CN106053193A - 利用滤器收集和保存尿液中生物成分的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用滤器收集和保存尿液中生物成分的方法及装置。所述方法包括如下步骤：在压力作用下，使尿液滤过吸附膜，则尿液中的生物成分吸附于吸附膜上，即实现尿液中生物成分的收集和保存；生物成分为蛋白质和核酸；吸附膜为硝酸纤维素膜、尼龙膜或活化的PVDF膜。本发明通过注射器推注将尿液中生物成分吸附在滤器内的吸附膜上，将膜干燥后，以密闭、干燥的形式短期保存尿液中生物成分。本发明方法操作简单易行，患者可自行操作；本发明收集和保存尿液中生物成分的装置所占用存储空间小；最重要的是尿液中生物成分是在干燥的状态下进行短时间的密闭保存，从而避免了生物成分的降解；因此，本发明有利于尿液样本的远距离采集和运输。

Description

利用滤器收集和保存尿液中生物成分的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种收集和保存尿液中生物成分的方法及装置，具体涉及一种利用滤器收集和保存尿液中生物成分的方法及装置。
背景技术
生物标志物指的是与生理或病理生理过程相关的可监测的变化，其本质是变化。血浆作为机体内环境的重要组成部分，受稳态机制调节各种理化成分保持相对恒定，即变化范围小、容纳生物标志物少；而尿液作为机体的代谢废物，包含更多反映机体变化的信息，即非常多的生物标志物。即尿液可能是更好的挖掘生物标志物的来源。
随着精准医学概念的提出，生物样本库(Biobank)起到越来越重要的角色。尿液作为重要的生物样本，如果能将其与临床病历在疾病的每个阶段一同保存下来，那么在未来寻找生物标志物的回顾性和前瞻性研究中，特别是在大规模临床验证实验中，将起到不可估量的作用。尤其是那些散落居住在全国各地的患者，对于这些人群的尿液样本的收集面临存储和运输的困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用滤器收集和保存尿液中生物成分的方法及装置，本发明方法和装置能够简单地短期保存尿液中的生物成分，从而便于远距离采集、运输尿液样本。
本发明所提供的收集和保存尿液中生物成分的方法，包括如下步骤：
在压力作用下，使尿液滤过吸附膜，则尿液中的生物成分吸附于所述吸附膜上，即实现尿液中生物成分的收集和保存。
上述的方法中，所述吸附膜可根据需要吸附的生物成分进行选择，如吸附蛋白质的硝酸纤维素膜，吸附核酸和脂质的尼龙膜，吸附脂质的尼龙膜或者活化的PVDF膜，所述活化指的是将PVDF膜在甲醇中浸泡几秒中。
上述的方法中，所述硝酸纤维素膜的孔径可为0.22μm～0.45μm，用于尿液中的蛋白质进行结合，如0.22μm或0.45μm；
所述尼龙膜的孔径为0.22μm～0.45μm，用于尿液中的核酸和脂质进行结合，如0.22μm或0.45μm。
上述的方法中，所述吸附膜填充于滤器内，即采用滤器的方式对尿液中的生物成分进行收集和保存。
上述的方法中，所述吸附膜上还铺设隔离膜，在尿液顺利通过时所述隔离膜不会结合尿液中的生物成分，并且阻隔尿液中的细胞和细胞碎片与吸附膜接触结合。
上述的方法中，所述隔离膜具体可为PVDF膜，可铺设一层，其孔径可为0.22μm。
上述的方法中，将所述尿液吸入至注射器内，在所述注射器的推力作用下使所述尿液滤过所述吸附膜。
上述的方法中，所述注射器内的所述尿液全部滤过所述吸附膜之后，所述方法还包括如下步骤：所述注射器吸取空气并推注使之通过所述吸附膜。
上述的方法中，所述方法还包括对吸附了尿液中生物成分的所述吸附膜进行干燥的步骤，可进行自然干燥或采用吹风机吹干的方式。
将经过本发明干燥的吸附膜、干燥剂、标签纸置于密闭的自封袋中进行短期保存。然后将吸附膜取出保存在真空袋中，贴上标签纸，室温继续存放或低温存放。
本发明还提供了一种收集和保存尿液中生物成分的装置，包括注射器和与所述注射器的针筒密封配合的滤器；
所述滤器内沿其径向铺设有吸附膜，所述吸附膜为硝酸纤维素膜或尼龙膜；
所述吸附膜与所述滤器的侧壁密封配合。
上述的装置中，所述针筒的出液口与所述吸附膜不接触。
上述的装置中，所述吸附膜上还铺设隔离膜。
上述的装置中，所述吸附膜为硝酸纤维素膜、尼龙膜或活化的PVDF膜；
上述的装置中，所述隔离膜为PVDF膜。
上述的装置中，所述硝酸纤维素膜的孔径为0.22μm～0.45μm，具体可为0.22μm或0.45μm；
所述尼龙膜的孔径为0.22μm～0.45μm，具体可为0.22μm或0.45μm；
所述隔离膜的孔径为0.22μm～0.45μm，具体可为0.22μm或0.45μm。
上述的装置中，所述硝酸纤维素膜为一层；
所述尼龙膜为一层；
所述隔离膜为一层。
上述的装置中，所述滤器为圆形。
本发明通过注射器推注，将尿液中生物成分吸附在滤器内的吸附膜上，将膜干燥后，以密闭、干燥的形式短期保存尿液中生物成分。
本发明收集和保存尿液中生物成分的方法，操作简单易行，患者可自行操作；本发明收集和保存尿液中生物成分的装置所占用存储空间小；最重要的是尿液中生物成分是在干燥的状态下进行短时间的密闭保存，从而避免了生物成分的降解；因此，本发明有利于尿液样本的远距离采集和运输。
附图说明
图1为本发明收集和保存尿液中生物成分的装置的结构示意图；
图中各标记如下：1注射器、2滤器。
图2为本发明收集和保存尿液中生物成分的方法中尿液收集过程的示意图。
图3为本发明实施例4中尿液中蛋白质的SDS-PAGE分析图。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1、收集和保存尿液中生物成分的装置
本发明提供的收集和保存尿液中生物成分的装置的结构示意图如图1所示。
如图1所示，本发明装置包括注射器1和圆形的滤器2，注射器1的针筒与滤器的入口端密封配合。滤器2内沿其径向方向由下至上依次铺设有一层吸附膜和一层隔离膜(图中未示出)，吸附膜用于吸附尿液中的生物成分，隔离膜不会结合尿液中的生物成分，并且阻隔尿液中的细胞和细胞碎片与吸附膜接触结合。吸附膜根据所收集的生物成分进行选择，如吸附蛋白质的硝酸纤维素膜，吸附核酸的尼龙膜。硝酸纤维素膜的孔径为0.22μm，尼龙膜的孔径为0.22μm。隔离膜选择为PVDF膜，其孔径为0.22μm。
实施例2、利用实施例1中的装置收集和保存尿液中的蛋白质
本实施例中尿液收集的过程示意图如图2所示。
利用实施例1提供的装置进行尿液中蛋白质的收集，具体步骤如下：
1、收集健康人混合尿液400ml(1男1女)。
2、滤器2内放置硝酸纤维素膜一层，其上再放置一层PVDF膜。
3、用注射器1吸取20ml尿液，将注射器1与滤器2顶端入口紧密相连，缓缓推动注射器杆，使注射器1内尿液完全通过滤器2内的硝酸纤维素膜。再在注射器1内吸取一管空气，将注射器1与滤器2顶端入口紧密相连，缓缓推动注射器杆，使注射器内空气完全通过滤器。
4、至无尿液自滤器下方出口滴出，拆开滤器，取出硝酸纤维素膜，于室温自然干燥。
5、将硝酸纤维素膜、干燥剂、同标签纸(记录内容：病历号、取尿日期、取尿时间、用药情况等)放入自封袋中密闭室温保存。
本实施例硝酸纤维素膜上保存的尿液中蛋白质的提取过程如下：
1、将吸附尿蛋白质的硝酸纤维膜剪碎置于2mL离心管中，依次加入1.7mL丙酮，0.2mL 0.5％碳酸氢铵水溶液。
2、将混合物室温强烈振荡20s，置于55℃干浴器60min，且每隔20min停止加热强烈振荡30s。
3、4℃轻摇2h，12 000r/min、18℃离心15min，弃上清，室温放置5-10min，晾干。
4、加入150μL裂解缓冲液(7M尿素，2M硫脲，40Mm Tris，25mM二硫苏糖醇)，吹打后超声3min。
5、12 000r/min、18℃离心15min，取上清。
6、Bradford法测蛋白质浓度后，-80℃冻存备用。
实施例3、硝酸纤维素膜保存尿液蛋白保存量的重复性测试
按照实施例2中的步骤，将混合的20ml尿液用滤器，将蛋白质保存于硝酸纤维素膜上，重复18次。其中6次所得硝酸纤维素膜直接-80℃冻存，6次所得硝酸纤维素膜室温保存3天，另外6次所得硝酸纤维素膜室温保存7天。将干燥的硝酸纤维素膜剪碎，按照实施例2中的提取方法提取硝酸纤维素膜上保存的蛋白质，Branford法测蛋白质浓度，并计算总量。
结果如表1-表3所示，结果显示，将吸附有尿蛋白质的硝酸纤维素膜直接冻存，所获得的蛋白质总量的平均值±标准差为163.40±33.47，变异系数为0.2048；室温保存3天，所获得的蛋白质总量的平均值±标准差为93.88±29.49，变异系数为0.3141；室温保存7天，所获得的蛋白质总量的平均值±标准差为89.281±10.895，变异系数为0.1220。
表1 -80℃冻存的硝酸纤维素中的尿液中蛋白质总量
表2室温保存3天的硝酸纤维素中的尿液中蛋白质总量
表3室温保存7天的硝酸纤维素中的尿液中蛋白质总量
实施例4、SDS-聚丙稀酰胺凝胶电泳分析实施例2中提取的尿液中蛋白质(硝酸纤维素膜保存尿液蛋白保存分子量的重复性)
将实施例3中保存的蛋白质进行如下分析：
尿液蛋白质样品加5×loading buffer，97℃煮10min。冷却至室温，上样25μg尿液蛋白。分离胶4％～12％，200v，45min。考马斯亮蓝染色，脱色过夜，拍摄照片。
如图3所示，图3显示，SDS-PAGE的条带清晰锐利，无明显降解。经过室温3天、7天保存的尿液蛋白质样品，与直接冻存的尿液蛋白质样品相比，涵盖了绝大部分相同条带，具有很好的重复性。

Claims (10)

1.一种收集和保存尿液中生物成分的方法，包括如下步骤：
在压力作用下，使尿液滤过吸附膜，则尿液中的生物成分吸附于所述吸附膜上，即实现尿液中生物成分的收集和保存。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述生物成分为蛋白质和核酸；
所述吸附膜为硝酸纤维素膜、尼龙膜或活化的PVDF膜。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述吸附膜填充于滤器内。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：所述吸附膜上还铺设隔离膜；
所述隔离膜为PVDF膜。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：将所述尿液吸入至注射器内，在所述注射器的推力作用下使所述尿液滤过所述吸附膜。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述注射器内的所述尿液全部滤过所述吸附膜之后，所述方法还包括如下步骤：所述注射器吸取空气并推注使之通过所述吸附膜。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于：所述方法还包括对吸附了尿液中生物成分的所述吸附膜进行干燥的步骤。
8.一种收集和保存尿液中生物成分的装置，其特征在于：所述装置包括注射器和与所述注射器的针筒密封配合的滤器；
所述滤器内沿其径向铺设有吸附膜，所述吸附膜为硝酸纤维素膜、尼龙膜或活化的PVDF膜；
所述吸附膜与所述滤器的侧壁密封配合。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：所述吸附膜上还铺设隔离膜。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：所述硝酸纤维素膜的孔径为0.22μm～0.45μm；
所述尼龙膜的孔径为0.22μm～0.45μm；
所述隔离膜的孔径为0.22μm～0.45μm。
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