脉冲场电泳功能，根据DNA片段大小全自动进行精准的DNA片段分选筛选回收小片段DNA及几十到上百kb的大片段DNA

Sage Science公司
• 位于美国马萨诸塞州，2010年成立以来专注于全自动DNA片段筛选回收和大片段质控
• 全球超过3000家客户的认可，国内装机数量超过400台
• 2万篇文献中应用，包括众多Nature、 Science、 Cell系列的文章
• 全球科研实验室广泛应用的全自动片段回收系统

产品简介

Blue Pippin全自动核酸片段分选回收仪
• 采用双通道凝胶电泳自动分离和回收的专利技术
• 高精度DNA片段分选、微量样品DNA回收、高得率回收、宽范围回收、可回收到几kb、几十kb、几百kb的大片段DNA
• 解决了手工切胶和磁珠分选回收DNA片段时，常见的无法精准分选回收或回收效果不好等问题

产品图片

采用独家双通道电泳回收专利技术（Patents 8,361,298 and 8,361,299）搭配多模式回收选项，全程自动化运行：

1. 上样后，软件设定DNA片段大小的bp范围，设备自动完成DNA分离、检测、回收全流程。
2. 通过荧光 Marker 精准计算核酸片段迁移速度，自动控制回收时间，无需人工值守。
3. 回收完成后可直接用移液枪吸取目标片段，无缝衔接下游实验。

 

精 —— 精确度高（DNA 片段分选精度可达 99%）
微 —— 低起始量（可对ng级DNA样本进行片段筛选）
高 —— 高回收率（50-80%的回收得率）
大 —— 大分子DNA （脉冲场电泳分离回收kb-几百kb的大片段DNA）
省 —— 省时间（仅需 5 分钟完成样品上样，过程全自动运行，无需人工值守）

NGS二代测序建库
• 小RNA/small RNA文库回收、单细胞RNA文库、外泌体RNA测序
• cfDNA／ctDNA循环血游离DNA／循环血肿瘤DNA测序文库
• ddRAD-SEQ双酶切简化基因组测序文库、16S文库微生物测序文库
• 全基因组测序（WGS）、ChIP-seq染色质免疫沉淀测序文库
• MeDIP-seq / hMeDIP-seq甲基化DNA免疫沉淀片段测序文库
• ATAC-seq转座酶可及染色质高通量测序文库、外显子/目标区域/遗传病 panel 扩增子文库等各种复杂样本的处理
• 微生物16S/宏基因组测序、真菌18S、ITS等有效提高测序数据质量

三代测序
• Pacbio  HiFi文库构建，Nanopore、华大序丰、齐碳科技、普译生物
• 今是科技等纳米孔长片段文库建库、超长测序（Ultra long Sequencing）文库构建
• 全基因组重测序、全长转录本测序、宏基因组测序、16SrDNA全长测序
• 细胞器基因组测序、结构变异、表观遗传学、甲基化研究
• 胚胎植入前 PGT 测序片段筛选、新型病原体的快速鉴定、外显子测序等等

分子克隆与基础分子生物学

• 质粒酶切后目的片段 + 载体骨架精准回收、多片段同源重组、无缝克隆片段回收
• 定点突变、载体改造、启动子 / 终止子片段回收、PCR 产物纯化、限制性酶切产物
• 合成生物学DNA样本制备、噬菌体病毒载体（腺病毒、慢病毒）骨架及插入片段纯化
• 制备核酸探针、细胞转染/显微注射合算样本制备、gRNA 表达模板
• Cas 载体构建片段回收，突变检测片段筛选
• 脱靶效应测序（GUIDE-seq）片段分选回收
• 病原微生物（细菌 / 病毒 / 真菌）特异扩增片段纯化
• 合成基因、基因回路、代谢通路基因簇精准分选、工程菌株
• 酵母底盘改造大片段DNA回收、mRNA 疫苗、DNA 疫苗模板片段纯化

低起始量样品的精准浓缩回收
• 血浆/血清cfDNA/ctDNA
• 微量细胞/单细胞
• 空气/冰川/岩石样本
• 低丰度病原体等

降解样本的精准浓缩回收
• FFPE（石蜡切片）
• 古DNA
• 腐烂样本
• RNA样本等

背景极高的复杂样品的精准筛选回收
• 废水、土壤、腐殖质、粪便、肠道内容物、痰液，脓液、临床拭子、血液、脑脊液、共生微生物、食品微生物等

Blue Pippin 用于PCR后纯化+去除杂带，筛选回收有生物素（Biotins）标签的目标产物DNA片段3kb，有效去除2.8kb的杂带

参考文献：Shrestha, Prakash, et al. "Single-molecule mechanical fingerprinting with DNA nanoswitch calipers." Nature nanotechnology 16.12 (2021): 1362-1370.

DNA片段筛选磁珠 VS Blue Pippin

可以从电泳图结果中看出，对比DNA片段分选磁珠，Blue Pippin回收后产物更纯净（红色框），更精准，更聚焦于目标片段。

参考文献：FWestfall, Dylan H., et al. "Optimized SMRT-UMI protocol produces highly accurate sequence datasets from diverse populations—Application to HIV-1 quasispecies." Virus Evolution 10.1 (2024): veae019.

左图：Illumina公司miRNA文库制作中，一般small RNA测序文库的长度在140-150bp左右，杂带较多引物二聚体、接头二聚体等等，比它大的包括tRNA、rRNA等
右图：自动化回收后的目标miRNA文库，二聚体等杂带去除干净，目标条带大小准确small RNA大小一般在20-30nt，包含miRNA 、siRNA和piRNA等。
功能：调控基因表达和mRNA的稳定性、维持生殖系和干细胞功能以及沉默转录基因过程等。
参考资料：Automated size selection of NEB Next^® Small RNA libraries with the Sage Pippin Prep™

• 剑桥大学研究结果表明通过片段筛选(size selection) ctDNA 在 90 -150 bp之间的片段富集，能提高循环肿瘤 DNA 的检测效果，>95%的病例中位富集超过两倍，>10%病例中位富集超过四倍。对经片段筛选的游离 DNA 进行分析，可检出常规方法无法识别的临床可干预突变及拷贝数变异
• 文中使用Sage Science全自动核酸片段筛选系统精准筛选并回收cfDNA 样本中的90-150bp,作为ctDNA回收富集的工具

参考文献：Florent Mouliere et al.Enhanced detection of circulating tumor DNA by fragment size analysis.Sci. Transl. Med.10,eaat4921(2018)

• 片段筛选能够提高胎源DNA比例：在孕早期（12-14周），对107-145bp的短片段cfDNA进行富集，获得的胎源cfDNA平均含量（28%）显著高于常规NIPT方法所得含量（10%）
• 通过片段筛选、富集提高胎源cfDNA的相对浓度，有助于提升产前筛查（NIPT）疑难样本的准确性

全新“Range+T”模式，对HiFi文库的精细条件优化

如上图结果，同一样本的回收起点均设置为15kb，回收时间分别设置为13-30min，对于大片段DNA的筛选回收的结果会有差异。此模式的优点包括：

（1）彻底去除设置起点外的小片段DNA；
（2）可以更精准的控制文库回收的上限；
（3）可以调整HiFi文库分布的宽度,满足不同物种对于测序文库核酸片段分布的要求。

和核酸样本分选前对比，分选后文库短片段几乎完全去除，读长更多集中于 40 kb 及以上区间，有效避免短片段占用纳米孔，测序资源集中于长片段，大幅提升数据质量。（选择30-40kb High-Pass程序，回收起点bp设定 40 kb）

ONT 官方 Protocol https://nanoporetech.com/zh/document/extraction-method/bluepippin

代表客户：

高校：清华、北大、上海交大、复旦、浙大、武大、中大、厦大、中国医科大学、首都医科大学、南京医科大学、华中农大、山东农大、河南农大等
研究所：中国科学院、中国农业科学院、中国医学科学院、中国中医科学院、 军事医学科学院、中国社科院考古所、中国医科院输血所（成都）、香港基因组研究所等
测序公司：华大基因、诺禾致源、安诺优达、未来组/希望组、百迈克、贝瑞基因、解码生物、浩瑞基因、康圣环球、贝纳基因、燃石医学、金域检验、苏州金维智、菲沙基因等
生物公司：上海诺华、诺和诺德、药明康德、华智生物、恒瑞医药、中源协和、云南中烟、韦翰斯生物、上海凌恩生物、Illumina、中种集团、温氏食品、通州种业、齐碳生物、今是科技、普译生物等
临床：协和医院、北医三院、华西医院、上海第六人民医院、精科医学检验所、广医呼研所、广医三院、第三军医大学附属西南医院、香港玛丽医院、北京胸科医院、深圳市人民医院、珠海市人民医院、深圳市妇幼保健院、武汉市中心医院、瑞金医院、中大附属第一医院等
政府：中国检验检疫研究院、中国计量科学研究院生物所、中国疾控中心病毒所、深圳计量研究院、山东食品药品检验研究院、苏州食品安全中心、重庆出入境、广东省计划生育研究所、云南省计划生育研究所、江苏省动物疾控中心，上海CDC，成都CDC、湖北省CDC、广东CDC、杭州CDC、云南CDC等

部分代表文献：
• Healey, Adam L., et al. "Newly identified sex chromosomes in the Sphagnum (peat moss) genome alter carbon sequestration and ecosystem dynamics." Nature Plants (2023): 1-17.（泥炭藻，即用于Illumina全基因组测序精准回收400bp，又用于 PacBioSMRTbell测序文库回收>6 kb的核酸片段）
• Munson-McGee, Jacob H., et al. "Decoupling of respiration rates and abundance in marine prokaryoplankton." Nature (2022): 1-7.（海洋浮游生物，Illumina NextSeq 500单扩增基因组分选回收500±50bp,微生物宏基因组宏转录组筛选回收370bp）
• Funnell, Tyler, et al. "Single-cell genomic variation induced by mutational processes in cancer." Nature (2022): 1-10. （癌症细胞，PromethION纳米孔单分子长度长测序，回收制备HMW DNA）
• Rhie, Arang, et al. "Towards complete and error-free genome assemblies of all vertebrate species." Nature 592.7856 (2021): 737-746.（脊椎动物，PacBioSequeII SMRTbell  HiFi测序，分选回收12-25kb DNA）
• Fang, Li Tai, et al. "Establishing community reference samples, data and call sets for benchmarking cancer mutation detection using whole-genome sequencing." Nature biotechnology 39.9 (2021): 1151-1160.（肿瘤细胞，PacBioSequeII SMRTbell单分子长片段DNA测序，分选回收15-50kb DNA）
• McKenzie, Rebecca E., et al. "Using CAPTURE to detect spacer acquisition in native CRISPR arrays." Nature protocols 14.3 (2019): 976-990.（原生 CRISPR间隔序列，Illumina建库，PCR扩增后分选回收100-250bp）
• Shrestha, Prakash, et al. "Single-molecule mechanical fingerprinting with DNA nanoswitch calipers." Nature nanotechnology 16.12 (2021): 1362-1370.（DNA纳米开关卡钳研究Blue Pippin 用于PCR后纯化+去除杂带，回收有生物素（Biotins）标签的目标产物3kb，有效去除2.8kb的杂带）
• Malachowski, Thomas, et al. "Spatially coordinated heterochromatinization of long synaptic genes in fragile X syndrome." Cell 186.26 (2023): 5840-5858.（脆性X综合征，Blue Pippin 用于Cas9-cut 后纯化+去除杂带+筛选回收5-12kb范围片段）
• Alfonso-Gonzalez, Carlos, et al. "Sites of transcription initiation drive mRNA isoform selection." Cell 186.11 (2023): 2438-2455.（全长转录组，Blue Pippin 用于筛选回收cDNA文库中＞3kb的片段，ONT纳米孔测序）
• Chen, W., Wang, J., Chen, S. et al. Pan-centromere landscape and dynamic evolution in Brassica plants. Nat. Plants 11, 2240–2253 (2025). （植物全基因组组装，Blue Pippin ONT超长测序建库，回收＞40kb）