CN108220125A - 一种核酸快速提取装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种快速核酸提取装置，所述核酸提取装置包括推杆、中空的管体和储液室，所述管体内设置有固定在底部的突出结构，所述储液室置于管体内部，所述储液室底部设置有液体释放机构，所述突出结构与液体释放机构配合以释放储液室内部的液体，所述管体的下部连接有核酸吸附装置；所述储液室与推杆如此设置以使得储液室和推杆能够一起在管体内部上下移动。

Description

一种核酸快速提取装置

技术领域

本发明涉及核酸提取，具体说是一种快速的核酸提取装置。

背景技术

一般来说，核酸提取需要多步骤的工作，首先需要对细胞、组织材料等生物样本材料进行破碎处理，失活核酸酶，释放核酸，进而除去蛋白、多糖、脂类等其他组织或者细胞成分，从而获得高质量核酸。

自1869年，瑞士医师Friedrich Miescher首次从细胞中成功提取DNA到上个世纪90年代，核酸提取就一直是一件繁琐、费时、需要使用有毒试剂的工作。直到近年来，随着固相吸附技术的出现以及生物化学的发展，极大地缓解了这一难题。然而，适用于现场的便携式核酸快速提取方法仍是目前核酸提取领域的瓶颈。

目前，根据提取方法的不同，可将核酸提取技术分为液相提取与固相提取两类。其中，固相提取又可分为非磁性固相提取和磁分离。

1.液相提取

液相提取是指通过物理或化学方法破碎细胞或组织，而后利用核酸与其他细胞或组织成分化学性质的不同，加入不同的溶剂，通过反复离心、溶解和沉淀，进而达到提取核酸的目的，是目前比较常用的方法。液相提取主要有CsCl梯度离心法、CTAB提取法、碱裂解、异硫氰酸胍－苯酚－氯仿提取法等。液相提取多需要较为繁琐的手动操作步骤，对人员的技术及经验要求较高，在操作过程中较易产生操作失误，从而导致最终产物中混入各种杂质以及核酸物质的损失，重复性较差。

2.固相提取

固相提取法主要是利用固相吸附剂(比如二氧化硅、磁性颗粒、硅藻土、玻璃纤维、阴离子交换载体等)与核酸间的静电、亲和、离子交换或氢键等相互作用，从而达到分离核酸的目的。相比于传统的提取方法，固相提取技术具有快速高效的优点，而且能够克服液相提取中有机相与水相的不完全分离的缺点。

非磁性固相提取：核酸的提取主要以离心柱层析的方式进行，通过离心作用，从而达到分离吸附核酸的目的。固相提取过程一般分为裂解、结合、清洗、洗脱四个步骤，相比于传统的方法，这种方法能够大大缩短核酸的提取时间。如今众多核酸提取试剂盒即基于此方法发展而来。该方法的不足之处在于，必须借助离心机进行，当进行大量样品的操作时，无法避免交叉污染的产生，易造成假阳性结果。

磁分离：用于核酸分离的磁性颗粒需具有超顺磁性和表面功能性基团这两个特性。首先，超顺磁性，保证可通过外加磁场控制磁性颗粒的聚集与分散：其次，磁性颗粒表面的功能性基团，在一定条件下与核酸分子发生作用，富集核酸。应用磁性颗粒进行核酸提取主要包括三个过程：一、核酸分子与磁性颗粒结合，形成磁性颗粒-核酸复合物；二、在外加磁场的作用下，分离磁性颗粒－核酸复合物；三、核酸洗脱。此外，需要有磁性颗粒与核酸分子结合和分离的溶液环境。比如，Fe3O4磁性纳米颗粒可在PEG-6000和氯化钠的条件下富集细胞裂解液中的DNA。目前，各种不同修饰的磁性颗粒被研究用于核酸的提取、分离与富集。例如，二氧化硅包裹的磁性颗粒、羧基化磁性纳米颗粒、明胶包裹的磁性纳米颗粒、甲基丙烯酸修饰的磁性纳米颗粒等分别用于提取玉米、牛奶、细菌或病毒中的DNA、RNA。该方法技术成本较高，市场上的相关试剂盒价格昂贵，虽然提取到的核酸较纯，但多针对微量样品，且提取到的核酸总量较少，并不适用于临床检测。

3.核酸的自动化提取系统

设计自动化提取系统的初衷在于处理高生产量的样品，能帮助简化核酸的提取。该系统多适用于大中型实验室，可大大减少工作时间，降低工人成本，提高工人自身安全，增加结果的再现性，提高获得核酸的质量，它已成为提高实验室效率的关键方法。它使用顺磁性颗粒处理系统来处理样品，避免样品间的交叉污染，仅需几个简单的步骤：试剂管中加入液体样品；将试剂管放入机器中；按启动按钮，最后用洗脱液洗脱，可以在2、3个小时内完成批量样品核酸的提取。该系统需要昂贵的仪器支撑，检测样品所需的试剂成本亦较高，多应用于专业检测实验室，养殖场、口岸等现场检测实验室条件一般较为简易，无法实现该系统的普及和日常维护。

当前动物疫情复杂多样，动物疾病的快速诊断显得尤为重要。目前，准确、快速、直观的诊断技术层出不穷，从PCR技术到环介导等温扩增技术，再到RPA技术，毋庸置疑，这些新技术大大缩短了疫病检测周期，可在几十分钟内实现核酸的快速扩增及结果判定。然而，这些新技术广泛应用的瓶颈在于缺乏与之相配套的、适用于现场的、不依赖于任何仪器的一管式核酸快速提取方法。尤其在爆发重大动物疫病的时候，疫病的快速确诊及流行病学调查显得尤为迫切，然而，从采集样本，到送达诊断实验室，再到完成核酸提取及扩增，往往需要数天时间，以致无法在第一时间内掌握疫情动态、制定防控措施、消灭疫情。

综上所述，目前核酸提取技术多局限于实验室之内，对于养殖场、口岸等疫病诊断一线目前并无适用的、成熟配套的核酸快速提取方式，而动物疫情往往起源或来源于这些养殖场或口岸一线，研发一种快速、便携、一管式的核酸提取装置及方法并与同样适配的核酸扩增技术相结合，对于疫病监测及防控而言意义重大。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种核酸提取装置。该装置为快速、便捷、适用于现场诊断、经济实用的核酸提取装置，且为一管式设计，使用时不需要其它任何仪器，可以解决目前动物疫病诊断过程中遇到的诊断周期长、诊断结果不及时和易误判等问题。

一方面，本发明提供了一种核酸提取装置，所述核酸提取装置包括推杆、中空的管体和储液室，所述推杆可通过管体顶部的开口插入管体，所述管体内设置有固定在底部的突出结构，所述储液室置于管体内部，所述储液室底部设置有液体释放机构，所述突出结构与液体释放机构配合以释放储液室内部的液体，所述管体的下部连接有核酸吸附装置；所述储液室与推杆如此设置以使得储液室和推杆能够一起在管体内部上下移动。

在一个实施方式中，储液室可以与推杆固定连接；在其他的实施方式中，储液室可以与推杆成一体设置，例如：将推杆的下部设置成储液室。如图5所示，图5A示出了储液室与推杆相连接的结构示意图，图5B示出了将储液室做成推杆的一部分的结构示意图。

所述管体的下部包括管体的底面以及下部的侧面，所述管体的下部与核酸吸附装置的连接可以是可拆卸的，也可以是不可拆卸的。

进一步的，所述管体的下部还连接有进样装置，所述连接可以是可拆卸的，也可以是不可拆卸的。

在一个实施方式中，所述管体下部设置有若干开口，所述开口可与进样装置和/或核酸吸附装置连接，所述连接可以是可拆卸的，也可以是不可拆卸的。在一个实施方式中，所述管体的开口设置在管体的底面和/或管体下部的侧面；所述进样装置和核酸吸附装置可独立的设置在管体的底面和/或管体下部的侧面；在一个实施方式中，所述管体下部只设置一个开口，所述进样装置和核酸吸附装置可拆卸的分别与该开口连接；在优选的实施方式中，所述进样装置和核酸吸附装置同时与管体底面的开口连接，该连接可以为可拆卸的和/或不可拆卸的。

进样装置和核酸吸附装置同时与管体底面的开口连接，可以保证整个核酸提取装置的密闭性，所用到的液体均密闭于装置内部，可有效杜绝样品间的交叉污染问题；样品通过进样装置进入管体，再通过核酸吸附装置捕获核酸，整个操作可避免外源样品的污染，提高核酸的纯度。

所述核酸吸附装置内有可捕获核酸的膜，所述膜包括二氧化硅、氧化硅、玻璃粉、烷基二氧化硅、硅酸铝等一种或任意几种的混合物，所述膜优选硅胶膜。

所述进样装置内部可对液体样品或对组织样品进行研磨、匀浆处理，将组织研磨破碎并形成单细胞悬液；在优选的实施方式中，本发明的进样装置为匀浆器状结构，在进样装置底部设置有多个细孔，如图3中401所示，可增加研磨效果并可使匀浆后的悬液渗入管体内部。所述进样装置还还包括相匹配的研磨装置，研磨装置与进样装置适配，当处理组织样品时，可插入进样装置中，与进样装置底部的细孔配合，对组织进行研磨、匀浆。在其他的实施方式中，所述进样装置是一段导管，所述导管用于吸取样品。

在一个实施方式中，所述管体内部包括若干个含有不同缓冲液的储液室。在一个实施方式中，管体内部含有由下至上依次连接的第一储液室、第二储液室和第三储液室，第一储液室、第二储液室和第三储液室分别含有核酸结合缓冲液、核酸漂洗缓冲液以及核酸洗脱缓冲液，所述第一储液室与管体底面形成的腔体内含有核酸裂解缓冲液；在其他的实施方式中，所述管体内部含有由下至上依次连接的第一储液室、第二储液室、第三储液室和第四储液室，分别含有核酸裂解缓冲液、核酸结合缓冲液、核酸漂洗缓冲液以及核酸洗脱缓冲液。考虑到DNA吸附膜在高盐弱酸的液体环境下可专一吸附核酸，在其他的实施方式中，还可以在裂解缓冲液添加合适的成分，使该缓冲液同时发挥结合缓冲液的功效；此时，该缓冲液可置于储液室与管体底面形成的腔体内和/或储液室内部，而其他的储液室由下至上依次含有核酸漂洗缓冲液以及核酸洗脱缓冲液。

待提取核酸的样品可以是未经处理的样品，也可以是经过裂解处理的样品；根据不同的需要，管体内部和储液室可预置不同的缓冲液。比如，样品未经任何处理时，管体内部可预置裂解缓冲液，或者样品与裂解缓冲液同时加入管体；另外，还可以在储液室中预置裂解缓冲液、而管体内部不含缓冲液。如果样品已经过裂解处理，则储液室内或管体内部不再预置裂解缓冲液。在其他的实施方式中，可将待提取核酸的样品经管体的顶部开口置入管体内部，然后再将储液室和推杆置入管体中，此时，管体的下部可不含进样装置，只需与核酸吸附装置连接即可。

另外，本发明核酸提取装置的管体的腔体以及各储液室的缓冲液并不局限于该领域成熟的用于核酸提取的裂解、结合、漂洗以及洗脱缓冲液；只要能在功能上实现核酸的提取，即可以将相应的缓冲液根据需要置入管体和/或储液室内；在本申请的教导下，本领域技术人员可以进行这样的替换和/或变换；比如，若核酸裂解缓冲液已存在适合核酸吸附的高盐弱酸环境，那么，在整个装置内置入结合缓冲液就不是必需的了。

在一个实施方式中，所述储液室底部的液体释放机构为可破裂的装置，如薄膜、金属箔片；在其他的实施方式中，所述液体释放机构为密封垫、橡胶密封塞等，以及上述几种的任意组合；在一个实施方式中，管体底部的突出结构为柱状结构、针状结构或锥状结构，材质可以为硬质塑料。柱状结构或针状结构的直径为1-5mm，优选2-3mm。

在优选的实施方式中，储液室底部的液体释放机构为密封垫，优选可被推开的密封垫，所述密封垫的材质优选为橡胶。所述密封垫的结构示意图如图4所示，密封垫可被管体底部的突出结构推开，从而释放储液室中的液体。

在优选的实施方式中，管体底部的突出结构外表面设置有导流槽或导流管，如图3中9所示；如此设置，当带导流槽或导流管的突出结构打开储液室的液体释放机构后，带导流槽或导流管的突出结构可以破坏液体的表面张力，使其顺利流下，避免储液室内的液体无法流出。

在优选的实施方式中，所述储液室底部成凹型设计，以便于液体释放机构打开后储液室内部液体的流出；在优选的实施方式中，所述管体底部与核酸吸附装置连接的区域倾斜设置，以便于管体内部的液体流入核酸吸附装置。

在优选的实施方式中，管体内部不同储液室的液体释放机构设置呈线状排列，以便于突出结构逐次打开相应的液体释放机构。

在一个实施方式中，所述进样装置和核酸吸附装置的开口处设置有密封盖。

在优选的实施方式中，本发明的核酸提取装置可以为注射器结构。

另一方面，本发明还提供了所述的核酸提取装置在提取核酸中的应用。所示核酸选自DNA和/或RNA。

在其他的实施方式中，当提取的样品为非核酸物质时，本发明的装置中的储液室可以包含相应的缓冲液，从而用于相应成分的提取。

另一方面，本发明还提供了一种核酸检测和/或扩增方法，所述方法包括利用本发明的核酸提取装置提取得到核酸，然后利用得到的核酸进行检测和/或扩增；所述检测和/或扩增包括电泳检测或PCR扩增以及环介导等温扩增(LAMP)、重组酶聚合酶扩增(RPA)、逆转录PCR；所述核酸包括DNA和/或RNA。

另一方面，本发明还提供了所述核酸提取装置的制备方法，所述方法包括制备推杆、中空的管体和储液室的步骤，所述推杆可通过管体顶部的开口插入管体，所述管体内设置有固定在底部的突出结构，所述储液室置于管体内部，所述储液室底部设置有液体释放机构，所述突出结构与液体释放机构配合以释放储液室内部的液体，所述管体的下部连接有核酸吸附装置；所述储液室与推杆如此设置以使得储液室和推杆能够一起在管体内部上下移动。

本发明具有如下优点：

目前，国内外实验室常用的核酸提取方法即为离心柱层析法，相关试剂盒也已相当成熟，其操作过程中多步都需要借助高速离心机的帮助才能进行，且过程中需反复打开管盖进行各成分液体的加入，组织样品的研磨等也需要额外的仪器设备进行，物品的准备及操作均较为复杂。对于养殖场、口岸等疫病检测一线而言，其检测工作具有样品量巨大、操作环境简单、大型仪器设备缺乏、耗材处理不便、操作人员不够专业等困难，而疫情的及时发现对防控而言至关重要，因此疫病检测工作又面临“检得快”、“检得准”的高要求。

综上而言，研发一种快速高效的核酸提取方法，与目前日益成熟的核酸快速扩增方法(如环介导等温扩增技术(LAMP)、重组酶聚合酶扩增技术(RPA)等)相配套应用于临床一线的疫病检测工作中，对于疫病的快速筛查、防控措施的及时制定及实施而言具有重大的现实意义，可最大限度的减少人力、物力及时间成本的投入，社会效益、经济效益显著。

本装置采用前文所述的非磁性固相提取技术进行核酸的提取，与离心柱层析法提取核酸类似，本装置主要流程包括裂解、结合、漂洗、洗脱四个步骤，本方法的优势在于，操作中不需要借助高速离心机，所用到的所有液体均密闭于装置内部(有效杜绝样品间的交叉污染问题)，整个过程主要利用推杆的上下推动，在通针、进样管、吸附管的协调配合下，使液体按照预期的顺序释放、流动、产生作用并最终达到一管式快速提取、纯化核酸的目的。

本装置完美解决了目前核酸快速提取遇到的瓶颈，实现了一管式核酸提取，无须专业技术人员、大型仪器设备、严格的实验室环境等即可在20-30分钟内完成从组织样品处理及核酸的快速提取纯化，配合快速的核酸扩增技术，如可视化的LAMP检测方法，整个检测周期可缩减至1-1.5个小时内。本方法操作简单、快速、便携、有效防止交叉污染，完全适用于养殖场、口岸等大量样品的快速初筛工作。

附图说明

本发明有如下附图：

图1为核酸提取装置的外部结构示意图。

图2为核酸提取装置的结构透视图。

图3为核酸提取装置的内部结构示意图。

图4为核酸提取装置储液室密封垫的剖面图。

图5为核酸提取装置推杆与储液室构造示意图，其中，图5A为储液室与推杆相连接的结构示意图，图5B为储液室做成推杆的一部分的结构示意图。

图6为核酸提取装置使用时的结构状态变化图。

图中附图标记，1-推杆，2-管体，3-核酸吸附装置，4-进样装置，5-研磨装置，6-第二密封盖，7-第一密封盖，8-腔体，9-突出结构，10-第一储液室，11-第一液体释放机构，12-第二储液室，13-第二液体释放机构，14-第三储液室，15-第三液体释放机构，16-液体界面，17-储液室结构示意，201-管体内底面，301-核酸吸附装置俯视结构，401-进样装置俯视结构。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1、核酸提取装置

如图1和图2所示，本发明提供了一种类似注射器结构的核酸提取装置，所述核酸提取装置包括推杆1、中空的管体2和储液室，推杆可通过管体顶部的开口插入管体；管体内设置有固定在底部的突出结构9。

在本实施方式中，管体内部有三个储液室，由下至上依次为第一储液室10、第二储液室12和第三储液室14；储液室与推杆成一体设置，以使得储液室和推杆能够一起在管体内部上下移动。在其他实施方式中，储液室还可以与推杆通过其他的方式固定连接，以保证储液室和推杆能够一起在管体内部上下移动。

储液室下方与管体底部之间形成了中空的腔体8，所述腔体与第一储液室10、第二储液室12和第三储液室14中装有不同成分的缓冲液。

所述储液室的底部设置有液体释放机构，针对第一储液室10、第二储液室12和第三储液室14分别设置有第一液体释放机构11、第二液体释放机构13和第三液体释放机构15。在本实施方式中，液体释放机构为可被推开的橡胶密封塞，示意图如图4所示；在其他的实施方式中，所述液体释放机构还可以为可破裂的装置，如薄膜、金属箔片，还可以为密封垫，以及上述几种的任意组合。

在本实施方式中，管体底部的突出结构为针状的硬质塑料的通刺，通刺的直径为2mm，所述通刺的表面有导流槽，如图3中9所示；在其他实施方式中，所述突出结构还可以为柱状结构或锥状结构。

管体底部的通刺与储液室底部的橡胶密封塞配合使用，当通刺打开橡胶密封塞之后，可释放储液室内部的缓冲液。

所述管体的底面连接有进样装置4和核酸吸附装置3；在其他的实施方式中，进样装置和核酸吸附装置还可以独立的连接在管体的底面和/或管体下部的侧面，所述连接可以为可拆卸的和/或不可拆卸的；在其他的实施方式中，管体的底面或下部侧面只有一个开口，所述进样装置和核酸吸附装置可拆卸的分别与该开口连接。所述进样装置和核酸吸附装置分别设置有第一密封盖7和第二密封盖6。

所述核酸吸附装置内设可捕获核酸的膜，所述膜包括二氧化硅、氧化硅、玻璃粉、烷基二氧化硅、硅酸铝等一种或任意几种的混合物，在本实施方式中，所述膜为硅胶膜。

所述进样装置内部可对液体样品或对组织样品进行研磨、匀浆处理，还包括相匹配的研磨装置5，研磨装置与进样装置适配可将组织研磨破碎并形成单细胞悬液。在本实施方式中，进样装置为匀浆器状结构，在进样装置底部设置有多个细孔401，当处理组织样品时，研磨装置可插入进样装置中，与进样装置底部的细孔配合，对组织进行研磨、匀浆。

本发明的核酸提取装置采用类似注射器的结构，可通过推杆的操作产生内外压差，从而使液体按步骤依次进出设备。本装置采用非磁性固相提取技术进行核酸的提取，选用硅胶膜作为DNA的特异性吸附材料，其对其他生物材料基本不吸附，因而可以保障最大程度地回收样品中的DNA，同时去除其它杂质。与离心柱层析法提取核酸类似，本装置主要流程包括裂解、结合、漂洗、洗脱四个步骤，本装置的优势在于，操作中不需要借助高速离心机，所用到的所有液体均密闭于装置内部(有效杜绝样品间的交叉污染问题)，整个过程主要利用推杆的上下推动，在通刺、进样装置、核酸吸附装置以及储液室的协调配合下，使液体按照预期的顺序释放、流动、产生作用并最终达到一管式快速提取、纯化核酸的目的。

本发明的核酸提取装置的管体采用圆柱体设置，所述储液室的横截面也采用圆形设计；在其他实施方式中，管体也可以采用其他几何形状的横截面设计，如正方形、矩形、椭圆形或其他合适的几何形状。现对装置各部分功能做进一步说明：

推杆1：通过推杆的上下推拉，产生压力，可控制液体的进出。

第一储液室10/第二储液室12/第三储液室14：分别为一独立密封的腔室，底部中央分别设置一橡胶密封塞(11、13、15)，可将特定液体密封在该腔室内。

腔体8：管体内部主腔室，分别与进样装置4和核酸吸附装置3连通，可预置特定液体在其中。

通刺9：一根硬塑料针，直径2mm，固定在管体内底部的突出结构，随着推杆向下推动可依次推开储液室的橡胶密封塞，并依次释放出对应储液室的液体。

研磨装置5：与进样装置适配，当处理组织样品时，可插入进样装置中，与进样装置底部的细孔配合，对组织进行研磨、匀浆。

进样装置4：可吸入液体样品或对组织样品进行研磨、匀浆处理，底部设置有多个细孔401，可增加研磨效果并可使匀浆后的悬液渗入注射器主腔内。

核酸吸附装置3：内置一层硅胶膜，在合适液体环境下可专一性吸附核酸，经过洗涤后，用去离子蒸馏水可将纯净的核酸物质洗脱下来并收集。

第一密封盖7：拧紧后可密封住进样装置。

第二密封盖6：拧紧后可密封住核酸吸附装置。

实施例2、DNA的快速提取

使用实施例1所述核酸提取装置，快速提取DNA，其中预置液体如表1所示：

表1.提取DNA时装置各部位预置液体成分

腔体	20μL蛋白酶K+200μL Buffer AL
		第一储液室	200μL乙醇
第二储液室	1.5mL 70％乙醇
		第三储液室	200μL去离子蒸馏水

上述预置液体的作用如下

腔体：裂解液，裂解细胞，释放核酸物质，并为核酸与吸附膜的结合提供高盐弱酸环境。第一储液室：洗涤，洗去小分子的核酸片段及杂质

第二储液室：洗涤，洗去蛋白质、盐离子等杂质

第三储液室：洗脱，将结合在膜上的核酸物质洗脱下来

以上设置为按照QIAGEN试剂盒各组分和步骤设置，亦可配合其它核酸提取方法的组分和步骤进行设置。

如图6所示，所述核酸提取装置的使用方法和工作过程如下：

1)拧开进样装置的第一密封盖，准备动物组织(25mg左右，尽量剪碎)，或不包含带核红细胞的血液样品(50-100μL)，或包含带核红细胞的血液样品(5-10μL)，或人工培养细胞(不超过1×10⁷个)等样品，血液样品和人工培养细胞需用PBS调整体积至220μL，将准备好的样品放进或吸进进样装置。

2)向下轻推推杆，使预置在腔体内的裂解液(蛋白酶K和裂解液Buffer AL的混合液)进入进样装置，并浸泡住组织，然后，倒置设备，使进样管口向上，用配套的研磨装置反复旋转研磨、匀浆(如图6A所示)，拉动推杆，使进样装置内的匀浆液充分进入腔体内，混匀；对于液体样品而言，直接吸入腔体内并混匀即可。

3)拧紧螺旋第一和第二密封盖，将整个装置置于56℃水浴中作用10分钟。

4)保持进样装置口向上，推动推杆，使通刺将位于第一储液室的第一密封垫推开，正置设备，使进样装置口向下，第一储液室内的液体(乙醇与裂解液Buffer AL的混合液)顺着通刺流入腔体内，与腔体内的液体混匀。

5)取出装置，拧开第二密封盖，缓慢下推推杆，使腔体内的液体缓慢经过核酸吸附装置中的硅胶膜(如图6B-C所示)。在这一步，需要先打开核酸吸附装置的密封盖，同时，旋紧进样装置的密封盖。刺破储液室时尽量使装置呈倾斜状态，使液体聚集在核酸吸附装置一侧，直接经过核酸吸附装置流出。

6)反复推拉推杆，使腔体内液体尽量完全排出。

7)继续下推推杆，使通刺将第二密封垫推开，第二储液室内液体(主要为70％乙醇)顺着通刺流入腔体内。继续下推推杆，使液体缓慢通过核酸吸附装置中的硅胶膜(如图6D所示)。

8)反复推拉推杆，尽量使液体完全排出，并使乙醇充分挥发。

9)继续下推推杆，使通刺将第三密封垫推开(如图6E所示)，使第三储液室中的液体(去离子蒸馏水)顺着通刺流入腔体内并进入核酸吸附装置中，静置1分钟后，缓慢推动推杆，使液体经过硅胶膜。收集滤液即得到纯净的DNA物质。

实施例3、RNA的快速提取

使用实施例1所述核酸提取装置，快速提取RNA，其中预置液体如表2所示：

表2.提取RNA时装置各部位预置液体成分

腔体	6μL 2-巯基乙醇+594μL Buffer RLT
		第一储液室	600μL乙醇
第二储液室	1.5mL 70％乙醇
		第三储液室	200μL无RNAase的去离子蒸馏水

注：加入2-巯基乙醇的Buffer RLT可在室温保存一个月，最好在使用前配置该溶液。

如图6所示，所述核酸提取装置的使用方法和工作过程如下：

1)拧开进样装置的第一密封盖，准备动物组织(25mg左右，尽量剪碎)，或不包含带核红细胞的血液样品(50-100μL)，或包含带核红细胞的血液样品(5-10μL)，或人工培养细胞(不超过1×10⁷个)等样品，将准备好的样品放进或吸进进样装置。

2)向下轻推推杆，使预置在腔体内的裂解液进入进样装置，并浸泡住组织，然后，倒置设备，使进样装置口向上，用配套的研磨装置反复旋转研磨、匀浆，拉动推杆，使进样装置内的匀浆液充分进入腔体内，混匀；对于液体样品而言，直接吸入腔体内并混匀即可。

3)拧紧螺旋第一和第二密封盖，将整个装置置于56℃水浴中作用10分钟。

4)保持进样装置口向上，推动推杆，使通刺将位于第一储液室的第一密封垫推开，正置设备，使进样装置口向下，第一储液室内的液体顺着通刺流入腔体内，与腔体内的液体混匀。

5)拧开第二密封盖，缓慢下推推杆，使腔体内的液体缓慢经过核酸吸附装置中的硅胶膜。

6)反复推拉推杆，使腔体内液体尽量完全排出。

7)继续下推推杆，使通刺将第二密封垫推开，第二储液室内液体顺着通刺流入腔体内。继续下推推杆，使液体缓慢通过核酸吸附装置中的硅胶膜。

8)反复推拉推杆，尽量使液体完全排出，并使乙醇充分挥发。

9)继续下推推杆，使通刺将第三密封垫推开，使第三储液室中的液体(去离子蒸馏水)顺着通刺流入腔体内并进入核酸吸附装置中，静置1分钟后，缓慢推动推杆，使液体经过硅胶膜。收集滤液即得到纯净的RNA物质。

本发明中所使用的核酸提取相关试剂及浓度(如裂解液、漂洗液、洗脱液)，各成分的作用及经过硅胶膜的顺序均由目前较为成熟的核酸提取法总结提炼而来。本装置也可结合其他的裂解液、漂洗液、洗脱液或成熟的核酸提取试剂盒(如TRizol法、酚氯仿抽提法、碱裂解法等)进行核酸提取或其他成分(如蛋白质)的提取，本领域技术人员只需根据实际需要增加储液室的数量和/或更换储液室液体成分即可。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种核酸快速提取装置，所述提取装置包括推杆、中空的管体和储液室，其特征在于，所述管体内设置有固定在底部的突出结构，所述储液室置于管体内部，所述储液室底部设置有液体释放机构，所述突出结构与液体释放机构配合以释放储液室内部的液体，所述管体的下部连接有核酸吸附装置；所述储液室与推杆如此设置以使得储液室和推杆能够一起在管体内部上下移动。

2.根据权利要求1所述的提取装置，其特征在于，所述管体的下部还连接有进样装置；优选的，所述进样装置还包括研磨装置；更优选的，所述进样装置与管体连接处设置有多个细孔。

3.根据权利要求2所述的提取装置，其特征在于，所述核酸吸附装置与进样装置通过以下(1)至(3)中的任一方式与管体连接：

(1)所述管体下部设置有若干开口，所述进样装置和核酸吸附装置可独立的设置在管体下部的开口处，所述连接是可拆卸和/或不可拆卸的；

(2)所述管体下部设置一个开口，所述进样装置和核酸吸附装置可拆卸的分别与该开口连接；

(3)所述进样装置和核酸吸附装置独立的与管体底面的开口连接，该连接可以为可拆卸的和/或不可拆卸的；

所述管体下部包括管体的底面以及管体下部的侧面；

优选的，所述进样装置和核酸吸附装置独立的与管体底面的开口不可拆卸的连接。

4.根据权利要求1-3所述的提取装置，其特征在于，所述突出结构为柱状结构、针状结构或锥状结构；更优选的，所述突出结构的外表面设置有导流槽或导流管。

5.根据权利要求1-4所述的提取装置，其特征在于，所述液体释放机构选自可破裂的装置、可推开的密封垫、可推开的密封塞或其任意组合；优选的，所述可破裂的装置为塑料薄膜和/或金属箔片；更优选的，所述液体释放机构为可推开的密封垫和/或可推开的密封塞；更优选的，所述密封垫和密封塞的材质为塑料和/或橡胶。

6.根据权利要求1-5所述的提取装置，其特征在于，所述储液室内置有裂解缓冲液、结合缓冲液、漂洗缓冲液和/或洗脱缓冲液；所述储液室的数量为1-10个，优选，1-5个，更优选，2-4个。

7.根据权利要求1-6所述的提取装置，其特征在于，所述核酸吸附装置和/或进样装置的开口处设置有密封盖；优选的，所述核酸提取装置为注射器结构。

8.权利要求1-7所述提取装置在核酸提取中的应用；优选的，所述核酸为DNA和/或RNA。

9.权利要求1-7所述提取装置的制备方法，其特征在于，所述方法包括制备推杆、中空的管体和储液室的步骤，所述推杆可通过管体顶部的开口插入管体，所述管体内设置有固定在底部的突出结构，所述储液室置于管体内部，所述储液室底部设置有液体释放机构，所述突出结构与液体释放机构配合以释放储液室内部的液体，所述管体的下部连接有核酸吸附装置；所述储液室与推杆如此设置以使得储液室和推杆能够一起在管体内部上下移动。

10.一种对核酸进行检测和/或扩增的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)利用权利要求1-8所述的提取装置提取核酸；

(2)对步骤(1)提取得到的核进行检测和/或扩增；

优选的，所述检测和/或扩增包括电泳检测、PCR扩增、环介导等温扩增(LAMP)、重组酶聚合酶扩增(RPA)和/或逆转录PCR。