DE102016214909A1

DE102016214909A1 - Tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung und Verfahren zu deren Verwendung

Info

Publication number: DE102016214909A1
Application number: DE102016214909.1A
Authority: DE
Inventors: Abraham Oommen; Andrew Rush; Heather Piscatelli; Seth Lewin; Brandon Hatch
Original assignee: Stem Arts Projects LLC
Current assignee: Stem Arts Projects LLC
Priority date: 2015-08-11
Filing date: 2016-08-10
Publication date: 2017-02-16
Anticipated expiration: 2036-08-11
Also published as: WO2017027538A1; DE102016214909B4; US11667908B2; AU2016306451A1; JP2018523478A; EP3334825A1; JP6886965B2; AU2016306451B2; EP3334825A4; NZ740585A; US20180105809A1

Abstract

Eine tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung zur Nukleinsäure-Extraktion, aufweisend einen Griff, einen an dem Griff angebrachten Stab und eine an dem Stab angebrachte Spitze, wobei die Spitze zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert ist.

Description

HINTERGRUND
Verfahren zur Nukleinsäuren (z. B. Desoxyribonucleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure(RNA))-Extraktion umfassen im Allgemeinen vier gemeinsame Elemente: Zelllyse zur Freisetzung von Nukleinsäuren, Binden der Nukleinsäure an ein Nukleinsäure-bindendes Medium, Waschen der gebundenen Nukleinsäure, um andere zelluläre Komponenten von der gebundenen Nukleinsäure zu entfernen, und Elution (Freisetzung) der gebundenen Nukleinsäure von dem Nukleinsäure-bindenden Medium. Herkömmliche Nukleinsäure-Extraktion aus einer biologischen Probe wird mit Hilfe einer Vielzahl verschiedener Extraktionstechniken durchgeführt, einschließlich organischer Extraktion, magnetischer Trennung, Extraktion auf Siliciumdioxid-Basis und Anionen-Austausch. Diese Verfahren verwenden typischerweise diverse Gerätschaften, einschließlich Zentrifugen, Pipetten, Säulen und/oder andere Gerätschaften, welche technisches Fachwissen erfordern, um effektiv genutzt werden zu können. Weiterhin erfordern solche herkömmlichen Verfahren typischerweise in etwa zwischen 12 und 24 Schritte, die arbeitsintensiv sind, wodurch die Effizienz verringert wird.
Typischerweise bleibt das Nukleinsäure-bindende Medium stationär und hat die Form eines festen Mediums, wie zum Beispiel Siliciumdioxid-basierte Säulen und Anionenaustauschsäulen. Die biologische Probe wird mittels Pipetten oder anderen automatisierten Systemen auf das Nukleinsäure-bindende Medium aufgebracht. Als Nächstes werden Puffer entweder manuell oder mit Hilfe automatisierter Systeme auf das Medium aufgebracht um Nukleinsäuren zuerst zu binden und dann zu eluieren. Diese Verfahren verwenden üblicherweise Zentrifugen, um Nukleinsäure-Komponenten von den übrigen zellulären Komponenten zu trennen. Die Verwendung von Pipetten, Zentrifugen und anderen automatisierten Gerätschaften erfordert technische Expertise zu ihrem Betrieb und kann die Zeit, die benötigt wird, um Nukleinsäuren zu extrahieren, erhöhen. Verfahren zur Nukleinsäure-Extraktion, die solche Gerätschaften verwenden, sind nicht geeignet für die Nutzung in einem Feldszenario (z. B. auf einem Bauernhof, einer Ranch oder in einer Vor-Ort-Pflegeeinrichtung in einer unterentwickelten Region) und/oder durch eine Person mit wenig bis gar keiner technischen Ausbildung.
Ein anderes Nukleinsäure-Extraktionsverfahren verwendet magnetische Trennung, um die Notwendigkeit von Zentrifugen zur Trennung gebundener Nukleinsäuren von den anderen zellulären Komponenten zu beseitigen. Die bei derartigen Verfahren verwendeten magnetischen Kügelchen werden typischerweise in freier Form der Probe zugesetzt, wodurch die Verwendung eines Magneten oder einer anderen automatisierten Maschine erforderlich ist, um die Kügelchen durch eine erfahrene Person zu manövrieren und zu bergen. Des Weiteren ist dieses Verfahren zeitintensiv, was wiederum seinen weit verbreiteten Einsatz in einem Feldszenario durch eine Person ohne Fachwissen verhindert.
Da molekulare Diagnostik zunehmend an Popularität gewinnt, gibt es weltweit Bemühungen, die Beschränkungen der existierenden Nukleinsäure-Extraktionstechniken, insbesondere in Feldszenarien, zu eliminieren oder zu reduzieren, da die Vor-Ort-Extraktion Hürden für die nachfolgende Analyse verringern kann. Es ist daher wünschenswert, die Notwendigkeit von Fachwissen, die Verwendung von Spezialausrüstung und das stationäre Nukleinsäure-bindende Medium, das bei der Nukleinsäure-Extraktion verwendet wird, zu beseitigen, um die Nukleinsäure-Extraktion in einem Feldszenario oder Laboratorium zu ermöglichen. Ferner ist es wünschenswert, die Anzahl von Schritten zu reduzieren, die notwendig sind, um Nukleinsäuren zu extrahieren, um die Effizienz von Verfahren zur Nukleinsäure-Extraktion zu erhöhen.
ZUSAMMENFASSUNG
In einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung zur Nukleinsäure-Extraktion, aufweisend einen Griff, einen an dem Griff angebrachten Stab und eine an dem Stab angebrachte Spitze, wobei die Spitze zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert ist.
In einem anderen Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Nukleinsäure-Extraktion aus einer biologischen Probe aufweisend Nukleinsäure enthaltende Zellen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte (a) bis (f) aufweist: (a) Zugabe von Lysepuffer zu der biologischen Probe; (b) Zugabe von Bindepuffer zu dem in Schritt (a) erhaltenen Gemisch; (c) Eintauchen der Spitze einer tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in das in Schritt (b) erhaltene Gemisch; (d) Inkubieren der Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung in dem in Schritt (b) erhaltenen Gemisch; (e) Waschen der Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung mit Waschpuffer; (f) Eluieren von an die Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung gebundener Nukleinsäure mit einem Elutionspuffer.
In einem dritten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung einen tragbaren Nukleinsäure-Extraktions-Kit aufweisend eine tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; mindestens einen Lysepuffer; mindestens einen Bindepuffer; mindestens einen Waschpuffer; mindestens einen Elutionspuffer und mindestens drei Probenröhrchen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die zahlreichen Vorteile der vorliegenden Erfindung können unter Bezugnahme auf die begleitenden Abbildungen besser verstanden werden, in denen
eine tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung darstellt.
stellt eine tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung dar, welche Nukleinsäure-bindende Fasern aufweist.
stellt eine tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung dar, welche Nukleinsäure-bindende Kügelchen aufweist.
stellt eine tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung dar, welche Nukleinsäure-bindende Proteine aufweist.
stellt eine tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung dar, welche aus Glas ist und eine vergrößerte Oberfläche aufweist.
veranschaulicht ein Verfahren zum Extrahieren einer Nukleinsäure unter Verwendung der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung.
fasst die Konzentrationen [ng/μl] und die Reinheit [A260/280] von sechs genomischen DNA-Proben zusammen, welche mit der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung erhalten wurden.
veranschaulicht die Ergebnisse von PCR-Amplifikationen unter Verwendung genomischer DNA-Proben, welche mit der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung als DNA-Matrize erhalten wurden.
veranschaulicht die Ergebnisse von RCA unter Verwendung von genomischen DNA-Proben als Matrize, welche mit der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung extrahiert wurden.
zeigt einen tragbaren Nukleinsäure-Extraktions-Kit.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung. Die tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung weist einen Griff, einen Stab und eine Spitze auf. Typischerweise ist der Stab an dem Griff befestigt und die Spitze ist an dem Stab befestigt. Die Spitze ist zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff ”Bindung von Nukleinsäuren”, dass freie Nukleinsäuren, welche in Lösung vorliegen, direkt an die Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung gebunden werden können. ”Freie” Nukleinsäuren meint Nukleinsäuren, welche nicht innerhalb von Zellen vorkommen, sondern welche aus einer Zelle freigesetzt wurden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Begriff ”Bindung von Nukleinsäuren” auf molekulares Binden und umfasst kovalentes und nicht-kovalentes Binden von Nukleinsäuren an die Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung. Nicht-kovalente Wechselwirkungen, welche zur Bindung von Nukleinsäuren an Materialien wie Siliciumdioxid, Siliciumdioxid-basierte Materialien, Polystyrol und Glas, aber auch an Biomoleküle wie bestimmte Proteine beitragen können, umfassen elektrostatische Wechselwirkungen, wie beispielsweise ionische Wechselwirkungen und Wasserstoff-Brückenbindungen, und Van-der-Waals-Kräfte. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff ”Gemisch” eine Lösung, eine Suspension oder eine Mischung.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff ”zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert”, dass die Spitze entweder aus einem Material hergestellt ist, welches in der Lage ist, Nukleinsäuren zu binden, die in Lösung vorhanden sind, oder dass die Spitze Strukturen aufweist, welche in der Lage sind, Nukleinsäuren zu binden, die in Lösung vorhanden sind. Diese Strukturen können aus einem Nukleinsäure-bindenden Material (Nukleinsäure-bindendes Medium) wie beispielsweise Glas, Polystyrol, Siliciumdioxid oder aus Siliciumdioxid-basierten Materialien hergestellt werden, und können zusätzlich so geformt sein, dass die Nukleinsäure-bindende Oberfläche der Spitze vergrößert ist. Zum Beispiel kann die Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung Fasern aufweisen wie z. B. Polystyrol-Fasern und Siliciumdioxid-Fasern, oder Kügelchen wie zum Beispiel Polystyrol-Kügelchen, Siliciumdioxid-Kügelchen und Glas-Kügelchen. Die Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung kann auch zumindest ein Nukleinsäure-bindendes Protein wie z. B. Streptavidin aufweisen.
In bestimmten Ausführungsformen weist die tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung ein Nukleinsäure-bindendes Medium auf, welches an der Spitze angebracht ist, wobei die Spitze zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert ist.
In bestimmten Ausführungsformen ist die Spitze aus einem Material, welches in der Lage ist, Nukleinsäuren zu binden und/oder die Spitze weist mindestens eine Struktur auf, welche zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert ist.
In bestimmten Ausführungsformen ist die Spitze aus einem Material, welches ausgewählt ist aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Holz, Kunststoff, Polystyrol, funktionalisiertem Polystyrol, Glas und Siliciumdioxid-basiertem Material.
In bestimmten Ausführungsformen sind der Griff, der Stab und die Spitze einstückig ausgebildet. In bestimmten solchen Ausführungsformen sind der Griff, der Stab und die Spitze aus einem Material, welches ausgewählt ist aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Holz, Kunststoff, Polystyrol, funktionalisiertem Polystyrol, Glas und Siliciumdioxid-basiertem Material. Insbesondere können der Griff, der Stab und die Spitze aus Glas sein.
In bestimmten Ausführungsformen sind die Spitze und gegebenenfalls der Griff und/oder der Stab aus Glas, wobei die Spitze und gegebenenfalls der Griff und/oder der Stab sandgestrahlt sind. Sandstrahlen erhöht die Oberfläche der Spitze und gegebenenfalls des Griffs und/oder des Stabs und erhöht dadurch die Oberfläche, welche durch Nukleinsäuren gebunden werden kann.
In bestimmten Ausführungsformen ist das Material, welches in der Lage ist, Nukleinsäuren zu binden, ausgewählt aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Polystyrol, funktionalisiertem Polystyrol, Glas und Siliciumdioxid-basiertem Material.
In bestimmten Ausführungsformen ist die mindestens eine Struktur, welche zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus mindestens einer Faser, mindestens einem Kügelchen, mindestens einem Protein und jeder beliebigen Kombination hiervon.
In bestimmten Ausführungsformen ist die mindestens eine Faser ausgewählt aus einer Siliciumdioxid-Faser, einer Polystyrol-Faser und einer Kombination hiervon.
In bestimmten Ausführungsformen ist das mindestens eine Kügelchen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Siliciumdioxid-Mikrokügelchen, einem Siliciumdioxid-Nanokügelchen, einem Polystyrol-Mikrokügelchen, einem Polystyrol-Nanokügelchen, einem sandgestrahlten Glas-Kügelchen und jeder beliebigen Kombination hiervon.
Im Gebrauch wird die Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung in ein erstes Probenröhrchen eingeführt, welches eine biologische Probe enthält, die freie Nukleinsäuren aufweist, d. h. Nukleinsäuren, welche nicht innerhalb einer Zelle vorliegen. Typischerweise wird eine biologische Probe, welche Nukleinsäure enthaltende Zellen aufweist, zuerst mit einem Lysepuffer behandelt, um Zelllyse und Nukleinsäure-Freisetzung in die Probenlösung zu ermöglichen, um ein Gemisch zu bilden. Nach der Lysepuffer-Zugabe wird die Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung in das Gemisch getaucht. Die Spitze wird dann in dem Gemisch inkubiert, um das Binden von Nukleinsäuren an die Spitze zu ermöglichen. Nach der Inkubation wird die Spitze mit an ihrer Oberfläche gebundenen Nukleinsäuren aus dem ersten Probenröhrchen entnommen und in ein zweites Probenröhrchen eingeführt, welches Waschpuffer enthält, um die Nukleinsäuren, welche an die Spitze gebunden sind, zu waschen. Die Spitze mit den an ihrer Oberfläche gebundenen, gewaschenen Nukleinsäuren wird dann für die Elution in ein drittes Probenröhrchen, welches Elutionspuffer enthält, überführt, d. h. um die Freisetzung der gebundenen Nukleinsäuren von der Spitze in den Elutionspuffer zu ermöglichen. Die eluierten Nukleinsäuren können des Weiteren analysiert werden.
Somit betrifft die vorliegende Erfindung in einem zweiten Aspekt ein Verfahren zur Nukleinsäure-Extraktion aus einer biologischen Probe aufweisend Nukleinsäure enthaltende Zellen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: (a) Zugabe von Lysepuffer zu der biologischen Probe; (b) Zugabe von Bindepuffer zu dem in Schritt (a) erhaltenen Gemisch; (c) Eintauchen der Spitze einer tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in das in Schritt (b) erhaltene Gemisch; (d) Inkubieren der Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung in dem in Schritt (b) erhaltenen Gemisch; (e) Waschen der Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung mit Waschpuffer und (f) Eluieren von an die Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung gebundenen Nukleinsäure mit einem Elutionspuffer.
In bestimmten Ausführungsformen weist das Verfahren des Weiteren den Schritt der Zugabe von Ethanol zu der biologischen Probe vor oder während Schritt (a) und/oder zu dem in Schritt (a) erhaltenen Gemisch vor oder während Schritt (b) und/oder zu dem in Schritt (b) erhaltenen Gemisch vor oder während Schritt (c) oder vor oder während Schritt (d) auf.
In bestimmten Ausführungsformen ist der Lysepuffer ein wässriger Puffer, welcher TRIS-Hydrochlorid aufweist; ist der Bindepuffer ein wässriger Puffer, welcher Natriumhypochlorit und Glycinhydrochlorid aufweist und einen pH-Wert von etwa 2,0 bis 4,0, vorzugsweise von etwa 3,0 hat; ist der Waschpuffer ein wässriger Puffer, welcher Glycinhydrochlorid und Ethanol aufweist; und ist der Elutionspuffer ein wässriger Puffer, welcher TRIS-Hydrochlorid aufweist und einen pH-Wert von etwa 7,0 bis etwa 10,0, vorzugsweise von etwa 8,8 hat.
In bestimmten solchen Ausführungsformen ist der Lysepuffer eine wässrige Lösung von TRIS-Hydrochlorid, welche wahlweise des Weiteren zumindest eine Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lysozym, Proteinase K, Natriumhydroxid und jede beliebige Kombination hiervon aufweist; ist der Bindepuffer ein Gemisch aus wässrigem Natriumhypochlorit und wässrigem Glycinhydrochlorid mit einem pH von etwa 2,0 bis 4,0, vorzugsweise von etwa 3,0; ist der Waschpuffer ein Gemisch aus wässrigem Glycinhydrochlorid und wässrigem Ethanol; und ist der Elutionspuffer wässriges TRIS-Hydrochlorid mit einem pH von etwa 7,0 bis etwa 10,0, vorzugsweise von etwa 8,8.
In bestimmten Ausführungsformen ist der Lysepuffer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem wässrigen Puffer aufweisend von 0,2 bis 5%, vorzugsweise etwa 1% (v/v) Triton X-100, einem wässrigen Puffer aufweisend von 2 bis 50 millimolar, vorzugsweise von etwa 10 millimolar TRIS-Hydrochlorid, einem wässrigen Puffer mit einem pH-Wert von etwa 5,5 bis etwa 7,5, vorzugsweise von etwa 6,5, aufweisend Ethylendiamintetraessigsäure, und jeder beliebigen Kombination hiervon; ist der Bindepuffer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem wässrigen Puffer mit einem pH-Wert von etwa 2,0 bis etwa 4,0, vorzugsweise von etwa 3,0, aufweisend Natriumhypochlorit und Glycinhydrochlorid, einem wässrigen Puffer mit einem pH-Wert von 3,6 bis 5,6 aufweisend TRIS-Hydrochlorid und Natriumacetat/Essigsäure, einem wässrigen Puffer mit pH-Wert von 3,0 bis 6,2 aufweisend Natriumcitrat/Citronensäure, einem wässrigen Puffer aufweisend Natriumperchlorat, einem wässrigen Puffer aufweisend Natriumnitrat, einem wässrigen Puffer aufweisend 4 bis 5 molar Natriumchlorid, einem wässrigen Puffer aufweisend 4 bis 5 molar Kaliumchlorid, einem wässrigen Puffer aufweisend 4 bis 6 molar Guanidinhydrochlorid, einem wässrigen Puffer aufweisend 4 bis 6 molar Guanidinthiocyanat, einem wässrigen Puffer aufweisend 4 bis 6 molar Iodid, einem wässrigen Puffer aufweisend 4 bis 6 molar Harnstoff, und jeder beliebigen Kombination hiervon; ist der Waschpuffer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem wässrigen Puffer aufweisend von 5 bis 7, vorzugsweise 6 molar Natriumperchlorat, einem wässrigen Puffer aufweisend von 5 bis 7, vorzugsweise 6 molar Natriumnitrat, einem wässrigen Puffer aufweisend von 4 bis 5 molar Natriumchlorid, einem wässrigen Puffer aufweisend von 4 bis 5 molar Kaliumchlorid, einem wässrigen Puffer aufweisend von 4 bis 6 molar Guanidinhydrochlorid, einem wässrigen Puffer aufweisend von 4 bis 6 molar Guanidinthiocyanat, einem wässrigen Puffer aufweisend von 4 bis 6 molar Iodid, einem wässrigen Puffer aufweisend von 4 bis 6 molar Harnstoff, einem wässrigen Puffer aufweisend von 100 bis 300 millimolar, vorzugsweise etwa 200 millimolar Glycinhydrochlorid, und jeder beliebigen Kombination hiervon, und/oder ist der Elutionspuffer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus ultrareinem Wasser, einem wässrigen Puffer mit einem pH-Wert von 7,4 bis 9 aufweisend TRIS-Hydrochlorid, einem wässrigen Puffer aufweisend von 0,05 bis 0,2 millimolar, vorzugsweise etwa 0,1 millimolar Ethylendiamintetraessigsäure, und jeder beliebigen Kombination hiervon.
In bestimmten solchen Ausführungsformen ist der Lysepuffer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 0,2 bis 5%, vorzugsweise etwa 1% (v/v) Triton X-100 in Wasser, wässrigem 2 bis 50 millimolarem, vorzugsweise etwa 10 millimolarem TRIS-Hydrochlorid, wässriger Ethylendiamintetraessigsäure mit einem pH-Wert von etwa 5,5 bis etwa 7,5, vorzugsweise von etwa 6,5, wobei der Lysepuffer in jedem Fall wahlweise des Weiteren zumindest eine Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lysozym, Proteinase K, Natriumhydroxid und jeder beliebigen Kombination hiervon aufweist; ist der Bindepuffer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Gemisch von wässrigem Natriumhypochlorit und wässrigem Glycinhydrochlorid mit einem pH von etwa 2,0 bis etwa 4,0, vorzugsweise von etwa 3,0, einem Gemisch aus wässrigem TRIS-Hydrochlorid und wässrigem Natriumacetat/Essigsäure mit einem pH von 3,6 bis 5,6, wässrigem Natriumcitrat/Citronensäure mit einem pH von 3,0 bis 6,2, wässrigem Natriumperchlorat, wässrigem Natriumnitrat, wässrigem 4 bis 5 molarem Natriumchlorid, wässrigem 4 bis 5 molarem Kaliumchlorid, wässrigem 4 bis 6 molarem Guanidinhydrochlorid, wässrigem 4 bis 6 molarem Guanidinthiocyanat, wässrigem 4 bis 6 molarem Iodid, wässrigem 4 bis 6 molarem Harnstoff und jeder beliebigen Kombination hiervon; ist der Waschpuffer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus wässrigem 5 bis 7, vorzugsweise 6 molarem Natriumperchlorat, wässrigem 5 bis 7, vorzugsweise 6 molarem Natriumnitrat, wässrigem 4 bis 5 molarem Natriumchlorid, wässrigem 4 bis 5 molarem Kaliumchlorid, wässrigem 4 bis 6 molarem Guanidinhydrochlorid, wässrigem 4 bis 6 molarem Guanidinthiocyanat, wässrigem 4 bis 6 molarem Iodid, wässrigem 4 bis 6 molarem Harnstoff, wässrigem 100 bis 300 millimolarem, vorzugsweise etwa 200 millimolarem Glycinhydrochlorid, und jeder beliebigen Kombination hiervon; und/oder ist der Elutionspuffer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus ultrareinem Wasser, wässrigem TRIS-Hydrochlorid mit einem pH von 7,4 bis 9, wässriger 0,05 bis 0,2 millimolarer, vorzugsweise etwa 0,1 millimolarer Ethylendiamintetraessigsäure, und jeder beliebigen Kombination hiervon.
In bestimmten Ausführungsformen weist der Lysepuffer mindestens eine Substanz auf, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Lysozym, Proteinase K, Natriumhydroxid und jeder beliebigen Kombination hiervon.
In einem dritten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung einen tragbaren Nukleinsäure-Extraktions-Kit, aufweisend: eine tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; mindestens einen Lysepuffer; mindestens einen Bindepuffer; mindestens einen Waschpuffer; mindestens einen Elutionspuffer; und mindestens drei Probenröhrchen.
In bestimmten Ausführungsformen weist der Kit des Weiteren Ethanol auf.
Vorzugsweise beinhaltet der Kit mindestens 50 tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtungen, mindestens 150 Kit Probenröhrchen und eine erste Flasche enthaltend ein Volumen an Lysepuffer um mindestens 50 Proben zu lysieren, eine zweite Flasche enthaltend ein Volumen an Bindepuffer um Nukleinsäuren von mindestens 50 Proben zu binden, eine dritte Flasche enthaltend ein Volumen an Waschpuffer um mindestens 50 Proben zu waschen, und eine vierte Flasche enthaltend ein Volumen an Elutionspuffer, um Nukleinsäuren von mindestens 50 Proben zu eluieren.
stellt eine tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung 100 dar. Die tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung 100 weist einen Griff 101, einen Stab 102 und eine Spitze 103 auf, wie in dargestellt. Die Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung 100 kann des Weiteren mindestens eine Struktur 104 aufweisen, welche zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert ist, wie in dargestellt. Der Griff 101 befindet sich proximal auf der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung 100. Ein distales Ende 110 des Griffs 101 kann in mechanischer Kommunikation mit einem proximalen Ende 111 des Stabs 102 stehen. Der Griff 101 kann aus dem proximalen Ende 111 des Stabs 102 geformt sein, wo der Griff 101 und der Stab 102 einstückig ausgebildet sind. Der Griff 101 kann eine geometrische Form, wie eine Kugel, ein Ellipsoid oder ein Quader, sein. Der Griff 101 kann aus einem nicht-reaktiven Material, wie Holz oder Kunststoff (beispielsweise Polypropylen) hergestellt sein. Der Griff 101 kann aus einem Material gemacht sein, welches Nukleinsäuren bindet, wie Polystyrol, funktionalisiertes Polystyrol (z. B. mit Fluorwasserstoffsäure funktionalisiert), Glas oder einem Siliciumdioxid-basierten Material. Vorzugsweise ist der Griff 101 ein Material, welches Nukleinsäuren bindet, wenn der Griff 101 und der Stab 102 einstückig ausgebildet sind.
Der Stab 102 der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung 100 ist distal zu dem Griff 101. Der Stab 102 kann eine geometrische Form sein, wie ein Quader, ein Zylinder oder ein dreieckiges Prisma. Vorzugsweise hat der Stab 102 eine zylindrische Form. Der Stab 102 hat eine Länge, welche die Tragbarkeit der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung 100 erlaubt, wie zum Beispiel von 1 bis 20, insbesondere von 2 bis 15, insbesondere von 3 bis 10, insbesondere von etwa 5 cm Länge. Der Stab 102 hat einen Durchmesser, der die Tragbarkeit der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung 100 erlaubt, wie zum Beispiel von 2 bis 4 mm. Der Stab 102 kann aus einem nicht-reaktiven Material, wie zum Beispiel Holz oder Kunststoff (z. B. Polypropylen) gemacht sein. Der Stab 102 kann aus einem Material gemacht sein, welches Nukleinsäuren bindet, wie z. B. aus Polystyrol, funktionalisiertem Polystyrol (z. B. mit Fluorwasserstoffsäure funktionalisiert), Glas oder einem Siliciumdioxid-basierten Material.
Die Spitze 103 ist distal zu dem Stab 102 der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung 100 und ist zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert. Die Spitze 103 kann in mechanischer Verbindung mit dem Stab 102 stehen. Die Spitze 103 kann von dem distalen Ende des Stabs 102 gebildet sein, wodurch sie an den Stab 102 angrenzt, wobei die Spitze 103 und der Stab 102 einstückig ausgebildet sind. Die Spitze 103 kann eine geometrische Form sein, wie eine Kugel, ein Zylinder oder ein Quader. Die Spitze 103 kann eine ähnliche oder dieselbe geometrische Form wie der Stab 102 aufweisen. Die Spitze 103 kann aus einem nicht-reaktiven Material, wie Holz oder Kunststoff (beispielsweise Polypropylen) gemacht sein.
Alternativ kann die Spitze 103 aus einem Material gemacht sein, welches Nukleinsäuren bindet, wie z. B. aus Polystyrol, funktionalisiertem Polystyrol (z. B. mit Fluorwasserstoffsäure funktionalisiert), Glas oder einem Siliciumdioxid-basierten Material, insbesondere wenn die tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung 100 nicht mindestens eine Struktur 104 aufweist, welche zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert ist, wie in gezeigt. Wenn die tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung 100 nicht mindestens eine Struktur 104 aufweist, welche zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert ist, ist die Spitze 103 aus einem Material gemacht, welches in der Lage ist, Nukleinsäuren zu binden. Die Spitze 103 kann eine verglichen mit der perfekten geometrischen Form vergrößerte Oberfläche aufweisen, wie z. B. durch Sandstrahlen bereitgestellt, um die Nukleinsäure-Bindung zu erleichtern, wie in dargestellt.
Die mindestens eine Struktur 104, welche zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert ist, kann sich auf der Spitze 103 der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung 100 befinden. Mindestens eine Struktur 104, welche zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert ist, kann aus einem Nukleinsäure-bindenden Medium gemacht sein, wie zum Beispiel Polystyrol, Siliciumdioxid, einem Siliciumdioxid-Derivat, Sliciumoxid oder einem Anionenaustauschermaterial, welches die Nukleinsäuren von Interesse bindet. Die Struktur 104 kann ein Nukleinsäure-bindendes Medium in physische Form einer Faser, eines Kügelchens oder eines Proteins sein. Die mindestens eine Struktur 104, welche ein Nukleinsäure-bindendes Medium ist, kann des Weiteren eine komplementäre Nukleinsäure-Sequenz sein, welche durch Derivatisierung an die Spitze 103 angebracht ist und welche komplementär zu einer bestimmten Nukleinsäure-Sequenz in der biologischen Probe ist.
Wenn die mindestens eine Struktur 104, welche zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert ist, eine Struktur ist, welche in Kontakt mit der Spitze 103 steht, kann die Struktur Fasern, Kügelchen oder Protein sein. Die Struktur kann an die Spitze mit einem Klebstoff, welcher für Proteine nicht inhibierend ist, angebracht sein. Die Struktur kann sich von der Spitze 103 nach außen erstrecken. veranschaulicht Strukturen 104, welche zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert sind, und die physische Form von Fasern haben, wobei die Fasern Siliciumdioxid oder Polystyrol sein können. veranschaulicht Strukturen 104, welche zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert sind und die physische Form von Kügelchen aufweisen. Die Kügelchen können Siliciumdioxid-Mikrokügelchen, Siliciumdioxid-Nanokügelchen, Polystyrol-Mikrokügelchen, Polystyrol-Nanokügelchen oder sandgestrahlte Glas-Kügelchen sein. veranschaulicht Strukturen 104, welche zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert sind, die Proteine sind. Wenn die Struktur ein Protein ist, kann die Nukleinsäure biotinyliert werden, um die Bindung an das Protein zu erhöhen. Wenn zum Beispiel das Protein Streptavidin ist, ist die Nukleinsäure zur Bindung an das Protein biotinyliert.
veranschaulicht ein Verfahren 200 zur Nukleinsäure-Extraktion aus einer biologischen Probe. Die biologische Probe kann Blut, Muskelgewebe, Plasma, Samen, Zellen, Wangenabstriche, Nasenabstriche, Haarfollikel, Pufferwaschung von einer biologischen Probe und konservierten biologischen Proben, einschließlich gefrorener Proben, sein. In 201 wird die biologische Probe enthaltend Nukleinsäuren behandelt, um Nukleinsäuren zu extrahieren. Die Behandlung umfasst das Überführen der biologischen Probe in ein erstes Probenröhrchen, welches Lysepuffer enthält, welcher zu Zelllyse konfiguriert ist. Das erste Probenröhrchen ist konfiguriert, um Flüssigkeiten aufzunehmen, und ist aus einem nicht-reaktiven Material gemacht, wie zum Beispiel aus Glas, Kunststoff, Metall, Polypropylen oder Keramik. Der Lysepuffer ist zur Lyse von Zellen in der biologischen Probe konfiguriert. Der Lysepuffer kann zum Beispiel 1% Triton X-100 (Volumen Triton X-100/Volumen Wasser) wässriges 10 millimolares (mM) TRIS-Hydrochlorid (TRIS-HCl), oder wässrige 1 mM Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) mit einem pH von ungefähr 6,5, sowie Kombinationen hiervon sein. Der Lysepuffer kann des Weiteren ein Lysozym, Proteinase K, oder ein anderes basisches Reagenz (z. B. Natriumhydroxid) enthalten, welches Zellwandmaterial verdaut und bei der Freisetzung von Nukleinsäuren hilft. Der Lysepuffer wird vorzugsweise in einem Volumen, welches in etwa gleich dem Volumen der biologischen Probe ist, zugegeben. Die Behandlung kann des Weiteren das Umdrehen des ersten Probenröhrchens umfassen, um den Lysepuffer mit der biologischen Probe zu mischen. Wenn die biologische Probe strapazierfähiges Gewebe, wie zum Beispiel Muskelgewebe, Ohrknorpel, Schwanzabschnitte oder Haarfollikel umfasst, kann die Behandlung des Weiteren die Inkubation des ersten Probenröhrchens bei einer Temperatur von 37 bis 95 Grad Celsius für eine gewisse Zeitspanne, wie zum Beispiel von 2 Minuten bis 3 Stunden, umfassen. Wenn ein basisches Reagenz, wie zum Beispiel Natriumhydroxid, in dem Lysepuffer verwendet wird, kann die Behandlung des Weiteren die Neutralisierung des Puffers mit dem gleichen Volumen an Säure, wie zum Beispiel Salzsäure, umfassen.
In 202 bindet die Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung, wie zuvor im Zusammenhang mit beschrieben, eine Nukleinsäure in der behandelten biologischen Probe. Das Binden umfasst die Zugabe eines Bindepuffers zu der behandelten biologischen Probe in dem ersten Probenröhrchen. Der Bindepuffer ist konfiguriert, um die Bindung von Nukleinsäuren an die Spitze und/oder an die Nukleinsäure-bindenden Strukturen der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung zu erleichtern, und kann ein Acetat-Puffer oder ein Citrat-Puffer sein, kann zumindest ein Salz aufweisen, kann zumindest ein chaotropes Salz aufweisen, kann Biotin und Reagenzien, welche zur Biotinylierung von Nukleinsäuren konfiguriert sind, aufweisen, sowie jede beliebige Kombination hiervon. Wenn zum Beispiel die Spitze und/oder die Nukleinsäure-bindende Struktur der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung aus Glas oder aus einem Siliciumdioxid-basierten Material gemacht ist, und wenn die biologische Probe Vollblut ist, kann der Bindepuffer wie folgt sein: Ein Gemisch aus wässrigem 6 molarem (M) Natriumperchlorat und wässrigem 200 millimolarem (mM) Glycinhydrochlorid mit einem pH von etwa 3. Als weiteres Beispiel kann ein Acetat-Bindepuffer ein Gemisch aus wässrigem 50 mM TRIS-Hydrochlorid (TRIS-HCl) und wässrigem Natriumacetat/Essigsäure mit einem pH von etwa 3,6 bis 5,6 sein; kann ein Citrat-Puffer wässriges Natriumcitrat/Citronensäure mit einem pH von etwa 3,0 bis 6,2 sein; kann ein Salz-Bindepuffer wässriges 6 molares Natriumperchlorat, wässriges 6 molares Natriumnitrat, wässriges 4–5-molares Natriumchlorid, oder wässriges 4–5 molares Kaliumchlorid, wässriges Natriumiodid, wässriges Kaliumchlorid, wässriges Guanidinhydrochlorid, und wässriges Guanidinthiocyanat sein; kann ein chaotropes Salz-Bindepuffer wässriges 4–6 M Guanidinhydrochlorid, wässriges 4–6 M Guanidinthiocyanat, wässriges 4–6 M Iodid, oder wässriges 4–6 M Harnstoff und Kombinationen hiervon sein. Der Bindepuffer wird in einem Volumen zugesetzt, welches vorzugsweise in etwa 2,5 mal dem Volumen der biologischen Probe ist.
Die Nukleinsäure-Bindung umfasst des Weiteren das In-Kontakt-Bringen der Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung mit dem ersten Probenröhrchen, wobei das In-Kontakt-Bringen die Bewegung der Spitze in einem beliebigen Muster, wie zum Beispiel einer ringförmigen Bewegung (Umrühren) in dem ersten Probenröhrchen umfassen kann. Wenn die biologische Probe Vollblut oder Muskelgewebe ist, kann die Bindung bei Raumtemperatur (von 18 bis 30 Grad Celsius) durchgeführt werden.
In 203 wird die Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung in der biologischen Probe inkubiert, zu welcher Lysepuffer und Bindepuffer zugegeben wurde, um die Bindung von Nukleinsäuren an die Spitze zu ermöglichen. Die Inkubation umfasst vorzugsweise die Zugabe eines Volumens von 70%-igem Ethanol (Volumen Ethanol/Volumen Wasser) zu dem ersten Probenröhrchen, welches in etwa 2,5 mal dem Volumen der biologischen Probe entspricht, und das In-Kontakt-Bringen der Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung mit dem ersten Probenröhrchen. Die Inkubation kann des Weiteren die Inkubation der Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung, an welche Nukleinsäure gebunden ist, in dem ersten Probenröhrchen bei Raumtemperatur für mindestens 10 Minuten umfassen.
In 204 wird die Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung mit daran gebundenen Nukleinsäuren gewaschen. Das Waschen umfasst das In-Kontakt-Bringen der Spitze mit daran gebundenen Nukleinsäuren mit einem Waschpuffer in einem zweiten Probenröhrchen. Das zweite Probenröhrchen ist zur Aufnahme von Flüssigkeiten konfiguriert und ist aus einem nicht-reaktiven Material, wie Glas, Kunststoff, Metall, Polypropylen oder Keramik gemacht. Der Waschpuffer ist konfiguriert, um Nukleinsäure zu waschen, um zelluläre Komponenten außer Nukleinsäure zu entfernen. Der Waschpuffer kann ein Salz, ein chaotropes Salz und Kombinationen hiervon aufweisen. Der Waschpuffer kann des Weiteren einen Chelatbildner, wie zum Beispiel Styrol-Divinylbenzol-Copolymer, welches gepaarte Iminodiacetat-Ionen aufweist, aufweisen. Der Waschpuffer kann zum Beispiel wie folgt sein: Ein Salzwaschpuffer kann wässriges 6 M Natriumperchlorat, wässriges 6 M Natriumnitrat, wässriges 4–5 M Natriumchlorid, oder wässriges 4–5 M Kaliumchlorid sein; ein chaotropes Salz-Waschpuffer kann wässriges 4–6 M Guanidinhydrochlorid, wässriges 4–6 M Guanidinthiocyanat, wässriges 4–6 M Iodid, oder wässriges 4–6 M Harnstoff sein. Wenn die biologische Probe Rinderblut ist und die Spitze und/oder die Nukleinsäure-bindende Struktur Glas oder ein Siliciumdioxid-basiertes Material sind, kann der Waschpuffer ein Gemisch von wässrigem 200 mM Glycinhydrochlorid in einem Volumen von etwa 2 mal dem Volumen der biologischen Probe, in etwa 70% wässriges Ethanol (Volumen Ethanol/Volumen an Wasser) in einem Volumen von etwa 2,5 mal dem Volumen der biologischen Probe, und Kombinationen hiervon aufweisen. Das Waschen kann des Weiteren die Inkubation der Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung in dem zweiten Probenröhrchen für etwa 5 bis 10 Minuten umfassen. Das Waschen kann des Weiteren die Wiederholung des Waschens umfassen.
In 205 wird die an die Spitze und/oder das Nukleinsäure-Bindemedium der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung gebundene Nukleinsäure eluiert. Das Eluieren umfasst das In-Kontakt-Bringen der Spitze mit daran gebundenen Nukleinsäuren mit einem Elutionspuffer in einem dritten Probenröhrchen. Das dritte Probenröhrchen ist zur Aufnahme von Flüssigkeiten konfiguriert und besteht aus einem nicht-reaktiven Material, wie Glas, Kunststoff, Metall, Polypropylen oder Keramik. Der Elutionspuffer ist zum Eluieren der an die Spitze gebundenen Nukleinsäure in den Elutionspuffer, d. h. zur Erleichterung der Freisetzung der gebundenen Nukleinsäuren von der Spitze in den Elutionspuffer, konfiguriert. Der Elutionspuffer kann eine neutrale Lösung mit neutralem pH (von pH 7 bis 8) (z. B. ultrareines Wasser), wässriges 1 mM TRIS-HCl mit einem pH von 7,4 bis 9,0, oder wässriges 0,1 mM EDTA, sowie Kombinationen hiervon sein. Das Eluieren kann des Weiteren die Inkubation der Spitze in dem dritten Probenröhrchen bei von 37 bis 95 Grad Celsius für etwa 10 Minuten umfassen.
In 206 wird die eluierte Nukleinsäure analysiert. Die Analyse kann quantitative und qualitative Analysen, wie zum Beispiel Absorptionsanalyse, Polymerase-Kettenreaktion(PCR)-Amplifikation wahlweise gefolgt von Gelelektrophorese, und Rolling Circle-Amplifikation wahlweise gefolgt von Gelelektrophorese umfassen.
stellt einen Nukleinsäure-Extraktions-Kit 400 dar. Die tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung kann Teil eines Nukleinsäure-Extraktions-Kits 400 sein, welcher in dem Gebiet nahe der Quelle der biologischen Probe (z. B. Rind, Schwein, Geflügel) oder in einem Labor verwendet werden kann. Der Nukleinsäure-Extraktions-Kit 400 umfasst zumindest eine Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung 100, zumindest einen Lysepuffer 402, zumindest einen Bindepuffer 404, zumindest einen Waschpuffer 406, zumindest einen Elutionspuffer 408, und gegebenenfalls Ethanol 410, und zumindest drei Kit-Probenröhrchen 411. Die Puffer werden typischerweise in separaten Flaschen 401, 403, 405, 407 und gegebenenfalls Ethanol in einer fünften Flasche 409 bereitgestellt. Der tragbare Nukleinsäure-Extraktions-Kit weist wahlweise des Weiteren einen Behälter 412 auf. Der Nukleinsäure-Extraktions-Kit 400 umfasst vorzugsweise mindestens 50 tragbare Nukleinsäure-Extraktions-Vorrichtungen, mindestens 150 Kit-Probenröhrchen, eine erste Flasche mit einem Volumen an Lysepuffer, um mindestens 50 biologische Proben zu behandeln, eine zweite Flasche mit einem Volumen an Bindepuffer, um Nukleinsäuren von mindestens 50 biologischen Proben zu binden, eine dritte Flasche mit einem Volumen an Waschpuffer, um mindestens 50 biologische Proben zu waschen, und eine vierte Flasche mit einem Volumen an Elutionspuffer, um Nukleinsäuren von mindestens 50 biologischen Proben zu eluieren.
Die tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung 100 in dem Nukleinsäure-Extraktions-Kit 400 kann in ein Material (nicht dargestellt) gewickelt werden, wie zum Beispiel eine Polymerhülle, Papier oder eine Aluminiumfolie, um zu verhindern, dass atmosphärische Verunreinigungen in Berührung mit der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung kommen.
Die erste Flasche 401 besteht aus einem nicht-reaktiven Material wie Glas, Kunststoff, Metall, Polypropylen oder Keramik. Die erste Flasche 401 ist konfiguriert, um Flüssigkeiten zu halten, wenn sie umgedreht wird, wie zum Beispiel durch eine Kappe, einen Gummistopfen, eine Schraubkappe oder ein Tropfrohr. Die erste Flasche 401 kann flexibel sein und kann dazu konfiguriert sein, den Lysepuffer 401 abzugeben, zum Beispiel über eine Yorker-Spitze durch Zusammendrücken der ersten Flasche.
Die zweite Flasche 403 besteht aus einem nicht-reaktiven Material wie Glas, Kunststoff, Metall, Polypropylen oder Keramik. Die zweite Flasche 403 ist konfiguriert, um Flüssigkeiten zu halten, wenn sie umgedreht wird, beispielsweise durch eine Kappe, einen Gummistopfen, eine Schraubkappe oder ein Tropfrohr. Die zweite Flasche 403 kann flexibel sein und dazu konfiguriert sein, den Bindepuffer 403 abzugeben, beispielsweise durch eine Yorker-Spitze durch Zusammendrücken der zweiten Flasche.
Die dritte Flasche 405 besteht aus einem nicht-reaktiven Material wie Glas, Kunststoff, Metall, Polypropylen oder Keramik. Die dritte Flasche 405 ist konfiguriert, um Flüssigkeiten zu halten, wenn sie umgedreht wird, beispielsweise durch eine Kappe, einen Gummistopfen, eine Schraubkappe oder ein Tropfrohr. Die dritte Flasche 405 kann flexibel sein und kann konfiguriert sein, um den Waschpuffer abzugeben, beispielsweise durch eine Yorker-Spitze durch Zusammendrücken der dritten Flasche.
Die vierte Flasche 407 besteht aus einem nicht-reaktiven Material wie Glas, Kunststoff, Metall, Polypropylen oder Keramik. Die vierte Flasche 407 ist konfiguriert, um Flüssigkeiten zu halten, wenn sie umgedreht wird, beispielsweise durch eine Kappe, einen Gummistopfen, eine Schraubkappe oder ein Tropfrohr. Die vierte Flasche 407 kann flexibel sein und kann konfiguriert sein, um den Lysepuffer abzugeben, beispielsweise durch eine Yorker-Spitze durch Zusammendrücken der vierten Flasche.
Die fünfte Flasche 409 besteht aus einem nicht-reaktiven Material wie Glas, Kunststoff, Metall, Polypropylen oder Keramik. Die fünfte Flasche 409 ist konfiguriert, um Flüssigkeiten zu halten, wenn sie umgedreht wird, beispielsweise durch eine Kappe, einen Gummistopfen, eine Schraubkappe oder ein Tropfrohr. Die fünfte Flasche 409 kann flexibel sein und kann konfiguriert sein, um Ethanol abzugeben, beispielsweise durch eine Yorker-Spitze durch Zusammendrücken der fünften Flasche.
Die Proben-Kit-Röhrchen 411 sind konfiguriert, um Flüssigkeiten zu halten und bestehen aus einem nicht-reaktiven Material wie Glas, Kunststoff, Metall, Polypropylen oder Keramik. Die Proben-Kit-Röhrchen können des Weiteren konfiguriert sein, Flüssigkeiten zu halten, wenn sie umgedreht sind, beispielsweise durch eine Kappe, einen Deckel oder einen Gummistopfen.
Der Behälter 412 ist konfiguriert, um mindestens eine Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung 100, eine erste Flasche 401 enthaltend einen Lysepuffer 402, eine zweite Flasche 403 enthaltend einen Bindepuffer 404, eine dritte Flasche 405 enthaltend einen Waschpuffer 406, eine vierte Flasche 407 enthaltend einen Elutionspuffer 408, gegebenenfalls eine fünfte Flasche 409 enthaltend Ethanol 410, und mindestens drei Kit-Probenröhrchen 411 (Komponenten des Kits) aufzunehmen. Der Behälter kann aus einem beliebigen nicht-reaktiven Material, wie zum Beispiel Pappe, Kunststoff oder Polystyrol, sein. Der Behälter kann von jeder beliebigen geometrischen Form, welche für die Aufnahme der Kit-Komponenten konfiguriert ist, wie zum Beispiel einem Quader, Zylinder oder einem dreieckigen Prisma, sein.
Der Behälter kann des Weiteren ein erstes Fach 413, konfiguriert, um die erste Flasche 401 einzunehmen, ein zweites Fach 414, konfiguriert, um die zweite Flasche 403 aufzunehmen, ein drittes Fach 415, konfiguriert, um die dritte Flasche 405 aufzunehmen, ein viertes Fach 416, konfiguriert, um die vierte Flasche 407 aufzunehmen, wahlweise ein fünftes Fach 417, konfiguriert, um die fünfte Flasche 409 aufzunehmen, ein sechstes Fach 418, konfiguriert, um die mindestens eine Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung 100 aufzunehmen, und ein siebentes Fach 419, konfiguriert, um die mindestens drei Kit-Probenröhrchen 411 aufzunehmen, aufweisen. Das erste Fach 413, das zweite Fach 414, das dritte Fach 415, das vierte Fach 416, das fünfte Fach 417, das sechste Fach 418, und das siebte Fach 419 können durch ein beliebiges nicht-reaktives Material, wie zum Beispiel Pappe, Kunststoff oder Polystyrol, gebildet sein. Der Behälter kann des Weiteren einen Verschluss (nicht dargestellt) aufweisen, um den Inhalt des Kits in dem Behälter zu halten, wenn er umgedreht wird. Der Verschluss kann aus einem beliebigen nicht-reaktiven Material sein, wie Pappe, Kunststoff oder Polystyrol.
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren die folgenden Ausführungsformen.
In bestimmten Ausführungsformen betrifft die vorliegende Erfindung einen tragbaren Nukleinsäure-Extraktions-Kit aufweisend: einen Behälter, wobei der Behälter eine tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung aufweisend einen Griff, einen Stab, angebracht an dem Griff, und eine Spitze, angebracht an dem Stab, aufweist, wobei die Spitze aus einem Material ist, welches ausgewählt ist aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Holz, Kunststoff, Polystyrol, funktionalisiertem Polystyrol, Glas, und einem Siliciumdioxid-basierten Material; einen Lysepuffer in einer ersten Flasche; einen Bindepuffer in einer zweiten Flasche; einen Waschpuffer in einer dritten Flasche; einen Elutionspuffer in einer vierten Flasche; und mindestens drei Kit-Probenröhrchen.
In bestimmten Ausführungsformen weist der Behälter des Weiteren ein Volumen Ethanol in einer fünften Flasche auf.
In bestimmten Ausführungsformen weist die tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung des Weiteren ein Nukleinsäure-bindendes Medium auf, wobei das Nukleinsäure-bindende Medium zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert ist.
In bestimmten Ausführungsformen betrifft die vorliegende Erfindung eine tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung zur Nukleinsäure-Extraktion aufweisend: einen Griff; einen Stab angebracht an dem Griff; und eine Spitze angebracht an dem Stab, wobei die Spitze aus einem Material ausgewählt aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Holz, Kunststoff, Polystyrol, funktionalisiertem Polystyrol, Glas und Siliciumdioxid-basiertem Material, ist.
In bestimmten Ausführungsformen weist die tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung des Weiteren ein Nukleinsäure-bindendes Medium angebracht an der Spitze auf, wobei das Nukleinsäure-bindende Medium zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert ist.
In bestimmten Ausführungsformen sind der Griff, der Stab und die Spitze einstückig ausgebildet, wobei das Material, welches den Griff, den Stab und die Spitze bildet, ausgewählt ist aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Holz, Kunststoff, Polystyrol, funktionalisiertem Polystyrol, Glas und einem Siliciumdioxid-basierten Material.
In bestimmten Ausführungsformen sind der Griff, der Stab und die Spitze aus Glas.
In bestimmten Ausführungsformen sind der Griff, der Stab und die Spitze aus sandgestrahltem Glas, um die Oberfläche zu vergrößern.
In bestimmten Ausführungsformen ist die Spitze zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert und ist ausgewählt aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Polystyrol, funktionalisiertem Polystyrol, Glas und einem Siliziumdioxid-basierten Material.
In bestimmten Ausführungsformen ist die Spitze sandgestrahlt, um die Oberfläche zu vergrößern.
In bestimmten Ausführungsformen liegt das Nukleinsäure-bindende Medium in Form einer Faser vor.
In bestimmten Ausführungsformen ist die Faser eine Siliciumdioxid-Faser.
In bestimmten Ausführungsformen ist die Faser eine Polystyrol-Faser.
In bestimmten Ausführungsformen liegt das Nukleinsäure-bindende Medium in Form eines Kügelchens vor.
In bestimmten Ausführungsformen ist das Kügelchen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliciumdioxid-Mikrokügelchen, Siliciumdioxid-Nanokügelchen, Polystyrol-Mikrokügelchen, Polystyrol-Nanokügelchen, sandgestrahlten Glas-Kügelchen und Kombinationen hiervon.
In bestimmten Ausführungsformen ist das Nukleinsäure-bindende Medium ein Protein.
In bestimmten Ausführungsformen betrifft die vorliegende Erfindung eine Nukleinsäure-Analysemethode zur Analyse von Nukleinsäuren unter Verwendung einer tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung, aufweisend: das Behandeln einer biologischen Probe aufweisend eine Nukleinsäure mit einem Lysepuffer, um Zellen in der biologischen Probe zu lysieren; Binden der Nukleinsäure in der behandelten biologischen Probe an eine Spitze einer tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung mit einem Bindepuffer; Inkubieren der Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung mit der daran gebundenen Nukleinsäure; Waschen der Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung mit der daran gebundenen Nukleinsäure mit einem Waschpuffer; Elution der an die Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung gebundenen Nukleinsäure mit einem Elutionspuffer; und Analyse der eluierten Nukleinsäure.
In bestimmten Ausführungsformen umfasst das Inkubiere des Weiteren das In-Kontakt-Bringen der Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung mit einem Volumen an Ethanol.
In bestimmten Ausführungsformen ist der Lysepuffer eine wässrige Lösung von 10 millimolarem TRIS-Hydrochlorid; ist der Bindepuffer eine Kombination von wässrigem 6 molarem Natriumhypochlorit und wässrigem 200 minimolarem Glycinhydrochlorid mit einem pH von 2,0 bis 4,0; ist der Waschpuffer eine Kombination von wässrigem Glycinhydrochlorid und wässrigem Ethanol (Volumen Ethanol/Volumen an Wasser); und ist der Elutionspuffer ein wässriges TRIS-Hydrochlorid mit einem pH von 7,0 bis 10,0.
In bestimmten Ausführungsformen weist der Lysepuffer des Weiteren eine Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lysozym, Proteinase K und Natriumhydroxid auf.
In bestimmten Ausführungsformen ist der Lysepuffer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus von 0,2 bis 5 Prozent Triton X-100 (Volumen Triton X-100/Volumen Wasser), von 2 bis 50 millimolarem wässrigem TRIS-Hydrochlorid, und wässrigem 1 millimolarer Ethylendiamintetraessigsäure mit einem pH von 5,5 bis 7,5 und Kombinationen hiervon; ist der Bindepuffer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Gemisch von wässrigem Natriumhypochlorit und Glycinhydrochlorid mit einem pH von 2,0 bis 4,0, einem Gemisch von wässrigem TRIS-Hydrochlorid und wässrigem Natriumacetat/Essigsäure mit einem pH von 3,6 bis 5,6, wässrigem Natriumcitrat/Citronensäure mit einem pH von 3,0 bis 6,2, wässrigem 5 bis 7 molarem Natriumperchlorat, wässrigem 6 molarem Natriumnitrat, wässrigem 4 bis 5 molarem Natriumchlorid, wässrigem 4 bis 5 molarem Kaliumchlorid, wässrigem 4 bis 6 molarem Guanidinhydrochlorid, wässrigem 4 bis 6 molarem Guanidinthiocyanat, wässrigem 4 bis 6 molarem Iodid, und wässrigem 4 bis 6 molarem Harnstoff, und Kombinationen hiervon; ist der Waschpuffer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus wässrigem 5 bis 7 molarem Natriumperchlorat, wässrigem 5 bis 7 molarem Natriumnitrat, wässrigem 4 bis 5 molarem Natriumchlorid, wässrigem 4 bis 5 molarem Kaliumchlorid, wässrigem 4 bis 6 molarem Guanidinhydrochlorid, wässrigem 4 bis 6 molarem Guanidinthiocyanat, wässrigem 4 bis 6 M Iodid, wässrigem 4 bis 6 molarem Harnstoff und wässrigem 100 bis 300 millimolarem Glycinhydrochlorid und Kombinationen hiervon; ist der Elutionspuffer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus ultrareinem Wasser, wässrigem TRIS-Hydrochlorid mit einem pH von 7,4 bis 9 und von 0,05 bis 0,2 millimolarer wässriger Ethylendiamintetraessigsäure und Kombinationen hiervon.
Die folgenden Beispiele sollen eine oder mehrere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung veranschaulichen. Zahlreiche Abwandlungen, welche innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung liegen, können an den folgenden Beispielen vorgenommen werden.
Beispiel 1. Bestimmung der Konzentration von extrahierter genomischer DNA. 3.a. stellt eine Konzentrations- und Reinheitsbestimmung von extrahierter genomischer DNA dar. Genomische DNA aus einer biologischen Probe wurde unter Verwendung des Verfahrens 200 extrahiert. Die biologische Probe war sechs 100 Mikroliter Aliquots von Rinderblut. Die Lyse 201 wurde mit 0,01 mM TRIS-HCl bei einem pH von 6,8 als Lysepuffer durchgeführt. Während in diesem Fall ein bestimmter Lysepuffer verwendet wurde, können andere Lysepuffer verwendet werden. Das Binden 202 umfasste die Zugabe von 6 M Natriumhypochlorit in 200 mM Glycinhydrochlorid bei einem pH von 3,0 als Bindepuffer. Während ein spezifischer Bindepuffer in diesem Fall verwendet wurde, können andere Bindepuffer verwendet werden. Die Inkubation 203 umfasste die Zugabe von Ethanol und das Umrühren der behandelten biologischen Probe für 10 Minuten. Das Waschen 204 wurde mit 200 Mikroliter von 200 mM Glycinhydrochlorid und 250 μL von 70%-igem (Volumen/Volumen) Ethanol als Waschpuffer durchgeführt und umfasste das Umrühren der biologischen Probe für zwischen 2 und 5 Minuten. Während ein spezifischer Waschpuffer in diesem Fall verwendet wurde, können andere Waschpuffer verwendet werden. Die Elution 205 wurde mit 10 mM TRIS-HCl-Puffer bei einem pH von 8,8 als Elutionspuffer durchgeführt und umfasste die Inkubation für 10 Minuten bei 90 Grad Celsius. Während ein spezifischer Elutionspuffer in diesem Fall verwendet wurde, können andere Elutionspuffer verwendet werden. Die Analyse 206 umfasste die Messung der DNA-Konzentration und Reinheit. Die DNA-Konzentration wurde durch DNA-Absorbierung von ultraviolettem sichtbarem Licht mit einem Spektrophotometer gemessen und die Reinheit wurde durch die Berechnung des Verhältnisses der Absorption bei 260 Nanometer (nm) und 280 nm gemessen. demonstriert, dass die tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung und das Verfahren 200 zur Extraktion DNA mit einer als gut akzeptierten Qualität liefert (z. B. mit einem Absorptionsverhältnis von 1,3 bis 1,8), welche für weitere Anwendungen und quantitative Analyse geeignet ist.
Beispiel 2. PCR-Amplifikation und Gelelektrophorese. veranschaulicht PCR-Amplifikation und Gelelektrophorese des bovinen Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase(GAPDH)-Gens, unter Verwendung von genomischer DNA als Templat, welche mit dem Verfahren 200 extrahiert wurde. Sechs 100 Mikroliter Aliquots von Rinderblut wurden als Startmaterial verwendet. Das Verfahren 200 aus Beispiel 1 wurde angewandt, um genomische DNA dieser biologischen Proben zu extrahieren. Die Analyse 206 umfasste PCR-Amplifikation des GAPDH-Gens unter Verwendung von 1 Mikroliter Eluat erhalten von jeder der 6 Proben in 15 Mikroliter PCR-Reaktionen. Die 6 PCR-Reaktionsprodukte wurden auf einem 1%igen Agarose-Gel laufen gelassen und mit SYBR grün gefärbt, um die extrahierte DNA sichtbar zu machen. Die Fahrbahnen 1 bis 6 entsprechen jedem der 6 PCR-Produkte, welche erhalten wurden. Die Fahrbahn N entspricht der Negativkontrolle. Die Fahrbahn P ist eine Positivkontrolle, welche 40 Nanogramm boviner genomischer DNA als Templat für die PCR-Amplifikation des GAPDH-Gens verwendete. zeigt ein spezifisches PCR-Produkt von etwa 650 Basenpaaren in jeder der Fahrbahnen 1 bis 6, was darauf hinweist, dass die tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung und das Verfahren 200 extrahierte genomische DNA bereitstellt, welche für anschließende PCR-Amplifikation geeignet ist, z. B. um qualitativ die Anwesenheit oder Abwesenheit einer bestimmten DNA-Sequenz zu bestimmen.
Beispiel 3. Rolling Circle-Amplifikation (RCA) und Gelelektrophorese. veranschaulicht RCA und Gelelektrophorese für eine Region des bovinen Betacasein-Gens, unter Verwendung genomischer DNA als Templat, welche mit dem Verfahren 200 extrahiert wurde. Sechs 100 Mikroliter Aliquots von bovinem Blut wurden als Startmaterial verwendet. Das Verfahren 200 aus Beispiel 1 wurde verwendet, um genomische DNA aus diesen biologischen Proben zu extrahieren. Die Analyse 206 umfasst die Ligation von spezifischen „Padlock”-Proben an das bovine Betacasein-Gen in der extrahierten genomischen DNA aus der biologischen Probe sowie die Amplifikation der ligierten Padlock-Proben mit spezifischen Primern unter Verwendung von Bst DNA-Polymerase. Die sechs Amplifikationsprodukte wurden auf einem 1%-igen Agarose-Gel laufen gelassen und mit SYBR grün gefärbt, um die amplifizierte DNA sichtbar zu machen. Die mit MWS markierte Laufbahn ist eine Größenstandard-Kontrolllaufbahn, die eine 100 Basenpaar Molekulargewichtsleiter aufwies. stellt eine Visualisierung eines Bandenmusters in den Laufbahnen 1 bis 6 dar, welches die Amplifikation der Padlock-Probe spezifisch für das bovine Betacasein-Gen anzeigt, was bedeutet, dass die tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung und das Verfahren 200 extrahierte genomische DNA ergibt, welche für nachfolgende Rolling Circle-Amplifikation geeignet ist, z. B. um qualitativ die Anwesenheit oder die Abwesenheit einer bestimmten DNA-Sequenz zu bestimmen.

Claims

Tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung zur Nukleinsäure-Extraktion, aufweisend: Einen Griff; einen an dem Griff angebrachten Stab; und eine an dem Stab angebrachte Spitze, wobei die Spitze zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert ist.
Die tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Spitze aus einem Material ist, welches in der Lage ist, Nukleinsäuren zu binden und/oder wobei die Spitze mindestens eine Struktur aufweist, welche zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert ist.
Die tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Spitze aus einem Material ist, welches ausgewählt ist aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Holz, Kunststoff, Polystyrol, funktionalisiertem Polystyrol, Glas und Siliciumdioxid-basiertem Material.
Die tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Griff, der Stab und die Spitze einstückig ausgebildet sind, und wobei der Griff, der Stab und die Spitze aus einem Material sind, welches ausgewählt ist aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Holz, Kunststoff, Polystyrol, funktionalisiertem Polystyrol, Glas und Siliciumdioxid-basiertem Material.
Die tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Griff, der Stab und die Spitze aus Glas sind.
Die tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spitze und gegebenenfalls der Griff und/oder der Stab aus Glas sind und wobei die Spitze und gegebenenfalls der Griff und/oder der Stab sandgestrahlt sind.
Die tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das Material, welches in der Lage ist, Nukleinsäuren zu binden, ausgewählt ist aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Polystyrol, funktionalisiertem Polystyrol, Glas und Siliciumdioxid-basiertem Material.
Die tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die mindestens eine Struktur, welche zur Bindung von Nukleinsäuren konfiguriert ist, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus mindestens einer Faser, mindestens einem Kügelchen, mindestens einem Protein und jeder beliebigen Kombination hiervon.
Die tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die mindestens eine Faser aus einer Siliciumdioxid-Faser, einer Polystyrol-Faser und einer Kombination hiervon ausgewählt ist.
Die tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei das mindestens eine Kügelchen ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Siliciumdioxid-Mikrokügelchen, einem Siliciumdioxid-Nanokügelchen, einem Polystyrol-Mikrokügelchen, einem Polystyrol-Nanokügelchen, einem sandgestrahlten Glas-Kügelchen und jeder beliebigen Kombination hiervon.
Verfahren zur Nukleinsäure-Extraktion aus einer biologischen Probe aufweisend Nukleinsäure enthaltende Zellen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: (a) Zugabe von Lysepuffer zu der biologischen Probe; (b) Zugabe von Bindepuffer zu dem in Schritt (a) erhaltenen Gemisch; (c) Eintauchen der Spitze einer tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10 in das in Schritt (b) erhaltene Gemisch; (d) Inkubieren der Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung in dem in Schritt (b) erhaltenen Gemisch; (e) Waschen der Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung mit Waschpuffer; (f) Eluieren von an die Spitze der tragbaren Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung gebundenen Nukleinsäure mit einem Elutionspuffer.
Das Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Verfahren des Weiteren den Schritt der Zugabe von Ethanol zu der biologischen Probe vor oder Während Schritt (a) und/oder zu dem in Schritt (a) erhaltenen Gemisch vor oder während Schritt (b) und/oder zu dem in Schritt (b) erhaltenen Gemisch vor oder während Schritt (c) oder vor oder während Schritt (d) aufweist.
Das Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Lysepuffer ein wässriger Puffer ist, welcher TRIS-Hydrochlorid aufweist; der Bindepuffer ein wässriger Puffer ist, welcher Natriumhypochlorit und Glycinhydrochlorid aufweist und einen pH-Wert von etwa 2,0 bis 4,0, vorzugsweise von etwa 3,0 hat; der Waschpuffer ein wässriger Puffer ist, welcher Glycinhydrochlorid und Ethanol aufweist, und der Elutionspuffer ein wässriger Puffer ist, welcher TRIS-Hydrochlorid aufweist und einen pH-Wert von etwa 7,0 bis etwa 10,0, vorzugsweise von etwa 8,8, hat.
Das Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Lysepuffer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem wässrigen Puffer aufweisend von 0,2 bis 5 Prozent, vorzugsweise etwa 1 Prozent (v/v) Triton X-100, einem wässrigen Puffer aufweisend von 2 bis 50 millimolar, vorzugsweise etwa 10 millimolar TRIS-Hydrochlorid, einem wässrigen Puffer mit einem pH-Wert von etwa 5,5 bis etwa 7,5, vorzugsweise von etwa 6,5, aufweisend Ethylendiamintetraessigsäure, und jeder beliebigen Kombination hiervon; der Bindepuffer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem wässrigen Puffer mit einem pH-Wert von etwa 2,0 bis etwa 4,0, vorzugsweise von etwa 3,0, aufweisend Natriumhypochlorit und Glycinhydrochlorid, einem wässrigen Puffer mit einem pH-Wert von 3,6 bis 5,6 aufweisend TRIS-Hydrochlorid und Natriumacetat/Essigsäure, einem wässrigen Puffer mit einem pH-Wert von 3,0 bis 6,2 aufweisend Natriumcitrat/Citronensäure, einem wässrigen Puffer aufweisend Natriumperchlorat, einem wässrigen Puffer aufweisend Natriumnitrat, einem wässrigen Puffer aufweisend 4 bis 5 molar Natriumchlorid, einem wässrigen Puffer aufweisend 4 bis 5 molar Kaliumchlorid, einem wässrigen Puffer aufweisend 4 bis 6 molar Guanidinhydrochlorid, einem wässrigen Puffer aufweisend 4 bis 6 molar Guanidinthiocyanat, einem wässrigen Puffer aufweisend 4 bis 6 molar Iodid, einem wässrigen Puffer aufweisend 4 bis 6 molar Harnstoff und jeder beliebigen Kombination hiervon; der Waschpuffer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem wässrigen Puffer aufweisend von 5 bis 7, vorzugsweise 6 molar Natriumperchlorat, einem wässrigen Puffer aufweisend von 5 bis 7, vorzugsweise 6 molar Natriumnitrat, einem wässrigen Puffer aufweisend von 4 bis 5 molar Natriumchlorid, einem wässrigen Puffer aufweisend von 4 bis 5 molar Kaliumchlorid, einem wässrigen Puffer aufweisend von 4 bis 6 molar Guanidinhydrochlorid, einem wässrigen Puffer aufweisend von 4 bis 6 molar Guanidinthiocyanat, einem wässrigen Puffer aufweisend an 4 bis 6 molar Iodid, einem wässrigen Puffer aufweisend von 4 bis 6 molar Harnstoff, einem wässrigen Puffer aufweisend von 100 bis 300 millimolar, vorzugsweise etwa 200 millimolar Glycinhydrochlorid, und jeder beliebigen Kombination hiervon; und/oder wobei der Elutionspuffer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus ultrareinem Wasser, einem wässrigen Puffer mit einem pH-Wert von 7,4 bis 9 aufweisend TRIS-Hydrochlorid, einem wässrigen Puffer aufweisend von 0,05 bis 0,2 millimolar, vorzugsweise in etwa 0,1 millimolar Ethylendiamintetraessigsäure, und jeder beliebigen Kombination hiervon.
Das Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 11 bis 14, wobei der Lysepuffer mindestens eine Substanz aufweist, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Lysozym, Proteinase K, Natriumhydroxid und jeder beliebigen Kombination hiervon.
Tragbarer Nukleinsäure-Extraktions-Kit, aufweisend: Eine tragbare Nukleinsäure-Extraktionsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10; mindestens einen Lysepuffer; mindestens einen Bindepuffer; mindestens einen Waschpuffer; mindestens einen Elutionspuffer; und mindestens drei Probenröhrchen.
Tragbarer Nukleinsäure-Extraktions-Kit nach Anspruch 16, wobei der Kit des Weiteren Ethanol aufweist.