專利名稱：一種無儀器核酸提取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種微量無儀器核酸提取裝置。
背景技術(shù)：
臨床常常需要從各種生物組織或細(xì)胞中抽提基因組DNA或RNA，應(yīng)用核酸擴(kuò)增技 術(shù)測定其成分，這是用于病癥的輔助性分析和診斷的一種高度敏感，且最為直接的檢測手 段。由于臨床標(biāo)本中含有蛋白質(zhì)、脂類等物質(zhì)，會干擾其下游擴(kuò)增反應(yīng)，故在進(jìn)行檢測反應(yīng) 前必須進(jìn)行生物樣本的處理和核酸提取。由于樣本的處理及保存對DNA和RNA(尤其是RNA) 的影響較大，因此在核酸標(biāo)本的適當(dāng)?shù)念A(yù)處理及保存對核酸模板的成功提取具有決定性作 用。臨床常見的標(biāo)本有全血、分泌物、棉拭子、膿液、體液、糞便等，這些臨床標(biāo)本的處理和保 存方法各有不同。不同臨床標(biāo)本的處理方法及步驟為一、痰標(biāo)本痰屬于分泌物，臨床上常用作結(jié)核桿菌DNA測定樣本，由于痰標(biāo)本中含大量粘蛋 白和雜質(zhì)，故在核酸提取時，一定要對標(biāo)本進(jìn)行前處理，即用液化液去除粘蛋白，然后用煮 沸或蛋白酶、酚/氯仿等經(jīng)典法提取核酸。二、棉拭子用核酸擴(kuò)增方法檢測性病病原體時(衣原體、支原體、淋球菌、梅毒螺旋體、單純 性皰疹病毒、人乳頭狀瘤病毒等)，臨床標(biāo)本一般為棉拭子?，F(xiàn)在應(yīng)用的處理棉拭子具體方 法為，用棉拭子取分泌物，置無菌試管或EP管內(nèi)，在樣本管中加無菌生理鹽水，充分震蕩混 勻后離心，棄上清，沉淀加無菌生理鹽水1ml，打勻的離心，重復(fù)洗滌一次，棄上清，沉淀即 可用于核酸提取。三、體液體液標(biāo)本，包括胸水、腹水、腦脊液、尿液等，可直接離心5分鐘，取沉淀物提取核酸。血性胸腹水，可加等體積紅細(xì)胞裂解液，震蕩混勻后離心，可根據(jù)情況重復(fù)2-3 次，沉淀物用于核酸提取。四、膿液粘稠膿液同痰標(biāo)本處理，先將其液化，再離心取沉淀提取核酸。水樣膿液直接離心，沉淀用生理鹽水洗2-3次后用于核酸提取。五、全血標(biāo)本通常用來提取外周血單個核細(xì)胞核酸如基因組DNA、線粒體DNA、總RNA等。需要 采用前處理，即加適量的紅細(xì)胞裂解液(破膜液)，裂解全血中的紅細(xì)胞；隨后再加適量的 細(xì)胞核裂液(破核液)，裂解白細(xì)胞中的細(xì)胞核，使核內(nèi)核酸釋放出來；最后再加SDS (十二 烷基硫酸鈉)等去污劑，溶解脂蛋白，解聚核蛋白。核酸提取已經(jīng)成為了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)中的最重要、最基本的操作，但是目前核酸的提取方案紛繁浩渺。分子診斷市場的發(fā)展和測序市場、功能基因組計劃的啟動已經(jīng) 為核酸提取市場加足了油，傳統(tǒng)的操作流程已經(jīng)被更為簡便和自動化的化學(xué)溶液代替，現(xiàn) 在前市場上大部分核酸提取系統(tǒng)包括一個固體的純化支持物，如離心柱里的薄膜，或者磁 珠。有一些則設(shè)計成方便使用的微孔板的形式。核酸在細(xì)胞中都是以與蛋白質(zhì)結(jié)合的狀態(tài)存在，在核酸提取過程中應(yīng)根據(jù)不同研 究需要，保證核酸結(jié)構(gòu)的相應(yīng)完整性；盡量排除其它大分子成分(蛋白質(zhì)、多糖等)的污染； 保證提取樣本中不含對酶有抑制作用的有機(jī)溶劑及高濃度的金屬離子。表1是對幾種DNA 提取方法比較表1 各種DNA提取方法比較 目前基因診斷試劑的發(fā)展有兩個方向，一是高通量、自動化、精密而復(fù)雜的儀器設(shè) 備，滿足高層次醫(yī)院的需求；二是快速、低價、使用簡單儀器或無儀器的診斷試劑，用于床邊 快速診斷和基層醫(yī)療單位，直接服務(wù)于廣大人民大眾。目前大部分歐美國家的生物公司選 擇開發(fā)利潤豐厚的高端儀器，搶占高端市場。目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)一些利用固性吸附載體，將核酸吸附后再對固性吸附載體進(jìn) 行洗脫，從而達(dá)到提取核酸的目的。但已有技術(shù)中，核酸提取裝置普遍都體型龐大，并且價 格昂貴。專利申請?zhí)枮?00580016159. 1的發(fā)明申請公開了一種提取核酸的方法和裝置，該 裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是一種高通量、自動化的儀器，適用于高層次的醫(yī)院以及研究院所。專利申 請?zhí)枮?00710103868. 4的發(fā)明申請，公開了一種核酸提取裝置，該裝置含有兩個相互連通 的容器、送入/送出溶液的機(jī)構(gòu)以及兩個加壓減壓器，該發(fā)明的核酸提取裝置較為小型，但是結(jié)構(gòu)仍然比較復(fù)雜，使用也不是十分方便需要先采用送入/送出溶液的機(jī)構(gòu)將待測 樣本送入，并且在使用時需要通過加壓減壓裝置同時采取一邊加壓、一邊減壓的操作。因此，目前市場上仍然需要一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便并且廉價的核酸提取裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的首要技術(shù)問題在于提出一種無儀器微量核酸提取裝置。本實(shí)用新型要解決的第二技術(shù)問題在于提出一種無儀器提取微量核酸的試劑盒。為完成本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為本實(shí)用新型涉及一種無儀器微量核酸提取裝置，所述的微量核酸提取裝置包括管 狀主體1，管狀主體一端設(shè)有用于與抽吸裝置連接的接頭2，另一端為插頭3，用于與核酸結(jié) 合的濾芯裝置4安裝于管狀主體或插頭內(nèi)。本實(shí)用新型的第一優(yōu)選方案為所述的管狀主體與插頭為一體或由管狀主體與插 頭兩個部件連接而成，其中，所述插頭為錐狀。本實(shí)用新型的第二優(yōu)選方案為所述的濾芯裝置4包括一個與管狀主體或插頭內(nèi) 壁相適應(yīng)的中空的套筒和設(shè)置在套筒內(nèi)部的濾膜，套筒兩端為設(shè)置有擋板5的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的第三優(yōu)選方案為所述的濾芯裝置的擋板5位于底面的中心，擋板 的面積大于插頭下孔的面積。本實(shí)用新型的第四優(yōu)選方案為所述的濾芯裝置位于插頭端到管狀主體總長的 1/2 處。本實(shí)用新型的第五優(yōu)選方案為所述的濾芯裝置4位于靠近插頭端的管狀主體總 長的1/4處到1/2處。本實(shí)用新型還涉及一種提取微量核酸的試劑盒，所述試劑盒包括本實(shí)用新型所 述的微核酸提取裝置、抽吸裝置、細(xì)胞裂解液、清洗液及洗脫液。本實(shí)用新型涉及所述的試劑盒在傳染病病原體、宿主或病原體基因突變和單核苷 酸多態(tài)性檢測中的用途。下面對本實(shí)用新型的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述本申請人選擇不同的發(fā)展方向，致力于開發(fā)研制滿足快速核酸診斷和基層醫(yī)療單 位的系列產(chǎn)品。微量臨床樣本核酸快速提取裝置就是以此為出發(fā)點(diǎn)，建立一種無需儀器的 快速簡單的微量核酸臨床樣本的提取辦法，為快速核酸診斷提供了一個良好的基礎(chǔ)，同時 在真正意義上體現(xiàn)了申請人致力于完成的使命作為溝通先進(jìn)生物技術(shù)和人民大眾間的橋 梁，開發(fā)快速、低價、使用簡單儀器的診斷試劑。本實(shí)用新型的核酸提取裝置結(jié)合了細(xì)胞裂 解技術(shù)，用無儀器濾膜吸附核酸的樣本提取裝置對已裂解的臨床樣本中的核酸進(jìn)行提取， 用于病癥的輔助性分析和診斷。更具體的說，本實(shí)用新型提供了一種無儀器微量核酸提取裝置，所述的微量核酸 提取裝置包括管狀主體1，管狀主體一端設(shè)有用于與抽吸裝置連接的接頭2，另一端為插頭 3，用于與核酸結(jié)合的濾芯裝置4安裝于管狀主體或插頭內(nèi)。本實(shí)用新型的核酸提取裝置采 用無色透明的材料制備，以便于在操作中觀察；本實(shí)用新型的提取裝置設(shè)計簡單、輕巧，使 用方便。其中，管狀主體與插頭為一體或由管狀主體與插頭兩個部件連接而成，其中，所述插頭為錐狀。本實(shí)用新型的管狀主體可與插頭通過一體成型制備而成，也可以由主體和插 頭兩部分連接組裝而成。其中，管狀主體靠近連接裝置2的一端設(shè)置有用于標(biāo)記的磨砂區(qū)。在處理多個樣 本時，需要在微量提取裝置上做好標(biāo)記，磨砂區(qū)上可直接寫字。濾芯裝置4包括一個與管狀主體或插頭內(nèi)壁相適應(yīng)的中空的套筒和設(shè)置在套筒 內(nèi)部的濾膜，套筒兩端為設(shè)置有擋板5的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。所述的濾芯裝置的擋板5位于底面的 中心，擋板的面積大于插頭下孔的面積。擋板優(yōu)選為圓型(見附圖3和4)。其中，擋板的作 用為控制吸入裝置內(nèi)溶液的流速，從而增加溶液與濾膜的反應(yīng)時間，增強(qiáng)吸附、洗滌以及脫 去步驟的效果。本實(shí)用新型還涉及一種無儀器提取微量核酸的試劑盒，所述試劑盒包括本實(shí)用新 型所述的微核酸提取裝置、抽吸裝置、細(xì)胞裂解液、清洗液及洗脫液。用于本實(shí)用新型的硅膠過濾膜，是市場銷售的產(chǎn)品。用于實(shí)施本實(shí)用新型方法的抽吸操作的抽吸裝置是注射器或塑料泡，尤其是一次 性注射器。
以下結(jié)合附圖1、附圖2和附圖3裝置結(jié)構(gòu)示意圖，簡要說明本實(shí)用新型的一項具 體實(shí)施方案的操作方式。在本實(shí)用新型方法中使用的裝置結(jié)構(gòu)如附圖1 6所示，微量臨床樣本核酸快速 提取裝置由二部分組成核酸提取裝置和抽吸裝置。其中核酸提取裝置由管狀主體1和濾 芯裝置4組成。利用微量生物樣本提取核酸，以微量臨床樣本核酸快速提取裝置的吸附核 酸作用達(dá)到核酸分離的目的。本實(shí)用新型就是在臨床樣本進(jìn)行裂解后，利用微量臨床樣本 核酸快速提取裝置對臨床樣本過濾吸附、清洗，以及洗脫，提取DNA和RNA。首先用微量核酸提取裝置抽吸已裂解的微量核酸生物樣本，樣本流經(jīng)核酸提取裝 置1內(nèi)的濾膜后，核酸由于特異性的吸附作用而被吸附在過濾膜上，進(jìn)入核酸提取裝置和/ 或抽吸裝置的濾液則為不含有核酸成分的廢液，從而達(dá)到分離核酸的作用；然后將廢液推 出丟棄，接著用微量樣本核酸快速提取裝置抽吸清洗液，清洗過濾膜上的裂解液，雜質(zhì)，將 清洗液推出棄掉，這樣核酸成分由于濾器中濾膜的吸附作用而被留在了濾膜上，液體成分 被濾過，從而完成了樣本中核酸成分的富集和清洗；用微量臨床樣本核酸快速提取裝置抽 取一定量的洗脫液，沖洗吸附在濾膜上的核酸成分，然后將液體推出，得到核酸溶液，從而 用于核酸擴(kuò)增。在使用微量臨床樣本核酸快速提取裝置提取樣本的整個過程中起到最關(guān)鍵作用 的是核酸提取裝置和濾膜，其中的濾膜對核酸有特異的吸附作用，然后洗脫，以達(dá)到分離， 凈化，提純的目的，因而保證少量或高價值樣本的最大回收量。通常情況下，裂解后的核酸提取需要在液相非均勻體系中，利用離心力來達(dá)到液 液分離，液固分離的效果，含有目的核酸的水溶液就會被分離出來。而采用本實(shí)用新型的微 量臨床樣本核酸快速提取裝置進(jìn)行核酸抽提時只要簡單的“三步抽吸”就可以完成所有操 作“一抽”用臨床樣本核酸快速提取裝置抽吸上述裂解后的生物樣本液體，樣本中的核酸 成分被吸附并富集于濾膜；核酸提取裝置中和抽吸裝置里的濾液是不含核酸成分的廢液； “二抽”繼續(xù)抽吸清洗液，從而完成清洗雜質(zhì)的目的；“三抽”將吸附在濾膜上的核酸成分 洗脫，從而完成了生物樣本中核酸成分的提取。[0048]在本實(shí)用新型的一個具體實(shí)施方案中，所述的微量核酸快速提取裝置由發(fā)明人所 設(shè)計的核酸提取裝置和所購的市售部件抽吸裝置組成，抽吸裝置為普通臨床用的一次性塑 料注射器一次性醫(yī)用注射器，如附圖5。在本實(shí)用新型的另一具體實(shí)施方案中，所述的微量核酸快速提取裝置的抽吸裝置 采用積壓后可以抽吸液體的塑料泡，如附圖6。實(shí)用新型的有益效果為本實(shí)用新型的突出的有益效果是在處理生物樣本的過程中取代了高轉(zhuǎn)速離心機(jī)， 利用微量臨床樣本核酸快速提取裝置就可以在液相非均勻體系中達(dá)到分離的效果。微量臨 床樣本核酸快速提取裝置成本低廉，操作簡單同時又不需要任何特殊儀器，操作時間(不 包括樣本預(yù)處理和裂解時間)極短，只需要幾分鐘，因而本實(shí)用新型可以被廣泛地應(yīng)用于 一些實(shí)驗(yàn)條件相對較差的基層醫(yī)院和經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)或國家；同時，也可以很好地滿足高 層次醫(yī)院的需求，特別是急診室和床邊的核酸快速診斷。本實(shí)用新型的方法可以作為核酸擴(kuò)增前對生物樣本進(jìn)行核酸提取的一種無儀器、 簡捷手段，提取出的樣本純度足夠符合下一步核酸擴(kuò)增的要求，同時不需要任何儀器、操作 安全和簡單、一次性使用，因而可以被廣泛地應(yīng)用于病原體或宿主核酸提取，用于臨床檢測 和診斷。下表是微量臨床樣本核酸快速提取裝置與離心機(jī)處理技術(shù)對生物樣本處理時各 種性能的比較表2 離心機(jī)與微量臨床樣本核酸快速提取裝置性能比較

圖1是無儀器微量核酸提取裝置的示意圖，其中1為管狀主體，2為接頭，3為插 頭，4為濾芯裝置；圖2是無儀器微量核酸提取裝置-I的示意圖，其中1為管狀主體，2為接頭，3為 插頭，4為濾芯裝置；圖3是無儀器微量核酸提取裝置的濾芯裝置4的示意圖；圖4是無儀器微量核酸提取裝置的濾芯裝置4的俯視圖；圖5是無儀器微量核酸提取裝置-II的結(jié)構(gòu)示意圖，其中采用注射器為抽吸裝置；圖6是無儀器微量核酸提取裝置-III的結(jié)構(gòu)示意圖，其中采用塑料泡為抽吸裝 置；下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步詳細(xì)地闡述本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
僅對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的解釋和說明，并不對本實(shí) 用新型的內(nèi)容進(jìn)行限制。實(shí)施例1一個無儀器微量核酸提取裝置，包括管狀主體1，管狀主體一端設(shè)有用于與抽吸裝 置連接的接頭2，另一端為插頭3，用于與核酸結(jié)合的濾芯裝置4安裝于管狀主體或插頭內(nèi)。 采用無色透明的材料制備。其中，管狀主體與插頭由管狀主體與插頭兩個部件連接而成，插頭為錐狀。管狀主體靠近連接裝置2的一端設(shè)置有用于標(biāo)記的磨砂區(qū)。濾芯裝置4包括一個與管狀主體或插頭內(nèi)壁相適應(yīng)的中空的套筒和設(shè)置在套筒 內(nèi)部的濾膜，套筒兩端為設(shè)置有擋板5的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。濾芯裝置的擋板5位于底面的中心，擋 板的面積大于插頭下孔的面積。擋板為圓型(見附圖3和4)。其中，擋板的作用為控制吸 入裝置內(nèi)溶液的流速，從而增加溶液與濾膜的反應(yīng)時間，增強(qiáng)吸附、洗滌以及脫去步驟的效
^ ο采用注射器為抽吸裝置，見附圖5。實(shí)施例2一個無儀器微量核酸提取裝置，所述的微量核酸提取裝置包括管狀主體1，管狀主 體一端設(shè)有用于與抽吸裝置連接的接頭2，另一端為插頭3，用于與核酸結(jié)合的濾芯裝置4 安裝于管狀主體或插頭內(nèi)。其中，管狀主體與插頭為一體。其中，管狀主體靠近連接裝置2的一端設(shè)置有用于標(biāo)記的磨砂區(qū)。濾芯裝置4包括一個與管狀主體或插頭內(nèi)壁相適應(yīng)的中空的套筒和設(shè)置在套筒 內(nèi)部的濾膜，套筒兩端為設(shè)置有擋板5的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。所述的濾芯裝置的擋板5位于底面的 中心，擋板的面積大于插頭下孔的面積。擋板為圓型(見附圖3和4)。其中，擋板的作用為 控制吸入裝置內(nèi)溶液的流速，從而增加溶液與濾膜的反應(yīng)時間，增強(qiáng)吸附、洗滌以及脫去步 驟的效果。采用塑料泡為抽吸裝置，見附圖5。
權(quán)利要求一種無儀器微量核酸提取裝置，其特征在于，所述的微量核酸提取裝置包括管狀主體(1)，管狀主體一端設(shè)有用于與抽吸裝置連接的接頭(2)，另一端為插頭(3)，用于與核酸結(jié)合的濾芯裝置(4)安裝于管狀主體或插頭內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微量核酸提取裝置，其特征在于，所述的管狀主體與插頭為 一體或由管狀主體與插頭兩個部件連接而成，其中，所述插頭為錐狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微量核酸提取裝置，其特征在于，所述的濾芯裝置(4)包括一 個與管狀主體或插頭內(nèi)壁相適應(yīng)的中空的套筒和設(shè)置在套筒內(nèi)部的濾膜，套筒兩端為設(shè)置 有擋板(5)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微量核酸提取裝置，其特征在于，所述的濾芯裝置的擋板(5) 位于底面的中心，擋板面積大于插頭下孔的面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微量核酸提取裝置，其特征在于，所述的濾芯裝置位于插頭 端到管狀主體總長的1/2處。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微量核酸提取裝置，其特征在于，所述的濾芯裝置(4)位于靠 近插頭端的管狀主體總長的1/4處到1/2處。
7.一種無儀器提取微量核酸的試劑盒，其特征在于，所述試劑盒包括權(quán)利要求1 6 任一所述的微核酸提取裝置、抽吸裝置、細(xì)胞裂解液、清洗液及洗脫液。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種無儀器微量核酸提取裝置。本實(shí)用新型的微量核酸提取裝置包括管狀主體1，管狀主體一端設(shè)有用于與抽吸裝置連接的接頭2，另一端為插頭3，用于與核酸結(jié)合的濾芯裝置4安裝于管狀主體或插頭內(nèi)。本實(shí)用新型的微量核酸提取裝置取代了高轉(zhuǎn)速離心機(jī)，可在液相非均勻體系中達(dá)到良好的分離效果，并且成本低廉，操作簡單，操作時間短，可廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)條件相對較差的基層醫(yī)院和急診室的核酸快速診斷。
文檔編號C07H21/00GK201648403SQ200920312749
公開日2010年11月24日 申請日期2009年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者尤其敏, 徐高連, 王宏瑩, 石堅, 祁軍, 胡林, 范信龍, 賈子冬, 鐘華燕 申請人:杭州優(yōu)思達(dá)生物技術(shù)有限公司