一種核酸快速提取裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于實驗室或者醫(yī)療檢測的核酸快速提 取裝置以及基于該核酸快速提取裝置實現(xiàn)的核酸快速提取方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在生物技術(shù)領(lǐng)域中使用傳統(tǒng)的離心柱法或磁珠法進(jìn)行核酸提取，一般需要 進(jìn)行裂解、結(jié)合、漂洗、洗脫等四個步驟。首先，使用蛋白酶K、表面活性劑等成分，破壞細(xì)胞 結(jié)構(gòu)，釋放核酸進(jìn)入溶液；然后，加入高濃度的離液鹽和乙醇等成分，使核酸和吸附膜或磁 珠結(jié)合；再對吸附膜或磁珠進(jìn)行漂洗，去除抑制物；最后，將吸附膜或磁珠上的核酸洗脫。 而在法醫(yī)DNA鑒定過程中，經(jīng)常遇到拭子、棉簽、精斑、血斑、煙蒂等檢材，這些檢材容易吸 附含有核酸的溶液，使得這部分溶液中的核酸不能被離心柱或磁珠吸附，從而造成提取效 率低下。
[0003] 除此之外，裂解、結(jié)合、漂洗步驟是在不同的離心管中進(jìn)行的，需要將含有核酸的 溶液進(jìn)行轉(zhuǎn)移操作，在這個過程中，會因為離心管壁和移液器吸頭壁的吸附，而再一次造成 核酸的損失，如果操作不謹(jǐn)慎，還有液體飛出，造成交叉污染的可能。
[0004] 針對上述技術(shù)問題，本領(lǐng)域一般通過以下兩個方面入手得以實施改進(jìn)策略：一方 面，通過對核酸提取的試劑和方法，簡化提取步驟，提高提取效率并克服可能存在的交叉污 染問題；另一方面，從核酸提取裝置的結(jié)構(gòu)入手，盡量避免含有核酸的溶液成分的轉(zhuǎn)移和離 心柱、離心管的轉(zhuǎn)管使用情況的出現(xiàn)。然而現(xiàn)有技術(shù)中采用的方案，尤其是針對核酸提取裝 置的改進(jìn)和核酸提取的試劑的優(yōu)化并不能使上述問題得到完美解決，因此，從核酸提取裝 置的結(jié)構(gòu)以及核酸提取的試劑入手，開發(fā)出一種核酸快速提取裝置盡量避免含有核酸的溶 液成分的轉(zhuǎn)移和離心柱、離心管的轉(zhuǎn)管使用情況是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題， 并具備廣闊的市場前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種核酸快速提取裝 置，通過將離心柱分隔成兩個獨立腔體，并在其中一個獨立腔體中完成核酸的裂解、結(jié)合、 漂洗步驟，在另一個獨立腔體中完成洗脫步驟，使該核酸快速提取裝置用于核酸提取過程 中，尤其針對痕量(如法醫(yī)鑒定）樣品的核酸提取過程中，能夠有效避免因拭子、棉簽、精斑、 血斑、煙蒂等檢材的吸附和離心管壁的吸附而造成微量核酸物證的損失，提高核酸提取效 率，同時減少交叉污染。
[0006] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題還在于提供一種基于該核酸快速提取裝置實現(xiàn)的核酸快 速提取方法，結(jié)合提取裝置結(jié)構(gòu)改進(jìn)和提取試劑的成分優(yōu)化而實現(xiàn)的提取步驟，能夠有效 避免因拭子、棉簽、精斑、血斑、煙蒂等檢材的吸附和離心管壁的吸附而造成微量核酸物證 的損失，并有效地裂解各種類型檢測材料尤其是針對痕量(如法醫(yī)鑒定）樣品的檢測材料中 的含核酸成分，充分釋放細(xì)胞內(nèi)核酸，提高提取效率。
[0007] 為了解決上述技術(shù)問題，一方面，本發(fā)明實施例提供了一種核酸快速提取裝置，包 括離心柱，所述離心柱包括兩個被分隔形成的獨立腔體，所述獨立腔體包括第一腔體和第 二腔體，所述第一腔體與第二腔體之間設(shè)置有將二者分隔成獨立腔體的豎直分隔體和水平 分隔體；離心柱管壁的局部與豎直分隔體、水平分隔體包圍形成第一腔體，而離心柱管壁的 剩余部分與豎直分隔體、水平分隔體及離心柱的底部包圍形成第二腔體，所述水平分隔體 設(shè)置有連通第一腔體與第二腔體的出液孔；所述離心柱中還設(shè)置有微孔過濾膜和位于微孔 過濾膜下方的核酸吸附膜，所述離心柱頂部設(shè)置有分別與所述第一腔體和第二腔體連接的 開口，所述離心柱底部的內(nèi)側(cè)設(shè)置有該核酸吸附膜；所述離心柱底部設(shè)置有具有通孔的裝 載封蓋，該核酸吸附膜離心時承托于裝載封蓋并卡嵌在所述離心柱子的下端部內(nèi)側(cè)，所述 核酸吸附膜位于所述第二腔體內(nèi)并介于水平分隔體下方與所述離心柱底部的內(nèi)側(cè)。
[0008] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，本發(fā)明的實施例提供的一種核酸快速提取裝置進(jìn)一步包 括以下技術(shù)特征的部分或全部： 優(yōu)選地，該微孔過濾膜設(shè)置于所述第一腔體的底部內(nèi)側(cè)或者設(shè)置于所述水平分隔體與 所述離心柱底部之間。
[0009] 優(yōu)選地，所述微孔過濾膜為聚醚砜膜；所述核酸吸附膜為玻璃纖維膜或者硅膠膜。
[0010] 優(yōu)選地，所述離心柱的水平橫截面為圓形，所述豎直分隔體分割離心柱水平橫截 面圓形直徑的3/4至4/5 ;所述水平分隔體距離心柱底部內(nèi)側(cè)的核酸吸附膜2-5_。
[0011] 優(yōu)選地，所述核酸快速提取裝置還包括套于所述離心柱外側(cè)并與所述離心柱相匹 配的離心管，以及蓋合離心柱頂部設(shè)置的開口的管蓋，所述管蓋銜接設(shè)置于所述離心管的 頂部邊緣或者銜接設(shè)置于所述離心柱的頂部邊緣。
[0012] 另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種基于上述核酸快速提取裝置實現(xiàn)的核酸快 速提取方法，依次包括如下步驟： (1) 裂解：將待測樣品或者附著有待測樣品的檢測材料放入離心柱第一腔體中，加入 150-300ul裂解液，于 56-65°C加熱裂解 10-30min; (2) 結(jié)合：靜置冷卻至室溫，向離心柱第一腔體中加入結(jié)合液150-300ul，混勻， 6000-20000g離心l_2min; (3) 漂洗：向離心柱第一腔體加入300-500ul漂洗液A，6000-20000g離心l-2min;然 后再向離心柱第一腔體加入300-500ul漂洗液B，6000-20000g離心l-2min;空管20000g 離心 2_5min; (4) 洗脫：向離心柱第二腔體中加入20-lOOul洗脫液至核酸吸附膜上，室溫靜置 5-lOmin，20000g離心 2min。
[0013] 其中，所述裂解液中含有如下含量的成分：胍鹽0.1-1M，胍鹽濃度優(yōu)選0.2M，胍鹽 優(yōu)選鹽酸胍、異硫氰酸酸胍的一種或其組合；十二烷基磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉0.1- 4%， 優(yōu)選l%;TrisImM- 20mM，優(yōu)選 10mM;CaC12l-10mM，優(yōu)選 2mM;TritonX-100 0.1-3%，優(yōu) 選1. 5% ;裂解液pH值7. 2-8. 0,優(yōu)選7. 5。優(yōu)選地，在裂解步驟中還可以與裂解液一同添加 蛋白酶K2-20U每次(每人份)，優(yōu)選12U每次(每人份)。
[0014] 所述結(jié)合液中含有如下含量的成分：胍鹽1-6M，胍鹽濃度優(yōu)選4M，胍鹽優(yōu)選鹽酸 胍、異硫氰酸酸胍的一種或其組合；聚合度為6000-20000的聚乙二醇10-40%，聚乙二醇聚 合度優(yōu)選8000,聚乙二醇濃度優(yōu)選30%;無水乙醇30-80% (v/v)，優(yōu)選50%;TrisImM- 20 mM，優(yōu)選lOmM;結(jié)合液pH值6-7. 5,優(yōu)選7. 0。
[0015] 所述漂洗液A中含有如下含量的成分：胍鹽0. 1-2M，胍鹽濃度優(yōu)選1M，胍鹽優(yōu)選鹽 酸胍、異硫氰酸酸胍的一種或其組合；EDTA1-lOmM，優(yōu)選2mM;無水乙醇30-80%(v/v)，優(yōu)選 50%;1'1^11111-2〇1111，優(yōu)選1〇1111 ;漂洗液六的口11值為6-7.5，優(yōu)選7.0。
[0016] 所述漂洗液B:NaC10. 1-2M，優(yōu)選0.5M;TrisImM- 20禮，優(yōu)選10mM;無水乙醇 30-80% (v/v)，優(yōu)選50% ;漂洗液B的pH值為6-7. 5,優(yōu)選7. 0。
[0017] 所述洗脫液為去離子水或pH8. 0的10mMTris-HCl。
[0018] 相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)方案至少具有如下有益效果： 本發(fā)明的核酸快速提取裝置，通過將離心柱分隔成兩個獨立腔體，并在其中一個獨立 腔體中完成核酸的裂解、結(jié)合、漂洗步驟，在另一個獨立腔體中完成洗脫步驟，使該核酸快 速提取裝置用于核酸提取過程中，尤其針對痕量(如法醫(yī)鑒定）樣品的核酸提取過程中，能 夠有效避免因拭子、棉簽、精斑、血斑、煙蒂等檢材的吸附和離心管壁的吸附而造成微量核 酸物證的損失，提高核酸提取效率；另外，雖然離心柱被分隔成兩個獨立腔體，但在整個核 酸提取過程中，裂解、結(jié)合、漂洗、洗脫等步驟在同一個離心柱內(nèi)進(jìn)行，沒有轉(zhuǎn)管操作，避免 了交叉污染的同時，進(jìn)一步提高核酸提取效率。再則，本發(fā)明的核酸快速提取方法結(jié)合提取 裝置結(jié)構(gòu)改進(jìn)和提取試劑的成分優(yōu)化而實現(xiàn)的提取步驟，能夠有效地裂解各種類型檢測材 料尤其是針對痕量(如法醫(yī)鑒定）樣品的檢測材料中的含核酸成分，充分釋放細(xì)胞內(nèi)核酸， 提尚提取效率。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的核酸快速提取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖2為本發(fā)明實施例5針對實施例1和2中樣品進(jìn)行電泳檢測的實驗結(jié)果圖； 圖3為本發(fā)明實施例5針對實施例3和4中樣品進(jìn)行電泳檢測的實驗結(jié)果圖。
【具體實施方式】
[0021] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022] 圖1為本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的核酸快速提取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示， 本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的核酸快速提取裝置包括離心管10和離心柱20。具體實現(xiàn)時，離 心柱20包括兩個被分隔形成的獨立腔體，獨立腔體包括第一腔體21和第二腔體22,第一 腔體21與第二腔體22之間設(shè)置有將二者分隔成獨立腔體的豎直分隔體23和水平分隔體 24。離心柱20管壁的局部與豎直分隔體23、水平分隔體24包圍形成第一腔體21，而離心 柱20管壁的剩余部分與豎直分隔體23、水平分隔體24及離心柱20的底部包圍形成第二腔 體22。在本發(fā)明實施例