CN110564719B - 一种dna提纯方法以及专用设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种DNA提纯方法，包括以下步骤：⑴通电进行第一次电泳；⑵将所需的含有DNA分子片段的凝胶进行切块；⑶切块进行第二次电泳，使DNA分子片段移动至缓冲液中；⑷对步骤⑶的缓冲液进行吸附柱吸附或磁珠吸附；⑸清洗后下次试验使用。本发明中，将第一次电泳的凝胶切块取出，并在缓冲液中进行第二次电泳，使DNA分子片段在电场的作用下移动缓冲液中，再由吸附柱或磁珠进行DNA分子片段的分离、提纯，收集的DNA分子片段纯度比传统的方法提高了5～10％，分离、提纯的时间比传统的方法节省了50％以上。

Description

一种DNA提纯方法以及专用设备

技术领域

本发明属于电泳技术领域，涉及一种DNA电泳分离方法，尤其是一种DNA提纯方法以及专用设备。

背景技术

DNA凝胶电泳是常用于分析用途，也可以作为制备技术，其结构是：在电泳池的两侧分别设置一个电极板，电泳池的中部设置一个凸起，在凸起上放置凝胶托盘，凝胶托盘内放置琼脂糖凝胶，琼脂糖凝胶的槽中放置DNA样品，在电泳池内放入足够量的缓冲液，使其浸没凝胶托盘的凝胶表面。试验时，给电极板通电，两个电极板之间的电场使凝胶上的DNA分子向正极方向移动，由于不同DNA分子片段的分子和构型不同，在电场中的移动速度不同，由此将不同DNA分子片段分离出来。

现有的电泳池的两侧分别设置一个插针，每个插针下端连接同侧的电极板，每个插针的上端在电泳池扣合上盖后嵌入上盖对位设置的插座内，上盖两侧的两个插座分别连接电源的正极和负极的接线端子。由于插针需要插入并嵌入到插座对位的开孔内，所以在实际扣合时不是很方便。

另外，现有的DNA提纯过程是首先进行电泳，使DNA分子片段位于凝胶的不同位置，然后将DNA分子片段所在的凝胶切块，将切块取出加热溶解在溶剂内，并对溶剂进行吸附柱吸附或磁珠吸附来提取出所需的DNA分子片段。吸附柱的方式是利用DNA吸附柱进行DNA分子片段的吸附，然后经过洗脱后回收DNA分子片段，磁珠吸附的方式是利用磁珠表面吸附DNA分子片段，然后经过洗脱后回收DNA分子片段。无论上述哪种分离方式，由于琼脂糖在加热后会溶解到溶剂中，而吸附时会成为DNA分子片段的杂质，不利于后期的试验。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供将凝胶切块进行二次电泳以使DNA分子片段移动至缓冲液中来降低琼脂糖杂质且能快速回收DNA分子片段的一种DNA提纯方法。

本发明采取的技术方案是：

一种DNA提纯方法，其特征在于：包括以下步骤：

⑴在每个琼脂糖凝胶中加入DNA样品，通电进行第一次电泳；

⑵第一次电泳完成将所需的含有DNA分子片段的凝胶进行切块；

⑶将每个琼脂糖凝胶中取下的切块进行第二次电泳，使DNA分子片段移动至缓冲液中；

⑷对步骤⑶的缓冲液进行吸附柱吸附或磁珠吸附；

⑸清洗后下次试验使用。

再有，所述第一次电泳时的缓冲液包括0.04～0.09M的TRIS-HCL、0001～0.005M的EDTA、0.15M的甘氨酸、0.05M的硼酸和0.2M的二硫苏糖醇；

所述第二次电泳的缓冲液包括0.04～0.09M的TRIS-HCL、0001～0.005M的EDTA、0.15M的甘氨酸、0.05M的硼酸、0.2M的二硫苏糖醇和0.001M的硫代硫酸钠；

所述第二次电泳使用的为间断的脉冲电压。

本发明的另一个目的是提供一种用于第一次电泳的电泳设备，其结构是：包括底盒、电泳盒和上盖，底盒内间隔的放置多个电泳盒，每个电泳盒两侧内部设置的电极板分别与同侧的底盒侧壁设置的接线端子电连接，该接线端子与电源电连接，底盒上扣合上盖。

再有，所述上盖上与每个电泳盒对位的设置多个温度传感器，每个温度传感器的下端伸入凝胶托盘所处位置的缓冲液的液面以下，该多个温度传感器的输出端连接上盖上设置的插座。

本发明的另一个目的是提供一种用于第二次电泳的电泳设备，其结构是：包括冷却盒、电泳盒和上盖，冷却盒内放置至少一个电泳盒，电泳盒内设置多个相互隔离的电泳池，每个电泳池两侧设置的电极板分别与同侧的冷却盒侧壁设置的接线端子通过压接的方式或滑动的方式实现电连接，该接线端子与电源电连接，冷却盒上扣合上盖，电泳盒与冷却盒之间保留间隙，该间隙分别与冷却盒表面设置的冷媒进口和冷媒出口连通。

再有，当为压接的方式电连接时：电泳盒两侧侧壁内部均设置一折弯板，折弯板位于电泳盒内的一侧设置有与电泳池数量相同的向下折弯延伸至电泳池内的端部并形成电极板，折弯板的另一侧端部与所述接线端子电连接；

所述接线端子的外缘设置有外螺纹并啮合连接在冷却盒与接线板对位的侧壁表面，接线端子内侧的端部与接线板相接触，接线端子外侧的端部设置插线孔和固定螺栓，插线孔用于与电源连接的线缆的端部的插入，固定螺栓用于将所述线缆的端部固定在接线端子的外侧的端部内。

再有，当为滑动的方式电连接时：折弯板的另一侧端部设置一连接触点，该连接触点的外侧表面设置为弧形；

所述接线端子的外缘设置有外螺纹并啮合连接在冷却盒与所述弧形对位的侧壁表面，接线端子内侧的端部与所述弧形滑动接触，接线端子外侧的端部设置插线孔和固定螺栓，插线孔用于与电源连接的线缆的端部的插入，固定螺栓用于将所述线缆的端部固定在接线端子的外侧的端部内。

再有，所述电泳盒外缘上端由上至下设置有至少一个密封圈，该密封圈下方的电泳盒外缘设置凹陷，与凹陷对位的冷却盒内缘设置有凹陷，所述间隙包括两处凹陷、电泳盒底面与冷却盒内部底面之间的缝隙，在冷却盒一侧表面下端设置冷媒进口，在冷却盒另一侧表面上端设置冷媒出口。

本发明的另一个目的是提供一种用于清洗的专用设备，其结构是：包括清洗盒、上盖和横向运动模块，清洗盒上端开口处扣装上盖，在上盖上端面横向的设置横向运动模块，横向运动模块上设置的出液管的下端伸入所述清洗盒内，在所述出液管下端设置有多个微喷孔，该出液管连通一液泵的出液口，该泵的进液口连通清洗液源，在清洗盒内的底部横向的放置多个DNA电泳池；

所述清洗盒内放置的清洗液对DNA电泳池进行浸泡处理；所述横向运动模块带动所述出液管横向运动，并由微喷孔喷出的清洗液对DNA电泳池进行喷洗处理。

再有，所述横向运动模块为直线电机，所述上盖上端面设置一横向的凸台，在凸台上安装所述直线电机的底板，该底板上设置导轨，在导轨上滑动设置的滑块上设置运动板，在运动板上设置液泵，液泵的出液口连通的出液管自凸台设置的横向长孔以及上盖对位设置的横向长孔内伸入清洗盒内；

在出液管下端设置有一纵向的弧形管，该弧形管的弧形表面朝向清洗盒的底部且在弧形表面设置有多个微喷孔；

电泳池的底面与清洗盒内的底面保留间隙，该间隙任意一侧的清洗盒的侧壁上设置有排液口；

在清洗盒内底部设置有加热棒，在清洗盒内设置液位探针和温度传感器。

本发明的优点和积极效果是：

1.本方法中的第一次电泳的电泳设备，底盒内可放置多个电泳盒，每个电泳盒的外缘的折弯板的下端与接线端子电连接，上盖仅用于扣合在底盒上且其下端边缘遮挡住所有的接线端子，底盒内的多个电泳池可以一次性大量的进行DNA分子片段的分离，而且上盖扣合方便，另外在凝胶托盘区内设置有温度传感器，由其进行该区域的测温，避免该处缓冲液温度过高导致的琼脂糖凝胶的熔化产生的杂质。

2.本方法中的第二次电泳的电泳设备，冷却盒内放置多个电泳盒，每个电泳盒外侧与冷却盒上的接线端子通过压接或滑动的方式电连接，每个电泳盒内由隔板分隔成多个电泳池，每个电泳池的容积可以相同或不同，每个电泳池的两侧设置有电极板，电极板通电的电压可以适当的提高，以提高DNA分子片段的移动速度，而冷媒的引入避免了凝胶因缓冲液温度的升高而溶于缓冲液内的问题，保证了后期DNA分子片段回收的纯度。

3.本方法中的清洗设备，液泵用于各种液体的吸入，温度传感器用于检测清洗液的温度，加热棒用于加热清洗液，阀门用于排出清洗液，各电气部件均由控制模块自动控制，由于微喷孔的水流覆盖面积大且流速快，对于每个电泳盒内的不同容积的电泳池内的空间均有很好的清洁效果。

4.本方法中，将第一次电泳的凝胶切块取出，并在缓冲液中进行第二次电泳，使DNA分子片段在电场的作用下移动缓冲液中，再由吸附柱或磁珠进行DNA分子片段的分离、提纯，收集的DNA分子片段纯度比传统的方法提高了5～10％，分离、提纯的时间比传统的方法节省了50％以上。

附图说明

图1是本发明的结构示意图(去掉上盖)；

图2是图1的仰视图；

图3是图1去掉所有电泳池后的结构示意图；

图4是图2的左视图；

图5是图4的放大剖视图；

图6是图5的I部放大图；

图7是电极板的结构示意图；

图8是图2所示结构扣合上盖后的结构示意图；

图9是使用两个电泳池的状态图；

图10是第二次电泳的电泳设备的结构示意图(压接的方式，去掉上盖)；

图11是图10只有一个电泳盒的结构示意图；

图12是图11的左视图；

图13是图12的后视图；

图14是图12的放大截面图；

图15是图14的隔板、电极板的位置关系图；

图16是第二次电泳的电泳设备的结构示意图(滑动的方式，去掉上盖)；

图17是图16只有一个电泳盒的结构示意图；

图18是图17的左视图；

图19是图18的后视图；

图20是图18的放大截面图；

图21是图20的隔板、电极板的位置关系图；

图22是清洗设备的结构示意图；

图23是图22的左视图；

图24是图22的截面图；

图25是图23的截面图；

图26是图24的控制原理图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。

一种DNA提纯方法，如图1～26所示，本发明的创新在于：包括以下步骤：

⑴在每个琼脂糖凝胶中加入DNA样品，通电进行第一次电泳；

⑵第一次电泳完成将所需的含有DNA分子片段的凝胶进行切块；

⑶将每个琼脂糖凝胶中取下的切块进行第二次电泳，使DNA分子片段移动至缓冲液中；

⑷对步骤⑶的缓冲液进行吸附柱吸附或磁珠吸附；

⑸清洗后下次试验使用。

其中，第一次电泳时的缓冲液包括0.04～0.09M的TRIS-HCL、0001～0.005M的EDTA、0.15M的甘氨酸、0.05M的硼酸和0.2M的二硫苏糖醇。第二次电泳的缓冲液包括0.04～0.09M的TRIS-HCL、0001～0.005M的EDTA、0.15M的甘氨酸、0.05M的硼酸、0.2M的二硫苏糖醇和0.001M的硫代硫酸钠。第二次电泳使用的为间断的脉冲电压。

上述两种缓冲液为专门配置，通过各组分的相互配合，自身非常稳定，可长时间电泳。而且为电泳提供了合适的pH环境，使DNA分子片段的迁移率较传统的配方提高3～5％，能够更快的使所需的DNA分子片段分离。

第一次电泳在常温状态下完成，也可以在电泳前使电泳缓冲液降温至8摄氏度以下，然后再进行电泳。第二次电泳时，在电泳前，将电泳缓冲液降温至3～5摄氏度，然后再进行电泳，电泳中使用脉冲式方波或斜方波，避免缓冲液温度较大的提高。

上述脉冲电压的电压幅值为300伏，脉冲为方波或斜方波，每个脉冲持续10～15秒，然后间隔10～15秒以后进行下一个脉冲，一个脉冲的时长和后续的间隔时长为一个周期，若干周期的总时长为1～2分钟。

第一次电泳、第二次电泳时均使用专用的设备，具体结构下面进行说明。

第一次电泳的专用设备如图1～9所示，其结构是：包括底盒1、电泳盒10和上盖28，底盒内间隔的放置多个电泳盒，每个电泳盒两侧内部设置的电极板4分别与同侧的底盒侧壁设置的接线端子2电连接，该接线端子与电源电连接，底盒上扣合上盖。

本实施例中，每个电泳盒的两侧的侧壁内部设置一折弯板16，折弯板位于电泳盒内的一侧端部向下折弯延伸并形成电极板，折弯板的另一侧端部21与接线端子电连接。优选的结构是：与折弯板上端对位的电泳盒侧壁外表面设置凸起3，该凸起下端嵌入底盒对位设置的凹槽13内，折弯板的另一侧端部自凸起底面向下延伸并与凹槽底面设置的连接板15上端相接触，该连接板下端26与接线端子电连接。

接线端子下端的凸环23的外缘设置有外螺纹并啮合连接在底盒与接线板对位的侧壁表面，接线端子内侧的端部22与接线板相接触，接线端子外侧的端部如图6所示的设置插线孔24和固定螺栓12，插线孔用于与电源连接的线缆的端部的插入，固定螺栓用于将线缆的端部固定在接线端子的外侧的端部内。

插线孔和固定螺栓还可以采用如图3所示的结构，即固定螺栓12设置在接线端子外侧的端部的侧面，而插线孔24设置在接线端子外侧的端部的端面处。

底盒内间隔设置多个隔板11，该多个隔板将底盒内分隔为多个空间14，每个空间内可以放置一个电泳盒，不同的电泳盒之间被隔板分隔开。

电泳盒中部设置一个凸起19，该凸起靠近电泳盒两侧的两个边沿处分别设置一个竖板17；该凸起两侧的电泳盒的区域为极板区7、9，凸起上端两个竖板之间的区域为凝胶托盘区5，在凝胶托盘区内放置凝胶托盘20。

位于电泳盒内的电极板结构如图7所示，上端伸入电泳盒侧壁对位设置的绝缘块6内并与折弯板一体连接，下端设置成横向折弯的结构27。

上盖上与每个电泳盒对位的设置多个温度传感器18，每个温度传感器的下端伸入凝胶托盘区的缓冲液液面以下，该多个温度传感器的输出端连接上盖上设置的线排29，所有线排均连接上盖上设置的插座30，该插座内可以插入插头，插头通过线缆与工控机、温度仪、计算机等能够进行数据接收并显示的设备连接。温度传感器用于检测凝胶托盘区域内的缓冲液的温度，避免因电极板通电导致的缓冲液温度上升过高的问题，当缓冲液温度过高时，电极板与电源的连接断开。

上盖内缘设置有凸棱31或间隔的凸块，凸棱或间隔的凸块在上盖扣合在底盒后压在底盒的上端面8。上盖的下端边缘32遮挡住所述接线端子。

底盒、上盖和电泳盒使用透明的绝缘材料制成，折弯板整体使用铂金材料，接线板和接线端子使用铜材料。

本实施例的使用如图9所示：仅使用两个电泳盒，置于底盒最左侧的两个空间内。

将所有接线端子通过线缆与电源连接好，插座内插入插头，并将插头另一端与温度仪连接好。

1.将琼脂糖凝胶托盘放入电泳盒的凝胶托盘区域内，并放好DNA样品，每个电泳盒内的凝胶托盘区域内放置两个琼脂糖凝胶托盘。

2.倒入第一次电泳缓冲液25，然后再打开电源，在两个电极板上通电。

3.一段时间后，断开电源，将凝胶托盘取出，进行切块，将需要进一步分离的DNA凝胶块取出，进行后续处理。

第二次电泳的专用设备如图10～21所示，其中包括两种取电方式，第一种实施方式为压接的方式，第二种实施方式为滑动的方式，下面分别进行说明。

第一种实施方式如图10～15所示，其结构是：包括冷却盒1、电泳盒10和上盖28，冷却盒内设置至少一个空间14，每个空间中放置一个电泳盒，电泳盒内设置多个相互隔离的电泳池34，每个电泳池两侧设置的电极板4分别与同侧的冷却盒侧壁设置的接线端子2通过压接的方式实现电连接，该接线端子与电源电连接，冷却盒上扣合上盖，电泳盒与冷却盒的空间之间保留间隙39，该间隙分别与冷却盒表面设置的冷媒进口36和冷媒出口35连通。

本实施例中，电泳盒内设置多个隔板33，该多个隔板将电泳盒内分隔为多个电泳池，每个电泳池内的电泳盒底板均设置有凸起19，该凸起靠近电泳池两侧的两个边沿处分别设置一个竖板17，每个凸起上的两个竖板之间为凝胶切块区域5，凸起两侧的电泳池为电极板区域7、9，在凝胶切块区域内放置凝胶切块37。

电泳盒两侧侧壁内部均设置一折弯板16，折弯板位于电泳盒内的一侧设置有与电泳池数量相同的向下折弯延伸至电泳池内的端部并形成电极板4，折弯板的另一侧端部与接线端子电连接。在电泳盒内表面上端设置横向的绝缘块6，折弯板与绝缘块内的横向的导电板一体连接，导电板底面一体设置上述多个电极板。优选的方案是：与折弯板上端对位的电泳盒侧壁外表面设置凸出3，该凸出下端嵌入冷却盒对位设置的凹槽13内，折弯板的另一侧端部21自凸出底面向下延伸并与凹槽底面设置的连接板15上端相压接，该连接板下端26与所述接线端子电连接。

接线端子下端的凸环23的外缘设置有外螺纹并啮合连接在冷却盒与接线板对位的侧壁表面，接线端子内侧的端部22与接线板相接触，接线端子外侧的端部如图12所示的设置插线孔24和固定螺栓12，插线孔用于与电源连接的线缆的端部的插入，固定螺栓用于将线缆的端部固定在接线端子的外侧的端部内。

电泳盒外缘上端由上至下设置有至少一个密封圈38，图中设置有上下的两个，该两个密封圈可以套在电泳盒外缘设置的密封圈槽内，不仅可以将下方的间隙封闭住，还通过摩擦作用使电泳盒稳定的嵌入冷却盒内。

密封圈下方的电泳盒外缘设置凹陷42，与凹陷对位的冷却盒内缘设置有凹陷43，间隙包括两处凹陷、电泳盒底面与冷却盒内部底面之间的缝隙40和凸起内部的空间41。在冷却盒一侧表面下端设置冷媒进口，在冷却盒另一侧表面上端设置冷媒出口，冷媒进入间隙后，使电泳盒外缘以及底面浸泡在冷媒内。

冷却盒、电泳盒和上盖使用透明的绝缘材料制成，折弯板、导电板和电极板整体使用铂金材料，接线端子使用铜材料。

如图11所示，电泳盒内分隔为四个电泳池，每个电泳池的容量不同，从最右侧至最左侧依次为1毫升、2毫升、5毫升和10毫升。冷媒可以是气体或液体，气体可以选取经过压缩机冷却的冷空气，或者是冰盐混合物(冰的颗粒比较小)。

上盖如图14所示的直接扣合在冷却盒上，其与电泳盒之间没有现有技术中的插头和插座，安装、拆下均很方便。

本实施例的使用如图11所示：仅使用一个电泳盒，电泳盒内被分隔为四个容量不等的电泳池。将所有接线端子通过线缆与电源连接好。冷媒选取冰盐混合物。选取图11右边倒数第三个5毫升的电泳池(其他电泳池也放入缓冲液)。

1.将琼脂糖凝胶切块放入电泳池的凝胶切块区域内。

2.倒入第二次电泳的缓冲液25，通过水泵从冷媒进口通入冰盐混合物，测量缓冲液温度为5摄氏度时，开始给电极板通电。

3.一段时间后，断开电源，用移液枪将缓冲液移出，用吸附法进一步分离DNA分子片段。

第二种实施方式如图16～21所示，其结构是：包括冷却盒1、电泳盒10和上盖28，冷却盒内放置至少一个电泳盒，电泳盒内设置多个相互隔离的电泳池34，每个电泳池两侧设置的电极板4分别与同侧的冷却盒侧壁设置的接线端子2通过滑动的方式实现电连接，该接线端子与电源电连接，冷却盒上扣合上盖，电泳盒与冷却盒之间保留间隙39，该间隙分别与冷却盒表面设置的冷媒进口36和冷媒出口连通35。

本实施例中，电泳盒内设置多个隔板33，该多个隔板将电泳盒内分隔为多个电泳池，每个电泳池内的电泳盒底板均设置有凸起19，该凸起靠近电泳池两侧的两个边沿处分别设置一个竖板17，每个凸起上的两个竖板之间为凝胶切块区域5，凸起两侧的电泳池为电极板区域7、9，在凝胶切块区域内放置凝胶切块37。

电泳盒两侧侧壁内部均设置一折弯板16，折弯板位于电泳盒内的一侧设置有与电泳池数量相同的向下折弯延伸至电泳池内的端部并形成电极板4，折弯板的另一侧端部与接线端子电连接。在电泳盒内表面上端设置横向的绝缘条6，折弯板与绝缘条内的横向的导电板一体连接，导电板底面一体设置上述多个电极板。优选的方案是：折弯板的另一侧端部设置一连接触点46，该连接触点的外侧表面设置为弧形，该弧形凸出至电泳盒侧壁外侧并与冷却盒对位设置的接线端子滑动接触。

接线端子下端的凸环23的外缘设置有外螺纹并啮合连接在冷却盒与所述连接触点对位的侧壁表面，接线端子内侧的端部22与所述连接触点的弧形表面相接触，接线端子外侧的端部如图19所示的设置插线孔24和固定螺栓12，插线孔用于与电源连接的线缆的端部的插入，固定螺栓用于将线缆的端部固定在接线端子的外侧的端部内。

电泳盒外缘上端由上至下设置有至少一个密封圈38，图中设置有上下的两个，该两个密封圈可以套在电泳盒外缘设置的密封圈槽内，不仅可以将下方的间隙封闭住，还通过摩擦作用使电泳盒稳定的嵌入冷却盒内。

密封圈下方的电泳盒外缘设置凹陷42，间隙包括凹陷、电泳盒底面与冷却盒内部底面之间的缝隙40和凸起内部的空间41。在冷却盒一侧表面下端设置冷媒进口，在冷却盒另一侧表面上端设置冷媒出口，冷媒进入间隙后，使电泳盒外缘以及底面浸泡在冷媒内。

冷却盒、电泳盒和上盖使用透明的绝缘材料制成，折弯板、导电板和电极板整体使用铂金材料，接线端子使用铜材料。电泳盒外缘上端设置有凸棱或间隔的凸块44，使电泳盒能够稳定的放置在冷却盒上端面45处。上盖如图20所示的直接扣合在冷却盒上，其与电泳盒之间没有现有技术中的插头和插座，安装、拆下均很方便。

电泳盒的内部划分以及使用过程和第一种实施方式相同。

两次电泳后，含有DNA分子片段的缓冲液被移出并进行吸附处理，电泳盒需要进行清洗，以方便下次试验时使用。由于电泳盒内被分成了不同容积的多个电泳盒，所以需要一种更好的清洗结构来替代现有的常用的手洗、浸泡的方式。具体结构是：

如图22～26所示，包括清洗盒56、端盖55和横向运动模块，清洗盒上端开口处扣装端盖，在端盖上端面横向的设置横向运动模块，横向运动模块上设置的出液管53的下端伸入所述清洗盒内，在所述出液管下端设置有多个微喷孔69，该出液管连通一液泵的出液口，该泵的进液口57连通清洗液源，在清洗盒内的底部横向的放置多个DNA电泳盒10。

本实施例中，清洗盒内放置的清洗液70对DNA电泳盒进行浸泡处理。横向运动模块带动出液管横向运动，并由微喷孔喷出的清洗液对DNA电泳盒进行喷洗处理。

上述液泵可以设置在清洗盒旁侧的工作台上，由其出液口的软管与上述出液管上端连通，也可以采用小型化的液泵，即将液泵直接设置在横向运动模块上，具体结构是：

横向运动模块为直线电机，端盖上端面设置一横向的凸台50，在凸台上通过螺栓58安装直线电机的底板49，该底板上设置导轨48，在导轨上滑动设置的滑块54上设置运动板51，在运动板上设置液泵，液泵的出液口连通的出液管自凸台设置的横向长孔59以及端盖对位设置的横向长孔60内伸入清洗盒内。在底板如图22所示的两侧设置有限位块47。上述出液管可以是两段式的结构，即与液泵出液口连接的一段的下端伸入端盖下方，另一端通过啮合的方式与上述下端连接，这样的结构便于清洗或更换。

在出液管下端设置有一如图24所示的纵向的弧形管68，该弧形管的弧形表面朝向清洗盒的底部且在弧形表面设置有多个微喷孔。

清洗盒内的底部放置一支架64，该支架上端面设置有横向间隔的横梁61，两个较大空隙的相邻的横梁之间放置一个DNA电泳盒。两个较小空隙的相邻的横梁之间为过液口62，过液口使支架下方与支架上方保持连通，支架如图25所示的两侧下端63靠在清洗盒的侧壁内侧表面以及支撑整个支架。

DNA电泳盒的底面与清洗盒的底板66之间保留间隙67，该间隙任意一侧的清洗盒的侧壁上设置有排液口65，在排液口上设置有阀门。

在清洗盒的任意一侧且靠近清洗盒底板的侧壁上设置有加热棒71，加热棒通过接线端子73连接电源。

在清洗盒内设置一液位探针74和一温度传感器72，该液位探针的输出端、温度传感器的输出端、液泵的控制端、阀门的控制端、直线电机的控制端和加热棒的控制端均连接一控制模块的输入输出接口。控制模块以CPU为核心，再配合各种辅助电路以完成数据的输入、控制指令的输出以及信息的存储。

本清洗结构的使用过程是：

在清洗盒内放置好洁净的支架，然后在较大空隙处放置好如图5所示的DNA电泳盒，图中放置有四个。选用不同规格的支架可以对不同大小的DNA电泳盒进行有效的支撑。

1.启动液泵，打开端盖，加入含有酶的清洗液，对DNA电泳盒进行浸泡处理，扣装端盖，使弧形管伸入清洗液液面以下。

浸泡一端时间后(常温条件下，2～3分钟)，打开液泵，使微喷孔慢速的喷入清洗液，排液口的阀门要适当打开一定的开度以避免清洗盒内充满清洗液后溢出。微喷孔的喷液扰动清洗盒内的清洗液，提高清洗的效果，持续5～10分钟完成浸泡。过程中，液位探针时时检测清洗液的液面高度，并由控制模块自动控制阀门的开度以及液泵的流量。

2.浸泡完成后，完全打开排液口的阀门，将清洗盒内的清洗液排出(此时电泳盒内会有清洗液的残留，但由于电泳盒容积较小，不影响后续的清洗)。

3.启动直线电机和液泵，直线电机横向的往复运动，液泵不断的从清洗液源吸入干净的清洗液(水等液体)，然后通过出液管、微喷孔喷射到清洗盒内、电泳盒内，一段时间后(5～10分钟)，停止直线电机和液泵，完成喷洗。过程中，液位探针时时检测清洗液的液面高度，并由控制模块自动控制阀门的开度以及液泵的流量。

4.喷洗完成后，阀门打开最大开度，排出清洗盒内的液体。打开端盖，在清洗盒内加入含有酶灭活试剂的清洗液。扣装端盖，直线电机启动并往复运动，慢速的喷入干净的清洗液，以扰动清洗盒内的液体。浸泡一端时间后完成酶的灭活，取出电泳盒即可。

除了加入试剂可以对酶灭活以外，还可以使用加热的方法，具体是：

4.喷洗完成后，阀门打开最大开度，排出清洗盒内的液体。液泵吸入干净的水(清洗液)，然后加热棒开始加热，由温度传感器进行检测，使清洗盒内的液体保持一段时间的高温(80～100摄氏度，10～15分钟)后，完成酶的灭活，取出电泳盒即可。

本方法中，将第一次电泳的凝胶切块取出，并在缓冲液中进行第二次电泳，使DNA分子片段在电场的作用下移动缓冲液中，再由吸附柱或磁珠进行DNA分子片段的分离、提纯，收集的DNA分子片段纯度比传统的方法提高了5～10％，分离、提纯的时间比传统的方法节省了50％以上。

Claims (5)

1.一种DNA提纯方法，其特征在于：包括以下步骤：

⑴在每个琼脂糖凝胶中加入DNA样品，通电进行第一次电泳；

⑵第一次电泳完成将所需的含有DNA分子片段的凝胶进行切块；

⑶将每个琼脂糖凝胶中取下的切块进行第二次电泳，使DNA分子片段移动至缓冲液中；

⑷对步骤⑶的缓冲液进行吸附柱吸附或磁珠吸附；

⑸对电泳中使用的电泳盒或点泳池清洗后下次试验使用；

所述第一次电泳时的缓冲液包括0.04～0.09M的TRIS-HCL、0001～0.005M的EDTA、0.15M的甘氨酸、0.05M的硼酸和0.2M的二硫苏糖醇；

所述第二次电泳的缓冲液包括0.04～0.09M的TRIS-HCL、0001～0.005M的EDTA、0.15M的甘氨酸、0.05M的硼酸、0.2M的二硫苏糖醇和0.001M的硫代硫酸钠；

所述第二次电泳使用的为间断的脉冲电压；

所述步骤⑸清洗的结构是：包括清洗盒、端盖和横向运动模块，清洗盒上端开口处扣装端盖，在端盖上端面横向的设置横向运动模块，横向运动模块上设置的出液管的下端伸入所述清洗盒内，在所述出液管下端设置有多个微喷孔，该出液管连通一液泵的出液口，该泵的进液口连通清洗液源，在清洗盒内的底部横向的放置多个DNA电泳池；

所述清洗盒内放置的清洗液对DNA电泳池进行浸泡处理；所述横向运动模块带动所述出液管横向运动，并由微喷孔喷出的清洗液对DNA电泳池进行喷洗处理；

所述横向运动模块为直线电机，所述端盖上端面设置一横向的凸台，在凸台上安装所述直线电机的底板，该底板上设置导轨，在导轨上滑动设置的滑块上设置运动板，在运动板上设置液泵，液泵的出液口连通的出液管自凸台设置的横向长孔以及端盖对位设置的横向长孔内伸入清洗盒内；

在出液管下端设置有一纵向的弧形管，该弧形管的弧形表面朝向清洗盒的底部且在弧形表面设置有多个微喷孔；

电泳池的底面与清洗盒内的底面保留间隙，该间隙任意一侧的清洗盒的侧壁上设置有排液口；

在清洗盒内底部设置有加热棒，在清洗盒内设置液位探针和温度传感器。

2.根据权利要求1所述的一种DNA提纯方法，其特征在于：所述第一次电泳时的电泳设备的结构是：包括底盒、电泳盒和上盖，底盒内间隔的放置多个电泳盒，每个电泳盒两侧内部设置的电极板分别与同侧的底盒侧壁设置的接线端子电连接，该接线端子与电源电连接，底盒上扣合上盖。

3.根据权利要求2所述的一种DNA提纯方法，其特征在于：电泳盒中部设置一个凸起，该凸起靠近电泳盒两侧的两个边沿处分别设置一个竖板；该凸起两侧的电泳盒的区域为极板区，凸起上端两个竖板之间的区域为凝胶托盘区，在凝胶托盘区内放置凝胶托盘；

所述上盖上与每个电泳盒对位的设置多个温度传感器，每个温度传感器的下端伸入凝胶托盘所处位置的缓冲液的液面以下，该多个温度传感器的输出端连接上盖上设置的插座。

4.根据权利要求1所述的一种DNA提纯方法，其特征在于：所述第二次电泳时的电泳设备的结构是：包括冷却盒、电泳盒和上盖，冷却盒内放置至少一个电泳盒，电泳盒内设置多个相互隔离的电泳池，每个电泳池两侧设置的电极板分别与同侧的冷却盒侧壁设置的接线端子通过压接的方式或滑动的方式实现电连接，该接线端子与电源电连接，冷却盒上扣合上盖，电泳盒与冷却盒之间保留间隙，该间隙分别与冷却盒表面设置的冷媒进口和冷媒出口连通；

当为压接的方式电连接时：电泳盒两侧侧壁内部均设置一折弯板，折弯板位于电泳盒内的一侧设置有与电泳池数量相同的向下折弯延伸至电泳池内的端部并形成电极板，折弯板的另一侧端部与所述接线端子电连接；

所述接线端子的外缘设置有外螺纹并啮合连接在冷却盒与接线板对位的侧壁表面，接线端子内侧的端部与接线板相接触，接线端子外侧的端部设置插线孔和固定螺栓，插线孔用于与电源连接的线缆的端部的插入，固定螺栓用于将所述线缆的端部固定在接线端子的外侧的端部内；

当为滑动的方式电连接时：折弯板的另一侧端部设置一连接触点，该连接触点的外侧表面设置为弧形；

所述接线端子的外缘设置有外螺纹并啮合连接在冷却盒与所述弧形对位的侧壁表面，接线端子内侧的端部与所述弧形滑动接触，接线端子外侧的端部设置插线孔和固定螺栓，插线孔用于与电源连接的线缆的端部的插入，固定螺栓用于将所述线缆的端部固定在接线端子的外侧的端部内。

5.根据权利要求4所述的一种DNA提纯方法，其特征在于：所述电泳盒外缘上端由上至下设置有至少一个密封圈，该密封圈下方的电泳盒外缘设置凹陷，与凹陷对位的冷却盒内缘设置有凹陷，所述间隙包括两处凹陷、电泳盒底面与冷却盒内部底面之间的缝隙，在冷却盒一侧表面下端设置冷媒进口，在冷却盒另一侧表面上端设置冷媒出口。