应用于第二代高通量测序的全自动RNA文库制备装置的制作方法

文档序号:12410652阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种应用于第二代高通量测序的全自动RNA文库制备装置,包括盒体,盒体的顶面上设置进样口,其特征在于:还设置文库转移口,进样口、文库转移口上设置可左右滑动以封闭或打开进样口、文库转移口的密封盖,盒体底部分别设置1个文库收集池、1个样品池、9个试剂仓、1个废液槽,其中,样品池与进样口相对设置,文库收集池与文库转移口相对设置,盒体内分别设置螺杆、取样针,所述螺杆左、右两端分别经轴承三、轴承四与盒体相应侧转动连接,螺杆水平设置,螺杆的右端伸出盒体与螺杆旋钮相连,螺杆上设置连接件,该连接件与螺杆通过螺纹相连,连接件的顶面上设置有取样针容置孔,取样针容置孔的中心轴与螺杆的中心轴垂直,取样针容置孔底部固定设置第一弹簧,第一弹簧与取样针容置孔通轴设置,第一弹簧由取样针容置孔底部向上延伸并伸出取样针容置孔,取样针套设在第一弹簧内,取样针通过管道与负压发生器连通,负压发生器包括壳体、活塞和活塞杆,活塞杆上套有第二弹簧,活塞杆的自由端固定连接压杆针的左端,压杆针的右端伸出盒体,用于推进活塞杆,取样针的上方设置有压板,压板包括压板本体及与压板本体连接的压板轴,其中,压板轴与螺杆平行设置,压板轴的左端通过轴承一与盒体转动连接,压板轴的右端通过轴承二与盒体转动连接, 压板轴的右端伸出盒体与压板旋转相连,

应用于第二代高通量测序的全自动RNA文库制备装置测序方法,包括以下步骤:

将RNA文库构建所用到所有试剂都预先放入盒体底部的试剂仓中,RNA样品经反转录为cDNA、DNA片段化、末端修复、加接头、PCR扩增并纯化后,取样针把构建好的文库转移至文库收集池中,将盒体顶部的密封盖打开,通过文库转移口取出构建好的文库,然后就放到测序平台上进行测序。

2.根据权利要求1所述的应用于第二代高通量测序的全自动RNA文库制备装置,其特征在于:文库制备所需的所有试剂分别置于试剂仓中,文库收集池、废液槽、试剂仓的开口端由锡箔纸封闭。

3.根据权利要求2所述的应用于第二代高通量测序的全自动RNA文库制备装置,其特征在于:文库收集池、样品池、试剂仓、废液槽的上方设置多孔板,多孔板左、右端分别与盒体内壁固定设置,多孔板上的孔与试剂仓、废液槽、样品池、文库收集池的开口端分别对应。

4.根据权利要求3所述的应用于第二代高通量测序的全自动RNA文库制备装置,其特征在于:盒体内壁设有限定压板轴旋转角度的压板限位板,压板限位板位于压板本体下方,压板限位板的中心轴与压板轴垂直。

5.根据权利要求4所述的应用于第二代高通量测序的全自动RNA文库制备装置,其特征在于:轴承三、轴承四安装处均安装密封垫。

6.根据权利要求1-5任一所述的应用于第二代高通量测序的全自动RNA文库制备装置,其特征在于:试剂仓1-9中分别盛放的试剂为试剂组合一或试剂组合二,其中,

试剂组合一为:

试剂仓一:RNA反转录试剂混合液;

试剂仓二:DNA片段化试剂混合液;

试剂仓三: EDTA 溶液;

试剂仓四:无DNase、RNase水;

试剂仓五:CMPμre Beads;

试剂仓六:乙醇溶液;

试剂仓七:DNA末端修复及加A试剂混合液;

试剂仓八:Adaptor连接反应试剂混合液;

试剂仓九:PCR扩增试剂混合液,

试剂组合二为:

试剂仓一:RNA反转录试剂混合液,

试剂仓二:DNA片段化试剂混合液;

试剂仓三: EDTA 溶液;

试剂仓四:Nuclease-free Water;

试剂仓五:AMPμre Beads;

试剂仓六:乙醇溶液;

试剂仓七:DNA末端修复及加A试剂混合液;

试剂仓八:Adaptor连接反应试剂混合液;

试剂仓九:PCR扩增试剂混合液。

7.根据权利要求6所述的应用于第二代高通量测序的全自动RNA文库制备装置,其特征在于:试剂仓1-9中分别盛放的试剂为试剂组合一或试剂组合二,其中,

试剂组合一为:

试剂舱一:RNA反转录试剂混合液4 μl;

试剂舱二:DNA片段化试剂混合液4.2 ul,主要成分:10X dsDNA Fragmentase Reaction Bμffer 2 μl、100X 100 mg/ml 的BSA 0.2 μl、dsDNA Fragmentase 2 μl;

试剂舱三:0.5M 的EDTA 10-20 μl;

试剂舱四:无DNase、RNase水 310-350 μl;

试剂舱五:CMPμre Beads 310-350 μl;

试剂舱六:80%乙醇 900-1100 μl;

试剂舱七:DNA末端修复及加A试剂混合液8.5 μl,主要成分:10x End Repair Reaction Buffer 6.5 μl、End Prep Enzyme Mix 2 μl,

试剂舱八:Adaptor连接反应试剂混合液18.5 μl,主要成分:T4 DNA ligase buffer 14 μl、T4 DNA ligase 2 μl、Adaptor 2.5 μl;

试剂舱九:PCR扩增试剂混合液27 μl,主要成分:HiFidelity 2X PCR Master Mix 25 μl、univesial primer 1μl、Index primer 1μl,

试剂组合二为:

试剂舱一:RNA反转录试剂混合液4 μl;

试剂舱二:DNA片段化试剂混合液4.2 μl,其为10X dsDNA Fragmentase Reaction Bμffer 2 μl、100X 100 mg/ml 的BSA 0.2 μl、dsDNA Fragmentase 2 μl;

试剂舱三:0.5M 的EDTA 10-20 μl;

试剂舱四: Nuclease-free Water 210-235 μl;

试剂舱五:AMPμre Beads 215-230 μl;

试剂舱六:80%乙醇 1120-1200 μl;

试剂舱七:DNA末端修复及加A试剂混合液18 ul,其为NEXTflex™ End-Repair & Adenylation Buffer Mix 15 μl、NEXTflex™ End-Repair & Adenylation Enzyme Mix 3 μl;

试剂舱八:Adaptor连接反应试剂混合液50 ul,其为NEXTflex™ Ligase Enzyme Mix 47.5 μl、Adaptor 2.5 μl;

试剂舱九:PCR扩增试剂混合液14 ul,其为NEXTflex™ PCR Master Mix 12μl、NEXTflex™ Primer Mix 2 μl。

8.根据权利要求6所述的应用于第二代高通量测序的全自动RNA文库制备装置,其特征在于:当选用试剂组合一时,测序方法具体包括以下步骤:

文库制备样本:纯化的单链RNA,溶于超纯水中,RNA浓度150-300 ng/μl,RNA纯度:OD260/OD280=1.78-2.0,

试剂舱1-9中分别盛放试剂,

文库制备流程如下:

以1 μg RNA样本进行文库制备,用移液器吸取10-15 μl样本通过进样口加入到样品池中,封闭进样口,

1、RNA反转录为cDNA

外部机械操控盒体内部的小型移液器将样品池中3.3-6.7 μl的RNA样本转移至试剂舱一中,同时从试剂舱四中转移无DNase、RNase水9.3-12.7 μl至试剂舱一中,保证总体积为20 μl,与试剂舱一中的反转录试剂混合液发生反应,反应条件如下:37℃ 15 min;85℃ 5 seconds;4℃保持,

2、DNA片段化反应

外部机械操控盒体内部的小型移液器将试剂舱一中的cDNA溶液15 μl转移到试剂舱二中,同时从试剂舱四中转移无DNase、RNase水0.8 μl到试剂舱二中,使反应总体积为20 μl,与试剂舱二中的DNA片段化试剂混合液发生反应,

反应条件:35-38℃ 温育25-30分钟,

然后从试剂舱三中吸取5 μl的0.5 M EDTA加入试剂舱一,终止酶促反应,

3、DNA片段纯化

1)通过盒体内部小型移液器上下吸打10-15次将试剂舱五中的CMPure磁珠彻底混匀,然后转移25 μl的磁珠液放到试剂舱二中;

2)盒体内部小型移液器上下吸打5-10次混匀,室温静置5-10分钟;

3)控制外部机械的磁力架装置上升至试剂舱二位置,静置5-10分钟,使磁珠和上清溶液分离;

4)盒体内部小型移液器吸取试剂舱二中的上清,转移至废液槽;

5)将磁力架降低,吸取试剂舱六中的80%乙醇60 μl至试剂舱二中,静置30-60秒;

6)将磁力架上升至试剂舱二位置,静置5-10分钟,使磁珠和上清溶液分离,吸取试剂舱二中的上清,转移至废液槽;

7)重复步骤5、6;

8)室温静置10-15分钟,使磁珠在空气中干燥;

9)将磁力架降低,吸取试剂舱四中的无DNase、RNase水35-40 μl至试剂舱一中,利用盒体内部小型移液器上下吸打5-10次混匀,室温静置5-10分钟;

10)将磁力架上升至试剂舱二位置,使磁珠与PCR产物分离,

4、DNA末端修复反应及加A反应:

1)转移试剂舱二中的cDNA纯化溶液25 μl至试剂舱七中,然后转移试剂舱四中的无DNase、RNase水31.5 μl至试剂舱七,利用盒体内部小型移液器上下吸打5-10次混匀,与试剂舱七中的DNA末端修复反应及加A反应混合液进行反应;

2)反应程序如下:12-15℃ 15-20 min;35-37℃ 15-20 min;70-72℃ 20-25 min;4℃保持,

5、末端修复DNA的纯化

1)通过盒体内部小型移液器上下吸打10-15次将试剂舱五中的CMPure磁珠彻底混匀,然后转移65 μl的磁珠液放到试剂舱七中;

2)盒体内部小型移液器上下吸打5-10次混匀,室温静置5-10分钟;

3)将磁力架上升至试剂舱七位置,静置5-10分钟,使磁珠和上清溶液分离;

4)吸取试剂舱七中的上清,转移至废液槽;

5)将磁力架降低,吸取试剂舱六中的80%乙醇100 μl至试剂舱七中,静置30-60秒;

6)将磁力架上升至试剂舱七位置,静置5-10分钟,使磁珠和上清溶液分离,吸取试剂舱七中的上清,转移至废液槽;

7)重复步骤5、6;

8)室温静置10-15分钟,使磁珠在空气中干燥;

9)将磁力架降低,吸取试剂舱四中的无DNase、RNase水75 μl至试剂舱七中,利用小型移液器上下吸打5-10次,室温静置5-10分钟;

10)将磁力架上升至试剂舱七位置,使磁珠与洗脱的cDNA分离,

6、连接adaptor

吸取试剂舱七中的cDNA纯化溶液65 μl 至试剂舱八中,与试剂舱八中的Adaptor连接反应试剂混合液反应;

利用盒体内部小型移液器上下吸打5-10次混匀;

反应条件:20-25℃温育15-20分钟,

7、连接adaptor的DNA片段选择性回收

1)通过盒体内部小型移液器上下吸打10-15次将试剂舱五中的CMPure磁珠彻底混匀,然后转移83.5 μl的磁珠液放到试剂舱八中;

2)利用盒体内部小型移液器上下吸打5-10次,室温静置5-10分钟;

3)将磁力架上升至试剂舱八位置,静置5-10分钟,使磁珠和上清溶液分离;

4)吸取试剂舱八中的上清,转移至废液槽;

5)将磁力架降低,吸取试剂舱六中的80%乙醇100 μl至试剂舱八中,静置30-60秒;

6)将磁力架上升至试剂舱八位置,静置5-10分钟,使磁珠和上清溶液分离,吸取试剂舱八中的上清,转移至废液槽;

7)重复步骤5、6;

8)室温静置10-15分钟,使磁珠在空气中干燥;

9)将磁力架降低,吸取试剂舱四中的无DNase、RNase水30 μl至试剂舱八中,利用盒体内部小型移液器上下吸打5-10次,室温静置5-10分钟;

10)将磁力架上升至试剂舱八位置,使磁珠与洗脱的cDNA分离,

8、PCR扩增

吸取试剂舱八中的连接adaptor后的cDNA选择性回收片段23 μl,转移至试剂舱九中,与试剂舱九中的PCR扩增试剂混合液反应,

反应程序如下:预变性 95-98℃ 30-45 s;变性 95-98℃ 10-15 s;退火 60-65℃ 30-40 s;延伸 70-72℃ 30-40 s;6-10个循环;终延伸 70-72℃ 4-5 min,

9、PCR产物纯化

1)通过盒体内部小型移液器上下吸打10-15次将试剂舱五中的CMPure磁珠彻底混匀,然后转移50 μl的磁珠液放到试剂舱九中;

2)利用盒体内部小型移液器上下吸打5-10次,室温静置5-10分钟;

3)将磁力架上升至试剂舱九位置,静置5-10分钟,使磁珠和上清溶液分离;

4)吸取试剂舱九中的上清,转移至废液槽;

5)将磁力架降低,吸取试剂舱六中的80%乙醇60 μl至试剂舱九中,静置30-60秒;

6)将磁力架上升至试剂舱九位置,使磁珠和上清溶液分离,静置5-10分钟,吸取试剂舱九中的上清,转移至废液槽;

7)重复步骤5、6;

8)室温静置10分钟,使磁珠在空气中干燥;

9)将磁力架降低,吸取试剂舱四中的无DNase、RNase水35-40 μl至试剂舱九中,利用盒体内部小型移液器上下吸打5-10次,室温静置5-10分钟;

10)将磁力架上升至试剂舱九位置,使磁珠与PCR产物分离,

10、取出PCR产物

将试剂舱九中的PCR纯化溶液25-30 μl转移至文库收集池,通过文库转移口从外部将PCR纯化cDNA溶液移出盒体,即可拿到测序平台上进行簇生成和测序,也可将cDNA文库存放在-20℃保存。

9.根据权利要求6所述的应用于第二代高通量测序的全自动RNA文库制备装置,其特征在于:当选用试剂组合二时,测序方法具体包括以下步骤:

文库制备样本:纯化的单链RNA,溶于超纯水中,RNA浓度150-300 ng/μl,RNA纯度:OD260/OD280=1.78-2.0,

试剂舱1-9中分别盛放的试剂,

文库制备流程如下:

以1 μg RNA样本进行文库制备,用移液器吸取10-15 μl样本通过进样口加入到样品池中,封闭进样口,

1、RNA反转录为cDNA

外部机械操控盒体内部的小型移液器将样品池中3.3-6.7 μl的RNA样本转移至试剂舱一中,同时从试剂舱四中转移Nuclease-free Water 9.3-12.7 μl至试剂舱一中,保证总体积为20 μl,与试剂舱一中的反转录试剂混合液发生反应,反应条件如下:37℃ 15 min;85℃ 5 seconds;4℃保持,

2、DNA片段化反应

外部机械操控盒体内部的小型移液器将样品池中的15 μl cDNA溶液转移到试剂舱二中,同时从试剂舱四中转移Nuclease-free Water 0.8 μl到试剂舱二中,使反应总体积为20 μl,与试剂舱二中的DNA片段化试剂混合液发生反应,

反应条件:35-38℃ 温育30-40分钟,

然后从试剂舱三中吸取5 μl的0.5 M EDTA加入试剂舱二,终止酶促反应,

3、DNA片段纯化

1)通过盒体内部小型移液器上下吸打10-15次将试剂舱五中的AMPure磁珠彻底混匀,然后转移35 μl的磁珠液放到试剂舱二中;

2)盒体内部小型移液器上下吸打5-10次混匀,室温静置5-10分钟;

控制外部机械的磁力架装置上升至试剂舱二位置,静置5-10分钟,使磁珠和上清溶液分离;

3)盒体内部小型移液器吸取试剂舱二中的上清,转移至废液槽;

将磁力架降低,吸取试剂舱六中的80%乙醇60 μl至试剂舱二中,静置30-60秒;

4)将磁力架上升至试剂舱二位置,静置5-10分钟,使磁珠和上清溶液分离。吸取试剂舱二中的上清,转移至废液槽;

5)重复步骤5、6;

6)室温静置10-15分钟,使磁珠在空气中干燥;

7)将磁力架降低,吸取试剂舱四中的 Nuclease-free Water 30-35 μl至试剂舱二中,利用盒体内部小型移液器上下吸打5-10次混匀,室温静置5-10分钟;

8)将磁力架上升至试剂舱二位置,使磁珠与洗脱的cDNA分离,

4、DNA末端修复反应及加A反应:

1)转移试剂舱二中的cDNA纯化溶液20 μl至试剂舱七中,利用盒体内部小型移液器上下吸打5-10次混匀,与试剂舱七中的DNA末端修复反应及加A反应混合液进行反应;

反应程序如下:22-25℃ 18-22 min;70-72℃ 20-25 min;4℃保持,

5、末端修复DNA的纯化

1)通过盒体内部小型移液器上下吸打10-15次将试剂舱五中的AMPure磁珠彻底混匀,然后转移80 μl的磁珠液放到试剂舱七中;

2)盒体内部小型移液器上下吸打5-10次混匀,室温静置5-10分钟;

3)将磁力架上升至试剂舱七位置,静置5-10分钟,使磁珠和上清溶液分离;

4)吸取试剂舱七中的上清,转移至废液槽;

5)将磁力架降低,吸取试剂舱六中的80%乙醇100 μl至试剂舱七中,静置30-60秒;

6)将磁力架上升至试剂舱七位置,静置5-10分钟,使磁珠和上清溶液分离,吸取试剂舱七中的上清,转移至废液槽;

7)重复步骤5、6;

8)室温静置10-15分钟,使磁珠在空气中干燥;

9)将磁力架降低,吸取试剂舱四中的 Nuclease-free Water 60 μl至试剂舱七中,利用小型移液器上下吸打5-10次,室温静置5-10分钟;

将磁力架上升至试剂舱七位置,使磁珠与洗脱的DNA分离,

6、连接adaptor

吸取试剂舱七中的cDNA纯化溶液50 μl 至试剂舱八中,与试剂舱八中的Adaptor连接反应试剂混合液反应;

利用盒体内部小型移液器上下吸打10-15次混匀;

反应条件:22-25℃温育15-20分钟,

7、连接adaptor的DNA片段选择性回收

1)通过盒体内部小型移液器上下吸打10-15次将试剂舱五中的AMPure磁珠彻底混匀,然后转移60 μl的磁珠液放到试剂舱八中;

2)利用盒体内部小型移液器上下吸打5-10次,室温静置5-10分钟;

3)将磁力架上升至试剂舱八位置,静置5-10分钟,使磁珠和上清溶液分离;

4)吸取试剂舱八中的上清,转移至废液槽;

5)将磁力架降低,吸取试剂舱六中的80%乙醇200 μl至试剂舱八中,静置30-60秒;

6)将磁力架上升至试剂舱八位置,静置5-10分钟,使磁珠和上清溶液分离,吸取试剂舱八中的上清,转移至废液槽;

7)重复步骤5、6;

8)室温静置5-10分钟,使磁珠在空气中干燥;

9)将磁力架降低,吸取试剂舱四中的 Nuclease-free Water 30 μl至试剂舱八中,利用盒体内部小型移液器上下吸打5-10次,室温静置5-10分钟;

10)将磁力架上升至试剂舱八位置,使磁珠与洗脱的cDNA分离,

8、PCR扩增

吸取试剂舱八中的连接adaptor后的cDNA选择性回收片段20 μl,转移至试剂舱九中,与试剂舱九中的PCR扩增试剂混合液反应,

反应程序如下:预变性 95-98℃ 2-2.5 min;变性 95-98℃ 30-40 s;退火 60-65℃ 30-40 s;延伸 70-72℃ 60-90 s;4-10个循环;终延伸 70-72℃ 4-5 min,

9、PCR产物纯化

1)通过盒体内部小型移液器上下吸打10-15次将试剂舱五中的AMPure磁珠彻底混匀,然后转移40 μl的磁珠液放到试剂舱九中;

2)利用盒体内部小型移液器上下吸打5-10次,室温静置5-10分钟;

3)将磁力架上升至试剂舱九位置,静置5-10分钟,使磁珠和上清溶液分离;

4)吸取试剂舱九中的上清,转移至废液槽;

5)将磁力架降低,吸取试剂舱六中的80%乙醇200 μl至试剂舱九中,静置30-60秒;

6)将磁力架上升至试剂舱九位置,使磁珠和上清溶液分离,静置5-10分钟,吸取试剂舱九中的上清,转移至废液槽;

7)重复步骤5、6;

8)室温静置5-10分钟,使磁珠在空气中干燥;

9)将磁力架降低,吸取试剂舱四中的 Nuclease-free Water 35-40μl至试剂舱九中,利用盒体内部小型移液器上下吸打5-10次,室温静置5-10分钟;

10)将磁力架上升至试剂舱九位置,使磁珠与PCR产物分离,

10、取出PCR产物

将试剂舱九中的PCR纯化溶液25-30 μl转移至文库收集池,通过文库转移孔从外部将PCR纯化溶液移出盒体,即可拿到测序平台上进行簇生成和测序,也可将RNA文库存放在-20℃保存。

10.根据权利要求7所述的应用于第二代高通量测序的全自动RNA文库制备装置,其特征在于:测序方法具体还包括步骤:

文库质量检测:

制备好的RNA文库用琼脂糖凝胶电泳检测RNA文库中的片段长度分布范围,若构建的文库质量良好,可以直接进行测序。

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