CN108384780B - 一种批量快速提取dna的方法及提取装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种批量快速提取DNA的方法及提取装置，涉及生物装置技术领域。深孔板加入DNA提取液，按压提取装置数秒，滤纸落入提取液，3‑5秒后DNA吸附于滤纸上；该装置包括压板、滤纸槽板、保护管、均匀等距分布在压板上的弹柱，弹柱的数量、间距与深孔板上的深孔孔数、孔距一致，弹柱的头部固定于压板一面，另一端夹持部的下端纵向中心轴处夹有滤纸，夹持部插入滤纸槽板向下延伸的保护管中，弹柱头部外围套有弹簧，使滤纸槽板与压板之间具有一定距离，保护管顶端向轴心方向延伸出防止夹持部滑出的阻滑块，夹持部外围设与阻滑块对应的防滑凸起，本发明具有快速、批量化吸附DNA，防止相邻滤纸间黏连，样品交叉污染，操作简单、适用范围广泛的有益效果。

Description

一种批量快速提取DNA的方法及提取装置

技术领域

本发明提供一种批量快速提取DNA的方法及提取装置，涉及生物装置技术领域。

背景技术

生物样本的DNA提取是所有分子生物学实验的基础。传统的核酸DNA提取过程需要专业的仪器设备，以获取核酸裂解粗提物；复杂的粗提物处理步骤，以洗涤污染物杂质，最终分离纯化出高质量的DNA。整个过程需要在专业的分子生物学实验室进行，且需要经过专业培训的技术人员操作。少量的样本（<50个）提取既需耗时2-3小时，如样本量增加至数千，甚至上万，则需耗费的人力、物力和时间成本将不可估算。有研究表明，基于纤维素的滤纸可在几秒内快速的吸附结合核酸DNA。在随后的简单洗涤步骤中，吸附的DNA可被保留在滤纸上，而样品中存在的污染物杂质则可以被快速地去除。基于上述原理，虽然可实现生物样品核酸DNA的快速提取，但此方法仅限于单个样品的操作，无法实现批量化提取要求，如样品量增加，仍然需要耗费大量的时间精力。

发明内容

本发明提供了一种批量快速提取DNA的方法及提取装置，与深孔板配合使用，解决了技术中DNA提取难以简单、快速、批量人工操作，DNA提取样品交叉污染的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：包括如下步骤：

1）深孔板中装入DNA提取液和磨碎的生物样品，将提取装置扣在所述深孔板上，按压提取装置数秒，提取装置内的滤纸伸出，落入每一个孔内的DNA提取液液面以下，DNA提取液吸附在滤纸上，停止按压，滤纸回到提取装置中，得DNA提取初样；

2）取新的深孔板，在新深孔板加入DNA清洗液，将提取装置扣在新深孔板上，按压提取装置数秒，提取装置内的滤纸伸出，落入每一个孔内的DNA清洗液液面以下，步骤1）所得的DNA提取初样浸入DNA清洗液中，DNA清洗液快速清洗掉滤纸上的杂质，停止按压，滤纸回到提取装置中，得到纯化的DNA；

3）再次取一个新深孔板，在新深孔板所有深孔中加入DNA溶解液，将提取装置扣在加入DNA溶解液的新深孔板上，按压提取装置数秒，提取装置内的滤纸伸出，落入DNA溶解液液面以下，步骤2）所得纯化的DNA浸入DNA溶解液中，滤纸上吸附的DNA快速溶解入溶解液中，获得纯净的DNA。

作为优选，步骤1）所述按压提取装置3-5秒，步骤2）所述按压提取装置3-5秒，步骤3）所述按压提取装置5-10秒。

一种提取装置，包括压板、滤纸槽板、均匀等距分布在压板上的弹柱，所述弹柱的数量、间距，与所述深孔板的孔数、孔距一致，所述弹柱包括上下连接的头部和夹持部，所述头部上端固定于所述压板一面上，所述夹持部下端纵向中心轴处夹有滤纸，所述夹持部插入所述滤纸槽板向下延伸的保护装置中，所述弹柱头部外围套有的弹簧，使所述滤纸槽板与所述压板之间具有空隙，向下按压所述压板，所述弹柱相对所述滤纸槽板做轴向运动，所述滤纸槽板上设有阻止所述弹柱脱离所述滤纸槽板的限位器。

下压压板，弹柱伸出保护装置，弹柱夹持部夹住的滤纸进入深孔板的提取液中，松开压板，弹柱返回保护装置中。保护装置防止相邻滤纸接触，出现交叉污染。

作为优选，所述保护装置是保护管，所述弹柱的夹持部夹有所述滤纸后的长度不超过所述保护管的长度。

作为优选，所述滤纸槽板外侧中对应的两侧各设一个竖直向下延伸的限位板限位板。

作为优选，所述限位器是所述保护管顶端向轴心方向延伸出防止夹持部滑出的阻滑块，所述夹持部下端外围设与阻滑快对应的防滑凸起。

作为优选，所述滤纸槽板外侧的四个边各设一个竖直向下延伸的限位板。

本发明的工作原理：提取装置扣在深孔板上，按压压板，弹簧收缩，弹柱相对滤纸槽板做轴向运动，弹柱末端的滤纸伸出保护管，落入深孔板的孔中，滤纸浸入孔内DNA提取液的液面以下，吸附含有DNA的提取液，3-5秒后DNA随提取液一起吸附于滤纸上。松开压板，在弹柱头部弹簧的外力作用下，压板自动弹起复原，弹柱末端的滤纸缩回到保护管中，有效避免邻近滤纸相互黏连而造成DNA样品污染。采用相同的手法，分别将提取装置置于装有DNA清洗液和溶解液的新的深孔板上，按压压板3-10秒，完成滤纸上的DNA的清洗和溶解工作，从而获得纯化的高质量DNA，该DNA可应用于各种核酸扩增实验。

本发明的有益效果：使用本方法，提取速度快，节省人力、物力，提取精度高；提取装置的弹柱的数量、分布与深孔板的孔一致，可以在30秒内一次性提取多达96个独立DNA样品，操作简单，省时省力，可实现批量化快速提取；可对动物、植物和微生物等多种生物样本的DNA进行提取纯化，适用范围广泛；在弹柱头部外围套有弹簧，借助弹簧的弹力，按压后的提取装置可以自动恢复至初始状态，节省时间，操作便捷；限位板，提高提取准确度，令所有弹柱准确落入深孔板对应的孔内，提取DNA；保护管将相邻滤纸隔离开，避免样品之间相互污染。

附图说明

图1是本发明的整体结构横截面示意图；

图2是本发明的弹柱的结构示意图；

图3是本发明的滤纸槽板的结构示意图；

图4是本发明的保护管的示意图；

图5是本发明的提取装置按压状态示意图；

图6是本发明的提取DNA跑胶结果图；

图7是本发明的烟草actin内参基因扩增结果图。

附图标识：1-压板；2-弹柱；21-头部；22-夹持部；220-防滑凸起；23-弹簧；24-滤纸；3-滤纸槽板；31-保护管；310-阻滑块；4-深孔板；41-孔；5-限位板。

具体实施方式

下面将结合附图，阐述本发明的实施例，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1和图2，按压式DNA批量快速提取装置，提取装置选用塑料材质，提取装置包括压板1、滤纸槽板3、保护管31、均匀等距分布在压板1上的弹柱2和弹柱2末端夹持的滤纸24。压板1的尺寸与深孔板4的表面尺寸一致，深孔板4可选用96孔深孔板，弹柱2包括上下连接的头部21和夹持部22，头部21上端固定在压板1一面上，弹柱2均匀等距固定在压板1一面，弹柱2的数量与深孔板4的孔41数量一致。

参阅图4，滤纸槽板3设向下延伸保护装置，本实施例选用的是呈中空的保护管31，参阅图3，弹柱2的夹持部22伸入滤纸槽板3下方的保护管31，夹持部22纵中心轴处夹有滤纸24，弹柱2的夹持部22夹持有滤纸24后，夹持部22与滤纸24的总长度不超过保护管31的长度，夹有滤纸24的夹持部22全部落入保护管31的保护范围。滤纸槽板3上设限位器，防止弹柱2滑出滤纸槽板，本实施例选用的限位器是保护管31顶部向轴心方向延伸出防止夹持部22滑出的阻滑块310，阻滑块310与夹持部22外围设置的防滑凸起220适配，提取装置不受压力的状态下，防滑凸起220上表面与阻滑块310下表面接触，实现夹持部22稳定。

参阅图1，弹柱2头部21外围套有弹簧23。结合弹簧23的弹力大小，确定是否全部的弹柱2均套有弹簧23，或相间隔套有弹簧23。

参阅图5，提取装置置于深孔板上4，按压压板1，弹柱2相对滤纸槽板3发生轴向运动，弹柱2的夹持部22落入深孔板4的孔41中，夹持部22夹有的滤纸24浸入孔41内DNA提取液的液面以下，滤纸24吸附DNA。按压压板1时，滤纸24落入深孔板4的孔41长度至少为孔41深度的三分之二，确保完全吸附提取液中的DNA。弹柱2的夹持部24及夹持部24夹住的滤纸24回到保护管31的保护范围，滤纸24底端在保护杆31内，相邻的滤纸24不会接触，避免交叉污染。

参阅图1，取消对压板1的压力，提取装置恢复至初始状态，弹柱2夹持部22夹持的滤纸退回到保护管31包围的范围内，完成DNA的吸附。

参阅图3和图4，滤纸槽板3外侧设有至少两个竖直向下延伸的限位板5，设有两个限位板5位于滤纸槽板3外侧对应的两侧，两个限位板5是对应的。限位板5与滤纸槽板3的连接方式为固定连接或者其他现有技术中的连接方式。提取装置扣在深孔板4上，限位板5与深孔板4的外侧契合，限位板5的内表面与深孔板4的外侧贴合，按压压板1，弹柱2的夹持部22落入深孔板4的孔41中。也可根据需要设置四个限位板5，四个限位板5分布在滤纸槽板3的外侧的四个边。

使用本实施例提取装置的批量快速提取DNA的方法，具体提取步骤：

1、取50mg烟草叶片置于96孔深孔板中，每个孔中放1粒研磨珠。用排枪向每个孔中加500ul DNA提取液，在自动研磨机上研磨10秒。

2、将提取装置放在96孔深孔板上，摁压3-5秒，使滤纸接触到提取液，DNA吸附到滤纸上。松手后，滤纸自动弹回到保护管内，避免了相邻滤纸间黏连，样品交叉污染。

3、取一块新的96孔深孔板，用排枪向每个孔中加500ul DNA漂洗液，将提取装置放在96孔深孔板上，上下摁压3-5秒，使滤纸接触到漂洗液，洗涤滤纸上的污染物。松手后，滤纸回到保护管内，防止样品间污染。

4、取一块新的96孔板，用排枪加100ul TB Buffer或去离子水，将提取装置放在96孔板上，上下摁压5-10秒，使DNA溶解在TB Buffer或去离子水中。提取过程完成，该DNA可用做核酸扩增模板。

5、吸取10ul提取纯化的DNA通过质量比 1％琼脂糖凝胶电泳检测，参阅图6，得到跑胶结果。

6、以提取的DNA为模板，用特异性引物扩增烟草actin内参基因（NTU60489），检测DNA模板的质量。

引物：

烟草actin内参基因上游引物：TAATCCAAAGGCCAATCGAG

烟草actin内参基因下游引物：CGTGTGGGAGAGCATAACCT

PCR 反应体系均为25µl：PCR Buffer 2.5 µl， dNTP Mix 2 µl，上下游引物各0.5 µl， DNA模板 1 µl，Taq酶 0.5 µl，双蒸水 17 µl。

PCR程序如下：94℃预变性 3min，94℃变性30s，55℃退火30s，72℃延伸 30秒，38个循环后，72℃10min，4℃保持。

吸取10ul扩增的 PCR 产物通过质量比 1％琼脂糖凝胶电泳检测，片段大小350bp，参阅图7，得到增烟草actin内参基因。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种批量快速提取DNA的方法，其特征在于，包括如下步骤:

1）深孔板中装入DNA提取液和磨碎的生物样品，将提取装置扣在所述深孔板上，按压提取装置3-5秒，提取装置内的滤纸（24）伸出，落入每一个孔内的DNA提取液液面以下，DNA提取液吸附在滤纸（24）上，停止按压，滤纸（24）回到提取装置中，得DNA提取初样;

2）取新的深孔板，在新深孔板加入DNA清洗液，将提取装置扣在新深孔板上，按压提取装置3-5秒，提取装置内的滤纸（24）伸出，落入每一个孔内的DNA清洗液液面以下，步骤1）所得的DNA提取初样浸入DNA清洗液中，DNA清洗液快速清洗掉滤纸（24）上的杂质，停止按压，滤纸（24）回到提取装置中，得到纯化的DNA;

3）再次取一个新深孔板，在新深孔板所有孔中加入DNA溶解液，按压提取装置5-10秒，滤纸（24）伸出，落入DNA溶解液液面以下，步骤2)所得纯化的DNA浸入DNA溶解液中，滤纸（24）上吸附的DNA快速溶解入溶解液中，获得纯净的DNA；

实施所述批量快速提取DNA的方法的提取装置，包括压板（1）、滤纸槽板（3）、均匀等距分布在压板上的弹柱（2），所述弹柱（2）的数量、间距，与所述深孔板（4）的孔数、孔距一致，所述弹柱（2）包括上下连接的头部（21）和夹持部（22），所述头部（21）上端固定于所述压板(1)一面上，所述夹持部（22）下端纵向中心轴处夹有滤纸（24），所述夹持部（22）插入所述滤纸槽板（3）向下延伸的保护装置中，所述弹柱 （2）头部（21）外围套有的弹簧(23)，使所述滤纸槽板（3）与所述压板（1）之间具有空隙，向下按压所述压板（1），所述弹柱（2）相对所述滤纸槽板（3）做轴向运动，所述滤纸槽板（3）上设有阻止所述弹柱（2）脱离所述滤纸槽板（3）的限位器，所述限位器是所述保护管（31）顶端向轴心方向延伸出防止夹持部（22）滑出的阻滑块（310），所述夹持部（22）下端外围设与阻滑快（310）对应的防滑凸起（220）；

所述保护装置是保护管（31），所述弹柱（2）的夹持部（22）夹有所述滤纸（24）后的长度不超过所述保护管（31）的长度。

2.根据权利要求1所述的批量快速提取DNA的方法，其特征在于，所述滤纸槽板（3）外侧中对应的两侧各设一个竖直向下延伸的限位板（5）。

3.根据权利要求1所述的批量快速提取DNA的方法，其特征在于，所述滤纸槽板（3）外侧的四个边各设一个竖直向下延伸的限位板（5）。