用于收集核酸的样品的系统和方法_2

文档序号:9829065阅读:来源:国知局
10进行的用于人类基因 B2M、PPIA和TB基因 IS6110的片段的扩增烙化曲线。
【具体实施方式】
[0034] 本发明的一个方面是用于收集核酸的样品的系统。该示例性系统包括限定内部体 积的容器,如图4的容器400。虽然用示例性几何结构示出,但是本发明不限于容器的任何特 定尺寸和形状。该容器具有可移除帽体101,如图1A-1C中的示例性实施例,其具有面向容器 的内部体积的内侦U107和背向内部体积的外侧102。图IA示出帽体的外侧。帽体具有穿过通 道106在内侧和外侧之间连通的诸如凸鲁尔滑动连接件等通气器端口 105和穿过通道104在 内侧和外侧之间连通的样品连接端口 103。该样品连接端口包括用于可释放地将样品连接 端口锁定到诸如注射器等样品转移容纳器(未示出)的配合的第二互锁部件的诸如鲁尔锁 连接件120等第一互锁部件。两个端口 120和105可W容易地由鲁尔安装的帽体或插塞(未示 出)打开或关闭。当向下的压力施加到连接到端口 120的注射器的柱塞W促进液体运动时, 打开端口 105W允许位移空气离开容器400。当真空用于促进来自连接源(其可W仍然是注 射器)的液体运动时,端口 105连接到真空源。帽体的内侧包括与样品连接端口 103流体连通 的连接接口 108。帽体可W用凹螺纹110螺纹连接,用于梓入具有凸螺纹(未示出)的容器上, 尽管可W利用帽体和容器之间的任何功能连接。
[0035] 带有诸如硅胶膜、烧结多孔玻璃烙块或玻璃纤维过滤器纸等在内部的固相提取基 质的过滤器柱(如图2A和图2B中所示的示例性过滤器柱状物200)适于可移除地附接到容器 帽体的连接接口。例如,如图IC中所示,连接接口 108可W具有与过滤器柱200上的凸螺纹 220配合的凹螺纹109。该过滤器柱具有开放的端202和204W及含有用于收集核酸的基片 212的在其之间的内部通道206。该过滤器柱也可W指"中空体",因为其经设计用于流体穿 过而流体不W流体保持在器皿或容器中运种方式保持在其中。过滤器柱基片212可W与多 孔烙块214相邻,并且保持环210可W产生紧靠柱的内部的摩擦接合,W将基片和烙块保持 在与过滤器柱的颈部相邻的位置中。
[0036] 基片212可W包括柱结合基质,柱结合基质包括允许流体穿过基质的固体基质。在 某些方面,基质是高度多孔的,W便最大化暴露于缓冲溶液的表面区域并且从而最大化基 质的结合能力。基质可W由各种材料制成。在某些具体实施例中,结合基质可W是娃材料 (其主要由Si02形成),如玻璃纤维、娃珠、硅胶、烧结的多孔玻璃烙块等。娃基质的许多商业 供应商是已知的,如例如由Whatman(NJ)生产的GF/A、GF/B、GF/C、GF/D和GF/F类玻璃纤维过 滤器。已知此类过滤器特别地用于在核酸分子的净化中使用。在其他实施例中,可W应用各 种固体基质,如离子交换、亲和力和适合于某些生物分子提取和分离的表面改性的基质。结 合基质可W是任何材料,其中可W嵌入核酸结合材料的颗粒或纤维。基质材料通常是对液 体可渗透的,使得样品可W穿过基质,核酸与核酸结合的材料接触并结合到核酸结合的材 料,并且样品的其他组分可W离开基质。结合基质可W包括本领域中已知的任何载体材料, 包括从包括娃质材料、硅胶、玻璃、沸石、氧化侣、二氧化铁、二氧化错、高岭±、胶状娃、磁颗 粒、烧结的玻璃烙块和陶瓷或聚合物载体材料的组中选择的材料。核酸结合的材料可W是 其中核酸在某些条件下(通常非共价地)结合的任何材料,而样品中的其他物质不在运些条 件下结合。核酸结合通常是可逆的,使得核酸可W随后通过改变条件再次与材料洗脱。
[0037] 在一个实施例中,柱200可W在几何结构上与可购自Boca Scientific(FL)的 Mobicol柱类似,或者可W是其专口改性或专口制造的版本。具有此类几何结构的设计可W 在微量离屯、机中被离屯、并且允许容易用注射器处理带有大体积的样品。多孔烙块214可W 包括具有10-90微米的孔大小的惰性塑料。固体提取基质(基片)可W包括如通过将过滤器 纸冲压到装在柱的内直径内的盘中而制作的GF/D过滤器纸(Whatman, NJ)。两层或更多层的 过滤器盘可W放在烙块的顶部上。后备环(Ring-Store,华盛顿州WA),如由PTFE(如Tef Ion ?)或诸如聚乙締(PE)或聚丙締(PP)等塑料制成的后备环,可W放在过滤器盘(如图2A中所 见)的顶部上,W防止过滤器盘运动。
[0038] 开启器和运输的容器,如图6E中的完全组装的配置中的示例性容纳器650,包括底 部分600和配合的顶部分610。配合的底部分和顶部分限定适于包括过滤器柱用于运输的体 积。运输容纳器的底部分600具有开放的顶并适于可释放地接合过滤器柱用于将其从容器 帽体的连接接日拆卸。例如,过滤器柱可W具有由图6A的凹口 602接合的图2A中所示的凸出 部222。封闭式运输容纳器与环境密封,W防止可W引起核酸,特别是RNA的加速劣化(水解) 的污染和湿气。封闭式运输容纳器还可W包括预包装干燥剂,其诱导或维持干的状态(干 燥),如其中的硅胶的粒状或珠状形式,如图6C和图6D中的容纳器的上部分中所示的干燥剂 612。干燥剂位置还可W是在容纳器的下部分中,并且不限于任何具体位置或配置。干燥剂 可W包括用于提供并维持干燥的在本领域中已知的任何合适材料,如但不限于蒙脱±、氯 化裡、活性氧化侣、碱性侣娃酸盐、DQll巧块、硅胶、分子筛、硫酸巧或氧化巧。干燥剂可W包 括如一些硅胶已知的当其逐渐从无水(干)状态转变到水合(湿)状态时逐渐改变其颜色的 水分指示器。
[0039] 虽然用具有鲁尔锁配件的从帽体的外侧伸出的样品连接端口所示,但是本发明既 不限于任何特定类型的互锁连接,也不限于样品连接端口的任何特定配置。当样品连接端 口和样品容纳器之间的某些类型的锁定接合优选时,可W提供任何类型的可逆锁定接合。 样品转移容纳器未示出,但是可W是具有配合的鲁尔锁配件的标准注射器。因此,在示例性 方法中,注射器与容器帽体互锁,并且注射器柱塞被按压W促进含有核酸的溶液,W在诸如 离液试剂和醇的结合试剂的存在下穿过过滤器柱。核酸因此保持在过滤器212上,而滤液进 入容器400中。如上,注射器柱塞可W用开放的端口 105手动地按压,或者真空源可W附接到 端口 105使得当溶液从注射器排空时,真空引起注射器柱塞被按压。
[0040] 由于改变蛋白质或核酸的二级、=级和/或四级结构但至少不影响其一级结构,离 液试剂在本领域中是众所周知的。示例是硫氯酸脈、盐酸脈、舰化钢、舰化钟、硫氯酸钢或运 些物质的组合。离液试剂干扰液态水的有序结构并使DNA或RNA从该水溶液向玻璃表面结 合。在一些条件下,诸如乙醇或异丙醇等醇的包括促进NA结合到表面。诸如化CUKCl或 CaC12等物质可W存在于溶液中,W便改变离子强度。在离液条件下结合到玻璃表面的DNA 和RNA的属性用于将其与含有其他生物材料的溶液分离。到玻璃表面的结合是可逆的,例 如,如果离液试剂的浓度降低或者离液试剂被完全移除,贝化NA或RNA可W被再次洗脱。
[0041] 因此,收集系统还可W包括如图5中所示的真空室500。真空室适于如经由连接端 口 530连接到真空源,真空源经由通道540与真空室的内体积连通。真空室500的外部具有多 个井状物520,每个井状物适于接收容器400中的一者。多个真空连接端口 510与室的内部部 分连通并适于经由柔性导管(未示出)连接到容器帽体101的通气器端口 105。因此,例如,多 个井状物可W填充有容器,每个容器帽体连接到真空端口 510中的一个,并且真空因此使含 有多个样品转移容纳器中的流体的样品穿过多个过滤器柱过滤到多个容器中。虽然用真空 室中的多个井状物示出,但是真空室仅可W具有单个井状物,或者比所示更多或更少的井 状物。真空室上的真空端口可W具有可移除帽体或阀,使得室可W与连接到容器井状物中 的容器的全部真空端口更少的真空端口使用。
[0042] 收集系统还可W包括含有预配制的裂解试剂的裂解容纳器(图7A和图7B)和将液 体样品(血清、血浆)转移到裂解容纳器中的第一注射器,W及将裂解产物转移提取器件上 的第二注射器。每个注射器优选地包括金属或塑料针,金属或塑料针是安全的(纯的),其长 到足W达到相关容纳器的底部,其中注射器用于提取流体并具有大到足W允许相对迅速的 液体流动的内直径(ID)。裂解试剂可W例如至少包括:诸如化iton X-IOO或BJ58等非离子 洗涂剂或非离子洗涂剂与阴离子洗涂剂的组合,如月桂酷基氨酸钢、诸如蛋白酶K等蛋白 酶、诸如氯化裡、脈、硫氯酸脈、尿素等盐或离液剂、诸如二硫苏糖醇(DTT)等还原剂、诸如乙 二胺四乙酸(EDTA)等馨合剂和诸如^巧圣甲基)氨基甲烧等缓冲剂(S甲醇氨基甲烧)。众所 周知,脈和硫氯酸脈在摩尔浓度下具有强的raase和RNase抑制活性。裂解试剂可W例如通 过在裂解容纳器内冻干(冷冻干燥)或喷涂W溶液形式或W干燥(脱水)形式。
[0043] W诸如血液、血浆、血清、疲液、唾液、尿液、脑脊液(CSF)、胸腔积液、腹腔积液、滑 液等含水流体的形式的样品可W通过移液或者通过样品转移容纳器(如带有相对长针(如 上讨论,未示出)的第一注射器)直接地或用另外的水添加到裂解容纳器中。当含水流体添 加到裂解容纳器中时,样品流体与裂解溶液混合,或者重新水合干燥的裂解试剂,W形成完 整的样品裂解缓冲剂混合。优选的样品时血浆或血清,并且所收集的优选体积的血浆或血 清是在l-20ml,更优选地至少2ml,甚至更优选地2-lOml和最优选地2-5ml的范围中。
[0044] 诸如脈、细胞悬浮液和组织等W高粘性形式或W半固体和固体形式的其他样品可 WW如重新水化干燥的裂解试剂所需的量与另外的水添加到裂解容纳器中,W维持样品体 积与裂解溶液的最优比例。
[0045] 裂解过程中的培育可W通过将裂解容纳器放置到热水浴或热块中在升高溫度(其 比环境溫度或室溫高)下加速。例如,当消化酶是蛋白酶即寸,用于裂解的高溫可W在50°C至 65°C。用于完成样品裂解的培育期通常是在5分钟至4小时的范围中,或者更优选地在10分 钟至30分钟之间,但是本发明不限于任何特定培育
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