การเพิ่มประสิทธิภาพการสกัด ดีเอ็นเอ/อาร์เอ็นเอ ในตัวอย่างที่ข้นหนืดด้วยสารลดความข้นหนืด
คำสำคัญ:
การสกัดสารพันธุกรรม, การสกัด DNA/RNA, สารลดความข้นหนืดบทคัดย่อ
ความสำคัญและการประยุกต์ใช้สารลดความข้นหนืด (mucolytic agent) ในการเตรียมตัวอย่าง ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในกระบวนการสกัดกรดนิวคลีอิก (nucleic acid extraction) ทั้ง deoxyribonucleic acid (DNA) และ ribonucleic acid (RNA) ให้มีความบริสุทธิ์และมีคุณภาพสูงขึ้น สารลดความหนืด เช่น dithiothreitol, N-acetyl-L-cysteine หรือการใช้เอนไซม์ proteinase K ถูกนำมาใช้เพื่อลดความหนืดหรือเพิ่มความสม่ำเสมอของตัวอย่างที่มีความหนืดสูง เช่น เสมหะ น้ำลาย และของเหลวจากการล้างหลอดลมและถุงลมปอด วัตถุประสงค์ของการศึกษาครั้งนี้คือ การรวบรวมและนำเสนอข้อมูลเกี่ยวกับสารละลายเมือกที่ใช้กันทั่วไป รวมถึงหลักการในการเลือกใช้ให้เหมาะสมกับตัวอย่างทางการแพทย์ประเภทต่างๆ เพื่อป้องกันการสูญเสีย และรักษาสภาพ DNA และ RNA ระหว่างการสกัดกรดนิวคลีอิก วิธีการศึกษาใช้การสืบค้นและรวบรวมวรรณกรรมจากฐานข้อมูล PubMed และแหล่งข้อมูลทางวิชาการอื่นที่มีการศึกษาเกี่ยวกับการใช้สารลดความข้นหนืดในกระบวนการทางชีวโมเลกุล หรือส่งผลต่อประสิทธิภาพของกระบวนการสกัดสารพันธุกรรม หรือการเพิ่มปริมาณสารพันธุกรรม จากนั้นวิเคราะห์และสังเคราะห์เปรียบเทียบประเด็นสำคัญ ได้แก่ คุณสมบัติ กลไกการลดความข้นหนืด ข้อดีและข้อจำกัดของสารแต่ละชนิด การนำไปประยุกต์ใช้ผลการศึกษาพบว่า สารลดความข้นหนืดช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเตรียมตัวอย่างให้เป็นเนื้อเดียวกัน ลดผลลบปลอมจากการจับตัวเป็นก้อนของตัวอย่าง และเพิ่มความแม่นยำของการวิเคราะห์ทางชีวโมเลกุลด้วยวิธี nucleic acid amplification test (NAAT) สารเหล่านี้มีกลไกที่หลากหลายทั้งการทำลายพันธะเคมีและใช้เอนไซม์ย่อยสลาย เพื่อเปลี่ยนสภาพตัวอย่างให้มีความเหมาะสมต่อการสกัด DNA และ RNA ให้มีความบริสุทธิ์สูง โดยต้องคำนึงถึงความเข้มข้น ระยะเวลา และอุณหภูมิที่เหมาะสมเพื่อป้องกันการยับยั้งปฏิกิริยาในขั้นตอนการวิเคราะห์ระดับโมเลกุล ทั้งนี้ การประยุกต์ใช้ร่วมกับวิธีการทางกายภาพและการกำจัดสารตกค้างอย่างถูกต้อง จะช่วยเพิ่มความแม่นยำและประสิทธิภาพในการตรวจวินิจฉัยโรคได้อย่างมีนัยสำคัญ
Downloads
เอกสารอ้างอิง
Goyani KH, Mukhopadhyaya PN. Evolution of nucleic acid extraction methods and its role in development of
complex human diagnostic solutions with special reference to tuberculosis. Magna Scientia Advanced Research
and Reviews 2023;9(2):115–46.
Wilson IG. Inhibition and facilitation of nucleic acid amplification. Appl Environ Microbiol 1997;63(10):3741-51.
Rubin BK. Mucolytics, expectorants, and mucokinetic medications. Respir Care 2007;52(7):859-65.
Yu F, Qiu T, Zeng Y, Wang Y, Zheng S, Chen X, et al. Comparative evaluation of three preprocessing methods
for extraction and detection of influenza a virus nucleic acids from sputum. Front Med (Lausanne) 2018;5:56.
Bencini MA, van den Brule AJ, Claas EC, Hermans MH, Melchers WJ, Noordhoek GT, et al. Multicenter comparison
of molecular methods for detection of Legionella spp. in sputum samples. J Clin Microbiol 2007;45(10):3390-2.
Deneer HG, Knight I. Inhibition of the polymerase chain reaction by mucolytic agents. Clinical Chemistry
;40(1):171-2.
Liu Y, Kumblathan T, Tao J, Xu J, Feng W, Xiao H, et al. Recent advances in RNA sample preparation techniques
for the detection of SARS-CoV-2 in saliva and gargle. Trends Analyt Chem 2023;165:117107.
Perez-Vilar J, Hill RL. The structure and assembly of secreted mucins. Journal of Biological Chemistry 1999;
(45):31751-4.
Gupta R, Wadhwa R. Mucolytic medications. [Internet]. 2024 [cited 2025 Nov 22].
Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/books/NBK559163/
Lukesh JC, Palte MJ, Raines RT. A potent, versatile disulfide-reducing agent from aspartic acid. J Am Chem Soc
;134(9):4057-9.
Hodson ME. Aerosolized dornase alfa (rhDNase) for therapy of cystic fibrosis. Am J Respir Crit Care Med
;151(3 Pt 2):S70-4.
Aldini G, Altomare A, Baron G, Vistoli G, Carini M, Borsani L, et al. N-acetyl-L-cysteine as an antioxidant and disulphide
breaking agent: the reasons why. Free Radical Research 2018;52(7):751-62.
Hill DB, Button B, Rubinstein M, Boucher RC. Physiology and pathophysiology of human airway mucus.
Physiol Rev 2022;102(4):1757-836.
Witten J, Samad T, Ribbeck K. Molecular characterization of mucus binding. Biomacromolecules
;20(4):1505-13.
Helland R, Larsen AN, Smalås AO, Willassen NP. The 1.8 Å crystal structure of a proteinase K-like enzyme
from a psychrotroph Serratia species. The FEBS Journal 2006;273(1):61-71.
Guéroult M, Picot D, Abi-Ghanem J, Hartmann B, Baaden M. How cations can assist DNase I in DNA
binding and hydrolysis. PLoS Comput Biol 2010;6(11):e1001000.
Ye X, Zhang S, Tang M. Effect of sodium citrate anticoagulant solution in continuous veno-venous hemofiltration
in critically ill children. BMC Pediatr 2025;25(1):496.
National Center for Biotechnology Information. Thioglycolicacid. [Internet]. 2024 [cited 2025 Nov. 22].
Available from: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Thioglycolic-Acid
Yu FX, Lin SC, Morrison-Bogorad M, Atkinson MA,Yin HL. Thymosin beta 10 and thymosin beta 4 are both
actin monomer sequestering proteins. J Biol Chem 1993;268(1):502-9.
ตรีวัฒน์วัฒนะโชคชัย, กิ่งกาญจน์ รักษ์มณี. การย่อยสลายเซลล์โฮสต์และอนุภาคไวรัสในการสกัดกรดนิวคลีอิกของไวรัสจากตัวอย่างมนุษย์.
วารสารกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ 2568;67(3):541-56.
Faverio P, Rebora P, Rossi E, Del Giudice S, Montanelli F, Garzillo L, et al. Impact of N-acetyl-L-cysteine on SARS-CoV-2
pneumonia and its sequelae: results from a large cohort study. ERJ Open Res 2022;8(1).
Frazer Z, Yoo C, Sroya M, Bellora C, DeWitt BL,Sanchez I, et al. Effect of different proteinase K digest protocols and
deparaffinization methods on yield and integrity of DNA extracted from formalin-fixed, paraffin-embedded tissue.
J Histochem Cytochem 2020;68(3):171-84.
Brisco MJ, Morley AA. Quantification of RNA integrity and its use for measurement of transcript number. Nucleic Acids
Res 2012;40(18):e144.
Jue E, Witters D, Ismagilov RF. Two-phase wash to solve the ubiquitous contaminant-carryover problem
in commercial nucleic-acid extraction kits. Sci Rep 2020;10(1):1940.
Fischer M, Renevey N, Thür B, Hoffmann D, Beer M, Hoffmann B. Efficacy assessment of nucleic acid
decontamination reagents used in molecular diagnostic laboratories. PLOS One 2016;11(7):e0159274.
Qamar W, Khan MR, Arafah A. Optimization of conditions to extract high quality DNA for PCR analysis from
whole blood using SDS-proteinase K method. Saudi J Biol Sci 2017;24(7):1465-9.
Chang Y, Li T, Niu Y, Guan X, Xie Y. Comparative evaluation of proteinase K and dithiothreitol as pretreatments
for extracting nucleic acids from respiratory samples for multiplex PCR. BMC Microbiol 2025;25(1):233.
Sung H, Yong D, Ki CS, Kim JS, Seong MW, Lee H,et al. Comparative evaluation of three homogenization
methods for isolating Middle East respiratory syndrome coronavirus nucleic acids from sputum samples for
real-time reverse transcription PCR. Ann Lab Med 2016;36(5):457-62.
Schrader C, Schielke A, Ellerbroek L, Johne R. PCR inhibitors - occurrence, properties and removal.
J Appl Microbiol 2012;113(5):1014-26.
Huggett JF, Novak T, Garson JA, Green C, Morris-JonesSD, Miller RF, et al. Differential susceptibility of PCR
reactions to inhibitors: an important and unrecognised phenomenon. BMC Res Notes 2008;1:70.
Boom R, Sol CJ, Salimans MM, Jansen CL,Wertheim-van Dillen PM, van der Noordaa J. Rapid and
simple method for purification of nucleic acids. J Clin Microbiol 1990;28(3):495-503.
Qiagen. QIAamp Viral RNA mini handbook [Internet].2020 [cited 2025 Nov 22].
Available from: https://www.qiagen.com/us/resources/resourcedetail?id=c80685c0-4103-49ea-aa72-8989420e3018&
lang=en
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
วิธีการอ้างอิง
ฉบับ
บท
การอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2026 กระทรวงสาธารณสุข
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
