水样滤膜

时间：2020-01-05

作者：Suzanne kennedy 来源：美国MoBio实验室

跟研究水样的科学家聊天的时候，他们常常提到，过滤提取水样DNA、RNA很不容易。因为它们微生物丰度低（似乎水源情况）而且珍贵。

为什么说做水样微生物分子生物学研究不容易？

对于许多研究者来说，不可能做到几个月或者几年一次地经常回到水源地反复采样。比如南极、波罗的海深海热泉。有些是收集特定事件发生后的水样，如洪水、暴雨。水样环境每个星期甚至每天都不一样。所以，他们需要从每个样品中获得准确的微生物信息。

选择滤膜：

对于研究滤膜上过滤水样的微生物多样性，较好的滤膜直径47mm的。这个尺寸水既容易过滤，又能满足DNA、RNA的提取需求。直径太小（25mm）的滤膜容易堵塞，太大（147mm）则需要剪碎以适应5ml或15ml标准管子。事实上，对水样滤膜额外处理越少，越能回收到更多微生物DNA和RNA。

MOBIO实验室使用了一个5ml螺纹tube管（如左图），为大家展示47mm滤膜高效提取而*剪碎。该研磨管允许石榴石研磨珠充分接触滤膜过滤面。经过大量彻底研究，还发现此研磨管能较大限度回收所有类型滤膜的DNA。

另一个常遇到的问题是，如何选择滤膜类型。滤膜有很多种，如聚醚砜滤膜、混合纤维素酯薄膜、氧化铝薄膜等。每种薄膜的使用方法不一，在提取的时候会得到截然不同的结果。薄膜的理化特性也决定了其应用范围。当然，对于提取DNA和RNA，孔径大小、水样过滤量、抑制因子（如杀虫剂）吸附能力等因素更为重要。换句话说，你有很多种滤膜可选择。

我们的使用经验：

聚醚砜滤膜（Polyethersulfone）：

较结实的滤膜之一，可以过滤比其它滤膜更多的水样。使用真空泵可快速抽干，易于折叠不易撕破。能抵受真空泵长时间高压力的滤过。若需要过滤大量低微生物含量的清亮水样，0.22mm滤膜的更合适。在提取核酸时，得率可与PowerWater? DNA 和RNA Isolation Kits中自带的混合纤维素酯滤膜相媲美。

混合纤维素酯滤膜（膜纤维素、纤维素）:

0.45μm孔径较合适材质。如果你的水样浑浊，使用0.22μm滤膜过滤缓慢容易堵塞时，建议使用0.45μm孔径的滤膜。纤维素滤膜吸水性强，不好处理。贴一个我们实验室做的演示视频。

有文献显示杀虫剂和除草剂很容易吸附到纤维素滤膜上。若你的样品含有杀虫剂和除草剂，较好避免使用这类滤膜。

聚碳酸酯滤膜（Polycarbonate）:

这种滤膜很薄且容易起褶皱，所以不太好用。通常用0.45μm孔径的滤膜来预防过滤时发生阻塞。不像聚醚砜膜（PES）和混纤膜（MCE），水样中微生物会停留在滤膜表面。使得滤膜很容易阻塞，本该滤过的小颗粒也会截留下来。实验证明，珠磨研磨破碎强度越小，获得DNA分子量越大。如果你的样品只是用来做PCR，可以采用强力的研磨方法提高得率，暂时忽略片段破碎。

氧化铝（Aluminum Oxide）:

这类滤膜又称为Anodisc?过滤膜（Whatman）。手感接近于薄片玻璃，任何类型研磨珠都能轻易破碎。很多实验室不愿意使用，因为不好放入到Tube中保存。通常用于微生物量少的海水。有0.45μm和0.22μm孔径规格。像聚碳酸酯滤膜一样微生物细胞大多停留在滤膜表面多于陷入滤膜内，更利于DNA和RNA的提取，不过珠磨研磨时会增加核酸片段的剪切。

如何折叠滤膜：

大部分人折叠滤膜放进Tube管的操作已经非常娴熟了。对于新手，我们提供了一个演示视频。视频中操作的是一个0.45μm的混合纤维素酯滤膜。操作者是PowerWater? kit的**Heather Callahan博士，由技术总监Nik von Atzigen解说 (请联系QQ：854520684索取视频文件）。

我们深知提取环境水样不好做，获取每滴水中的DNA、RNA也同样非常重要。所以在开发PowerWater?和RapidWater? 产品的时候，从研磨用的Tube管、研磨珠的选择、去抑制因子的溶液、吸附溶液、冲洗溶液到最后的洗脱，我们尽可能优化到每一个步骤。我们的目的是尽量让你每一步都能够做成功。如果你有任何关于水样DNA、RNA提取方面的问题，请告诉我们。

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