторически одним из самых распространённых подходов был фенольный метод (фенол–хлороформная экстракция). Он обеспечивает высокий выход ДНК и хорошо подходит для сложных образцов, однако имеет ряд существенных недостатков:

• использование токсичных и летучих реагентов;
• многоэтапность и высокая трудоёмкость;
• зависимость результата от опыта специалиста;
• повышенный риск контаминации и потерь материала.

Позже широкое распространение получило выделение ДНК на спин-колонках. Этот метод проще и безопаснее, не требует органических растворителей и хорошо подходит для рутинных задач. Однако при работе с малыми количествами ДНК, деградированными или ингибитор-содержащими образцами эффективность колонок может снижаться. Кроме того, ручная работа с большим числом образцов по-прежнему остаётся узким местом по времени и воспроизводимости.

Магнитные частицы — современный стандарт выделения

Сегодня всё чаще используются методы выделения ДНК и РНК на магнитных частицах, которые сочетают преимущества классических подходов и при этом легко поддаются автоматизации. Нуклеиновые кислоты связываются с поверхностью частиц, после чего примеси удаляются на этапах отмывки, а чистая НК элюируется в контролируемых условиях.

Преимущества магнитного метода:

• Высокая чистота и концентрация ДНК/РНК. Технология позволяет получать препараты высокой степени очистки, пригодные для самых чувствительных методов анализа.
• Минимальные потери материала. Благодаря специфическому связыванию удается сохранить максимальное количество целевых молекул даже в следовых образцах.
• Отсутствие этапов центрифугирования. Это исключает механическое повреждение длинных фрагментов нуклеиновых кислот и упрощает конструкцию автоматической системы.
• Стабильные результаты на сложных и деградированных образцах. Метод демонстрирует высокую эффективность при работе с «трудным» биоматериалом, таким, как ткани с высоким содержанием ингибиторов или фрагментированные пробы.
• Идеальная совместимость с автоматическими станциями. Позволяет легко масштабировать процесс и минимизировать ручные манипуляции.

Именно эта передовая технология легла в основу функционирования автоматической станции Strela.

Strela — когда выделение работает на результат

Автоматизированная станция Strela представляет собой современное высокотехнологичное российское решение, специально разработанное для выделения нуклеиновых кислот (НК) из большого спектра биологических проб. В основу работы прибора положена технология магнитной сепарации с автоматизированным циклом отмывок, что позволяет достигать исключительной чистоты целевого продукта. Станция ориентирована на применение в сферах: судебная медицина и криминалистика, молекулярно-генетическая диагностика и фундаментальные научные исследования.

Прибор оптимально подходит для оснащения лабораторий с небольшим и средним потоком образцов, где особенно важны строгая воспроизводимость, жесткая стандартизация протоколов и необходимость минимизации влияния человеческого фактора на преаналитическом этапе. По своим функциональным особенностям, логике управления станция Strela является технологическим аналогом системы AutoMate Express от компании Applied Biosystems (Thermo Scientific). При этом российская разработка обладает существенным преимуществом: она полностью адаптирована под актуальные отечественные условия эксплуатации, требования сервисной поддержки и специфику расходных материалов.

Технология и возможности

В основу работы станции Strela заложена высокоэффективная метод выделения ДНК и РНК на магнитных частицах с полностью автоматизированными циклами отмывки и элюции. Такой подход гарантирует получение нуклеиновых кислот высокой степени чистоты и оптимальной концентрации. Полученные в результате экстракции образцы полностью пригодны для использования во всех современных молекулярно-биологических проектах, включая классическую ПЦР, ПЦР в реальном времени (qPCR) и высокопроизводительное секвенирование нового поколения (NGS).

Процесс выделения в системе автоматизирован и технически имитирует ручные манипуляции специалиста с применением автоматической пипетки. Прибор самостоятельно выполняет весь цикл работ — от вскрытия герметичных картриджей с реагентами до получения финальных очищенных проб, готовых к дальнейшему анализу.

Ключевые преимущества Strela

Технические и эксплуатационные характеристики станции дают возможность рассматривать ее, как одно из наиболее эффективных решений в своем классе.

• Полностью автоматический цикл выделения НК. Система берет на себя выполнение всех манипуляций, что исключает ошибки оператора и гарантирует высокую воспроизводимость результатов от запуска к запуску.
• Гибкость загрузки образцов. Станция позволяет одновременно обрабатывать от 1 до 13 проб в рамках одного цикла. При этом соблюдается принцип «1 картридж – 1 образец», что минимизирует неоправданный расход реагентов при малых потоках.
• Исключение перекрестной контаминации. Для каждого отдельного образца используется индивидуальный дозатор и наконечник с аэрозольным фильтром. Это критически важно для получения достоверных результатов в любых исследованиях, особенно в криминалистике и клинической диагностике.
• Высокая скорость работы. Время исполнения стандартного протокола экстракции составляет от 16 до 60 минут, при этом средняя продолжительность цикла занимает около 30 минут, что существенно ускоряет рабочий процесс лаборатории.
• Интуитивное управление. Прибор оснащен сенсорным дисплеем с полностью русскоязычным интерфейсом, что упрощает освоение техники.
• Интеллектуальное программное обеспечение. Предустановленное ПО StrelaClient содержит библиотеку готовых протоколов для различных типов биоматериала, а также предоставляет гибкую возможность создания и сохранения специализированных пользовательских программ под конкретные задачи исследователя.

Типы обрабатываемых образцов

Универсальность станции Strela подтверждается возможностью работы с крайне широким кругом биологических материалов. Прибор поддерживает экстракцию из следующих типов образцов.

• Цельная кровь и сухие пятна крови: стандартные пробы для генетического скрининга и идентификации личности.
• Ткани и биологические жидкости: широкий перечень материалов, включая ликвор, слюну и другие варианты.
• FFPE-блоки (парафинизированные срезы тканей): архивные образцы, обращение с которыми требует особого подхода из-за фиксации формалином.
• Специфические объекты (кости, зубы, волосы, ногти): наиболее сложные и деградированные пробы, характерные для судебно-медицинской экспертизы.
• Циркулирующая внеклеточная ДНК (cfDNA): низкоконцентрированные фракции ДНК из плазмы крови, используемые для неинвазивной диагностики и мониторинга опухолевых процессов.

Такое разнообразие исходных образцов делает платформу незаменимым инструментом как в медицинской сфере, так и в специализированных исследованиях (например, в криминалистике или онкогенетике).

Реагенты и расходные материалы

Процесс подготовки к работе со станцией максимально упрощен за счет применения индивидуальных герметичных картриджей, содержащих все необходимые реагенты в строго выверенных объемах. Такая форма выпуска не только ускоряет загрузку прибора, но и сводит к минимуму риск случайной контаминации проб или ошибки дозирования со стороны персонала. Важной особенностью системы является ее высокая адаптивность: станция Strela полностью совместима с оригинальными картриджами PrepFiler Express (Thermo Fisher Scientific), а также с современными отечественными аналогами. Это гарантирует бесперебойную работу лабораторий в любых рыночных условиях.

Для удобства пользователей в энергонезависимой памяти прибора уже содержатся предустановленные протоколы для наиболее часто используемых наборов. Однако открытая архитектура программного обеспечения позволяет специалистам самостоятельно создавать и сохранять индивидуальные программы выделения под специфические исследовательские задачи.

Система безопасности и комплексная защита от контаминации

Конструкция станции Strela разработана с учетом жестких требований к стерильности молекулярно-генетических исследований. Весь рабочий процесс экстракции локализован в полностью закрытой и изолированной внутренней зоне прибора, что исключает риск попадания аэрозолей и загрязняющих элементов из внешней среды. Безопасность проб и чистота этапов очистки обеспечиваются за счет применения одноразовых расходных материалов: наконечников с аэрозольными фильтрами и индивидуальных пробирок для каждого образца. Для поддержания высокого уровня биологической чистоты станция укомплектована встроенной мощной УФ-лампой, которая обеспечивает эффективную стерилизацию поверхностей рабочей камеры между запусками. Особое внимание уделено защите персонала: смотровая дверца прибора выполнена из специального материала с УФ-фильтром, что позволяет оператору безопасно визуально контролировать ход процесса без риска облучения.

Основные технические характеристики

• Тип устройства — настольный автоматический прибор
• количество образцов, шт. — от 1 до 13;
• время протокола, мин — 16–60;
• объём дозирования, мкл — 25–1000;
• точность дозирования, %CV — ≤5;
• температурный диапазон нагревательного блока, °C — 30–80;
• интерфейс — USB;
• дисплей — сенсорный ЖК 7" (1025×600);
• язык интерфейса — русский;
• габариты, см — 54 × 52 × 56;
• вес, кг— 60.

Strela — это надёжное и доступное решение для автоматизации выделения нуклеиновых кислот, позволяющее лабораториям повысить эффективность работы и обеспечить стабильное качество результатов. Решение подходит тем лабораториям, где важно не просто «выделить», а получить предсказуемый и воспроизводимый результат — каждый день и для каждого образца.

См. также:

Ниже вы можете задать вопрос или оставить запрос в свободной форме: