CN111607485A - 一种简易核酸提取装置及核酸提取方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种简易核酸提取装置及核酸提取方法，包括核酸提取盒子、核酸保存管结合部以及核酸保存管。本发明提供的简易核酸提取装置设计新颖合理，体积少，易于携带，通过利用注液孔往不同的腔室预装处理液，配合密封栓、导流隔板控制处理液的流向，可轻松简便完成裂解、吸附、洗涤和洗脱等核酸提取纯化步骤，无需匹配专业技术人员以及额外仪器设备，适用于实验室外的即时核酸提取需要，利于核酸即时检测的实现，具有较广的应用场景。

Description

一种简易核酸提取装置及核酸提取方法

技术领域

本发明涉及生物实验器材技术领域，具体涉及一种简易核酸提取装置及核酸提取方法。

背景技术

核酸是生命体遗传信息的载体，是所有已知生命形式必不可少的组成物质。核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两类，主要存在于细胞核内并以与蛋白质结合的状态存在。随着分子生物学的快速发展，对于核酸的研究与分析在临床诊断、食品安全、环境检测、农林畜牧等领域不断得以推广和应用。

核酸提取是生命科学研究、生物技术应用及基因诊断中非常重要的一环，早期的核酸提取主要通过苯酚氯仿抽提去杂质组合乙醇沉淀核酸，但此类方法操作繁琐。目前，市场上核酸提取试剂主要建立在固相吸附方法上，即在特定的条件下(如pH、特定的盐等)将核酸分子吸附在某种固相吸附剂表面，然后加以洗脱的纯化方法，主要包括以下两种：1)离心柱法：方法提取效率高，提取效果好，目前使用较为广泛，但需要反复离心，不利于高通量、自动化操作；2)磁珠法：方法基于磁力吸附，易于实现自动化、高通量操作，但成本较高，提取效率易受影响。此外这两类方法操作较为繁琐，同时需要一定操作技巧，往往需要匹配专业技术人员，并且需要配套较多仪器设备，无法离开实验室环境，不适用于户外环境，难以应对突发情况，不利于核酸即时检测(POCT)的实现。

有鉴于此，有必要开发一种易于携带、操作简便且能满足核酸提取要求的核酸提取装置。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种简易核酸提取装置，该装置设计合理，体积较少，易于携带，操作简便，无需匹配专业技术人员以及额外仪器设备，适用于实验室外的即时核酸提取需要，利于核酸即时检测(POCT)的实现。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明第一方面提供一种简易核酸提取装置，包括核酸提取盒子、核酸保存管结合部以及核酸保存管，所述核酸提取盒子包括第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室、第五腔室；所述第一腔室位于核酸提取盒子的上端中央，第一腔室顶部设置有第一开口，底部设置有第二开口，第一腔室设置有第一密封栓，所述第一密封栓贯穿套设在第一开口与第二开口中；所述第二腔室位于第一腔室的左侧，通过第二开口与第一腔室相连通，第二腔室的顶部设置有第三开口，底部设置有第四开口，第二腔室设置有第二密封栓，所述第二密封栓贯穿套设在第三开口与第四开口中；所述第三腔室位于第二腔室的下方，通过第四开口与第二腔室相连通，第三腔室底部设置有与核酸保存管结合部相连通的第五开口，第三腔室内壁设置有第一导流隔板、第二导游隔板，第一导流隔板的第一端设置在第四开口的左侧内壁上，第一导流隔板的第二端设置在第四开口的右侧并悬空设置在第五开口的正上方，第二导流隔板的一端设置在第五开口的左侧内壁上并向左延伸，与第三腔室内壁形成一个开口向上的分隔腔室。所述第四腔室位于第一腔室的右侧，第四腔室的顶部设置有第六开口，底部设置有第七开口，第四腔室设置有第三密封栓，所述第三密封栓贯穿套设在第六开口与第七开口中；所述第五腔室位于第四腔室的下方，通过第七开口与第四腔室相连通，第五腔室底部设置有第八开口，第八开口与核酸保存管结合部相连通；所述的核酸保存管可拆卸套设在核酸保存管结合部中。

在本发明的一优选方案中，所述核酸提取盒子的材质为聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、环烯烃共聚物、聚苯乙烯、丙烯酸、环氧树脂、橡胶、氟塑料中的一种或多种。

在本发明的一优选方案中，所述核酸提取盒子的材质为透明材质。

在本发明的一优选方案中，所述核酸提取盒子为方体结构。

在本发明的一优选方案中，所述第一腔室、第二腔室、第四腔室还包括注液孔。

在本发明的一优选方案中，所述第一腔室预装有样品裂解液。

在本发明的一优选方案中，所述第二腔室预装有磁珠结合液。

在本发明的一优选方案中，所述第四腔室预装有洗涤液。

在本发明的一优选方案中，所述第一开口、第二开口、第三开口、第四开口、第六开口与第七开口均设置有螺蚊。

在本发明的一优选方案中，所述第一密封栓、第二密封栓、第三密封栓均采用螺丝结构贯穿套设在与之相对应的开口中。

在本发明的一优选方案中，所述第三腔室中的分隔腔室底部设置有出液孔。

在本发明的一优选方案中，所述核酸保存管结合部内壁设置有螺纹。

在本发明的一优选方案中，所述核酸保存管的外壁设置有螺纹，可拆卸套设在核酸保存管结合部中。

在本发明的一优选方案中，所述核酸保存管为通用的带旋盖的1.5mL离心管或2mL离心管。

本发明第二方面提供一种简易核酸提取方法，所述简易核酸提取方法使用如本发明第一方面所述的简易核酸提取装置，配合以下步骤完成：

1)通过注液孔分别往第一腔室、第二腔室、第四腔室预装裂解液、磁珠结合液、洗涤液，同时将核酸保存管旋动套设在核酸提取盒子的核酸保存管结合部上；

2)将待测样品加入到预装有裂解液的第一腔室中，进行样品裂解；

3)待样品裂解充分并释放出核酸至溶液中，旋动第一密封栓，打开第二开口，此时释放出来的核酸随裂解液流入到第二腔室中，并与磁珠结合液混合均匀；

4)待磁珠结合液中的磁珠充分吸附释放出来的核酸后，正向竖立核酸提取盒子，旋动第二密封栓，打开第四开口，使第二腔体的液体流入第三腔体，并通过第三腔体的导流隔板与第三腔体内壁形成的流道L1流至第五开口，并最终流入核酸保存管中；

5)将简易核酸提取装置的核酸保存管放入磁力架中，待磁珠与液体分离后，将放置在磁力架中的简易核酸提取装置整体向左倾斜，此时核酸保存管中的液体通过第三腔体的导流隔板与第三腔体内壁形成的流道L2全部转移置第三腔室的分隔腔室中，并通过第三腔室底部的出液孔排到盒子外部；

6)旋动第三密封栓，打开第七开口，使第四腔室的洗涤液流入第五腔室，并通过第五腔室的第八开口最终流入核酸保存管；

7)将简易核酸提取装置的核酸保存管移出磁力架并向右倾斜，晃动洗涤磁珠数次后，竖立简易核酸提取装置，使磁珠流入核酸保存管；

8)重复步骤5)，得到结合有核酸样品提取纯化后的磁珠，卸下核酸保存管，加入核酸洗脱液洗脱结合在磁珠上的核酸，保存备用。

本发明的有益效果是：

1、易于携带：设计新颖合理，体积少，易于携带；

2、操作简便：本发明提供的简易核酸提取装置通过注液孔往不同的腔室预装对应的处理液，通过密封栓、导流隔板控制处理液的流向，可轻松简便完成核酸提取；

3、无需匹配专业技术人员以及额外仪器设备，适用于实验室外的即时核酸提取需要，利于核酸即时检测(POCT)的实现。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种简易核酸提取装置的结构示意图；

具体实施方式

下面结合本发明附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

如图1所示，本发明提供了一种简易核酸提取装置，包括核酸提取盒子1、核酸保存管结合部2以及核酸保存管3，所述核酸提取盒子1包括第一腔室11、第二腔室12、第三腔室13、第四腔室14、第五腔室15；所述第一腔室11位于核酸提取盒子1的上端中央，第一腔室11顶部设置有第一开口111，底部设置有第二开口112，第一腔室11设置有第一密封栓113，所述第一密封栓113贯穿套设在第一开口111与第二开口112中；所述第二腔室12位于第一腔室11的左侧，通过第二开口112与第一腔室11相连通，第二腔室12的顶部设置有第三开口121，底部设置有第四开口122，第二腔室12设置有第二密封栓123，所述第二密封栓123贯穿套设在第三开口121与第四开口122中；所述第三腔室13位于第二腔室12的下方，通过第四开口122与第二腔室12相连通，第三腔室13底部设置有与核酸保存管结合部2相连通的第五开口131，第三腔室13内壁设置有第一导流隔板132、第二导游隔板133，第一导流隔板132的一端设置在第四开口122的左侧内壁上，第一导流隔板132的另一端设置在第四开口122的右侧并悬空设置在第五开口131的正上方，第二导流隔板133的一端设置在第五开口131的左侧内壁上并向左延伸，与第三腔室13内壁形成一个开口向上的分隔腔室134。所述第四腔室14位于第一腔室11的右侧，第四腔室14的顶部设置有第六开口141，底部设置有第七开口142，第四腔室14设置有第三密封栓143，所述第三密封栓143贯穿套设在第六开口141与第七开口142中；所述第五腔室15位于第四腔室14的下方，通过第七开口142与第四腔室14相连通，第五腔室15底部设置有第八开口151，第八开口151与核酸保存管结合部2相连通；所述的核酸保存管3可拆卸套设在核酸保存管结合部2中。

优选地，所述核酸提取盒子1为聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、环烯烃共聚物、聚苯乙烯、丙烯酸、环氧树脂、橡胶、氟塑料中的一种或多种。

优选地，所述核酸提取盒子的材质为透明材质，方便操作人员进行可视化实验操作。

优选地，所述核酸提取盒子1为方体结构。

优选地，所述第一腔室11、第二腔室12、第四腔室14还包括注液孔16。

优选地，所述第一腔室11预装有样品裂解液。

优选地，所述第二腔室12预装有磁珠结合液。

优选地，所述第四腔室14预装有洗涤液。

优选地，所述第一开口111、第二开口112、第三开口121、第四开口122、第六开口141与第七开口142均设置有螺蚊。

优选地，所述第一密封栓113、第二密封栓123、第三密封143栓均采用螺丝结构贯穿套设在与之相对应的开口中。

优选地，所述第三腔室13中的分隔腔室134底部设置有出液孔135。

优选地，所述核酸保存管结合部2内壁设置有螺纹。

优选地，所述核酸保存管3的外壁设置有螺纹，可拆卸套设在核酸保存管结合部2中。

优选地，所述核酸保存管3为通用的带旋盖的1.5mL离心管或2mL离心管。

上述简易核酸提取装置使用方法如下：

1)通过注液孔16分别往第一腔室11、第二腔室12、第四腔室14预装裂解液、磁珠结合液、洗涤液，同时将核酸保存管3旋动套设在核酸提取盒子1的核酸保存管结合部2上；

2)将待测样品加入到预装有裂解液的第一腔室11中，进行样品裂解；

3)待样品裂解充分并释放出核酸至溶液中，旋动第一密封栓113，打开第二开口112，此时释放出来的核酸随裂解液流入到第二腔室12中，并与磁珠结合液混合均匀；

4)待磁珠结合液中的磁珠充分吸附释放出来的核酸后，正向竖立核酸提取盒子1，旋动第二密封栓123，打开第四开口122，使第二腔体12的液体流入第三腔体13，并通过第三腔体13的导流隔板与第三腔体内壁形成的流道L1流至第五开口131，并最终流入核酸保存管3中；

5)将简易核酸提取装置的核酸保存管3放入磁力架中，待磁珠与液体分离后，将放置在磁力架中的简易核酸提取装置整体向左倾斜，此时核酸保存管3中的液体通过第三腔体的导流隔板与第三腔体内壁形成的流道L2全部转移置第三腔室的分隔腔室134中，并通过第三腔室13底部的出液孔135排到盒子外部；

6)旋动第三密封栓143，打开第七开口142，使第四腔室14的洗涤液流入第五腔室15，并通过第五腔室15的第八开口151最终流入核酸保存管3；

7)将简易核酸提取装置的核酸保存管3移出磁力架并向右倾斜，晃动洗涤磁珠数次后，竖立简易核酸提取装置，使磁珠流入核酸保存管3；

8)重复步骤5)，得到结合有核酸样品提取纯化后的磁珠，卸下核酸保存管3，加入核酸洗脱液洗脱结合在磁珠上的核酸，保存备用。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种简易核酸提取装置，其特征在于，包括核酸提取盒子、核酸保存管结合部以及核酸保存管，所述核酸提取盒子包括第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室、第五腔室；所述第一腔室位于核酸提取盒子的上端中央，第一腔室顶部设置有第一开口，底部设置有第二开口，第一腔室设置有第一密封栓，所述第一密封栓贯穿套设在第一开口与第二开口中；所述第二腔室位于第一腔室的左侧，通过第二开口与第一腔室相连通，第二腔室的顶部设置有第三开口，底部设置有第四开口，第二腔室设置有第二密封栓，所述第二密封栓贯穿套设在第三开口与第四开口中；所述第三腔室位于第二腔室的下方，通过第四开口与第二腔室相连通，第三腔室底部设置有与核酸保存管结合部相连通的第五开口，第三腔室内壁设置有第一导流隔板、第二导游隔板，第一导流隔板的第一端设置在第四开口的左侧内壁上，第一导流隔板的第二端设置在第四开口的右侧并悬空设置在第五开口的正上方，第二导流隔板的一端设置在第五开口的左侧内壁上并向左延伸，与第三腔室内壁形成一个开口向上的分隔腔室。所述第四腔室位于第一腔室的右侧，第四腔室的顶部设置有第六开口，底部设置有第七开口，第四腔室设置有第三密封栓，所述第三密封栓贯穿套设在第六开口与第七开口中；所述第五腔室位于第四腔室的下方，通过第七开口与第四腔室相连通，第五腔室底部设置有第八开口，第八开口与核酸保存管结合部相连通；所述的核酸保存管可拆卸套设在核酸保存管结合部中。

2.如权利要求1所述的简易核酸提取装置，其特征在于，所述核酸提取盒子的材质为聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、环烯烃共聚物、聚苯乙烯、丙烯酸、环氧树脂、橡胶、氟塑料中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的简易核酸提取装置，其特征在于，所述核酸提取盒子为方体结构。

4.如权利要求1所述的简易核酸提取装置，其特征在于，所述第一腔室、第二腔室、第四腔室还包括注液孔。

5.如权利要求1所述的简易核酸提取装置，其特征在于，所述第一开口、第二开口、第三开口、第四开口、第六开口与第七开口均设置有螺蚊。

6.如权利要求1所述的简易核酸提取装置，其特征在于，所述第一密封栓、第二密封栓、第三密封栓均采用螺丝结构贯穿套设在与之相对应的开口中。

7.如权利要求1所述的简易核酸提取装置，其特征在于，所述第三腔室中的分隔腔室底部设置有出液孔。

8.如权利要求1所述的简易核酸提取装置，其特征在于，所述核酸保存管结合部内壁设置有螺纹。

9.如权利要求1所述的简易核酸提取装置，其特征在于，所述核酸保存管的外壁设置有螺纹，可拆卸套设在核酸保存管结合部中。

10.一种简易核酸提取方法，其特征在于，使用如权利要求1至9任一项所述的简易核酸提取装置，配合以下步骤完成：

1)通过注液孔分别往第一腔室、第二腔室、第四腔室预装裂解液、磁珠结合液、洗涤液，同时将核酸保存管旋动套设在核酸提取盒子的核酸保存管结合部上；

2)将待测样品加入到预装有裂解液的第一腔室中，进行样品裂解；

3)待样品裂解充分并释放出核酸至溶液中，旋动第一密封栓，打开第二开口，此时释放出来的核酸随裂解液流入到第二腔室中，并与磁珠结合液混合均匀；

4)待磁珠结合液中的磁珠充分吸附释放出来的核酸后，正向竖立核酸提取盒子，旋动第二密封栓，打开第四开口，使第二腔体的液体流入第三腔体，并通过第三腔体的导流隔板与第三腔体内壁形成的流道L1流至第五开口，并最终流入核酸保存管中；

5)将简易核酸提取装置的核酸保存管放入磁力架中，待磁珠与液体分离后，将放置在磁力架中的简易核酸提取装置整体向左倾斜，此时核酸保存管中的液体通过第三腔体的导流隔板与第三腔体内壁形成的流道L2全部转移置第三腔室的分隔腔室中，并通过第三腔室底部的出液孔排到盒子外部；

6)旋动第三密封栓，打开第七开口，使第四腔室的洗涤液流入第五腔室，并通过第五腔室的第八开口最终流入核酸保存管；

7)将简易核酸提取装置的核酸保存管移出磁力架并向右倾斜，晃动洗涤磁珠数次后，竖立简易核酸提取装置，使磁珠流入核酸保存管；

8)重复步骤5)，得到结合有核酸样品提取纯化后的磁珠，卸下核酸保存管，加入核酸洗脱液洗脱结合在磁珠上的核酸，保存备用。

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