CN220149557U - 柱提法核酸提取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种柱提法核酸提取装置，包括离心柱管、底托、核酸捕获滤纸以及废液管，离心柱管具有第一出液导流管，底托可拆卸地连接于第一出液导流管处，且核酸捕获滤纸处于离心柱管与底托之间以能够捕获第一出液导流管流出的混合液中的核酸，底托上具有与第一出液导流管连通的第二出液导流管，废液管连接于第二出液导流管上。本实用新型可以使离心柱管内所有的混合液皆流过该滤纸，废液收集至废液管内，进而将混合液中的核酸充分捕获，实现对样本的充分利用，同时该技术方案中的滤纸组装处于离心柱管与底托之间，可以在其捕获核酸后将该滤纸卸除转移至后续的扩增部件中，极大程度地提升了柱提法提取核酸的效率。

Description

柱提法核酸提取装置

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，具体涉及一种柱提法核酸提取装置。

背景技术

核酸包括DNA和RNA，是一种重要的生物大分子，参与遗传物质的存储、转录、翻译和调控等众多重要的功能。核酸序列的检测分析逐渐成为生命科学研究及医学检验的核心诉求，近些年来以分子诊断为代表的核酸分析的产业化进展迅速，为众多重大疾病的诊断、预防和治疗发挥了巨大作用。核酸的提取作为核酸分析的先导环节，是影响核酸分析的敏感性、稳定性和准确性的核心要素。

然而目前的核酸提取技术存在一系列的问题，例如：1、最大样本处理体积的限制，致使部分样本没有被有效地利用；2、提取效率的不足导致核酸的损失；3、非百分百的洗脱效率，导致核酸的损失；4、PCR上样体积的限制，导致分离核酸的利用率低下等问题。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种柱提法核酸提取装置，以克服现有技术中柱提法提取核酸利用率偏低，部分样本不能被有效利用等不足。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种柱提法核酸提取装置，包括离心柱管、底托、核酸捕获滤纸以及废液管，所述离心柱管具有第一出液导流管，所述底托可拆卸地连接于所述第一出液导流管处，且所述核酸捕获滤纸处于所述离心柱管与所述底托之间以能够捕获所述第一出液导流管流出的混合液中的核酸，所述底托上具有与所述第一出液导流管连通的第二出液导流管，所述废液管连接于所述第二出液导流管上。

在一些实施方式中，所述柱提法核酸提取装置还包括滤纸杯，所述滤纸杯支撑于所述核酸捕获滤纸远离所述离心柱管的一侧，且所述滤纸杯上具有贯通所述离心柱管及底托的过流孔。

在一些实施方式中，所述滤纸杯为口大底小的杯形，所述杯形的口部朝向所述离心柱管一侧，所述杯形的底壁朝向所述底托一侧，所述核酸捕获滤纸处于所述底壁朝向所述离心柱管的一侧，且所述过流孔构造于所述底壁上。

在一些实施方式中，所述底托具有朝向所述离心柱管一侧延伸的环壁，所述离心柱管的第一端与所述环壁之间螺纹连接，所述第一出液导流管构造于所述第一端上。

在一些实施方式中，所述第一端具有沿其径向向外凸出的定位环；和/或，所述第一端的端面上构造有密封环槽，所述密封环槽内装设有密封圈，所述密封圈与所述滤纸杯的外缘抵接。

在一些实施方式中，所述环壁具有沿径向贯通其内外的缺口；和/或，所述底托上构造有用于容置所述滤纸杯的定位槽，所述定位槽的槽底壁上具有第一支撑凸起。

在一些实施方式中，所述离心柱管具有混合液容置腔，所述混合液容置腔内设有筛板。

在一些实施方式中，所述混合液容置腔的腔壁上设有多个第二支撑凸起，多个所述第二支撑凸起沿着所述离心柱管的周向间隔设置，所述筛板支撑于多个所述第二支撑凸起远离所述底托的端面上。

在一些实施方式中，处于所述筛板靠近所述底托一侧的所述混合液容置腔的腔体呈口径减缩的圆锥形。

在一些实施方式中，所述离心柱管的第二端为管口，所述管口处设有与之连接为一体的密封盖，所述混合液容置腔的腔壁上具有导气孔。

本实用新型提供的一种柱提法核酸提取装置，将核酸捕获滤纸设置于第一出液导流管与第二出液导流管之间，能够在对离心柱管内的混合液进行离心的过程中将混合液中的核酸部分捕获于核酸捕获滤纸之上，也即本实用新型中的技术方案可以使离心柱管内所有的混合液皆流过该滤纸，废液收集至废液管内，进而将混合液中的核酸充分捕获，实现对样本的充分利用，同时该技术方案中的滤纸组装处于离心柱管与底托之间，可以在其捕获核酸后将该滤纸卸除转移至后续的扩增部件中，极大程度地提升了柱提法提取核酸的效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的柱提法核酸提取装置的结构原理示意图(废液管未示出)；

图2为图1中的离心柱管的结构示意图；

图3为图2在另一视角下的立体结构示意图；

图4为图1中的滤纸杯的立体结构示意图；

图5为图1中的底托的立体结构示意图。

附图标记为：

1、离心柱管；11、第一出液导流管；12、定位环；13、第二支撑凸起；14、密封盖；141、内衬；15、导气孔；16、密封环槽；2、底托；21、第二出液导流管；22、缺口；23、第一支撑凸起；24、环壁；3、核酸捕获滤纸；5、滤纸杯；51、过流孔；6、密封圈；7、筛板。

具体实施方式

结合参见图1至图5所示，根据本实用新型的实施例，提供一种柱提法核酸提取装置，包括离心柱管1、底托2、核酸捕获滤纸3以及废液管(图中未示出)，离心柱管1具有第一出液导流管11，底托2可拆卸地连接于(具体例如螺纹连接)第一出液导流管11处，且核酸捕获滤纸3处于离心柱管1与底托2之间以能够捕获第一出液导流管11流出的混合液中的核酸，底托2上具有与第一出液导流管11连通的第二出液导流管21，废液管连接于第二出液导流管21上。前述的核酸捕获滤纸3具体可以为氨基修饰Whatman GF/D或者Whatman Fusion5。

该技术方案中，将核酸捕获滤纸3设置于第一出液导流管11与第二出液导流管21之间，能够在对离心柱管1内的混合液进行离心的过程中将混合液中的核酸部分捕获于核酸捕获滤纸3之上，也即本实用新型中的技术方案可以使离心柱管1内所有的混合液皆流过该滤纸，废液收集至废液管内，进而将混合液中的核酸充分捕获，实现对样本的充分利用，同时该技术方案中的滤纸组装处于离心柱管1与底托2之间，可以在其捕获核酸后将该滤纸卸除转移至后续的扩增部件中，极大程度地提升了柱提法提取核酸的效率。

在一些实施方式中，柱提法核酸提取装置还包括滤纸杯5，滤纸杯5支撑于核酸捕获滤纸3远离离心柱管1的一侧，且滤纸杯5上具有贯通离心柱管1及底托2的过流孔51，如此，混合液在流经滤纸后经由过流孔51被收集至废液管内。该技术方案中，滤纸杯5支撑于滤纸之下，在离心过程中能够对滤纸形成与混合液流向相反的支撑力，有效防止在离心过程中混合液的离心作用力对滤纸的损坏，进而杜绝混合液的漏液现象发生，进一步提升对样本的利用率，需要特别说明的是，由于该滤纸杯5的支撑加强作用，滤纸承力能力得到提升，能够让尽可能多的样本或试剂穿过滤纸，最大限度地利用滤纸对核酸的捕获能力，同时最大限度的冲刷掉残留在滤纸上的杂质。

在一个具体的实施例中，滤纸杯5为口大底小的杯形，杯形的口部朝向离心柱管1一侧，杯形的底壁朝向底托2一侧，核酸捕获滤纸3镶嵌于滤纸杯5中，且过流孔51构造于底壁上，杯形的结构能够将样本引导至滤纸处进行核酸捕获，此时的滤纸的尺寸可以被选择的相对较小，这利于后续工序中将其投入相应的PCR管中进一步处理。在一个具体的实现方式中，前述呈杯形的滤纸杯5，其上沿(也即杯口位置)内径为1.5mm～3.5mm，上沿外径为2.5mm～4mm。进一步的，参见图4所示，在一个具体的示例中，底壁上构造有人字形(使过流孔51具有三个)或者十字型(使过流孔51具有四个)的格栅，从而形成多个过流孔51。

参见图5所示，底托2具有朝向离心柱管1一侧延伸的环壁24，离心柱管1的第一端与环壁24之间螺纹连接，便于从两者之间将捕获核酸的滤纸取出，此时能够理解的，第一出液导流管11构造于第一端上。

在一些实施方式中，第一端具有沿其径向向外凸出的定位环12，该定位环12的位置与螺纹连接的旋合深度相匹配，能够避免螺纹过度旋紧而破坏滤纸杯，同时又能够保证最大限度的拧紧，避免提取过程中液体沿离心柱管侧壁漏液。

第一端的端面上构造有密封环槽16，密封环槽16内装设有密封圈6，密封圈6与滤纸杯5的外缘抵接，能够有效避免提取样本沿离心柱管壁侧漏，前述的密封圈具体可采用O型圈。

环壁24具有沿径向贯通其内外的缺口22，该缺口22可以设置对称的两个或者多个，便于注塑时的脱模，又有利于与提取柱管1的装配。

底托2上构造有用于容置滤纸杯5的定位槽，定位槽的槽底壁上具有第一支撑凸起23，多个第一支撑凸起23沿着周向间隔均匀地设置，能够防止液体残留在间隙之间。

能够理解的是，离心柱管1具有混合液容置腔，也即用于容置样本混合液的空间，前述的第一出液导流管11与其连通且处于其底部，混合液容置腔内设有筛板7，可过滤样本混合液中的大颗粒杂质，在一个具体的实施例中，筛板的孔径在2μm～30μm之间。参见图1所示，混合液容置腔的腔壁上设有多个第二支撑凸起13，多个第二支撑凸起13沿着离心柱管1的周向间隔设置，筛板7支撑于多个第二支撑凸起13远离底托2的端面上，在实际的应用过程中，筛板7例如放置于于第二支撑凸起13上即可，其四周与离心柱管1的管内壁之间过盈配合即可，可以灵活更换不同的过滤孔径的筛板，满足不同的使用工况。处于筛板7靠近底托2一侧的混合液容置腔的腔体呈口径减缩的圆锥形，以能够对混合液汇流引导。

在一些实施方式中，离心柱管1的第二端为管口，管口处设有与之连接为一体的密封盖14，可避免杂质进入离心柱管1内，混合液容置腔的腔壁上具有导气孔15，可平衡离心柱管1内的压力，提高核酸提取的稳定性。

该技术方案中的柱提法核酸提取装置结构简单、操作方便简易，滤纸捕获的核酸具有较高的富集率，能够满足对鼻咽拭子样本、环境样本如气溶胶、物表和水体样本、血液、尿液等大体积样本中核酸的提取及高灵敏分析的需要。

以下结合一具体的应用实例对本实用新型的装置的使用进行阐述。

具体为鼻咽拭子样本中病毒核酸的提取及检测

(1)拿到咽拭子样本之后，56℃灭活30min，完成灭活之后先3000g以下离心加速度下离心1min，将管壁的液体离心到管底，避免样本开盖溅射到管外。取500μl样本溶液与等体积2X裂解液混合，按预设比例加入，震荡混匀后静置5min裂解病毒颗粒，3000g以下离心加速度下离心1min，将管壁的液体离入管底，避免样本混合液开盖溅射到管外。

(2)将1.0ml混合液转到提取柱管1中，将提取柱管1(包含上文的柱提法核酸提取装置整体)置入离心机中，1000g离心2分钟，3000g再次离心1分钟，以确保样本全部进入废液管。移取0.5ml的清洗液到提取柱管1中，3000g离心1分钟，再次移取0.3ml的DEPC水到提取柱管1中，3000g离心2分钟，确保提取柱管1中没有溶剂残留。完成提取柱管1的清洗之后，从离心机中小心取出提取柱管1到离心管架中，而后转移到生物安全柜中。在生物安全柜中拧下底托2，将滤纸杯(也即前述的滤纸杯5及其上的核酸捕获滤纸3)倾倒入八连排管中，可通过指弹的方式将没有掉下来的滤纸杯弹入八连排管中。

转移完成滤纸之后，移取39μl预先配制的RT-PCR预混液，加入到八连排管中，离心之后震荡混匀，最后再次离心，将管壁的液体离入管底。

完成加液操作后上机，将加好扩增试剂的八连排管转移到荧光定量PCR仪中并压紧。擦拭并清理掉八连排管盖的杂物，确保八连排管盖清亮，以降低对荧光信号采集的干扰。

按如下温控循环设置RT-PCR温控程序：

第一步：反转录反应：

逆转录：52℃5min

扩增起始：95℃10sec

第二步：PCR反应(45个循环)：

变性：95℃5sec

退火及延伸：60℃30sec

编辑文件名，设置保存路径之后，启动PCR温控程序，获取荧光曲线，判读检测结果。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种柱提法核酸提取装置，其特征在于，包括离心柱管(1)、底托(2)、核酸捕获滤纸(3)以及废液管，所述离心柱管(1)具有第一出液导流管(11)，所述底托(2)可拆卸地连接于所述第一出液导流管(11)处，且所述核酸捕获滤纸(3)处于所述离心柱管(1)与所述底托(2)之间以能够捕获所述第一出液导流管(11)流出的混合液中的核酸，所述底托(2)上具有与所述第一出液导流管(11)连通的第二出液导流管(21)，所述废液管连接于所述第二出液导流管(21)上。

2.根据权利要求1所述的柱提法核酸提取装置，其特征在于，还包括滤纸杯(5)，所述滤纸杯(5)支撑于所述核酸捕获滤纸(3)远离所述离心柱管(1)的一侧，且所述滤纸杯(5)上具有贯通所述离心柱管(1)及底托(2)的过流孔(51)。

3.根据权利要求2所述的柱提法核酸提取装置，其特征在于，所述滤纸杯(5)为口大底小的杯形，所述杯形的口部朝向所述离心柱管(1)一侧，所述杯形的底壁朝向所述底托(2)一侧，所述核酸捕获滤纸(3)处于所述底壁朝向所述离心柱管(1)的一侧，且所述过流孔(51)构造于所述底壁上。

4.根据权利要求3所述的柱提法核酸提取装置，其特征在于，所述底托(2)具有朝向所述离心柱管(1)一侧延伸的环壁(24)，所述离心柱管(1)的第一端与所述环壁(24)之间螺纹连接，所述第一出液导流管(11)构造于所述第一端上。

5.根据权利要求4所述的柱提法核酸提取装置，其特征在于，所述第一端具有沿其径向向外凸出的定位环(12)；和/或，所述第一端的端面上构造有密封环槽(16)，所述密封环槽(16)内装设有密封圈(6)，所述密封圈(6)与所述滤纸杯(5)的外缘抵接。

6.根据权利要求4所述的柱提法核酸提取装置，其特征在于，所述环壁(24)具有沿径向贯通其内外的缺口(22)；和/或，所述底托(2)上构造有用于容置所述滤纸杯(5)的定位槽，所述定位槽的槽底壁上具有第一支撑凸起(23)。

7.根据权利要求1所述的柱提法核酸提取装置，其特征在于，所述离心柱管(1)具有混合液容置腔，所述混合液容置腔内设有筛板(7)。

8.根据权利要求7所述的柱提法核酸提取装置，其特征在于，所述混合液容置腔的腔壁上设有多个第二支撑凸起(13)，多个所述第二支撑凸起(13)沿着所述离心柱管(1)的周向间隔设置，所述筛板(7)支撑于多个所述第二支撑凸起(13)远离所述底托(2)的端面上。

9.根据权利要求8所述的柱提法核酸提取装置，其特征在于，处于所述筛板(7)靠近所述底托(2)一侧的所述混合液容置腔的腔体呈口径减缩的圆锥形。

10.根据权利要求8所述的柱提法核酸提取装置，其特征在于，所述离心柱管(1)的第二端为管口，所述管口处设有与之连接为一体的密封盖(14)，所述混合液容置腔的腔壁上具有导气孔(15)。