一种用于dna和rna提取的细胞破碎仪的制作方法
【技术领域】
[0001]在本实用新型专利涉及一种分子生物学实验装置，具体地说是一种用于DNA和RNA提取的细胞破碎仪。
【背景技术】
[0002]在核酸(DNA和RNA)的分离与提取是分子生物学研究中最重要的基本技术之一，核酸样品的质量将直接关系到实验的成败。核酸分离提取的原则:一、应保证核酸一级结构的完整性，完整的一级结构是保证核酸结构与功能研究的最基本要求;二、排除蛋白质、脂类、糖类等其它分子的污染，纯化的核酸样品不应存在对酶有抑制作用的有机溶剂或过高浓度的金属离子，蛋白质、脂类、多糖分子的污染应降低到最低程度;三、无其它核酸分子的污染，如:提DNA分子时，应去除RNA分子，提RNA分子时，应去除DNA分子。
[0003]为保证分离核酸的完整性及纯度，在实验过程中，应减少各种不利因素对核酸的破坏:一、减少化学因素对核酸的降解:避免过碱、过酸对核酸链中磷酸二酯键的破坏;二、减少物理因素对核酸的降解:研磨产生的局部高温，反复冻贮等造成的机械剪切力都能明显破坏大分子量的线性核酸分子;三、防止核酸的生物降解:细胞内、外各种核酸酶作用于磷酸二酯键，直接破坏核酸的一级结构，DNA酶需要Mg2+、Ca2+的激活，因此实验中常利用金属二价离子螯合剂Η)ΤΑ，柠檬酸盐，可基本抑制DNA酶的活性;而RNA酶，不但分布广泛，极易污染，而且耐高温、耐酸碱，不易失活，所以生物降解是RNA提取过程的主要危害因素。进行核酸分离提取时最好新鲜生物组织或细胞样品，若不能马上进行提取，应将材料贮存于液氮中或-70°C冰箱中。
[0004]核酸提取的首要步骤就是破碎细胞，真核细胞的破碎有各种手段，包括液氮研磨法、超声波、匀浆法、低渗法等方法。液氮研磨法是最常用技术，将细胞样品放入研钵，加入液氮和提取液，用研钵和研锤充分研磨成粉末状后回收至EP管进行后续操作。该方法操作简单，但也存在如下技术缺陷或问题:一、研磨过程容易对样品造成损失，液氮在研钵内沸腾飞溅使样品也飞溅出研钵造成浪费，并且研磨后的粉末也很难全部回收到EP管，当样品量较少时更为突出。二、核酸提取液含酚类物质，多具有毒性，实验员进行研磨时容易接触到提取液，对实验员造成身体伤害。三、敞口的研钵在研磨时液氮挥发很快，对液氮造成浪费，并且挥发后如果不及时补充液氮，研磨产生高温又将破坏核酸一级结构。四、液氮冷冻后的样品(特别是植物样品)异常坚硬，研磨过程是一个费时费力的操作，一般需要两名实验员协助，一名实验员研磨，另一名需要不断补充液氮，实验人手不足时很难开展实验。五、为避免污染，提取多个样品核酸时需要准备多个灭菌或RNase灭活的研钵研锤，大大增加了准备实验的工作量。
【发明内容】
[0005]在本实用新型专利提供了一种用于DNA和RNA提取的细胞破碎仪，其结构包括:底座(1)、电动机控制旋钮(2)、曲臂(3)、电动机(4)、超声波机(5)、超声频率和功率控制旋钮(6)、液氮加入孔(7)、橡皮塞(8)、EP管(9)、液氮挥发孔(10)、电动机升降旋钮(11)、搅拌轴
(12)、挡片(13)、搅拌棒(14)、搅拌刀(15)、EP管槽(16)、小孔(17)、螺纹(18)、电动机轴
(19)。
[0006]电动机安装在曲臂末端，电动机控制旋钮和安装在曲臂内的控制电路能够控制电动机的转向和转速，电动机升降旋钮能够控制电动机和搅拌轴的升降。超声波机安装在电动机下方，上方有液氮加入孔、EP管槽、液氮挥发孔，液氮加入孔有合适大小的橡皮塞以减少液氮挥发，挥发的液氮从液氮挥发孔扩散，以维持超声波机内部气压平衡。超声波机外壁包裹有保温材料，以减少液氮挥发。EP管槽可从超声波机上取下，其大小刚好能容纳市售EP管，规格包括1.5mL、2.0mL、4.0mL、5.0mL和10.0mL JP管槽底部和下方侧壁开有2_20个小孔，能让液氮进入ΕΡ管槽从而充分冷却ΕΡ管。搅拌轴通过螺纹连接在电动机轴上，可以拆卸。搅拌轴下方安装破碎用的搅拌棒和搅拌刀，数量各为1-3个。搅拌棒和搅拌刀成30-90度安装，即相邻的搅拌棒和搅拌刀成30-90度夹角。搅拌轴在进入ΕΡ管位置安装有金属挡片，能阻挡搅拌时样品上升，挡片和ΕΡ管之间留有缝隙，便于液氮加入和挥发。搅拌轴、挡片、搅拌棒和搅拌刀采用不锈钢材料制成，能够适应高温灭菌和DEPC水RNase灭活;一台细胞破碎仪配有2-100个搅拌轴、挡片、搅拌棒和搅拌刀，以适应多个样品核酸提取;更换样品时，同时更换搅拌轴、挡片、搅拌棒和搅拌刀，避免交叉污染。
[0007]本实用新型一种用于DNA和RNA提取的细胞破碎仪使用时先将成套的搅拌轴、挡片、搅拌棒和搅拌刀灭菌或RNase灭活。从液氮加入孔往超声波机中加入液氮，至EP管槽4/5处。将样品加入处理过的EP管，加入提取液，EP管置于EP管槽中。将搅拌轴通过螺纹连接到电动机轴上，调节电动机高度，使搅拌轴下方恰好接触EP管;往EP管中加入液氮，开启超声波机和电动机进行超声和搅拌破碎，破碎过程中不断往EP管中补充液氮。调节转速和超声频率、功率以适应不同样品的核酸提取。
[0008]超声破碎和搅拌破碎的结合并根据不同样品控制超声频率和搅拌转速等条件能够显著增加核酸的提取效果，通过如下实验予以证明:
[0009]将马铃薯块茎清水洗净，在超净台中用酒精消毒，用无菌刀切成大小约为0.2cm*
0.2cm*0.2cm的小块，精确称取100.00g样品三份，分别加入三支5.0mL EP管中，编号为1、2和3，采用本实用新型进行DNA提取，具体操作如下:
[0010]将三套搅拌轴、挡片、搅拌棒和搅拌刀灭菌。从液氮加入孔往超声波机中加入液氮，至EP管槽4/5处。将样品加入处理过的EP管，加入提取液，EP管置于EP管槽中。将搅拌轴通过螺纹连接到电动机轴上，调节电动机高度，使搅拌轴下方恰好接触EP管;往EP管中加入液氮。第一支EP管仅开启超声波机，频率为20KHZ，功率:100W ;第二支EP管仅开启搅拌电动机，转速1000r/min ;第三支EP管同时开启超声波机和搅拌电动机，频率为20KHZ，功率:100W，转速1000r/min。同时破碎lmin，采用CTAB试剂盒按试剂盒说明书操作对破碎