Microbiome, Foundation, Sample technologies
微生物与微生物组

Sample to Insight 工作流程

创建您的全套微生物组研究工作流程

在微生物组研究中,您需要对不同来源的样本进行分析,这些样本具有高度多样性且通常充满污染物。这意味着,获得让您信赖的可靠结果可能具有挑战性。为了深入了解您的微生物组样本或检测样本中的特定微生物靶标,我们开发了综合性工作流程。从样本破碎和核酸制备到 NGS 测序分析或数字 PCR 定量;浏览以下部分,为微生物组工作流程的每个步骤找到合适的解决方案。

Diagram regarding microbiome samples on light blue background
我们的团队乐意为您提供帮助
欢迎您向我询问有关工作流程和产品的问题。
AllPrep PowerFecal Pro DNA RNA workflow

采集粪便样本时,样本内的核酸和微生物会因含氧量或含水量以及温度的变化而发生反应。加上核酸提取前存放时间长,这些可能会导致某些物种增减,改变微生物组成。

因此,要获取有关您样本的最准确见解,使微生物及其核酸稳定是至关重要的一步。我们的 DNA/RNA 保护解决方案可使您的样本保持完整,保留微生物完整性。

探索适用于微生物组样本稳定化的产品

PowerProtect DNA/RNA
sample collection stabilization rna
PowerProtect DNA/RNA
For stabilization and preservation of the microbial community profile and expression profile in stool samples over time
Powerlyzer_Tissuelyzer_II

微生物样本通常含有复杂的微生物混合物、坚固细胞壁和代谢产物以及其他生物和非生物分子。所有这些组分可以是各种细胞外聚合物,因此具有高度多样化。此等复杂性和稳定性导致微生物样本裂解相当具有挑战性。

为了确保有效的样本破碎,机械均质化至关重要,并且需要避免在分析工作流程中引入偏差

96 孔板中的微生物样本

如何裂解 96 孔板中的困难样本?您该如何去除多余研磨珠并密封孔板以避免泄露和交叉污染?观看视频来找到答案。

PowerBead Pro 板是 QIAGEN 新推出 Pro 试剂盒技术的一部分。采用改进后的 TissueLyser II 珠磨研磨工艺,可实现高通量、高效细菌和真菌裂解。使用包含这些板的 DNeasy 96 PowerSoil Pro Kit,可实现所有土壤和粪便类型的微生物基因组 DNA 提取。

发现适用于微生物组样本破碎的破碎和均质化产品

Vortex Adapters
instruments and automation accessories
Vortex Adapters
For maximizing homogenization with the Vortex-Genie 2 Vortex
Human biomedical research

不同来源的样本因其独特的物理、化学和微生物成分及其物质而面临独特的挑战。因此,我们的人类生物医学研究用样本制备试剂盒针对特定样本类型(如肠道、粪便、拭子及更多类型)进行过专门优化。

此外,受专利保护的 Inhibitor Removal Technology® (IRT) 可在纯化过程中去除抑制物。从而可让您获得高产率的纯化核酸,以供用于甚至是严苛的下游应用。

人类生物医学样本制备 – 重点

从粪便样本中纯化 DNA
QIAamp PowerFecal Pro DNA Kit 可去除难对付的抑制物,为任何下游应用提供干净、即用的 DNA。DNA 制备可通过手动操作进行或在 QIAcube Connect 上进行。
在 QIAsymphony 上进行的自动化粪便 DNA 纯化
使用 QIAsymphony PowerFecal Pro DNA Kit,您可对粪便和土壤样本进行自动化、省时、标准化的无抑制物 DNA 提取。该试剂盒经过专门设计,可处理 192 份样本,可在 QIAsymphony 上以每批 24 份样本的模式持续加载样本。
在 QIAcube HT 进行的自动化粪便样本 DNA 纯化
DNeasy 96 PowerSoil Pro QIAcube HT Kit 可用于使用 QIAcube HT 以对 24–96 份样本进行同时处理的方式实现粪便样本的简便、全自动、高品质基因组 DNA 纯化。
从拭子和体液中纯化 DNA
QIAamp DNA Microbiome Kit 可在纯化过程中辅助宿主 DNA 的高效去除,并可在 NGS 分析中最大程度地增大细菌 DNA 覆盖范围。
从受污染的样本中纯化 RNA

使用 RNeasy Powerfecal Pro Kit,您可以从通常富含 PCR 抑制物的粪便、污泥和废水样本中提取总 RNA。该试剂盒采用第二代 Inhibitor Removal Technology®,可为您提供高产量的纯 RNA

从生物被膜样本中纯化 RNA
使用 RNeasy PowerBiofilm Kit 解决低效细胞裂解问题。化学和机械裂解技术与 Inhibitor Removal Technology 相结合,用于提取纯化的无抑制物 RNA。所得RNA可用于下游应用的进一步分析。
从粪便样本中纯化 DNA 和 RNA
AllPrep PowerFecal DNA/RNA KitAllPrep PowerFecal Pro DNA/RNA Kit 可让您通过单独洗脱从同一份样本实现 DNA 和 RNA 的共提取。该试剂盒针对使用下一代测序的宏基因组和宏转录组分析进行过优化。
从粪便样本中纯化病毒和细菌 DNA 和 RNA
AllPrep PowerViral DNA/RNA Kit 经过专门设计,可用于对甚至是存在大量 PCR 抑制物的样本进行快速、简便地病毒和细菌总核酸纯化,从而获得来自病毒和细菌的 DNA 和 RNA,以供直接用于要求最严苛的下游应用。
从粪便和肠道材料中纯化 RNA
RNeasy PowerMicrobiome Kit 专门针对从粪便、干粪、肠道材料、受污染的颊粘膜拭子和分泌物中纯化总 RNA 而设计,可提取出可直接用于要求苛刻的下游应用的 RNA。

发现适用于人类微生物样本制备的产品

QIAamp PowerFecal Pro DNA Kits
dna purification genomic dna
QIAamp PowerFecal Pro DNA Kits
For the isolation of microbial DNA from stool and gut samples
DNeasy 96 PowerSoil Pro QIAcube HT Kit
dna purification genomic dna
DNeasy 96 PowerSoil Pro QIAcube HT Kit
For the isolation of microbial genomic DNA from soil and stool on the QIAcube HT
QIAsymphony PowerFecal Pro DNA Kit
dna purification microbial dna
QIAsymphony PowerFecal Pro DNA Kit
For the isolation of microbial genomic DNA from stool and soil on the QIAsymphony
AllPrep PowerViral DNA/RNA Kit
dna purification microbial dna
AllPrep PowerViral DNA/RNA Kit
For isolating viral or bacterial total nucleic acids from waste water and stool samples
AllPrep PowerFecal DNA/RNA Kit
dna rna purification multianalyte and virus
AllPrep PowerFecal DNA/RNA Kit
For simultaneous purification of genomic DNA and total RNA from stool samples
Rneasy PowerMicrobiome Kit
rna purification microbial rna
Rneasy PowerMicrobiome Kit
For the isolation of total RNA from stool and gut material
AllPrep PowerFecal Pro DNA/RNA Kit
dna rna purification multianalyte and virus
AllPrep PowerFecal Pro DNA/RNA Kit
For simultaneous purification of microbial DNA and total RNA from the same stool sample
RNeasy PowerFecal Pro Kit
rna purification microbial rna
RNeasy PowerFecal Pro Kit
For the isolation of microbial RNA from stool and gut samples, sludge, or wastewater
Sample preparation ENV AGR

来自环境的样本通常含有复杂的无机和有机材料混合物,如植物材料、昆虫、动物粪便或微生物。这使得环境微生物样本极难裂解和处理。

为了获得可靠的见解,我们的环境和农业研究用样本制备试剂盒针对特定样本类型(如土壤、生物被膜、(废)水、植物及更多类型)进行过专门优化。

此外,受专利保护的 Inhibitor Removal Technology® (IRT) 可在纯化过程中去除抑制物。从而可让您获得高产率的纯化核酸,以供用于甚至是严苛的下游应用。

环境和农业样本制备 – 重点

从所有土壤类型中纯化 DNA
DNeasy PowerSoil Pro 试剂盒可用于对包括堆肥、粘土和表层土在内的所有类型的土壤进行高产率、纯化微生物 DNA 提取。采用 DNeasy PowerSoil Pro Kit 的 DNA 提取操作可以在 QIAcube Connect 上以自动化方式执行。
在 QIAcube HT 上进行土壤 DNA 纯化
DNeasy 96 PowerSoil Pro QIAcube HT Kit 可用于对土壤样本进行简便、全自动、高品质的基因组 DNA 纯化。QIAcube HT 可同时处理 24–96 份样本。
从水中纯化 DNA
DNeasy PowerWater Kit 可用于从过滤后的不含盐分、金属、腐殖质和其他有机材料的水样本中提取基因组 DNA。该试剂盒甚至可从含有大量污染物的水中提取高质量 DNA。可在 QIAcube Connect 上以自动化方式完成纯化步骤。
从生物被膜样本中纯化 DNA
通过将化学和机械裂解技术与受专利保护的 Inhibitor Removal Technology (IRT) 相结合,DNeasy PowerBiofilm Kit 解决了最困难的生物被膜裂解中存在的低效细胞裂解问题。采用该试剂盒的 DNA 纯化操作可在 QIAcube Connect 上以自动化方式执行。
从植物细胞、组织和种子中纯化 DNA
DNeasy Plant Pro Kit 具有多个全新功能,可让您对最难处理的样本类型(包括草莓叶、葡萄叶、松针和各种类型的种子)获得高质量 DNA。该试剂盒可供在 QIAcube Connect 上进行自动化操作。
从土壤样本中纯化 RNA
RNeasy PowerSoil Total RNA Kit 可让您轻松从最多 2 克土壤中提取总 RNA。该试剂盒可用于所有土壤类型,但对于富含腐殖质的样本(比如粪便、沉积物或堆肥)而言尤其出色。
从滤过后的水样中纯化 RNA
使用 RNeasy PowerWater Kit 提取环境水样中含有的所有微生物 RNA。该试剂盒可用来提取来自细菌(革兰氏阳性/阴性)、藻类和真菌的 RNA。所得的 RNA 可用于 RT-PCR、qPCR、RNA-seq 和其他下游应用。
从生物被膜样本中纯化 RNA
使用 RNeasy PowerBiofilm Kit 试剂盒为您的 RNA 提取助力。机械和化学裂解技术与 Inhibitor Removal Technology 相结合,以实现高效裂解,获得不含生物被膜常见抑制物的高纯度 RNA。所得RNA可用于下游应用的进一步分析。
使用我们的 DNA 提取服务从任何样本类型中纯化 DNA
使用 QIAGEN DNA 提取服务,您可放心,我们数十年的专识将应用到您的样本的纯化中。我们将选择最适合您的下游应用的试剂盒。我们可以提供 DNA 定量和纯化数据。

发现适用于环境和农业微生物组样本制备的产品

DNeasy PowerSoil Pro Kits
dna purification microbial dna
DNeasy PowerSoil Pro Kits
For the isolation of microbial genomic DNA from all soil types
DNeasy 96 PowerSoil Pro QIAcube HT Kit
dna purification genomic dna
DNeasy 96 PowerSoil Pro QIAcube HT Kit
For the isolation of microbial genomic DNA from soil and stool on the QIAcube HT
RNeasy PowerSoil Total RNA Kit
rna purification microbial rna
RNeasy PowerSoil Total RNA Kit
For the isolation of high quality total RNA from all soil types
DNeasy PowerMax Soil Kit
dna purification microbial dna
DNeasy PowerMax Soil Kit
For the isolation of microbial DNA from large quantities of soil with low microbial load
DNeasy PowerLyzer PowerSoil Kit
dna purification microbial dna
DNeasy PowerLyzer PowerSoil Kit
For the bead-based isolation of DNA from tough soil microbes

采用自动样本制备系统可减少手动操作时间

样本制备是您的微生物工作流程取得成功及其重复性的重要因素。当不同的用户从样本中提取核酸时,多次手动干预会增加产生错误的几率。这可能导致核酸品质出现变化,例如降解、浓度或存在污染物,并影响您的研究结果。因此,进行自动化核酸提取是确保重复性的一种方法。进一步了解 QIAGEN 的旨在实现标准化和可靠样本制备的自动化解决方案
QIAcube Connect
QIAcube Connect
使用 QIAsphere 应用程序,可在实验室外管理自动、基于离心柱的核酸提取。
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QIAcube HT
QIAcube HT
采用二氧化硅膜技术在 96 孔板中完成自动化高通量的核酸纯化。
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QIAsymphony SP
QIAsymphony SP
加样体积不一,可从范围广泛的微生物样本中全自动纯化 DNA 和 RNA。
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EZ2 Connect
EZ2 Connect
能够从多达 24 份样本中自动提取病毒核酸。
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对任何样本类型进行 DNA 提取
采用了高级技术完成从样品提取、定量、NGS 至分析流程。
利用 dPCR、qPCR 或 NGS 检测、鉴定和定量微生物靶标、抗菌素耐药性或毒力基因。

使用下一代测序进行全基因组和靶向序列分析

NGS analysis

采用下一代测序(next generation sequencing,NGS)方法,我们可以对微生物群落中的数千种物种同时进行分析。因此,NGS 彻底改变了我们研究人类和环境微生物组的方式。

在创建指定(偏差最小、读取深度最大)的 NGS 文库方面,试剂和引物的选择非常重要。我们不同的试剂盒与各种扩增和测序需求相吻合,以实现均衡的覆盖,获取高品质的读取质量。

NGS 用于微生物组和微生物检测和表征 – 重点

鸟枪法宏基因组测序
QIAseq FX DNA Library Prep Kit 是一个完整的、全酶 NGS 文库制备试剂盒,可用于高度复杂的 DNA 测序应用,具有低 GC 偏差、优越的覆盖分布和更低的重复率。
高灵敏度的靶向 NGS 突变检测
使用 QIAseq xHYB Viral and Bacterial Panels 检测和表征单独的病毒和细菌靶标。通过快速数据分析和突变解读消除数据瓶颈并缩短周转时间。
16S/ITS 分析
QIAseq 16S/ITS Region PanelsQIAseq 16S/ITS Screening Panel 可对细菌和真菌群落进行全面、稳健的分析,且可在 Illumina 平台上通过使用相位引物灵活盘诘任意组合的细菌 16S 可变区和真菌 ITS 区。
5S/16S/23S rRNA 去除 + 宏转录组学
QIAseq FastSelect –5S/16S/23S Kit 可去除您的 RNA-seq 文库中的高丰度细菌 5S/16S/23S rRNA。这些试剂盒专门针对复杂的群落微生物样本而设计。QIAseq Stranded RNA Library Kit 是一种从总 RNA 或富含 mRNA 的样本生成 Illumina 兼容性 RNA-seq 文库的优良方法。
用于进行全面的细菌和真菌群落分析的基因组学服务
让我们为您完成这项工作。使用 16S/ITS Microbiome Profiling Services,您将能够快速且自信地从困难样本中获取见解。可盘诘任意组合的 16S 可变区和 ITS 区。

发现微生物组 NGS 产品

QIAseq FX DNA Library Kit
next generation sequencing metagenomics
QIAseq FX DNA Library Kit
All-enzymatic whole genome and hybrid capture library preparation for Illumina instruments with minimal bias
困难样本微生物组分析服务
下一代测序和 16S/ITS 区盘诘,采用高级技术。

用数字 PCR 检测和量化微生物

在具有挑战性的样本中,低水平微生物靶标的存在阻碍了其特异性的检测和监测。这就是数字 PCR 的用武之地:
它不仅具有高度的精确度和灵敏度,可以从各种不同的样本中识别广泛的微生物靶标,包括细菌、真菌、寄生虫、病毒、抗生素耐药性和毒力因子基因。而且,dPCR 能够在不需要标准曲线的情况下对靶标进行绝对定量。

新的 dPCR Microbial DNA Detection Assay 产品组合:

  • 可鉴定 > 680 个靶标基因
  • 在一个反应中可实现微生物 DNA 和病毒 RNA的共同检测
  • 每次反应最多可检测 5 个靶标基因
  • 遵循简单且快速的 dPCR 工作流程,约两小时即可完成
QIAstat-Dx, QIAcuity, syndromic testing, digital PCR, dPCR, scan cartridge, Labworker handling the instrument, touch display, Julian Phillips, Amit Singh, Chaimae Safi, mask, wearing masks, labcoat
QIAcuity Digital PCR System
instruments and automation pcr instruments
QIAcuity Digital PCR System
用于基于纳米微孔板的数字 PCR 应用
ADNA, PCR plate, qPCR, adding DNA the colored MasterMix is turning from blue to green, visual control of correct pipetting, cat. no. 208054 QuantiNova SYBR Green PCR Kits (500), cat. no.208254 QuantiNova Probe PCR Kits (500) 05/2013, (PCR, Spin/Tube/Plate, Photography, Applications DNA (ADNA))

使用 real time PCR 进行特异性和灵敏性微生物检测

使用 real time PCR 进行微生物鉴定和分析时,两个要素至关重要:灵敏度和特异性。这些均依赖均匀的 PCR 效率和扩增条件。借助我们已经通过实验验证的微生物 DNA qPCR assay,您通过简单的 qPCR 工作流程即可检测微生物物种、毒力基因或抗生素耐药基因。此外,可以设计定制阵列来评估相关的特定靶标。

Rotor-Gene Q
dna methylation methylation specific pcr
Rotor-Gene Q
表现卓越的定量PCR
QIAamplifier 96
instruments and automation pcr instruments
QIAamplifier 96
For fast and high performance end-point PCR experiments in a 96-well format
Think outside the box
理解复杂的微生物基因组数据

只有结构良好且清晰的数据才能帮助您了解正在发生的情况,并使您能够采取行动。然而,
数据的数量和复杂性可能会让人难以承受。

这就是为什么 QIAGEN CLC Genomics Workbench Premium 是一个简单直观的生物信息学平台。它提供了各种工具和可定制的工作流程,以实现从大数据到相关微生物表征的飞跃。

发现用于微生物组分析的生物信息学分析

QIAGEN CLC Genomics Workbench 专业版
适用于采用尖端生物信息学进行微生物分析、病原体分型和爆发分析
了解更多
QIAGEN CLC Genomics Workbench
适用于对高通量测序数据进行分析、比较和可视化
了解更多

有关微生物组研究方法的常见问答

什么是 16S 和 ITS rRNA 测序?

对细菌和真菌而言,最常用的微生物群落分析方法分别是 16S 核糖体 RNA(rRNA)和内部转录间隔(Internal Transcribed Spacer,ITS)区测序。由于 16S rRNA 和 ITS 基因分布普遍,且具有保守性,它们是用于细菌和真菌鉴定和分类的成熟遗传标记物。

16S rRNA 基因的组成中既有高度保守区又有高度可变区。保守区可作为可变区 PCR 扩增中的引物结合部位,可变区中含有进行细菌鉴定和分类的序列。

什么是鸟枪法宏基因组测序?

与 16S rRNA 和 ITS 测序不同,鸟枪法宏基因组测序涵盖样本中存在的所有生物体的全部基因组。

鸟枪法宏基因组测序涵盖样本中的所有遗传信息,因此(所得的)数据可被用来进行各种分析,例如宏基因组组装与分箱、代谢功能分析以及抗生素耐药性基因分析。

什么是宏转录组学?

宏转录组学研究的是微生物群落在自然生活环境中的全部基因表达图谱。它可让您定量基因表达水平及作为对不同状况(例如生物体的生理与病理状况的对照)的反应的基因表达水平变化。