CN105431537A - 用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的方法和装置 - Google Patents

用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的方法和装置 Download PDF

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CN105431537A CN201480044615.2A CN201480044615A CN105431537A CN 105431537 A CN105431537 A CN 105431537A CN 201480044615 A CN201480044615 A CN 201480044615A CN 105431537 A CN105431537 A CN 105431537A
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Abstract

本发明涉及用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的方法(100)。该方法(100)包括通过从样品中分离出靶细胞或伴随细胞来积聚样品的靶细胞的步骤(110)。该方法(100)也包括通过化学和/或物理裂解来消化靶细胞以制备包含靶细胞的核酸的靶细胞裂解产物的步骤(120)。该方法(100)还包含由靶细胞的裂解产物提纯核酸以提取靶细胞的核酸的步骤(130)。

Description

用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的方法和装置
背景技术
本发明涉及用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的方法和用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的装置。本发明尤其涉及例如用于所谓的芯片实验室或口袋实验室(Lab-On-A-Chip)的微流体体系。
在分子诊断中，经常需要检测样品中的病原体DNA或RNA。将由病原体，例如病毒或微生物，例如细菌或真菌获得的DNA或RNA称为病原体DNA或RNA。将样品尤其理解为是指血液样品，但原则上也可以是指其它液体或液化的患者样品，例如，尿、粪便、痰、脑脊液、灌洗液（Lavage）、冲洗过的抹片或液化的组织样品，特别是当它们包含血液或血液痕迹时。与此相关的病征例如是败血症。在疑似败血症的情况中，例如令人感兴趣的是，由血液检测病原体以及任选测定对某些抗生素的耐受性。由于病原体和白血球之间的浓度比，例如10-1000/ml对106-107/ml，在这种情况中，在样品中有很强的人DNA背景。商购可得的例如由血液中选择性提纯病原体的方法使用例如化学试剂，以首先实现选择性裂解人细胞。随后，酶促消化人核酸。然后例如通过离心分离或滗析上清液分离病原体。这种方法例如公开在DE102005009479A1中。
US 2010/0285578 A1公开了由生物样品制备核酸的装置和方法。
发明内容
在此背景下，根据独立权利要求提供用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的改进的方法和用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的改进的装置。由各自的从属权利要求和下文中的描述得到有利的实施方案。
根据本发明的实施方式可以实现尤其用于由也包含非病原体核酸的样品例如由血液细胞选择性制备病原体核酸的生物样品的处理。本发明的实施方式在这种情况下包括例如用于热预处理样品的方案和/或借助薄膜、微通道结构等用于处理样品的方案。因此，将选择性裂解伴随细胞的热预处理与酶促消化以及借助过滤的分离组合的目的尤其在于，由也包含伴随细胞的样品获得提纯的靶细胞-核酸。由此例如可想到的是由要检测病原体的存在的血液样品分离例如具有人DNA的白细胞。
本发明的实施方式尤其可有利地用于在分子诊断中使用的体系或实验室例行程序中，或者可用于分子诊断中的微流体芯片实验室体系。
本发明的实施方式可以有利地将含于样品中的靶细胞-核酸，例如病原体DNA，从伴随细胞-核酸，例如人DNA的背景中可靠地分离出来。由此避免伴随细胞核酸干扰随后的扩增-和检测步骤，并因此改善了检测和/或诊断的敏感性。在热预处理样品时可通过尤其是酶促消化可靠地避免例如在温度过高和/或预处理持续时间过长时会出现的样品胶凝。在此，样品的胶凝也可以考虑与胶凝相关的临界温度和持续时间取决于样品的性质例如红细胞比容来避免。通过例如酶促消化可以避免样品堵塞过滤器。由此甚至可以处理大的样品量。在此情况下，过滤能够由相对大的血液体积，例如1-10毫升，积聚仅少量的病原体，例如10-1000个。由此，可以提高靶细胞-核酸的有效浓度并使随后的扩增和检测变得容易。本发明的实施方式特别好地适用于自动化，特别是在微流体体系中。在这种情况下可容易地施行并且减少污染的风险。
根据本发明的实施方式，可以由样品可靠地分离和浓缩靶细胞-核酸。由此可改进随后的扩增-和/或检测步骤的效率。相对于选择性化学裂解伴随细胞，根据本发明的分离伴随细胞提供了可使所需试剂和加工步骤的数量最小化的优点。由此也可缩短样品处理所需时间。此外，在提纯靶细胞-核酸方面的优点在于，根据本发明的实施方式可以以简单的方式整合在微流体体系，例如用于分子诊断的口袋实验室(LOC)中。也可提高可实现的靶细胞-核酸与伴随细胞-核酸的分离效果并可使所需过滤器或膜的数量最小。过滤尤其可以基于典型的细胞大小的不同，因此是普遍适用的。因此，不需要如同例如在基于抗体的方法的情况中那样针对特定的靶细胞进行调整。
处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的方法具有下列步骤:
通过从样品中分离靶细胞或伴随细胞来积聚样品的靶细胞；
通过化学和/或物理裂解来分解靶细胞，以制备含有靶细胞-核酸的靶细胞裂解液；和
由靶细胞-裂解液提纯核酸，以提取靶细胞的核酸。
所述靶细胞可包括具有DNA和/或RNA作为核酸的病原体细胞或病原体，例如病毒或微生物，例如细菌或真菌。为简便起见，在下文中经常称为核酸，在此用其指称DNA和/或RNA。所述伴随细胞可包括人细胞，例如血液细胞等。样品尤其可以理解为是指血液样品，或者也可理解为是指另外的液体的或液化的患者样品，例如尿、粪便、痰、脑脊液、灌洗液、冲洗过的抹片或液化的组织样品，尤其是在其包含血液或痕量血液时。在提纯步骤中可提纯含于靶细胞-裂解液中的核酸并供入随后的分析中，通过其可验证特定病原体或基因，例如抗性基因的存在。所述随后的分析例如可通过测序、聚合酶链反应（PCR，聚合酶链式反应），实时PCR和/或在微阵列上检测或杂交进行。
由样品提纯靶细胞-核酸可在分解或裂解靶细胞之后通过随后将靶细胞-核酸吸附在固相例如二氧化硅（Silika）过滤器或微粒或所谓的微珠上来进行。除了用于裂解的化学和酶促方法外，还存在机械方法，例如借助超声波或微球或微珠。提纯的目的是给随后的扩增和/或检测提供浓缩形式的靶细胞-核酸。在分离靶细胞-核酸与细胞碎片和蛋白质时也可以有利地使用本发明的实施方式。但是，尤其是人血样品会额外包含大量的带有人DNA的伴随细胞。分离靶细胞和伴随细胞的一种可能性可能在于，首先选择性分离或裂解含于样品中的伴随细胞，例如血细胞并与靶细胞分离。然后，可将靶细胞裂解并可提纯靶细胞-核酸。本发明的实施方式也可以将靶细胞-核酸与样品中存在的伴随细胞-核酸背景分离。否则，伴随细胞-核酸将干扰随后的靶细胞-核酸的扩增和分析，并且可能会使检测靶细胞的存在变得困难至不可能。因此，可防止伴随细胞-核酸在随后的扩增和分析中导致形成不希望的副产物并降低灵敏度。
在相应的方法中，积聚步骤可具有将样品调温至裂解温度以分解和预先破坏伴随细胞的子步骤和借助过滤从样品中分离靶细胞的子步骤。
根据一种实施方式，该积聚步骤可具有将样品温度调节到用于分解和预先破坏伴随细胞的裂解温度的子步骤，通过化学或酶促裂解来裂解在调温子步骤中被预先破坏的伴随细胞并通过酶消化由伴随细胞释放的核酸的子步骤和借助过滤由样品中分离靶细胞的子步骤。在此，可适当选择裂解温度，使含于样品中的伴随细胞被破坏或预先破坏，由此完整保留含于样品中的靶细胞。在分离子步骤中可借助积聚过滤器截留靶细胞。这样的实施方式提供了能实现特别有效而可靠地积聚靶细胞的优点。在此，由于不同的细胞壁状况可有针对性地使用热处理。由于裂解可防止过滤时的堵塞。
在此，化学或酶促裂解和酶促消化子步骤可在调温子步骤之前、之中或之后进行。由此，可在裂解子步骤中降低样品的粘度。在这种情况中，尤其可在裂解和消化子步骤使用耐温的酶，例如核酸酶、蛋白酶或溶菌酶。这样的实施方式提供了这样的优点，即由此在热预处理期间已经可以可靠地避免样品胶凝。
或者，在积聚步骤中可以借助至少一次过滤分离样品中的伴随细胞。在这种情况下，可借助分离装置截留伴随细胞，该分离装置可具有过滤器、薄膜、微结构等。在此，所述分离基于靶细胞和伴随细胞大小不同进行，即只要伴随细胞比靶细胞大，其就会被截留。这样的实施方式提供了这样的优点，即在该方法的早期可从样品中除去伴随细胞。
在此，可在积聚步骤中冲洗该样品通过多个串联的分离装置以分离伴随细胞。这样的实施方式提供了这样的优点，即还可通过多次过滤提高分离效率。由此可进一步减少存在于滤液中的伴随细胞的数量并因此进一步减少不希望的核酸的量。
在积聚步骤中，也可通过冲洗样品多次通过一个分离装置来分离靶细胞。由此，靶细胞由于其尺寸被截留在过滤器上。靶细胞尤其可借此与在裂解子步骤中被裂解或预先破坏的伴随细胞分离。在此，可在冲洗伴随细胞的过程之间清洁分离装置。该清洁可通过将水或缓冲液以过滤方向的反方向冲洗通过分离装置来进行。这样的实施方式提供了这样的优点，即简化构造并且仅需要一个分离装置。通过清洁和洗涤分离装置，由此可从该分离装置中除去伴随细胞，可降低该分离装置的流动阻力，因此随后的过滤可更容易、更快速地进行，即在更低的压力下以更快的流速进行。此外，由此还可以防止分离装置的伴随细胞溶解并进到滤液中。因此提高了可实现的分离效率。
根据一种实施方式，该积聚步骤可具有稀释样品的子步骤。在此，可用水或水性缓冲液稀释样品。这样的实施方式具有降低样品粘度，由此改善样品的可加工性的优点。如果该积聚步骤具有调节样品温度的子步骤，则该稀释子步骤可在调温子步骤之前或之后进行。以此方式，一方面还能可靠地避免热处理期间胶凝或者另一方面也可通过渗透休克有效地进一步裂解热处理期间被预先破坏的伴随细胞。
在分解靶细胞的步骤中，尤其可借助裂解缓冲液和额外或替代地借助超声波耦合分解靶细胞。这样的实施方式具有需要更少试剂的优点，例如可节省额外的用于分解靶细胞的裂解缓冲液。由超声波引起的压力波和空化导致特别可靠和快速地破坏靶细胞的细胞壁。
用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的装置具有下列特征：
用于通过从样品中分离靶细胞或伴随细胞来积聚样品的靶细胞的装置；
用于通过化学和/或物理裂解分解靶细胞以制备包含靶细胞的核酸的靶细胞-裂解液的装置；和
用于由靶细胞-裂解液提纯核酸，以提取靶细胞的核酸的装置。
上述处理装置可有利地结合本发明的处理实施方式来使用，以处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品，以能够提取出靶细胞的核酸。设计该装置以在合适的装置中或转移到合适的装置中进行该处理方法的步骤。作为本发明的基础的目的也可通过本发明以装置形式的实施方案快速有效地达成。该装置可构成为微流体体系，特别是用于所谓的芯片实验室或口袋实验室或Lab-On-A-Chip。
对于合适的设备，该用于积聚的装置可具有用于将样品温度调节至裂解温度以分解或预先破坏伴随细胞的调温装置（Temperiermittel）。
根据一种实施方式，该用于积聚的装置可具有用于将样品温度调节至裂解温度以分解或预先破坏伴随细胞的调温装置，用于通过化学裂解或酶促裂解来裂解在调温步骤中被分解或预先破坏的伴随细胞的缓冲溶液的储藏室和用于从样品中分离靶细胞的积聚过滤器。在此，该调温装置可具有加热装置或加热装置以及冷却装置。也可构成该调温装置以加热和/或冷却。这样的实施方式提供了这样的优点，即实现对靶细胞的特别有效而可靠的选择。在此情况下，由于不同的细胞壁状况，可以有针对性地使用热处理。由于裂解，可避免过滤时的堵塞。特别是可以通过该调温装置精确设定选择温度。如果该调温装置也具有冷却装置，则可使样品在裂解前到达给定的第二温度水平，例如室温，由此可特别精确地设定热预处理的持续时间并且也能特别可靠地避免样品胶凝。
在此，该调温装置可以与样品室或者布置在样品室和分解室之间的样品通道热耦合。这样的实施方式提供了这样的优点，即样品的热处理可以取决于应用以静止的方式或以流通原则来进行。
此外，该用于积聚的装置的积聚过滤器也可为用于分解的装置和额外或替代地用于提纯的装置使用。这样的实施方式提供了这样的优点，即在积聚过滤器上裂解靶细胞且该积聚过滤器也用于DNA提纯的情况下节省了过滤器。为了实现这一方案，可如此调节用于分解的裂解缓冲液，以至于在分解时释放出的靶细胞-核酸直接结合在积聚过滤器上。或者，可在分解后在不将裂解缓冲液排挤出积聚过滤器的情况下给积聚过滤器上提供结合缓冲液。在此情况下，积聚过滤器中的裂解缓冲液和结合缓冲液的混合物可以进行扩散。
或者，该用于积聚的装置可具有至少一个用于从样品中分离伴随细胞的分离装置。在此，该至少一个分离装置可具有分离过滤器、过滤膜、带有许多集成的柱（Säulen）或柱（Pfosten）的过滤通道和额外或替代地具有过滤孔的区段。这样的实施方式提供了这样的优点，即在该方法的早期可从样品中可靠地除去伴随细胞。如果该至少一个分离装置具有形成在微流体体系的通道或室中并尤其可以以与该微流体体系的其它结构相同的制备步骤制成的筛状微结构，则简化了该装置的制备，因为省略了用于集成单独的分离装置的单独的步骤。或者，也可将具有给定孔大小的膜借助这样的方法直接模制成微流体通道或室的底部。
也可以在样品室和分解室之间并联分离装置和回流通道。在这种情况下也可以提供洗涤装置或冲洗装置以清洁滤出伴随细胞的分离装置。这样的实施方式提供了这样的优点，即可冲洗样品多次通过分离装置以分离伴随细胞，由此可提高分离效率。该用于清洁分离装置的装置通过降低分离装置上的流动阻力使得分离的可行性还进一步变得更容易。
此外，该用于积聚的装置可具有多个串联在样品室和分解室之间的用于分离伴随细胞的分离装置。在此，所述分离装置可以是相同的或不同的。这样的实施方式提供了这样的优点，即通过多次过滤可进一步提高分离效率。
借助附图进一步详细说明本发明。其中：
图1示出根据本发明的实施例的处理方法的流程图；和
图2-15示出根据本发明的实施例的处理装置。
在本发明的优选实施例的以下描述中，对于在各图中示出的且起类似作用的元件使用相同或类似的附图标记，其中省略对这些元件的重复描述。
图1示出根据本发明的实施例的用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的方法100 的流程图。该处理方法100可与如图2-15之一的处理装置一样的装置相结合有利地施行。方法100具有通过由样品中分离靶细胞或伴随细胞积聚样品的靶细胞的步骤110。方法100还具有通过化学的和额外或替代地通过物理裂解分解靶细胞以制备含有靶细胞的核酸的靶细胞-裂解液的步骤120。方法100还具有由靶细胞-裂解液提纯核酸以提取靶细胞的核酸的步骤130。
根据一个实施例，该积聚步骤110具有将样品调温到用于分解伴随细胞的裂解温度的子步骤、通过化学或酶促裂解来裂解伴随细胞和通过酶来消化由该伴随细胞释放的核酸的子步骤和借助过滤从样品中分离靶细胞的子步骤。在此，根据一个实施例，裂解和消化子步骤在调温子步骤之前、之中或之后进行，其中在裂解和消化子步骤中降低样品的粘度。
根据一个实施例，在该积聚步骤110中借助至少一次过滤从样品中分离伴随细胞。
根据一个实施例，在该积聚步骤110中冲洗样品通过多个串联的分离装置以分离伴随细胞。或者，根据一个实施例，在该积聚步骤110中冲洗样品多次通过一个分离装置以分离伴随细胞。在此种情况中，在冲洗伴随细胞的过程之间清洁该分离装置。
根据一个实施例，该积聚步骤110具有稀释样品的子步骤。
在分解步骤120中，根据一个实施例借助裂解缓冲液和额外或替代地借助超声波耦合分解靶细胞。
图2示出根据本发明的一个实施例的用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的一个装置200。在此，该装置200制成微流体体系或微流体体系的一部分。在此，该装置200中示出样品室 210、加热器220形式的调温装置、用于第一缓冲液的储藏室 230、过滤器240、废料室 250、裂解缓冲液-储藏室 260和收集室270。
加热器220与样品室 210相邻布置。由此，加热器220与样品室 210热耦合。储藏室 230与样品室 210 借助流体连接（Fluidverbindung）相连。过滤器240布置在样品室 210和一方面废料室 250以及另一方面收集室270 之间。由此，样品室 210 借助流体连接经由过滤器240与废料室 250以及收集室270相连。裂解缓冲液-储藏室 260与样品室 210和过滤器240之间的流体连接可传导流体地相连。
样品室 210具有例如可借助塞子、盖子或粘合膜又封闭的用于引入样品的开口。加热器220例如是珀尔帖加热器或膜加热器。废料室 250用于接收滤液。收集室270用于接收裂解液。
因此，图2示出装置100或微流体体系的拓扑图，其中以静止的方式在样品室 210中进行样品的热处理。在下面进一步讨论装置200的运行。
图3示出根据本发明的一个实施例的用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的一个装置200。该装置200与图2的装置类似。在此，该装置200中示出样品室 210、加热器220、用于第一缓冲液的储藏室 230、过滤器240、废料室 250、裂解缓冲液-储藏室 260、收集室270、微通道315和冷凝器320。
在样品室 210与储藏室 230之间布置有微通道315。样品室 210借助流体连接经由微通道315与储藏室 230相连。加热器220和冷凝器320形成调温装置。在此，加热器220和冷凝器320与微通道315相邻布置。加热器220和冷凝器320与微通道315热耦合。储藏室 230在此布置在微通道315和过滤器240之间。过滤器240布置在储藏室 230和一方面废料室 250以及另一方面收集室270 之间。裂解缓冲液-储藏室 260借助流体连接与储藏室 230相连。
因此，图3示出用于以流动方式（Durchflussmodus）施行热处理的装置200的拓扑图。在此，样品由样品室 210通过可调温的微通道315泵送到第一缓冲液位于其中的储藏室 230中。可调温的微通道315可通过加热器220加热，并且在需要时可通过冷凝器320例如珀尔帖冷凝器冷却。借助作为第二热有源元件（aktive Element）的冷凝器320可将加热的样品在与第一缓冲液混合之前调温到给定的温度水平，例如室温。这具有可特别精确地设定热预处理持续时间并因此能特别可靠地避免样品胶凝的优点。在下面进一步详细讨论装置200的运行。
图4示出根据本发明的一个实施例的用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的一个装置200。该装置200与图3的装置类似，其中在图4中，该装置200在一个实施方案中作为多层结构示于剖视图中，其中装置200的室在图中略去。在此，该装置200中示出加热器220、过滤器240、微通道315、另外的微通道415、第一结构化聚合物层481、聚合物箔 482、第二结构化聚合物层483和聚合物盖箔 484。
所述结构化聚合物层 481和483例如由热塑性聚合物，例如PP、PC、PE、PS、COP、COC等制成。该聚合物箔 482例如由热塑性聚合物、热塑性弹性体、弹性体等制成。该盖箔 484具有例如热塑性箔、粘合膜等。
所述另外的微通道415在可调温的微通道315和过滤器240之间延伸。所述第一结构化聚合物层481、聚合物箔 482、第二结构化聚合物层483和聚合物盖箔 484 代表根据图4中示出的本发明实施例的装置200的多层结构。这种实施方案的优点在于，其可成本有利地制造，并且借助聚合物箔 482也可实现有源元件，如阀门。此外，本发明该实施例的一个优点是，可调温的微通道315仅通过薄的盖箔 484与加热器220分离。由此可特别精确地设定该可调温微通道315中的温度。在下面进一步详细讨论装置200的运行。
图5示出根据本发明的一个实施例的用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的一个装置200。该装置200与图4中的装置类似。在此，该装置200中示出加热器220、过滤器240、微通道315, 第一结构化聚合物层481、聚合物盖箔 484、另外的加热器520、可加热扩增室 570和示例性的两个旋转阀门 590。
在此，第一结构化聚合物层481和聚合物盖箔 484代表根据图5中示出的本发明实施例的装置200的多层结构。旋转阀门 590中的第一个布置并形成在微通道315和过滤器240之间，以释放或阻塞其间的流体连接。旋转阀门 590中的第二个布置并形成在过滤器240和扩增室 570之间，以释放或阻塞其间的流体连接。所述另外的加热器520与扩增室 570相邻布置，并与其热耦合。因此，过滤器240布置在两个旋转阀门 590之间。
因此，在图5中示出具有仅两层作为多层结构的装置200的实施方案。这种实施方案的优点在于，可以特别成本有利地制造装置200。液体控制在此借助旋转阀门590进行。此外，这种实施方案具有可借助另外的加热器520加热的另外的扩增室 570，在其中在提纯靶细胞-核酸后可借助PCR对它们进行扩增。
在下文中，参考图1-5说明使用根据本发明实施例的方法100和装置200热预处理样品的方案。
在积聚步骤110中，根据一个实施例，在第一子步骤中进行样品的真正的热预处理。在此，将样品加热到例如60℃-90℃，特别是65℃-85℃的温度或裂解温度。在此调节该温度以使含于样品中的伴随细胞，例如血液细胞如白细胞被破坏或被预先破坏，并且含于该伴随细胞中的核酸，即人DNA，至少部分被释放，由此完整保留含于该样品中的靶细胞，例如病原体。这样选择的伴随细胞裂解是可行的，因为作为病原体的靶细胞具有更结实的细胞壁并因此对热负荷更稳定。样品的加热例如可以以静止的方式在样品室 210中或以流动方式在毛细管、软管或通道如微通道315中进行。在该子步骤中产生的液体被称作第一裂解液。
然后，在积聚步骤110中，可在第二子步骤中进行第一裂解液与包含酶例如蛋白酶、脱氧核糖核酸酶和溶菌酶的得自储藏室 230的第一缓冲液的混合。该第一缓冲液起到消化或粉碎在第一子步骤中产生或释放的伴随细胞的受损细胞、细胞碎片、蛋白质和DNA链的作用。所述消化对于后续的过滤子步骤而言是必需的，因为避免了第一裂解液的胶凝、降低了第一裂解液的粘度并因此避免了过滤器240的堵塞。在过滤时也可以更容易地分离第一裂解液的仍完整的细胞成分。在此子步骤中产生的液体被称作消化裂解液。
然后，在积聚步骤110中，在第三子步骤中进行过滤，其中引导消化裂解液通过滤器240上，例如无菌-、织物-或二氧化硅过滤器。仍然完整的细胞成分，特别是靶细胞由于其尺寸被截留在过滤器240上并因此积聚。
根据一个实施例，在用于积聚的步骤110的第一子步骤之前用水性缓冲液稀释样品，例如以10:1-1:10的比例。这具有降低样品粘度并仍能可靠避免热处理期间胶凝的优点。在需要时，用水性缓冲液稀释样品也可在用于积聚的步骤110的第一子步骤之后进行。这具有通过由此引发的渗透休克也有效裂解在第一子步骤中仅被预先破坏的伴随细胞的优点。
根据一个实施例，在用于积聚的步骤110的第二子步骤中加入另外的组分，例如洗涤剂，例如皂甙类，SDS等，离液盐或碱性组分例如NaOH。这具有通过也有效裂解在用于积聚的步骤110的第一子步骤中仅被预先破坏的伴随细胞并释放出它们的核酸的优点。
根据一个实施例，用于积聚的步骤110的第一子步骤在用于积聚的步骤110的第二子步骤之后进行。由此在热预处理期间已经可靠地避免了样品的胶凝。在这种情况中，在第一缓冲液中使用耐温的酶。
根据一个实施例，代替在分解步骤120中在过滤器240上裂解靶细胞，在与裂解缓冲液混合之前通过将缓冲液，例如水性缓冲液以相反方向冲洗通过过滤器240来将靶细胞从过滤器240上冲洗下来。
根据一个实施例，如果靶细胞在分解步骤120中在过滤器240上裂解，则过滤器240也有利地直接用于提纯步骤130中。这具有节省过滤器的优点。为实现这一方案，可如此调节裂解缓冲液以使在分解步骤120中释放的靶细胞-核酸直接结合在过滤器240上。或者可以在分解步骤120之后在不将裂解缓冲液排挤出过滤器240的情况下在过滤器240上添加结合缓冲液。然后，在过滤器240中的裂解缓冲液和结合缓冲液的混合物进行扩散。
根据一个实施例，在分解步骤120期间，也加热或用超声波加载消化裂解液。热负荷或由超声波引起的压力波和空化导致靶细胞的细胞壁特别可靠而快速地破碎。
下面描述另一可能的用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的过程。
在分解步骤120中裂解靶细胞。由此产生第二裂解液。该裂解或分解通过从裂解缓冲液-储藏室 260向过滤器240上添加裂解缓冲液来进行。该裂解缓冲液例如可包含酶，例如蛋白酶K、蛋白酶和溶菌酶。这些酶起到破坏靶细胞的细胞壁并因此释放靶细胞-核酸的作用。靶细胞的细胞壁也可以以其它方式来破坏，例如通过添加化学试剂，例如离液盐、清洁剂例如皂甙类、SDS等，ß-巯基乙醇或者碱性组分例如NaOH。
在提纯步骤130中，由第二裂解液纯化出靶细胞-核酸，例如通过吸附在固相上。
通常在提纯步骤130之后分析靶细胞-核酸。该分析的目的例如可以是检测某种病原体和抗性基因的存在。为此通常首先选择性扩增靶细胞-核酸，例如借助PCR。在PCR过程中，通过添加PCR- Mastermix并通过反复运行不同的温度水平来实现核酸量的指数扩增。PCR- Mastermix通常包含缓冲溶液、核苷酸、聚合酶、引物、氯化镁和任选的牛血清白蛋白（BSA）。 然后借助微阵列上的杂交检测扩增的靶细胞 - 核酸。
在使用热预处理样品实现在微流体体系中处理的方案时有利的是，方法100可特别限定在微流体体系中并可再现地施行，因为可以特别精确地设定温度、体积和在以流动方式施行该方法时的流速。此外，可最小化被外界污染样品或被样品污染环境的危险，因为方法100在作为封闭体系的装置200中进行。
图6示出根据本发明的一个实施例的用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的一个装置200。在此，该装置200中示出样品室210、过滤器 240、用于裂解液和洗涤缓冲液的废料室或接收室 250、裂解缓冲液-储藏室 260、收集室或洗脱液-接收室270、作为分离过滤器的仅示例性的三个薄膜 620、用于接收滤液的裂解室630、结合缓冲液- 储藏室 662、洗涤缓冲液-储藏室 664和洗脱缓冲液-储藏室 666。在此，将装置200制成微流体体系或微流体体系的一部分。该处理仅示例性使用三个薄膜 620进行，以过滤样品三次。
在样品室210和裂解室630之间串联布置了3个薄膜 620。样品室210借助流体连接（Fluidverbindung）经由三个薄膜 620与裂解室630相连。裂解缓冲液-储藏室 260和结合缓冲液-储藏室 662借助流体连接与裂解室630相连。过滤器240布置在裂解室630和一方面裂解液和洗涤缓冲液的接收室 250以及另一方面洗脱液-接收室270 之间。裂解室630在此布置在一方面薄膜 620和另一方面过滤器 240之间。洗涤缓冲液-储藏室 664和洗脱缓冲液-储藏室 666与裂解室630和过滤器 240之间的流体连接可传导流体地相连。在下面进一步讨论装置200的运行。
图7示出根据本发明的一个实施例的用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的一个装置200。图7中示出的装置200相应于图6的装置，区别在于，仅提供一个薄膜 620且在裂解室630 和样品室210之间额外布置回流管725。由此利用该回流管725以在回路中经由薄膜 620反复泵送样品。这具有仅需要一个薄膜 620的优点。在下面进一步讨论装置200的运行。
图8示出根据本发明的一个实施例的用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的一个装置200。图8中的装置200相应于图7的装置，区别在于，额外提供多个用于控制液体的微型阀门 890、泵 895和与图7的装置稍有不同的室的连接。在此，借助泵 895经由薄膜 620将样品多次从样品室210泵送到裂解室630中，随后返回到样品室2中。裂解或分解通过从裂解缓冲液-储藏室 260泵送入裂解缓冲液到样品室210中来进行。在下面进一步详细讨论装置200的运行。
图9示出根据本发明的一个实施例的用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的一个装置200。图9中的装置200相应于图7的装置，区别在于，除废料室 950而外还示出另外的洗涤缓冲液-储藏室 964。该另外的洗涤缓冲液-储藏室 964与样品室210和薄膜 620之间的流体连接可传导流体地相连。废料室 950与薄膜 620 和裂解室630之间的流体连接可传导流体地相连。由此，在每次过滤之后将洗涤缓冲液由该另外的洗涤缓冲液-储藏室 964 以相反的方向经由薄膜 620泵送到废料室 950中。由此使薄膜 620再生，即冲洗掉积聚的伴随细胞。在下面进一步讨论装置200的运行。
图10示出根据本发明的一个实施例的用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的一个装置200。图10中的装置200相应于图9的装置，区别在于，额外示出微型阀门890和具有可逆泵送方向的泵 1095。借助可以反转其泵送方向的泵 1095，这样的构造可以在过滤步骤之间洗涤薄膜620。在下面进一步讨论装置200的运行。
图11示出根据本发明的一个实施例的用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的一个装置200。该装置200类似于图4或图8或图10的装置，其中在图11中，在一种实施方式中该装置200在剖视图中被描绘为多层结构。在此，该装置200中示出作为进料通道的微通道 315、第一结构化聚合物层481、聚合物箔或中间层 482、第二结构化聚合物层483、聚合物盖箔或盖层484、薄膜 620、阀门 890之一、出料通道1115、隔板 1191、阀门室 1192和控制通道 1193。
薄膜 620布置在微通道 315和出料通道1115之间。阀门890具有隔板 1191、室1192，在其中中间层 482可偏转，控制通道 1193。第一结构化聚合物层481具有例如0.1-25毫米的厚度。中间层 482具有例如0.01-1毫米的厚度。第二结构化聚合物层483 具有例如0.1-25毫米的厚度。盖层484 具有例如0.01-1毫米的厚度。
图12示出根据本发明的一个实施例的用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的一个装置200。在此，该装置200相应于图11的装置，区别在于，替代薄膜620，图12中的装置具有用于滤出伴随细胞的带有柱结构或柱的过滤通道1220或微通道。过滤通道1220例如设在第一结构化聚合物层481中。
图13示出图12的装置的第一结构化聚合物层481的片段。可看出，在该第一结构化聚合物层481中形成带有柱结构或柱1325的过滤通道1220或微通道。柱结构或柱 1325具有例如圆柱形形状。该过滤通道 1220的宽度例如在100 微米-10毫米之间，通常为1 毫米。该过滤通道 1220的长度例如在1毫米-25毫米之间，通常为5毫米。该过滤通道 1220的深度例如在50 微米-5毫米之间，通常为500 微米。单个柱 1325的宽度例如在50 微米-1毫米之间，通常为200 微米。各个柱 1325之间的间距例如在5 微米-20 微米之间，通常为10 微米。
图14示出根据本发明的一个实施例的用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的一个装置200。在此，该装置200相应于图12的装置，区别在于，替代在第一结构化聚合物层481中的带有柱结构或柱的过滤通道微通道，图14中的装置200具有设在第二结构化聚合物层483中的微筛 1420。形成该微筛 1420以滤除伴随细胞。
图15示出图14的装置的第二结构化聚合物层483的片段。在该第二结构化聚合物层483中形成出料通道1115和具有许多孔1525的微筛 1420。单个孔1525的直径例如在5 微米-25 微米之间，通常为10 微米。
在下文中，参照尤其是图1和6-15说明使用根据本发明的实施例的方法100和装置200借助薄膜处理样品的方案。
在积聚步骤110中，引导样品，特别是体积在100 微升-10 毫升之间的血液样品，通过薄膜 620或者微结构 1220或1420并接收所产生的滤液。为此，例如使用筛状薄膜620，例如厚度为100-1000 微米，孔径为5-15 微米，例如7-10 微米。样品例如可借助泵 895、1095或通过泵借助注射器、注射泵、蠕动泵或隔膜泵或通过施加过压，例如100 毫巴-2巴，例如500 毫巴，引导通过薄膜 620 。或者，也可通过离心力引导样品通过薄膜 620。在积聚步骤110中，含于样品中的伴随细胞由于其尺寸被薄膜 620或微结构 1220或1420截留。样品中的另外的成分和靶细胞由于其较小的尺寸可通过薄膜 620或微结构 1220或1420并含于滤液中。
在分解步骤120中分解或裂解含于滤液中的细胞，特别是靶细胞。这通过向滤液中添加裂解缓冲液来进行。该裂解缓冲液例如可包含酶，例如蛋白酶K、蛋白酶和溶菌酶。这些酶起到破坏靶细胞的细胞壁并因此释放靶细胞-核酸的作用。靶细胞的细胞壁也可以以其它方式来破坏，例如通过添加化学试剂，例如离液盐、清洁剂例如皂甙类、SDS等，ß-巯基乙醇或者碱性组分例如NaOH。该在分解步骤120中产生的液体被称作滤液，并且其包含靶细胞-核酸，例如病原体-核酸。
在提纯步骤130中提纯含于裂解液中的靶细胞-核酸。这可通过吸附在固相例如过滤器，例如二氧化硅过滤器，或微珠例如二氧化硅微珠上来进行。对过滤器 240上的提纯，例如进行下列过程。将裂解液与结合缓冲液例如乙醇混合，并且用该混合物冲洗通过过滤器 240。设定该结合缓冲液的化学条件，使得靶细胞-核酸吸附在过滤器 240上。然后，用洗涤缓冲液，例如含乙醇的洗涤缓冲液冲洗通过过滤器 240。这导致细胞碎片和蛋白质从过滤器 240上被冲洗掉。靶细胞-核酸吸附保留在过滤器 240上。在需要时也可用洗涤缓冲液多次反复冲洗，这提高了洗涤效果。最后，用洗脱缓冲液例如水冲洗通过过滤器 240。由此将靶细胞-核酸从过滤器 240上冲洗下来。因此，在洗脱缓冲液中的靶细胞- 核酸具有高的浓度和纯度。
在提纯步骤130之后通常是进一步的分析含于裂解液中的靶细胞-核酸的步骤。分析的目的在于，例如，检测某种病原体和抗性基因的存在。为此通常首先选择性扩增靶细胞-核酸，例如借助聚合酶-链反应。 然后借助微阵列上的杂交进行检测。
根据一个实施例，在积聚步骤110中冲洗样品通过多个薄膜620，例如2-5个薄膜620。在各个冲洗过程中通常达到低于80％，有时仅40-50％的分离效率。通过多次过滤提高了过滤效率。由此减少存在于滤液中的伴随细胞的数量并因此减少伴随细胞-核酸的量。
根据一个实施例，替代使用多个薄膜 620用于多次过滤，在积聚步骤110中冲洗样品或滤液多次，例如2次-5次通过同一个薄膜 620。这具有简化结构并仅需要一个薄膜 620的优点。
根据一个实施例，在积聚步骤110中，如果仅使用一个薄膜 620用于多次过滤，则有利地在过滤过程之间洗涤该薄膜 620，以从薄膜 620上除去积聚的伴随细胞。这具有这样的优点，即由于伴随细胞在薄膜620上的积聚而提高的薄膜 620的流动阻力通过在过滤步骤之间将伴随细胞洗下又得以降低，因此随后的过滤可更容易、更快地，也就是说在较低压力下以更快的流速进行。此外有利的是，在薄膜 620上有大量伴随细胞的情况下减少了伴随细胞又从薄膜 620溶解并到达滤液中的危险。由此提高了可实现的分离效率。通过洗涤过滤器620，减少了薄膜620上的伴随细胞的数量并因此提高了分离效率。该洗涤例如可通过水或缓冲液逆向冲洗通过过滤器620来进行。
根据一个实施例，在分解步骤120中，额外或替代地借助超声波进行所述裂解。通过超声波引起的压力波和空化导致靶细胞的细胞壁特别可靠而快速地被破坏。在需要时借此也可省略添加裂解缓冲液。
根据一个实施例，替代薄膜620或过滤膜，在微流体体系的通道和/或室中引入筛状微结构 1325, 1525用于积聚步骤110。例如，交错布置的柱 1325可具有5-50微米的直径，其以5-15皮米的间距布置在过滤通道1220中。这例如可以通过复制方法如热冲压以与该微流体体系的其余结构相同的制造步骤来制造并如此简化生产，因为省去了整合过滤膜620的单独步骤。或者也可以借助这样的方法将具有上述孔大小的薄膜直接模制成微流体通道或室的底部。
在使用薄膜实现在微流体体系中处理的方案时有利的是，方法100可特别限定在微流体体系中并可再现地进行，因为可精确设定流向薄膜620或微结构1220和1420的方式、流速和压力。此外可使外界污染样品或样品污染环境的危险最小化，因为方法100在作为封闭体系的装置200中进行。在微流体体系中进行时，该方法100也可以自动地进行，甚至在多次过滤的情况下结构复杂，需要许多组件/成分并进行许多工艺步骤时。
所描述的和在附图中示出的实施例仅为示例性选择。不同的实施例可完全地或针对各个特征彼此组合。也可以将一个实施例的特征补充到另一个实施例中。此外可以重复工艺步骤以及以不同于所描述的顺序施行工艺步骤。

Claims (15)

1.用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的方法(100)，其中所述方法(100)具有下述步骤：
通过从样品中分离靶细胞或伴随细胞积聚(110)样品的靶细胞；
通过化学和/或物理裂解分解(120)靶细胞，以制备含有靶细胞的核酸的靶细胞-裂解液；和
由所述靶细胞-裂解液提纯(130)核酸，以提取靶细胞的核酸。
2.根据权利要求1的方法(100)，其中积聚步骤(110)具有将样品温度调节到裂解温度以分解和预先破坏伴随细胞的子步骤、通过化学或酶促裂解来裂解在调温子步骤中被预先破坏的伴随细胞和酶促消化由伴随细胞释放的核酸的子步骤和借助过滤从样品中分离靶细胞的子步骤。
3.根据权利要求2的方法(100)，其中所述裂解和消化子步骤在调温子步骤之前、之中或之后进行，其中在裂解子步骤中降低样品的粘度。
4.根据权利要求1的方法(100)，其中在积聚步骤(110)中借助至少一次过滤从样品中分离伴随细胞。
5.根据权利要求1或4的方法(100)，其中在积聚步骤(110)中，冲洗样品通过多个串联的分离装置(620; 1220, 1325; 1420, 1525)以分离伴随细胞。
6.根据权利要求1、4或5之一的方法(100)，其中在积聚步骤(110)中，冲洗样品多次通过一个分离装置(620; 1220, 1325; 1420, 1525)以分离裂解的伴随细胞，其中在伴随细胞的冲洗过程之间清洁所述分离装置(620; 1220, 1325; 1420, 1525)。
7.根据前述权利要求之一的方法(100)， 其中积聚步骤(110)具有稀释样品的子步骤。
8.根据前述权利要求之一的方法(100)， 其中在分解靶细胞的步骤(120)中借助裂解缓冲液和/或借助超声波耦合分解靶细胞。
9.用于处理包含靶细胞和伴随细胞的生物材料样品以提取靶细胞的核酸的装置(200)，其中所述装置(200)具有下述特征：
通过从样品中分离靶细胞或伴随细胞来积聚样品的靶细胞的装置(210, 220, 230, 240; 315, 320; 620, 630; 725; 950, 964; 1220, 1325; 1420, 1525)；
通过化学和/或物理裂解来分解靶细胞以制备含有靶细胞的核酸的靶细胞-裂解液的装置(240, 260; 630, 662)；和
用于由靶细胞-裂解液提纯核酸以提取靶细胞的核酸的装置(240, 250, 270; 520, 570; 664, 666)。
10.根据权利要求9的装置 (200) ，其中用于积聚的装置(210, 220, 230, 240; 315, 320; 620, 630; 725; 950, 964; 1220, 1325; 1420, 1525)具有用于将样品温度调节至选择温度以分解或预先破坏伴随细胞的调温装置(220; 320)，用于通过化学裂解或酶促裂解来裂解在调温步骤中被分解或预先破坏的伴随细胞的缓冲溶液的储藏室和用于从样品中分离靶细胞的积聚过滤器(240)。
11.根据权利要求10的装置 (200) ，其中所述调温装置(220; 320)与样品室(210)或者布置在样品室(210)和分解室(230)之间的样品通道(315)热耦合。
12.根据权利要求10-11之一的装置 (200) ，其中用于积聚的装置(210, 220, 230, 240; 315, 320; 620, 630; 725; 950, 964; 1220, 1325; 1420, 1525)的积聚过滤器 (240)也可被用于分解的装置(240, 260; 630, 662)和/或用于提纯的装置(240, 250, 270; 520, 570; 664, 666)使用。
13.根据权利要求9的装置 (200) ，其中用于积聚的装置(210, 220, 230, 240; 315, 320; 620, 630; 725; 950, 964; 1220, 1325; 1420, 1525)具有至少一个用于从样品中分离伴随细胞的分离装置(620; 1220, 1325; 1420, 1525)，其中所述至少一个分离装置(620; 1220, 1325; 1420, 1525)具有分离过滤器、过滤膜(620)、具有多个集成的柱(1325) 的过滤通道(1220)和/或具有过滤孔(1525)的区段(1420)。
14.根据权利要求13的装置 (200) ，其中分离装置(620; 1220, 1325; 1420, 1525)和回流通道 (725)并联在样品室(210)和分解室(630)之间。
15.根据权利要求13或14之一的装置 (200) ，其中用于积聚的装置(210, 220, 230, 240; 315, 320; 620, 630; 725; 950, 964; 1220, 1325; 1420, 1525)具有多个串联在样品室(210)和分解室(630)之间的用于分离伴随细胞的分离装置(620; 1220, 1325; 1420, 1525)。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014207774B4 (de) * 2014-04-25 2015-12-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Aufreinigung von biologischen Molekülen
CA2997162A1 (en) * 2015-10-28 2017-05-04 Communications Systems, Inc. Microduct coupling and termination
CN107583675B (zh) * 2016-07-06 2023-04-14 广州好芝生物科技有限公司 一种流控机构及含有该机构的系统
DE102017200332A1 (de) 2017-01-11 2018-07-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Extrahieren von DNS
DE102021208831A1 (de) * 2021-08-12 2023-02-16 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Mikrofluidische Vorrichtung und Verfahren zu ihrem Betrieb

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1555418A (zh) * 2001-09-13 2004-12-15 ��Ĭϵͳ��˾ 从血液制品和/或其衍生物中浓缩和检测致病微生物的装置和方法
US20080057505A1 (en) * 2006-07-14 2008-03-06 Ping Lin Methods and compositions for detecting rare cells from a biological sample
US20080066858A1 (en) * 2005-10-13 2008-03-20 Frank Graziano Method to hold slipcovers in place to furniture using a heat activated double sided tape
WO2008066858A2 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Canon U.S. Life Sciences, Inc. Method of separating target dna from mixed dna
CN101405411A (zh) * 2006-01-23 2009-04-08 斯蒂鲁斯全球解决方案有限公司 高通量检测生物样品中微生物的存在
CN101918527A (zh) * 2005-04-05 2010-12-15 阿耳特弥斯保健公司 富集和改变细胞和其他微粒的装置和方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1621618B1 (en) * 1999-05-14 2011-10-26 Promega Corporation Cell concentration and lysate clearance using paramagnetic particles
US20050130177A1 (en) * 2003-12-12 2005-06-16 3M Innovative Properties Company Variable valve apparatus and methods
DE102005009479A1 (de) 2005-03-02 2006-09-07 Molzym Gmbh & Co. Kg Verwendung von Nukleasen zum Abbau von Nukleinsäure in Gegenwart von chaotropen Agenzien und/oder Tensiden
US7297477B2 (en) * 2006-02-13 2007-11-20 Agilent Technologies, Inc. Methods and compositions for detecting viral nucleic acid in a cell
CA2751455C (en) 2009-02-03 2019-03-12 Netbio, Inc. Nucleic acid purification

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1555418A (zh) * 2001-09-13 2004-12-15 ��Ĭϵͳ��˾ 从血液制品和/或其衍生物中浓缩和检测致病微生物的装置和方法
CN101918527A (zh) * 2005-04-05 2010-12-15 阿耳特弥斯保健公司 富集和改变细胞和其他微粒的装置和方法
US20080066858A1 (en) * 2005-10-13 2008-03-20 Frank Graziano Method to hold slipcovers in place to furniture using a heat activated double sided tape
CN101405411A (zh) * 2006-01-23 2009-04-08 斯蒂鲁斯全球解决方案有限公司 高通量检测生物样品中微生物的存在
US20080057505A1 (en) * 2006-07-14 2008-03-06 Ping Lin Methods and compositions for detecting rare cells from a biological sample
WO2008066858A2 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Canon U.S. Life Sciences, Inc. Method of separating target dna from mixed dna

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