一种核酸提取装置及其提取方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及生物技术领域，尤其设及一种核酸提取装置及其提取方法。
【背景技术】
[0002] 核酸包括脱氧核糖核酸值NA)和核糖核酸（RNA)两类，是一切生物体的遗传物质， 在细胞中主要存在于细胞核内并W与蛋白质结合的状态存在。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项技术，早期的核酸提取是建立在苯酪氯仿抽提 去杂质与乙醇沉淀核酸的原理上的，但运一方法非常累寶。目前，商品化的核酸提取方法 主要建立在固相吸附方法上，即在特定的条件下（如抑、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W洗脱的纯化方法，主要包括W下两种：（1)离屯、柱法：W含 娃材料或者其它可W吸附核酸的固体为介质装填在离屯、柱中，并用脈盐等离液盐作为结合 剂，当核酸分子通过离屯、柱时即被吸附在固相上，然后用含乙醇的溶液洗去杂质，最后用低 盐溶液将核酸洗脱下来；该方法简单便捷，提取效率高，提取效果好，是目前使用最多的核 酸纯化方法，缺点是提取过程中需要反复离屯、，不便于高通量、自动化操作。（2)磁珠法：利 用表面包裹娃材料或者其它能结合核酸的材料的磁性微球作为固相载体，在离液盐（盐酸 脈、异硫氯酸脈等）和在外加磁场的作用下，从样本中分离DNA和RNA;该方法操作简单，易 于实现自动化、高通量操作，缺点是成本较高，提取效率易受影响，不同样品、不同厂家、不 同批次的磁珠提取效果变化较大。
[0003] 固相吸附法的技术关键为：（1)高效的固相吸附材料；(2)辅助核酸结合固相材 料特殊溶液。目前，使用最广泛的固相吸附材料是含娃材料，如美国专利NO 6,218,531 公开的二氧化娃；又如美国专利NO 5, 503, 816公开的多种具有亲水性和正电性的含娃材 料，优选的含娃材料包括娃酸棚、娃酸侣、憐酸娃酸、幾基娃、横基娃和麟酷基娃，其中一些 材料可W在不使用离液剂、仅使用水的情况下回收DNA。在结合剂中，最重要的是离液剂 (Chaotrope)Chaotropicagent),包括离液盐（chaotropicsalt),常用的离液剂包括舰化 钢（化I)、尿素、盐酸脈（Gu ?肥1)、高氯酸钢（化Cl〇4)和漠化钟（邸r)等。此外，也有使用 醇类作为结合剂，如欧洲专利NO 0512676 Al和美国专利N05, 783, 686中公开的100%的乙 醇。
[0004] 为对现有的核酸提取方法进行改进，申请号为201410333236. 7 (申请公布号为 CN104059849A)的中国发明专利《一种用于核酸快速提取的装置及一种核酸快速提取方 法》公开了一种用于核酸快速提取的装置及一种核酸快速提取方法，该装置包括注射器、中 空的转接器、核酸吸收膜管、加样针四个部分，在经过临床样本裂解处理、注射器抽吸、核酸 吸附膜吸附核酸、漂洗液漂洗核酸吸附膜、洗脱液洗脱核酸等步骤后，可W获得纯的核酸溶 液而用于下游实验。虽然该专利可在一体化的装置中实现核酸的提取，但是在利用该装置 提取核酸时，无论是"两抽一推"法还是推"法中，最后将吸附在滤膜上的核酸成分洗脱 时都需要更换新的注射器，此外"两抽一推"法中由于注射器腔容积有效，对样本的清洗次 数有限，因此对核酸提取物的纯化程度造成的限制，而推"法中每一次"推"均需将注射 器取下吸收相应的液体，无法实现自动化操作。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术而提供一种结构简单、使用方 便的核酸提取装置。
[0006] 本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术而提供一种操作简单、提取纯 度高且易于实现自动化操作的核酸提取方法。
[0007] 本发明解决第一个技术问题所采用的技术方案为：一种核酸提取装置，包括具有 第一连接端和吸附端的吸附管、设置在上述吸附端并能吸附待处理样品中核酸成分的吸附 滤忍和活塞管，该活塞管中内置有能沿活塞管内壁上下移动移动的活塞，且该活塞管包括 第二连接端和敞口端并通过第二连接端与第一连接端连接而与吸附管连通，其特征在于， 还包括用于抽吸流经吸附滤忍的液体的抽吸组件。
[0008] 或者采用W下技术方案：一种核酸提取装置，包括具有第一连接端和吸附端的吸 附管、设于上述吸附端并能吸附待处理样品中核酸成分的吸附滤忍及内置有活塞的活塞 管，该活塞管包括第二连接端和敞口端，并通过第二连接端与第一连接端连接而与吸附管 连通，所述敞口端设置有一密封圈，所述活塞嵌设在该密封圈中并能沿活塞管长度方向上 下移动，其特征在于，还包括用于抽吸流经吸附滤忍的液体的抽吸组件。
[0009] 为使装置结构简单并使抽吸组件的抽吸效果较好，作为优选，所述抽吸组件包括 吸管、单向阀W及真空累，该吸管一端用于抽吸液体，另一端通过单向阀与真空累连接；或 者，所述吸收组件包括吸管、电动阀口W及电动气累，该吸管一端用于抽吸液体，另一端通 过电动阀口与电动气累连接。
[0010] 进一步，所述吸附滤忍与活塞之间形成液体腔，所述吸管插设于液体腔的腔壁上。
[0011] 进一步，所述吸管的一端竖向延伸至吸附管中并位于吸附滤忍上方，从而加快液 体腔的液体经抽吸组件外排的速度，且吸管的自由端套设有一次性保护管，核酸提取中可 更换一次性保护管，避免吸管端部污染，保证核酸的提取纯度。
[0012] 第一连接端与第二连接端的连接方式有多种，为方便操作，所述第一连接端与第 二连接端可拆卸连接，本发明中可拆卸连接可有多种形式，如螺纹连接，即第一连接端与 第二连接端通过螺纹连接，又如卡扣连接，第一连接端卡入第二连接端或第二连接端卡入 第一连接端。
[0013] 进一步，为实现上述可拆卸连接同时也使第一连接端与第二连接端连接稳固，作 为优选，所述第一连接端和第二连接端均呈圆台状，第二连接端卡入第一连接端且其外周 面与第一连接端的内周面紧密贴合。
[0014] 作为优选，所述吸附滤忍为核酸吸附膜或核酸吸附填料，当吸附滤忍为核酸吸附 膜时可选用玻璃纤维膜或硅胶膜。
[0015] 为易于实现该装置的自动化操作，作为优选，该装置还包括用于驱动活塞沿活塞 管内壁上下移动的驱动装置，例如步进电机驱动的蜗杆装置等。
[0016] 本发明解决第二个技术问题所采用的技术方案为：一种利用上述核酸提取装置的 核酸提取方法，其特征在于，经过吸附滤忍吸附待处理样品中的核酸成分、多种漂洗液分步 多次漂洗除杂W及洗脱液洗脱吸附于吸附滤忍的核酸成分，最终获得所述的核酸溶液。
[0017] 具体过程包括W下步骤：
[0018] (1)吸附：将吸附管的吸附端插入待处理样品，打开真空累或电动气累，利用吸管 产生的吸力使待处理样品中的核酸成分流经吸附滤忍因吸附滤忍的特异性吸附而被吸附 在吸附滤忍中，滤液为含有细胞碎片和蛋白质等杂质的过滤液且经吸管抽吸排出；
[0019] (2)-次漂洗：将吸附端插入漂洗液A中，打开真空累或电动气累，利用吸管产生 的吸力使漂洗液A通过吸附滤忍而清洗残留在吸附滤忍上的蛋白质或其他杂质成分，清洗 后的漂洗液A进入经吸管抽吸排出；
[0020] (3)多次漂洗：根据待处理样品处理需要，将吸附端依次插入多种不同的漂洗液 中，且各漂洗液分别按照步骤中的操作进行漂洗；
[0021] (4)洗脱：漂洗结果后，关闭真空累或电动气累，将吸附管插入装有洗脱液的干净 容器中并使吸附端伸入液面下，驱动活塞上下移动，洗脱液在活塞管的吸力作用下流经吸 附滤忍，并将吸附在吸附滤忍上的核酸成分洗脱，重复多次洗脱吸附滤忍上吸附的核酸成 分，收集至核酸收集容器或检测装置中，完成样品中核酸的提取。
[0022] 与现有技术相比，本发明的优点在于：该核酸提取装置中设置抽吸组件，提取过程 中待处理样品经吸附滤忍过滤后的滤液和漂洗液清洗后的废液均能直接通过抽吸组件抽 吸，整个提取过程中无需拆装装置，结构简单、操作方便，实现了核酸提取操作连续性，易于 实现核酸的自动化提取，此外，能根据需要进行多次漂洗，保证了核酸提取的质量，是一种 快捷、高效的核酸提取方法，可广泛推广应用。
【附图说明】
[0023] 图1为本发明实施例1中的核酸提取装置结构示意图；
[0024]图2为本发明实施例1中的核酸提取装置局部结构示意图；
[0025] 图3为本发明实施例3中核酸提取方法操作流程示意图；
[00%]图4为本发明实施例2中的核酸提取装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0027] W下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。 阳02引 实施例1 :
[0029] 如图1和图2所示，一种核酸提取装置，包括具有第一连接端12和吸附端11的吸 附管1、吸附滤忍3W及内置有能沿管内壁上下位移的活塞4的活塞管2。本发明中吸附管 1可为一次性吸附管，其吸附端11设置有用于吸附待处理样品中核酸成分的吸附滤忍3。活 塞管2包括第二连接端22和敞口端21，该第二连接端22和上述第一连接端12均呈圆台 状并通过可拆卸方式连接，具体地，第二连接端22卡入第一连接端12且其外周面与第一连 接端12的内周面紧密贴合，使得活塞管2与吸附管1连通。此外，该装置外部还设置有能 驱动活塞4沿活塞管2内壁上下移动的驱动装置7,方便操作，为核酸的自动化提取提供基 础。
[0030] 上述吸附滤忍3与活塞4之间形成液体腔5,该液体腔5上设置有用于抽吸液体 腔5中液体的抽吸组件6,该抽吸组件6包括吸管61、单向阀62W及真空累63,吸管61插 设于液体腔5腔壁，一端竖向延伸至吸附管1中并位于吸附滤忍3上方，另一端通过单向阀 62与真空累63连接，当然吸收组件也可W是其他可能的组合形式，如：吸收组件包括吸管、 电动阀口W及电动气累，该吸管一端用于抽吸液体，另一端通过电动阀口与电动气累连接， 在此不再寶述。提取过程中待处理样品经吸附滤忍3过滤后的滤液和漂洗液清洗后的废液 均能直接通过抽吸组件6抽吸。为避免吸管61的端部在核酸提取过程中受到污染，从而影 响核酸提取的纯度，吸管61的自由端（即位于吸附滤忍3上方的端部）套设有一次性保护 管8,核酸提取中通过更换一次性保护管8,进一步保证核酸提取的纯度。 阳O川实施例2:
[0032] 如图4所示，与上述实施例1不同的是，实施例2中活塞管2内置有活塞4,活塞管 2的敞口端21设置有一密封圈9,活塞4嵌设在该密封圈9中并能沿活塞管2长度方向上 下移动。
[0033] 本发明中的核酸提取装置均可作为独立的装置用于核酸的提取，也可W作为核酸 自动提取装置的一部分，从而实现核酸的自动化