傳統(tǒng)的DNA打斷儀(即破碎儀)以接觸式打斷儀為主，在安全性、精密度、反應(yīng)效率、反應(yīng)邊界條件和反應(yīng)均勻度方面存在一定的不足，難以滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)種類(lèi)的多樣性、安全性、多通道、防病毒交叉感染等要求。
超聲波DNA打斷儀采用非接觸式超聲波粉碎技術(shù)，適用于具有特殊需要的反應(yīng)體系，與傳統(tǒng)接觸式打斷儀相比，在安全性、精密度、反應(yīng)效率、反應(yīng)邊界條件和反應(yīng)均勻度等方面均表現(xiàn)突出的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為CHIP(染色質(zhì)免疫共沉淀)研究平臺(tái)*的標(biāo)準(zhǔn)化工具。
該儀器包括:在二價(jià)陽(yáng)離子、隨機(jī)DNA雙鏈結(jié)合蛋白、非離子表面活性劑和單價(jià)鹽存在下，DNA分子被打斷。可以有效提高測(cè)序文庫(kù)的構(gòu)建效率。
DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)是兩個(gè)脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈通過(guò)內(nèi)部氫鍵形成的堿基對(duì)穩(wěn)定地平行連接，堿基對(duì)之間的縱向相互作用進(jìn)一步提高了DNA分子的穩(wěn)定性，因此DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)是一種相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。
隨著高通量測(cè)序(NGS)技術(shù)的發(fā)展和成熟，其在科研、診斷和體檢中的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。除了市場(chǎng)的擴(kuò)大，測(cè)序技術(shù)本身的發(fā)展也有所放緩，制約技術(shù)擴(kuò)展和應(yīng)用的瓶頸逐漸顯現(xiàn)。
如今，NGS樣品制備的瓶頸效應(yīng)越來(lái)越明顯，新的試劑和儀器不斷涌現(xiàn)，以縮短時(shí)間，提高通量。同時(shí)，不斷開(kāi)發(fā)新的方法來(lái)處理較少的樣品起始量等。
目前常用的脫氧核糖核酸(簡(jiǎn)稱(chēng)DNA)分子片段化方法有四種，即DNA限制性酶切法、流體力學(xué)剪切法、超聲波破碎法和噴霧霧化法，各有優(yōu)缺點(diǎn)。
長(zhǎng)鏈DNA(通常稱(chēng)為生物染色體DNA)片段化的主要原因是短的DNA片段有利于DNA分子的快速雜交和高靈敏度的靶標(biāo)檢測(cè)，而片段化是NGS文庫(kù)構(gòu)建過(guò)程中不可避免的過(guò)程。
超聲波DNA打斷儀器是一種基于流體力學(xué)剪切法和超聲波壓裂法的破碎方法，是DNA分子破碎的推薦方法。另外，由于DNA分子本身的特異性，比如甲基化修飾的程度，會(huì)改善分子本身的特性。
使用力學(xué)方法，該區(qū)域?qū)⒕哂胁煌谄渌麉^(qū)域的斷裂比(概率)，從而在一定程度上引入了力學(xué)中斷的偏好。采用低成本非限制性?xún)?nèi)切酶法，擺脫了中斷儀器的限制，建立了適用于一般分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室和高通量NGS文庫(kù)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室的DNA中斷方法。
