蒼(cāng)蠅(yíng)（如家蠅）作為(wéi)重要(yào)的模式生物和資源(yuán)昆(kūn)蟲(chóng)
，廣(guǎng)泛(fàn)應用於遺傳(chuán)學，昆(kūn)蟲(chóng)生理生化(huà)，微生物降解，飼料(liào)蛋白開(kāi)發(fā)及法醫(yī)昆蟲(chóng)學等研究(jiū)領域。在核酸提(tí)取，蛋(dàn)白質分析(xī)，代謝物檢(jiǎn)測及(jí)病(bìng)原微生物(wù)檢測等實驗中(zhōng)
，首(shǒu)要(yào)步驟(zhòu)是(shì)將昆蟲樣本徹(chè)底破(pò)碎(suì)
，以實現細(xì)胞(bāo)內成(chéng)分的(dí)有(yǒu)效釋(shì)放。然而
，蒼蠅體表覆蓋堅硬的(dí)幾丁質(zhì)外骨(gǔ)骼
，內部(bù)肌肉組織發達(dá)
，且(qiě)常攜(xié)帶(dài)大量(liáng)共生微(wēi)生物
，傳統的手(shǒu)工研磨(mó)或液(yè)氮冷(lěng)凍研磨(mó)不僅操作繁瑣，效率(shuài)低(dī)下
，還易造(zào)成(chéng)樣(yàng)品(pǐn)交叉汙染和核酸降解。本(běn)實(shí)驗采(cǎi)用(yòng)新(xīn)芝(zhī)生物(wù)高(gāo)通量(liáng)組(zǔ)織(zhī)研磨器(qì)SCIENTZ-48對蒼(cāng)蠅(yíng)樣本進行(háng)快速(sù)幹磨處理
，驗證其(qí)在(zài)富(fù)含幾(jī)丁(dīng)質的昆蟲樣品(pǐn)中的破碎(suì)效(xiào)果(guǒ)
，為(wéi)昆(kūn)蟲(chóng)分(fēn)子(zǐ)生物(wù)學研(yán)究(jiū)提(tí)供高(gāo)效，標準化(huà)的(dí)樣(yàng)品前處理方(fāng)案(àn)。

傳統研(yán)磨方法(fǎ)存(cún)在(zài)的痛點

　　外(wài)骨骼堅(jiān)韌(rèn)難(nán)破碎(suì)：蒼(cāng)蠅(yíng)體(tǐ)表覆蓋(gài)致(zhì)密的(dí)幾丁質(zhì)外骨骼
，結構(gòu)堅(jiān)韌(rèn)且(qiě)富有彈性(xìng)
，傳統(tǒng)研(yán)缽(bō)或普(pǔ)通粉碎(suì)機難以將(jiāng)其徹底破碎(suì)
，常殘(cán)留(liú)完(wán)整的附肢或(huò)角(jiǎo)質層碎(suì)片
，影響裂解(jiě)效(xiào)率(shuài)和(hé)後續分析。

　　樣本(běn)易(yì)交叉汙染：手工(gōng)研(yán)磨或(huò)使(shǐ)用不(bù)密閉(bì)的(dí)容器處理(lǐ)時
，樣品容(róng)易(yì)飛濺(jiàn)
，且在(zài)不同樣(yàng)本間切(qiē)換(huàn)時容(róng)器和(hé)工(gōng)具清洗(xǐ)困(kùn)難
，存在(zài)較(jiào)高的(dí)交叉汙染(rǎn)風險
，尤其(qí)不(bù)利(lì)於病原(yuán)檢測(cè)或(huò)微量分析。

　　核(hé)酸與(yǔ)蛋白易降解(jiě)：蒼蠅組織內(nèi)含活(huó)躍(yuè)的(dí)核(hé)酸酶(méi)和蛋白酶(méi)
，常溫下(xià)研磨(mó)時
，因(yīn)摩(mó)擦(cā)產(chǎn)熱及細(xì)胞(bāo)破(pò)碎(suì)後(hòu)酶類釋(shì)放(fàng)
，容易(yì)導(dǎo)致(zhì)DNA，RNA或目(mù)標(biāo)蛋白的(dí)降解
，影響定性(xìng)定量(liáng)結果的準確(què)性(xìng)。

　　通(tōng)量低(dī)
，重復(fù)性差：傳統研(yán)缽(bō)一次僅能(néng)處理少量樣(yàng)本(běn)
，且研磨(mó)力度(dù)，時間難(nán)以(yǐ)標準(zhǔn)化
，造成(chéng)批次(cì)間效果差(chà)異大(dà)
，難以(yǐ)滿(mǎn)足(zú)現代實(shí)驗(yàn)室(shì)高通量(liáng)，可重復(fù)的(dí)要求(qiú)。

實(shí)驗(yàn)準備(bèi)

　　實(shí)驗樣品(pǐn)：實驗室凍存家(jiā)蠅（完整(zhěng)蟲體(tǐ)
，無(wú)雜質）

　　實(shí)驗(yàn)目的(dí)：驗證新(xīn)芝生物高(gāo)通(tōng)量組織研(yán)磨器SCIENTZ-48在常溫幹(gān)磨條件(jiàn)下
，能否(fǒu)高效破碎(suì)凍存蒼蠅(yíng)的堅(jiān)硬外骨(gǔ)骼及(jí)內部(bù)組(zǔ)織(zhī)
，獲(huò)得均匀的粉(fěn)末或匀漿(jiāng)狀(zhuàng)組織(zhī)裂解(jiě)物
，以有效(xiào)釋放(fàng)基(jī)因組DNA，總(zǒng)RNA或總蛋白
，滿足(zú)後續PCR擴增，蛋白(bái)免疫(yì)印跡（Western Blot），酶(méi)活性測(cè)定及(jí)代謝(xiè)組學(xué)分析(xī)的(dí)要(yào)求(qiú)
，同時(shí)避(bì)免(miǎn)樣品(pǐn)間(jiān)的交叉汙染和(hé)生物大(dà)分子降解。

　　實(shí)驗耗材(cái)：2ml離心管，6mm研磨(mó)珠1顆
，3mm研(yán)磨珠(zhū)2顆(kē)

　　實驗設(shè)備(bèi)：

高(gāo)通量(liáng)組(zǔ)織(zhī)研磨(mó)器SCIENTZ-48

實(shí)驗步驟

　　樣(yàng)本(běn)準(zhǔn)備： 取出凍存(cún)的蒼(cāng)蠅(yíng)成蟲樣本(běn)
，放(fàng)入(rù)預冷(lěng)的(dí)2ml離心管中。迅速加入6mm研磨珠(zhū)1顆作為(wéi)主破碎(suì)介質(zhì)
，並補充適(shì)量3mm研磨珠以(yǐ)填充蟲體間隙(xì)。

　　參數設置(zhì)：設(shè)置研(yán)磨頻(pín)率(shuài)為50HZ, 運行時(shí)間(jiān)約(yuē)300秒（視樣(yàng)品量(liáng)及所(suǒ)需細(xì)度(dù)可(kě)適(shì)當調整(zhěng)）。本(běn)實驗(yàn)為幹磨
，無需(xū)添(tiān)加裂解液
，若後續(xù)直(zhí)接進(jìn)行核酸提(tí)取(qǔ)
，也可在研磨前(qián)加入少量(liáng)保護(hù)劑(jì)或裂(liè)解緩(huǎn)衝(chōng)液。

　　進行研磨：將離(lí)心管(guǎn)裝入適(shì)配器(qì)
，對(duì)稱配(pèi)平後鎖緊艙門
，啟動研磨程(chéng)序(xù)。設備通(tōng)過(guò)高(gāo)頻三(sān)維振(zhèn)蕩帶(dài)動研磨珠反(fǎn)復(fù)撞擊(jī)，剪切(qiē)蟲(chóng)體(tǐ)
，在數秒(miǎo)至數分(fēn)鐘(zhōng)內(nèi)將堅硬的(dí)外骨骼和(hé)內部組織(zhī)徹(chè)底(dǐ)破(pò)碎。

　　結束(shù)取(qǔ)樣(yàng)：研(yán)磨(mó)完成(chéng)後
，打(dǎ)開離心管(guǎn)
，可(kě)觀(guān)察到(dào)蒼(cāng)蠅蟲體(tǐ)已(yǐ)完(wán)全(quán)破碎
，呈均匀(yún)細膩的粉末狀或濕(shī)潤(rùn)的(dí)糊(hū)狀物（若(ruò)蟲(chóng)體本(běn)身含水量(liáng)較高(gāo)）
，無肉眼(yǎn)可(kě)見的(dí)完整(zhěng)附肢(zhī)，頭部(bù)或(huò)翅(chì)片段。

實(shí)驗結果

左：研(yán)磨前(qián) ; 右(yòu)：研磨後(hòu)

　　經高(gāo)通量(liáng)組織研(yán)磨(mó)器(qì)SCIENTZ-48處(chǔ)理後
，原本(běn)結構(gòu)完(wán)整(zhěng)的凍存蒼蠅(yíng)成蟲被徹底(dǐ)破碎(suì)
，轉變為細(xì)膩，均(jūn)匀的粉末狀(zhuàng)組織物
，顏色(sè)呈現自(zì)然的淺(qiǎn)黃色(sè)
，無完(wán)整外骨骼碎片殘(cán)留(liú)
，組織細(xì)胞充(chōng)分破裂(liè)
，內容物有效釋(shì)放。可(kě)直(zhí)接(jiē)用於基因組DNA提取，總RNA提取，蛋白質(zhì)提取或(huò)代謝(xiè)物(wù)分析(xī)
，所得產物質(zhì)量(liáng)穩定
，批次(cì)間重復(fù)性(xìng)良(liáng)好。

注意事(shì)項

　　01蒼(cāng)蠅(yíng)樣本(běn)應充分(fēn)凍存(cún)
，並在研磨(mó)前(qián)保(bǎo)持冷凍狀態(tài)
，低溫(wēn)環(huán)境能(néng)顯著(zhù)增(zēng)強外骨骼(gé)脆性提(tí)高破(pò)碎效率
，同(tóng)時(shí)有效抑(yì)製核(hé)酸酶和蛋(dàn)白酶(méi)活(huó)性
，保護生物大分(fēn)子(zǐ)。

　　02裝樣(yàng)量(liáng)不宜超(chāo)過研磨罐(guàn)容(róng)積的三分之(zhī)一(yī)
，以保證研磨(mó)珠有足夠的運動空間(jiān)
，確保(bǎo)破碎(suì)均(jūn)匀。

　　03不同蟲態（幼蟲(chóng)，蛹，成(chéng)蟲）的外骨(gǔ)骼硬(yìng)度差(chà)異較(jiào)大
，需根據樣品(pǐn)類型調整研磨頻率(shuài)和(hé)時(shí)間。對(duì)於蛹殼等極硬樣本
，建議延(yán)長(cháng)研磨(mó)時間或(huò)增加大(dà)珠(zhū)比例。

　　04研(yán)磨結(jié)束(shù)後(hòu)
，為避免(miǎn)樣(yàng)品吸潮(cháo)或降解
，應盡快進行(háng)後續提取(qǔ)實驗。

　　05離心管(guǎn)和研磨珠(zhū)使用(yòng)後(hòu)需用(yòng)酶清洗液或強(qiáng)鹼性清(qīng)洗劑(jì)徹(chè)底清洗(xǐ)，滅菌
，去(qù)除殘(cán)留的核酸和蛋白
，避(bì)免(miǎn)對後(hòu)續實驗的(dí)幹擾。

　　◆實驗(yàn)結果表明
，新(xīn)芝(zhī)生物高(gāo)通(tōng)量組織研磨器SCIENTZ-48能夠(gòu)高(gāo)效處(chǔ)理(lǐ)蒼(cāng)蠅這(zhè)類富(fù)含(hán)幾丁質(zhì)外骨(gǔ)骼(gé)的昆(kūn)蟲(chóng)樣本(běn)
，實現(xiàn)蟲(chóng)體(tǐ)的快(kuài)速，徹底破(pò)碎(suì)
，獲得均(jūn)匀的組織(zhī)粉(fěn)末
，有效釋(shì)放核酸(suān)和(hé)蛋白(bái)質(zhì)等目標分子(zǐ)。該(gāi)方法操作簡便(biàn)，安(ān)全，通量高，重復性(xìng)好(hǎo)
，顯著提升(shēng)了(liǎo)昆蟲樣本前處理的效率與質量(liáng)
，完全(quán)適(shì)用(yòng)於(yú)昆蟲分子(zǐ)生(shēng)物學，病(bìng)原(yuán)檢(jiǎn)測(cè)，蛋(dàn)白組學(xué)及(jí)資源(yuán)昆蟲開發(fā)利(lì)用等研(yán)究領域中(zhōng)的樣品製備環節(jié)。