CN201648403U - 一种无仪器核酸提取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无仪器微量核酸提取装置。本实用新型的微量核酸提取装置包括管状主体1，管状主体一端设有用于与抽吸装置连接的接头2，另一端为插头3，用于与核酸结合的滤芯装置4安装于管状主体或插头内。本实用新型的微量核酸提取装置取代了高转速离心机，可在液相非均匀体系中达到良好的分离效果，并且成本低廉，操作简单，操作时间短，可广泛应用于实验条件相对较差的基层医院和急诊室的核酸快速诊断。

Description

一种无仪器核酸提取装置 

技术领域

本实用新型涉及一种微量无仪器核酸提取装置。 

背景技术

临床常常需要从各种生物组织或细胞中抽提基因组DNA或RNA，应用核酸扩增技术测定其成分，这是用于病症的辅助性分析和诊断的一种高度敏感，且最为直接的检测手段。由于临床标本中含有蛋白质、脂类等物质，会干扰其下游扩增反应，故在进行检测反应前必须进行生物样本的处理和核酸提取。由于样本的处理及保存对DNA和RNA(尤其是RNA)的影响较大，因此在核酸标本的适当的预处理及保存对核酸模板的成功提取具有决定性作用。临床常见的标本有全血、分泌物、棉拭子、脓液、体液、粪便等，这些临床标本的处理和保存方法各有不同。 

不同临床标本的处理方法及步骤为： 

一、痰标本 

痰属于分泌物，临床上常用作结核杆菌DNA测定样本，由于痰标本中含大量粘蛋白和杂质，故在核酸提取时，一定要对标本进行前处理，即用液化液去除粘蛋白，然后用煮沸或蛋白酶、酚/氯仿等经典法提取核酸。 

二、棉拭子 

用核酸扩增方法检测性病病原体时(衣原体、支原体、淋球菌、梅毒螺旋体、单纯性疱疹病毒、人乳头状瘤病毒等)，临床标本一般为棉拭子。现在应用的处理棉拭子具体方法为，用棉拭子取分泌物，置无菌试管或EP管内，在样本管中加无菌生理盐水，充分震荡混匀后离心，弃上清，沉淀加无菌生 理盐水1ml，打匀的离心，重复洗涤一次，弃上清，沉淀即可用于核酸提取。 

三、体液 

体液标本，包括胸水、腹水、脑脊液、尿液等，可直接离心5分钟，取沉淀物提取核酸。 

血性胸腹水，可加等体积红细胞裂解液，震荡混匀后离心，可根据情况重复2-3次，沉淀物用于核酸提取。 

四、脓液 

粘稠脓液：同痰标本处理，先将其液化，再离心取沉淀提取核酸。 

水样脓液：直接离心，沉淀用生理盐水洗2-3次后用于核酸提取。 

五、全血标本 

通常用来提取外周血单个核细胞核酸：如基因组DNA、线粒体DNA、总RNA等。需要采用前处理，即加适量的红细胞裂解液(破膜液)，裂解全血中的红细胞；随后再加适量的细胞核裂液(破核液)，裂解白细胞中的细胞核，使核内核酸释放出来；最后再加SDS(十二烷基硫酸钠)等去污剂，溶解脂蛋白，解聚核蛋白。 

核酸提取已经成为了分子生物学实验技术中的最重要、最基本的操作，但是目前核酸的提取方案纷繁浩渺。分子诊断市场的发展和测序市场、功能基因组计划的启动已经为核酸提取市场加足了油，传统的操作流程已经被更为简便和自动化的化学溶液代替，现在前市场上大部分核酸提取系统包括一个固体的纯化支持物，如离心柱里的薄膜，或者磁珠。有一些则设计成方便使用的微孔板的形式。 

核酸在细胞中都是以与蛋白质结合的状态存在，在核酸提取过程中应根据不同研究需要，保证核酸结构的相应完整性；尽量排除其它大分子成分(蛋白质、多糖等)的污染；保证提取样本中不含对酶有抑制作用的有机溶剂及高浓度的金属离子。表1是对几种DNA提取方法比较： 

表1：各种DNA提取方法比较 

目前基因诊断试剂的发展有两个方向，一是高通量、自动化、精密而复杂的仪器设备，满足高层次医院的需求；二是快速、低价、使用简单仪器或无仪器的诊断试剂，用于床边快速诊断和基层医疗单位，直接服务于广大人民大众。目前大部分欧美国家的生物公司选择开发利润丰厚的高端仪器，抢占高端市场。 

目前市场上已经出现一些利用固性吸附载体，将核酸吸附后再对固性吸附载体进行洗脱，从而达到提取核酸的目的。但已有技术中，核酸提取装置普遍都体型庞大，并且价格昂贵。专利申请号为200580016159.1的发明申请公开了一种提取核酸的方法和装置，该装置结构复杂，是一种高通量、自动化的仪器，适用于高层次的医院以及研究院所。专利申请号为200710103868.4的发明申请，公开了一种核酸提取装置，该装置含有两个相互连通的容器、 送入/送出溶液的机构以及两个加压减压器，该发明的核酸提取装置较为小型，但是结构仍然比较复杂，使用也不是十分方便：需要先采用送入/送出溶液的机构将待测样本送入，并且在使用时需要通过加压减压装置同时采取一边加压、一边减压的操作。 

因此，目前市场上仍然需要一种结构简单、操作方便并且廉价的核酸提取装置。 

实用新型内容

本实用新型要解决的首要技术问题在于提出一种无仪器微量核酸提取装置。 

本实用新型要解决的第二技术问题在于提出一种无仪器提取微量核酸的试剂盒。 

为完成本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案为： 

本实用新型涉及一种无仪器微量核酸提取装置，所述的微量核酸提取装置包括管状主体1，管状主体一端设有用于与抽吸装置连接的接头2，另一端为插头3，用于与核酸结合的滤芯装置4安装于管状主体或插头内。 

本实用新型的第一优选方案为：所述的管状主体与插头为一体或由管状主体与插头两个部件连接而成，其中，所述插头为锥状。 

本实用新型的第二优选方案为：所述的滤芯装置4包括一个与管状主体或插头内壁相适应的中空的套筒和设置在套筒内部的滤膜，套筒两端为设置有挡板5的网状结构。 

本实用新型的第三优选方案为：所述的滤芯装置的挡板5位于底面的中心，挡板的面积大于插头下孔的面积。 

本实用新型的第四优选方案为：所述的滤芯装置位于插头端到管状主体 总长的1/2处。 

本实用新型的第五优选方案为：所述的滤芯装置4位于靠近插头端的管状主体总长的1/4处到1/2处。 

本实用新型还涉及一种提取微量核酸的试剂盒，所述试剂盒包括：本实用新型所述的微核酸提取装置、抽吸装置、细胞裂解液、清洗液及洗脱液。 

本实用新型涉及所述的试剂盒在传染病病原体、宿主或病原体基因突变和单核苷酸多态性检测中的用途。 

下面对本实用新型的内容进行详细描述： 

本申请人选择不同的发展方向，致力于开发研制满足快速核酸诊断和基层医疗单位的系列产品。微量临床样本核酸快速提取装置就是以此为出发点，建立一种无需仪器的快速简单的微量核酸临床样本的提取办法，为快速核酸诊断提供了一个良好的基础，同时在真正意义上体现了申请人致力于完成的使命：作为沟通先进生物技术和人民大众间的桥梁，开发快速、低价、使用简单仪器的诊断试剂。本实用新型的核酸提取装置结合了细胞裂解技术，用无仪器滤膜吸附核酸的样本提取装置对已裂解的临床样本中的核酸进行提取，用于病症的辅助性分析和诊断。 

更具体的说，本实用新型提供了一种无仪器微量核酸提取装置，所述的微量核酸提取装置包括管状主体1，管状主体一端设有用于与抽吸装置连接的接头2，另一端为插头3，用于与核酸结合的滤芯装置4安装于管状主体或插头内。本实用新型的核酸提取装置采用无色透明的材料制备，以便于在操作中观察；本实用新型的提取装置设计简单、轻巧，使用方便。 

其中，管状主体与插头为一体或由管状主体与插头两个部件连接而成，其中，所述插头为锥状。本实用新型的管状主体可与插头通过一体成型制备而成，也可以由主体和插头两部分连接组装而成。 

其中，管状主体靠近连接装置2的一端设置有用于标记的磨砂区。在处理多个样本时，需要在微量提取装置上做好标记，磨砂区上可直接写字。 

滤芯装置4包括一个与管状主体或插头内壁相适应的中空的套筒和设置在套筒内部的滤膜，套筒两端为设置有挡板5的网状结构。所述的滤芯装置的挡板5位于底面的中心，挡板的面积大于插头下孔的面积。挡板优选为圆型(见附图3和4)。其中，挡板的作用为控制吸入装置内溶液的流速，从而增加溶液与滤膜的反应时间，增强吸附、洗涤以及脱去步骤的效果。 

本实用新型还涉及一种无仪器提取微量核酸的试剂盒，所述试剂盒包括本实用新型所述的微核酸提取装置、抽吸装置、细胞裂解液、清洗液及洗脱液。 

用于本实用新型的硅胶过滤膜，是市场销售的产品。 

用于实施本实用新型方法的抽吸操作的抽吸装置是注射器或塑料泡，尤其是一次性注射器。 

以下结合附图1、附图2和附图3装置结构示意图，简要说明本实用新型的一项具体实施方案的操作方式。 

在本实用新型方法中使用的装置结构如附图1～6所示，微量临床样本核酸快速提取装置由二部分组成：核酸提取装置和抽吸装置。其中核酸提取装置由管状主体1和滤芯装置4组成。利用微量生物样本提取核酸，以微量临床样本核酸快速提取装置的吸附核酸作用达到核酸分离的目的。本实用新型就是在临床样本进行裂解后，利用微量临床样本核酸快速提取装置对临床样本过滤吸附、清洗，以及洗脱，提取DNA和RNA。 

首先用微量核酸提取装置抽吸已裂解的微量核酸生物样本，样本流经核酸提取装置1内的滤膜后，核酸由于特异性的吸附作用而被吸附在过滤膜上，进入核酸提取装置和/或抽吸装置的滤液则为不含有核酸成分的废液，从而达到分离核酸的作用；然后将废液推出丢弃，接着用微量样本核酸快速提取装置抽吸清洗液，清洗过滤膜上的裂解液，杂质，将清洗液推出弃掉，这样核 酸成分由于滤器中滤膜的吸附作用而被留在了滤膜上，液体成分被滤过，从而完成了样本中核酸成分的富集和清洗；用微量临床样本核酸快速提取装置抽取一定量的洗脱液，冲洗吸附在滤膜上的核酸成分，然后将液体推出，得到核酸溶液，从而用于核酸扩增。 

在使用微量临床样本核酸快速提取装置提取样本的整个过程中起到最关键作用的是核酸提取装置和滤膜，其中的滤膜对核酸有特异的吸附作用，然后洗脱，以达到分离，净化，提纯的目的，因而保证少量或高价值样本的最大回收量。 

通常情况下，裂解后的核酸提取需要在液相非均匀体系中，利用离心力来达到液液分离，液固分离的效果，含有目的核酸的水溶液就会被分离出来。而采用本实用新型的微量临床样本核酸快速提取装置进行核酸抽提时只要简单的“三步抽吸”就可以完成所有操作：“一抽”：用临床样本核酸快速提取装置抽吸上述裂解后的生物样本液体，样本中的核酸成分被吸附并富集于滤膜；核酸提取装置中和抽吸装置里的滤液是不含核酸成分的废液；“二抽”：继续抽吸清洗液，从而完成清洗杂质的目的；“三抽”：将吸附在滤膜上的核酸成分洗脱，从而完成了生物样本中核酸成分的提取。 

在本实用新型的一个具体实施方案中，所述的微量核酸快速提取装置由发明人所设计的核酸提取装置和所购的市售部件抽吸装置组成，抽吸装置为普通临床用的一次性塑料注射器一次性医用注射器，如附图5。 

在本实用新型的另一具体实施方案中，所述的微量核酸快速提取装置的抽吸装置采用积压后可以抽吸液体的塑料泡，如附图6。 

实用新型的有益效果为： 

本实用新型的突出的有益效果是在处理生物样本的过程中取代了高转速离心机，利用微量临床样本核酸快速提取装置就可以在液相非均匀体系中达到分离的效果。微量临床样本核酸快速提取装置成本低廉，操作简单同时又不需要任何特殊仪器，操作时间(不包括样本预处理和裂解时间)极短，只需要几分钟，因而本实用新型可以被广泛地应用于一些实验条件相对较差的 基层医院和经济不发达地区或国家；同时，也可以很好地满足高层次医院的需求，特别是急诊室和床边的核酸快速诊断。 

本实用新型的方法可以作为核酸扩增前对生物样本进行核酸提取的一种无仪器、简捷手段，提取出的样本纯度足够符合下一步核酸扩增的要求，同时不需要任何仪器、操作安全和简单、一次性使用，因而可以被广泛地应用于病原体或宿主核酸提取，用于临床检测和诊断。 

下表是微量临床样本核酸快速提取装置与离心机处理技术对生物样本处理时各种性能的比较： 

表2：离心机与微量临床样本核酸快速提取装置性能比较 

附图说明：

图1是无仪器微量核酸提取装置的示意图，其中1为管状主体，2为接头，3为插头，4为滤芯装置； 

图2是无仪器微量核酸提取装置-I的示意图，其中1为管状主体，2为接头，3为插头，4为滤芯装置； 

图3是无仪器微量核酸提取装置的滤芯装置4的示意图； 

图4是无仪器微量核酸提取装置的滤芯装置4的俯视图； 

图5是无仪器微量核酸提取装置-II的结构示意图，其中采用注射器为抽吸装置； 

图6是无仪器微量核酸提取装置-III的结构示意图，其中采用塑料泡为抽吸装置； 

下面结合具体实施例，进一步详细地阐述本实用新型： 

具体实施方式

本实用新型的具体实施方式仅对本实用新型做进一步的解释和说明，并不对本实用新型的内容进行限制。 

实施例1 

一个无仪器微量核酸提取装置，包括管状主体1，管状主体一端设有用于与抽吸装置连接的接头2，另一端为插头3，用于与核酸结合的滤芯装置4安装于管状主体或插头内。采用无色透明的材料制备。 

其中，管状主体与插头由管状主体与插头两个部件连接而成，插头为锥状。 

管状主体靠近连接装置2的一端设置有用于标记的磨砂区。 

滤芯装置4包括一个与管状主体或插头内壁相适应的中空的套筒和设置在套筒内部的滤膜，套筒两端为设置有挡板5的网状结构。滤芯装置的挡板5位于底面的中心，挡板的面积大于插头下孔的面积。挡板为圆型(见附图3和4)。其中，挡板的作用为控制吸入装置内溶液的流速，从而增加溶液与滤膜的反应时间，增强吸附、洗涤以及脱去步骤的效果。 

采用注射器为抽吸装置，见附图5。 

实施例2 

一个无仪器微量核酸提取装置，所述的微量核酸提取装置包括管状主体1，管状主体一端设有用于与抽吸装置连接的接头2，另一端为插头3，用于与核酸结合的滤芯装置4安装于管状主体或插头内。 

其中，管状主体与插头为一体。 

其中，管状主体靠近连接装置2的一端设置有用于标记的磨砂区。 

滤芯装置4包括一个与管状主体或插头内壁相适应的中空的套筒和设置在套筒内部的滤膜，套筒两端为设置有挡板5的网状结构。所述的滤芯装置的挡板5位于底面的中心，挡板的面积大于插头下孔的面积。挡板为圆型(见附图3和4)。其中，挡板的作用为控制吸入装置内溶液的流速，从而增加溶液与滤膜的反应时间，增强吸附、洗涤以及脱去步骤的效果。 

采用塑料泡为抽吸装置，见附图5。 

Claims (7)

1.一种无仪器微量核酸提取装置，其特征在于，所述的微量核酸提取装置包括管状主体(1)，管状主体一端设有用于与抽吸装置连接的接头(2)，另一端为插头(3)，用于与核酸结合的滤芯装置(4)安装于管状主体或插头内。

2.根据权利要求1所述的微量核酸提取装置，其特征在于，所述的管状主体与插头为一体或由管状主体与插头两个部件连接而成，其中，所述插头为锥状。

3.根据权利要求1所述的微量核酸提取装置，其特征在于，所述的滤芯装置(4)包括一个与管状主体或插头内壁相适应的中空的套筒和设置在套筒内部的滤膜，套筒两端为设置有挡板(5)的网状结构。

4.根据权利要求1所述的微量核酸提取装置，其特征在于，所述的滤芯装置的挡板(5)位于底面的中心，挡板面积大于插头下孔的面积。

5.根据权利要求1所述的微量核酸提取装置，其特征在于，所述的滤芯装置位于插头端到管状主体总长的1/2处。

6.根据权利要求1所述的微量核酸提取装置，其特征在于，所述的滤芯装置(4)位于靠近插头端的管状主体总长的1/4处到1/2处。

7.一种无仪器提取微量核酸的试剂盒，其特征在于，所述试剂盒包括：权利要求1～6任一所述的微核酸提取装置、抽吸装置、细胞裂解液、清洗液及洗脱液。 

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