TWI807759B

TWI807759B - 核酸篩檢方法及其篩檢套組

Info

Publication number: TWI807759B
Application number: TW111113018A
Authority: TW
Inventors: 范翔瑜; 馬天祥; 廖晨忻; 許育齊; 鄧杰人
Original assignee: 關鍵禾芯科技股份有限公司
Priority date: 2022-04-06
Filing date: 2022-04-06
Publication date: 2023-07-01
Also published as: TW202340449A

Abstract

一種核酸篩檢方法及其篩檢套組，所述之核酸篩檢套組，係至少包含一操作架以及可置放在該操作架上的一採檢棒、一裂解容器、二清洗容器、一吸附器，該操作架的同一個表面上分別形成有一用於置放該採檢棒的採檢棒槽、一用於置放該裂解容器的裂解作業槽、二用於分別置放各該清洗容器的清洗作業槽、一用於置放該吸附器的吸附器槽、一用於直立插置該清洗容器的靜置槽與一用於直立插置該吸附器的立槽，該操作架上各槽可供水平或直立的置放篩檢的元件，以作為支撐固定用的包裝材，可方便篩檢作業、也利於整組販售。

Description

核酸篩檢方法及其篩檢套組

本發明是有關一種生物樣本篩檢方法及其篩檢套組，特別是用於篩檢欲測核酸之方法，以及實施其方法的套組結構。

傳染病一直是危害人類生存的威脅之一，其所帶來的傷亡往往較巨大天然災害更為慘烈，而有效的篩檢，除了可確認篩檢者感染情況，受感染者迅速的被治療或隔離，也可確認社會族群整體的感染情況，因此透過篩檢有助於阻斷傳染病的傳播。

核酸進行篩檢時，須優先進行純化/清洗。請參閱第22圖，現有透過磁珠10吸附核酸的方式，讓磁珠10攜帶核酸於一管內進行裂解、純化/清洗。在使用吸量管(pipet)進行裂解或純化/清洗液劑的替換時，在管外置放一磁吸元件101，以隔著管壁吸取磁珠10，避免攜帶核酸的磁珠10在替換液劑時被吸走。然而，替換過程皆在同一管內操作，各種液劑若於替換時殘留，則會影響檢體的篩檢結果。特別是電容性感測元件對於檢體的鹽度非常敏感，容易因為純化清洗不完全而導致檢測錯誤。

上述之習用篩檢方法，並沒有特定的工作平台或環境，除了專業的篩檢單位，於一般環境下，沒有專業技術的人員容易操作失敗。市場亟需一種可供普羅大眾自行操作的核酸篩檢方法及套組。

本發明採用了磁珠吸附核酸且利於轉移之優勢，透過特定的方法以及工具轉移磁珠在不同的管內進行核酸的裂解與純化，甚至是檢測，可避免檢體受到殘留液劑的影響，同時，也設計出對應的操作套組，提供可利於操作的結構，以方便操作篩檢，如此為本發明核酸篩檢方法及其篩檢套組之解決方案。

本發明係一種核酸篩檢方法，包含下列步驟：使用一採檢棒採集生物樣本；將該採檢棒置入一裂解容器中，該裂解容器裝有該裂解液及複數顆磁珠，使得採集到的該生物樣本浸泡在該裂解液中，裂解液將該生物樣本內的細胞裂解以釋出待檢測核酸，該磁珠表面的吸附層會吸附該待檢測核酸；取一裝有第一組清洗液的清洗容器，將該清洗容器直立插置於該操作架上；取一吸附器置入該裂解容器中，該吸附器具有一磁吸件與一套置在該磁吸件外部的套殼，使該裂解液中的該磁珠附著在該套殼上；將吸附有各該磁珠的該吸附器置入第一組清洗液中，單獨取出該磁吸件，再使用該套殼攪拌該第一組清洗液，再次將該磁吸件放入該套殼內，讓該第一組清洗液中該磁珠吸附在該套殼上；取一裝有第二組清洗液的清洗容器，將該清洗容器直立插置於該操作架上；將經過第一次清洗，吸附有各該磁珠的該吸附器置入該第二組清洗液中，單獨取出該磁吸件，再使用該套殼攪拌該第二組清洗液，完成第二次的清洗後將該清洗容器靜置於一靜置槽使各該磁珠沉澱，該靜置槽具有一磁吸部能吸引各該磁珠沉澱至該清洗容器之凹部；以及用該吸附器取出第二次清洗後的各該磁珠進行核酸檢測。

更具體的說，該裂解液包含乙二胺四乙酸與十二烷基硫酸鈉。

更具體的說，二組該清洗液包含乙醇，濃度範圍在60~90重量%。

更具體的說，該吸附層係包含有一矽材料與一引子，該矽材料係塗佈在該磁珠外層，且該矽材料能與該引子結合。

更具體的說，在完成第二次清洗後進行核酸檢測包含：再次放入該磁吸件至完成第二次清洗後的清洗液中，再取一核酸檢測器，以及取一吸管吸取一校正液，透過該吸管滴入一滴該校正液至該檢測器內，以確認該檢測器是否可正常使用；單獨取出該磁吸件，使吸附在該吸附器上的各該磁珠置入至含有該校正液的該檢測器中，以測得各該磁珠上所吸附的核酸是否有欲測之核酸。

更具體的說，該校正液係使用無鹽液體。

本發明更涵蓋實施上述方法的篩檢套組，本發明之核酸篩檢套組，係至少包含：一操作架，在同一個表面上分別形成有一採檢棒槽、一裂解作業槽、二清洗作業槽、一吸附器槽、一靜置槽與一立槽，該裂解作業槽底面凹設有一裂解容器固定槽，各該清洗作業槽底面分別凹設有一清洗容器固定槽，該靜置槽具有一磁吸部；一採檢棒，係可置放於該採檢棒槽上；一裂解容器，係可置放於該裂解作業槽，該裂解容器內填充有一裂解液與複數顆磁珠，該磁珠其表面具有一用於吸附生物樣本所含核酸的吸附層，而該裂解容器的外徑係與該裂解容器固定槽的外徑相配合，因此該裂解容器可直立的插置在該裂解容器固定槽上；二清洗容器，係可分別置放於各該清洗作業槽，各該清洗容器底端外部具有一環緣，內部則具有一凹部，使各該磁珠在靜置的狀態下可沉澱並匯聚在該凹部中，二個該清洗容器內皆填充有清洗液，各該清洗容器的外徑係與各該清洗容器固定槽或該靜置槽的外徑相配合，因此二個該清洗容器可直立的分別插置在各該清洗容器固定槽或該靜置槽上，且該環緣係卡合在該清洗容器固定槽或該靜置槽的底面，且當該清洗容器的插置在該靜置槽時，該凹部能對應並貼附在該磁吸部上；以及一用於吸附各該磁珠的吸附器，係可置放於該吸附器槽或直立插置在該立槽上，該吸附器係具有一磁吸件與一套置在該磁吸件外部的套殼。

於一較佳實施例中，該操作架的同一個表面上亦分別形成有一檢測器槽、一吸管槽與一校正容器槽，該檢測器槽係用於置放一檢測器，而該檢測器係用於檢測生物樣本所含核酸是否含有欲測之核酸，該吸管槽係用於置放一吸管，而該校正容器槽係用於置放一校正容器，該校正容器底端外部具有一環緣，該校正容器內填充有一校正液，而該校正作業槽底面又凹設有一校正容器固定槽，該校正容器固定槽的外徑係與該校正容器的外徑相配合，因此該校正容器可插置在該校正容器固定槽上，且該環緣係卡合在該校正容器固定槽底面。

於一較佳實施例中，該吸管具有一大吸槽及一小吸槽。

於一較佳實施例中，該磁吸件一端具有一可吸取各該磁珠的磁吸頭。

於一較佳實施例中，該裂解容器固定槽與各該清洗容器固定槽之間係為交錯設置。

1:操作架

11:採檢棒槽

12:裂解作業槽

121:裂解容器固定槽

13:清洗作業槽

131:清洗容器固定槽

14:吸附器槽

15:靜置槽

151:磁吸部

16:立槽

17:檢測器槽

18:吸管槽

19:校正容器槽

191:校正容器固定槽

2:採檢棒

3:裂解容器

31:環緣

32:凹部

33:裂解液

4:磁珠

41:吸附層

5:清洗容器

51:環緣

52:凹部

53:清洗液

6:吸附器

61:磁吸件

611:磁吸頭

62:套殼

7:檢測器

8:吸管

81:大吸槽

82:小吸槽

9:校正容器

91:環緣

92:校正液

10:磁珠

101:磁吸元件

[第1圖]係本發明核酸篩檢套組之立體分解示意圖。

[第2圖]係本發明核酸篩檢套組之立體組合示意圖。

[第3圖]係本發明核酸篩檢套組之使用時立體示意圖。

[第4圖]係本發明核酸篩檢套組之裂解容器局部剖面示意圖。

[第5圖]係本發明核酸篩檢套組之磁珠剖面示意圖。

[第6圖]係本發明核酸篩檢套組之清洗容器局部剖面示意圖。

[第7圖]係本發明核酸篩檢套組之吸附器立體分解示意圖。

[第8圖]係本發明核酸篩檢套組之吸附器使用時局部剖面示意圖。

[第9圖]係本發明核酸篩檢套組之吸附器使用時局部剖面示意圖。

[第10圖]係本發明核酸篩檢套組之清洗容器置入在靜置槽局部剖面示意圖。

[第11圖]係本發明核酸篩檢套組之校正容器局部剖面示意圖。

[第12圖]係本發明核酸篩檢方法之步驟B示意圖。

[第13圖]係本發明核酸篩檢方法之步驟E示意圖。

[第14圖]係本發明核酸篩檢方法之步驟F示意圖。

[第15圖]係本發明核酸篩檢方法之步驟F示意圖。

[第16圖]係本發明核酸篩檢方法之步驟H示意圖。

[第17圖]係本發明核酸篩檢方法之步驟H示意圖。

[第18圖]係本發明核酸篩檢方法之步驟H示意圖。

[第19圖]係本發明核酸篩檢方法之步驟J示意圖。

[第20圖]係本發明核酸篩檢方法之步驟J示意圖。

[第21圖]係本發明核酸篩檢方法之步驟K示意圖。

[第22圖]係習知技術使用磁珠之實施核酸篩檢示意圖。

如本文所用，在不特別指出具體數量的情況下，冠詞「一」、「一個」以及「任何」是指一個或多於一個(即至少一個)物品的文法。例如，「一元件」意指一個元件或多於一個元件。

如本文所用，描述結構位置的「上」之用語，係指結構的任一表面位置，並非俗稱具有方向性的「上方」或「上面」。用於描述結構位置的「上方」、「下方」之用語，係指常規使用下結構位置的方向性。

如本文所用，描述結構位置的「內部」之用語，係指靠近結構本體的中心位置，或使用上非外露的位置；「外部」之用語，係指遠離結構本體的中心位置，或使用上外露的位置。

如本文所用，描述結構組合關係的「凸設」、「凹設」、「形成」、「延伸」或「一體成型」之用語，泛指其中一個結構或多個結構在製造時結合成同一個本體，或是同一個本體上由於不同位置、形狀與功能所產生的對應結構者。

本發明係為核酸篩檢方法及其篩檢套組，以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，完整的技術內容、特點與功效，將可清楚的呈現。

請參閱第1圖，如圖中所示，所述之篩檢套組至少包含一操作架1以及可置放在該操作架1上的一採檢棒2、一裂解容器3、二清洗容器5、一吸附器6。採檢棒2可以為棉棒。

請參閱第1~3圖，該操作架1可以是透過塑膠原料一體成型而製成的薄殼架體，在操作架1的同一個表面上分別形成有一用於置放該採檢棒2的採檢棒槽11、一用於置放該裂解容器3的裂解作業槽12、二用於分別置放各該清洗容器5的清洗作業槽13、一用於置放該吸附器6的吸附器槽14、一用於直立插置該清洗容器5的靜置槽15與一用於直立插置該吸附器6的立槽16，該操作架1上各槽可供水平或直立的置放篩檢的元件，以作為支撐固定用的包裝材，可方便篩檢作業、也利於整組販售。

請參閱第1、3、4圖，該裂解容器3係為旋蓋式的管狀容器，其底端外部具有一環緣31，內部則具有一凹部32，該裂解容器3內填充有裂解液33與複數顆磁珠4，在靜置的狀態下，各該磁珠4可沉澱並匯聚在該凹部32尖端處，以方便後續能利用磁力完整吸取。

在包裝狀態下，該裂解容器3係平置在該裂解作業槽12中，而該裂解作業槽12底面又凹設有一裂解容器固定槽121，該裂解容器固定槽121的外徑係與該裂解容器3的外徑相配合，因此，在實施裂解作業狀態下，可使該裂解容器3直立的插置在該裂解容器固定槽121上，且該環緣31係卡合在該裂解容器固定槽121底面。

請參閱第1、4、5圖，裂解液33可以將生物樣本的細胞裂解，釋放核酸，例如核醣核酸(Ribonucleic acid,RNA)。所述之磁珠4，其表面具有一吸附層41，該吸附層41係包含有一矽材料與一引子，所述之矽材料係如二氧化矽，該矽材料可塗佈在該磁珠4外層，且該矽材料能與該引子結合，引子為能與欲檢測之核酸專一結合之核酸片段，以攜帶欲檢測之核酸。因此，該吸附層41可有效的吸附生物樣本中可能帶有的欲檢測之核酸(例如Covid-19病毒之核醣核酸片段)。

請參閱第1、3、6圖，二個該清洗容器5皆係為旋蓋式的管狀容器，與該裂解容器3相同的是，各該清洗容器5其底端外部具有一環緣51，內部則具有一凹部52，二個該清洗容器5內皆填充有清洗液53，該清洗液53可以為濃度60~90wt%的乙醇(其中60~90wt%，包括60wt%、61wt%、62wt%、63wt%、64wt%、65wt%、66wt%、67wt%、68wt%、69wt%、70wt%、71wt%、72wt%、73wt%、74wt%、75wt%、76wt%、77wt%、78wt%、79wt%、80wt%、81wt%、82wt%、83wt%、84wt%、85wt%、86wt%、87wt%、88wt%、89wt%、90wt%)，且濃度可相同或不同。

在包裝狀態下，二個該清洗容器5皆係平置在二個該清洗作業槽13中，而各該清洗作業槽13底面又凹設有一清洗容器固定槽131，該清洗容器固定槽131的外徑係與該清洗容器5的外徑相配合，因此，在實施清洗作業狀態下，清洗作業需進行二次，可分別的將二個該清洗容器5直立的分別插置在各該清洗容器固定槽131上，且該環緣51係卡合在該清洗容器固定槽131底面。

請參閱第1、3圖，該裂解作業槽12與二個該清洗作業槽13係相鄰的形成於該操作架1的同一個表面上，而該裂解容器固定槽121與各該清洗容器固定槽131之間係為一前一後的交錯設置，即是，該裂解容器固定槽121係位於該裂解作業槽12的前端，相鄰於該裂解容器固定槽121的該清洗容器固定槽131則係位於對應的該清洗作業槽13的後端，另一個該清洗容器固定槽131則係位於對應的該清洗作業槽13的前端，藉此錯開各個容器的置放位置，以避免操作時碰撞或干涉。

請參閱第7圖，該吸附器6係具有一磁吸件61與一套置在該磁吸件61外部的套殼62，該磁吸件61一端具有一磁吸頭611，該套殼62為一端封閉一端開放的長形殼體。

請參閱第1、7~9圖，當該裂解容器3或該清洗容器5內含有複數該磁珠4時，該吸附器6可伸入該裂解容器3或該清洗容器5之中，受到該磁吸頭611的磁力所吸，各該磁珠4會附著在對應該磁吸頭611外的該套殼62外圍，該吸附器6便可藉此單獨帶離該裂解容器3或該清洗容器5內的各該磁珠4。若將該磁吸件61單獨取出至該套殼62外，便使得各該磁珠4不再受到磁力所吸，自可讓各該磁珠4脫離該套殼62外圍，藉以將各該磁珠4放置一預定位置以利於純化或清洗作業，以及檢測作業。

請參閱第1、10圖，該靜置槽15具有一磁吸部151，其可以為一凸狀結構，當進行完成二次純化或清洗作業後，該清洗容器5需靜置，因此，將須靜置的該清洗容器5直立的插置在該靜置槽15，且該環緣51係卡合在該靜置槽15底面，該凹部52則能對應並貼附在該磁吸部151上，透過該磁吸部151的磁吸力，特別是凸狀結構可有效的將置入該清洗容器5內的各該磁珠4吸附而匯聚在該凹部52中。

請參閱第1~3圖，該操作架1上更可置放一檢測器7、一吸管8與一校正容器9，而該操作架1的同一個表面上更進一步的可分別形成有一用於置放該檢測器7的檢測器槽17、一用於置放該吸管8的吸管槽18與一用於置放該校正容器9的校正容器槽19。

請參閱第1圖，該檢測器7係用於檢測生物樣本所含核酸是否有欲測之RNA，該檢測器7可以為電容式感測器。

請參閱第1、3、11圖，該校正容器9係為旋蓋式的管狀容器，與該裂解容器3相同的是，其底端外部具有一環緣91，該校正容器9內填充有校正液92。另外，該吸管8具有一大吸槽81及一小吸槽82。吸管8可以用來吸取校正液92並滴入檢測器7的檢測口。使用時可以按壓大吸槽81以吸取校正液92，並按壓小吸槽82將校正液滴入檢測器7，可以控制滴入的量不會太多。

在包裝狀態下，該校正容器9係平置在該校正作業槽19中，而該校正作業槽19底面又凹設有一校正容器固定槽191，該校正容器固定槽191的外徑係與該校正容器9的外徑相配合，因此，在實施校正作業狀態下，可使該校正容器9直立的插置在該校正容器固定槽191上，且該環緣91係卡合在該校正容器固定槽191底面。

藉由上述篩檢套組可用於完成實施本發明所提出之核酸篩檢方法，結合方法的操作說明，可更完整的理解本發明篩檢套組之詳細使用方式，本發明之方法係以下面的實施例予以示範闡明，但本發明不受下述實施例所限制。

本發明係核酸篩檢方法，方法之步驟如下：A、請參閱第1圖，取該採檢棒2，使用該採檢棒2的棉花部分採集生物樣本，所述之生物樣本可以是採集目標的口腔或鼻腔黏膜；B、請參閱第12圖，取一裝有該裂解液33的裂解容器3，將該裂解容器3直立插置於一操作架1上，將該採檢棒2的棉花部分置入該裂解容器3中，使得採集到的該生物樣本在該裂解液33中浸泡10分鐘。其中，裂解液33與複數該磁珠4混合，各該磁珠4表面具有一吸附層41，而該裂解液33的主成分為乙二胺四乙酸(EDTA)(0.1wt%-1.5wt%，其中包含0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%、1wt%、1.1wt%、1.2wt%、1.3wt%、 1.4wt%、1.5wt%)與十二烷基硫酸鈉(Sodium dodecyl sulfate)(0.05wt%-2wt%，其中包含0.05wt%、0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%、1wt%、1.1wt%、1.2wt%、1.3wt%、1.4wt%、1.5wt%、1.6wt%、1.7wt%、1.8wt%、1.9wt%、2wt%、)；C、請參閱第5圖，該裂解液33與該生物樣本作用，將該生物樣本內的細胞病毒裂解，以獲取其核酸(nucleic acids)，該核酸釋出後便會被各該磁珠4表面的吸附層41所吸附；D、請參閱第12圖，取一裝有第一組該清洗液53的清洗容器5，將該清洗容器5直立插置於該操作架1上。其中，清洗液53有二組，其清洗液53濃度皆為80%以上，且濃度可為相同或不同，而該清洗液53的主成分為乙醇；E、請參閱第13圖，取該吸附器6置入該裂解容器3中，吸附有該核酸的各該磁珠4受到該磁吸件61的磁力所吸，進而附著在該磁吸件61外的該套殼62上；F、請參閱第14圖，將吸附有各該磁珠4的該吸附器6置入第一組的該清洗容器5中，單獨取出該磁吸件61，請參閱第15圖，使得各該磁珠4不再受到磁力所吸，進而掉入第一組的該清洗容器5中，使用該套殼62攪拌至少二十下，讓各該磁珠4於第一組該清洗液53中進行清洗，完成第一次的清洗後，再次放入該磁吸件61，讓清洗後的各該磁珠4受到磁力所吸附著在該套殼62上；G、取一裝有第二組該清洗液53的清洗容器5，將該清洗容器5直立插置於該操作架1上；H、請參閱第16圖，將經過第一次清洗，吸附有各該磁珠4的該吸附器6置入第二組的該清洗容器5中，單獨取出該磁吸件61，請參閱第17圖，使得各該磁珠4不再受到磁力所吸，進而掉入第二組的該清洗容器5中，使用該套殼62攪拌至少二十下，讓各該磁珠4於第二組該清洗液53中進行清洗(相當於重複F步驟的動作)，完成第二次的清洗後，請參閱第18圖，將該清洗容器5靜置1分鐘於具有該磁吸部151的該靜置槽15，磁吸部151能吸引各該磁珠4沉澱至該清洗容器5底部；I、再次放入該磁吸件61，讓完成第二次清洗後的各該磁珠4受到磁力所吸附著在該套殼62上，至此，係完成了該核酸採樣的動作，此時各該磁珠4上的該核酸係經過清洗，適合做為篩檢之用途，後續可接著再進行該核酸的檢測動作；J、請參閱第19、20圖，取該檢測器7，取該吸管8吸取該校正液92，而該校正液92係使用無鹽液體，一般的主成分為純水，透過該吸管8滴入一滴該校正液92至該檢測器7內，以確認該檢測器7是否可正常使用；K、請參閱第18、21圖，將經過第二次清洗，吸附有各該磁珠4的該吸附器6置入至含有該校正液92的該檢測器7中，單獨取出該磁吸件61，使得各該磁珠4不再受到磁力所吸，進而掉入該校正液92中，便可藉由該檢測器7進行檢測，以測得各該磁珠4上是否有吸附上欲測之核酸。

上述之實施例揭露，僅是本發明部分較佳的實施例選擇，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此一技術領域具有通常知識者，在瞭解本發明前述的技術特徵及實施例，並在不脫離本發明之精神和範圍內所做的均等變化或潤飾，仍屬本發明涵蓋之範圍，而本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。