游离DNA提取系统的制作方法

文档序号:11974617阅读:638来源:国知局

本实用新型涉及遗传物质提取领域,具体涉及一种游离DNA提取系统。



背景技术:

游离DNA又称循环DNA(circulating nucleic acid),是指循环血中游离于细胞外的内源性DNA,可以单链或双链DNA的形式存在,大多数游离DNA是以核蛋白形式存在的双链DNA。游离DNA片段较小,长度一般在几十到几百个bp之间。近些年的研究发现,人循环血中游离DNA的含有非常重要的遗传信息,利用游离DNA高通量测序技术可以有效的进行产前筛查和肿瘤等疾病的相关检测,比如唐氏综合症孕中期筛查,传统方法一般需要取羊水进行检测,存在一定的流产风险,而使用游离DNA高通量测序技术,不仅准确率更高,而且仅需采集孕妇静脉血就可以直接进行检测,实现了无创性产前筛查,意义重大。

利用游离DNA进行的产前筛查或肿瘤检测,首先要进行游离DNA的提取纯化,这一步是最为重要,也是最基本的步骤,提取产物的质量直接影响到后续检测结果的准确性和可靠性。由于游离DNA片段较小,在血浆中含量低,因此,游离DNA的提取试剂与普通的核酸提取试剂相比,需要有更高的提取效率,如果要满足大规模的筛查检测需要,游离DNA提取试剂还需要满足操作简单、成本低、能够实现自动化等要求。

目前用于血浆游离DNA提取纯化的方法主要有酚氯仿法、柱提取法和磁珠法,其中酚氯仿法需要在核酸提取过程中使用对人体有害的有机溶剂,越来越难以被检验人员接受,而且该方法操作复杂,对于游离DNA来说提取效率较低,需要加大样本量来满足后续检测需求,同时在提取过程中需要进行高速离心操作,难以实现自动化。柱提取法是目前主要使用的方法,该方法不需要使用毒性较大的有机溶剂,操作方法较酚氯仿法稍简单,但操作过程中仍然需 要进行高速离心,同时提取效率较低需要加大样本量来满足后续检测的需求,难以实现自动化。磁珠法近几年才开始应用于DNA的提取,该方法最大的特点是提取过程不需要进行高速离心,容易实现自动化。但这些产品少有针对血浆游离DNA的特性专门为游离DNA设计开发,不仅提取效率不高,而且操作步骤繁琐,大部分需要进行多次洗涤(3~4次),而且洗涤液都含有高浓度的醇,需要较长时间放置,让醇完全挥发掉才能进行后续测试,否则会直接影响后续测试结果。

目前无论是采用哪种提取方法,在实际应用中,主要还是以手工柱提取游离DNA为主,该方法手工操作不仅工作量大,而且提取效果容易受人为因素影响,无法满足大规模,高通量、高质量的检测需求。虽然也有用提取DNA的自动化系统进行游离DNA提取的,但是一般设备都比较大,运行成本高,且没有完全配套的游离DNA提取试剂盒,提取效率较低,达不到理想的效果。

自动核酸提取平台目前市场上已有不少,如:Roche、Chiron、Abbott、

Gen-probe、Biomerieux等公司研发的分子诊断产品都有相关的全自动核酸提取平台,但这些平台都主要以提取病毒、基因组或其它长片段核酸为主,并未针对段片段的游离DNA进行过优化,也少有配套使用的专门的游离DNA提取试剂盒。另外这些平台一般体积较大,构造复杂,设备价格高,而且每次运行的成本也很高,无法满足现有用户对自动化处理游离DNA的需求。

目前可以查到的类似专利文献有“自动化核酸提取平台”(授权公告号:CN 202830011 U),其公开的是一种大型的自动化移液平台,台面布局复杂,甚至需要将不提同设备拼凑的一起,一台设备完成移液动作,一台设备完成核酸提取,不仅成本较高,而且不便于日常使用和维护。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种全自动血浆游离DNA提取纯化系统,具有紧凑的台面布局,设备体积小,功能全,成本低,同时合理的台面布局可以有效地避免游离DNA提取过程中产生交叉污染的风险。

为了解决上述问题,根据本实用新型的一个方面,提供了一种游离DNA提取系统,所述游离DNA提取系统包括安装平台、吸头盒载架、试剂槽载架、 离心管载架、PCR板载架、样本管载架、固定载架以及废弃物载架,所述吸头盒载架、试剂槽载架、离心管载架、PCR板载架、样本管载架、固定载架以及废弃物载架依次安装于所述安装平台上,且所述固定载架上设置有振荡器,所述振荡器具有加热功能。

较佳地,所述固定载架上还设置有磁力板和深孔板位,其中,所述PCR板载架用于放置96孔PCR反应板,所述磁力板用于对所述PCR反应板上的样本进行磁珠吸附,以及所述磁力板还用于通过自动化移液通道吸弃废液,从而固液分离。

较佳地,所述吸头盒载架设有多个容纳室,从而可以放置多个相同规格或不同规格的吸头。

较佳地,所述吸头盒载架设有四个容纳室,从而可以放置4盒不同规格的吸头。

较佳地,所述吸头为1000ul和300ul规格的吸头。

较佳地,所述游离DNA提取系统包括三条并列的试剂槽载架,其中,每一条试剂槽载架至少可放置四个试剂槽。

较佳地,每一个试剂槽可容纳60ml试剂。

较佳地,所述离心管载架设置有多个离心管容纳孔,每一个离心管容纳孔可放置一个离心管。

较佳地,所述离心管载架设置有最多24个离心管容纳孔。

较佳地,每一个离心管容纳孔设置成可以放置一个1.5ml或2ml的离心管。

较佳地,所述样本管载架设置于所述PCR板载架与所述固定载架之间,并用于放置多个样本。

较佳地,所述样本管载架设有多个样本容纳孔,每一个样本容纳孔放置一个样本。

较佳地,所述样本管载架设有二十四个样本容纳孔,从而能够安装24个样本。

较佳地,所述样本为13×75/100mm的核酸采血管。

较佳地,所述样本为16×100/125mm的核酸采血管。

较佳地,所述废弃物载架设置有废液槽。

本实用新型的游离DNA提取系统提供通过全自动操作,实现由样本载入到游离DNA提取纯化完成的全自动化操作,同时具有设备台面设计紧凑,通量大,提取速度快,成本低的优势,可以更好的满足市场需求。

附图说明

图1是本实用新型的游离DNA提取系统的平面示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细说明,以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是,附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制,而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。

本实用新型的游离DNA提取系统包括安装平台,以及依次安装于该安装平台上的吸头盒载架、试剂槽载架、离心管载架、PCR板载架、样本管载架、固定载架以及废弃物载架,其中,固定载架上设置有振荡器,该振荡器具有加热功能。

图1是本实用新型的游离DNA提取系统的平面示意图。如图1所示,本实用新型的游离DNA提取系统100通常包括安装平台10、吸头盒载架20、试剂槽载架30、离心管载架40、PCR板载架50、样本管载架60、固定载架70以及废弃物载架80。其中,吸头盒载架20、试剂槽载架30、离心管载架40、PCR板载架50、样本管载架60、固定载架70以及废弃物载架80依次安装于安装平台10上。

吸头盒载架10设置有4个容纳室11,从而可以放置多个相同规格或不同规格的吸头,在本实施例中,吸头盒载架10可放置4盒不同规格的吸头,例如吸头盒载架10可放置4盒1000ul和300ul规格的吸头,当然也可根据需求放置其它规格的一次性吸头。

试剂槽载架30用于放置裂解液、洗涤液、洗脱液等提取试剂。如图1所示,在本实施例中,在安装平台10上一共设置3条并列的试剂槽载架30,且该三条试剂槽载架30紧邻吸头盒载架20布置,其中,每一条试剂槽载架30可以放置四个试剂槽31,每一个试剂槽31可容纳60ml试剂,因此,在本实 施例中,最多可放置12个试剂槽。

离心管载架40设置有用于离心管容纳孔41,离心管容纳孔41用于放置盛放小体积试剂的离心管(图未示),如盛放有磁珠、去抑制剂、PCR反应液等的离心管。在本实例中,离心管载架40总共设置有24个离心管容纳孔41,从而可以安装24个不同规格的离心管,例如24个1.5ml或2ml的离心管。离心管载架40紧邻试剂槽载架40布置。

PCR板载架50紧邻离心管载架40布置,并用于放置96孔PCR反应板,以供后续测试时使用。

样本管载架60用于放置样本管并紧邻PCR板载架布置,在本实施例中,总共设置四条样本管载架60,每条样本管载架设置有24个样本管容纳孔61,每一个样本管容纳孔61可以安装一个样本管,从而每一样本管载架60可以放置24个样本管,样本管可以是13×75mm和13×100mm的规格核酸采血管。当然也可以使用其它规格的样本管载架,从而放置其它规格的核酸采血管,例如更大的16×100或16×125mm规格的核酸采血管等。

固定载架70与样本管载架60间隔一定距离布置,在固定载架70上配置有振荡器(图未示)、磁力板(图未示)和深孔板位(图未示)。其中,振荡器具有加热功能。在游离DNA提取过程中,振荡器进行磁珠的混匀,同时由于振荡器具有加热功能,从而可以将提取的游离DNA从磁珠上洗脱下来。磁力板用来实现对96孔深板内的样本进行磁珠吸附,并通过自动化移液通道吸弃废液,实现固液分离,该模式可以有效避免游离DNA提取过程中的核酸污染,同时达到较高的提取效率。

废弃物载架80用于放置样本处理过程中的废液和废弃吸头,并设置有专门的废液槽(图未示),该废液槽可以取出并进行清洁消毒。

下面介绍游离DNA提取系统的工作流程:

1.游离DNA提取系统先将试剂槽中的裂解液和磁珠混合液加入到深孔板中,例如加入量为500ul;

2.将样本管中的待测样本吸取一定量(诸如为200ul)并加入到深孔板中与裂解液和磁珠混合液进行混匀;

3.裂解一定时间,例如15至30分钟;

4.裂解完成后,全自动提取系统将深孔板转移至磁力板,待磁珠完全吸附至深孔板底侧部后,通过全自动移液通道吸弃废液;

5.将深孔板转移至振荡器上,再通过全自动移液通道加入洗涤液A:600至800ul,进行震荡洗涤;

6.洗涤完成后,将深孔板转移至磁力板,待磁珠完全吸附至深孔板底侧部后,通过全动动移液通道吸弃废液;

7.再一次将深孔板转移至振荡器上,再通过全自动移液通道加入洗涤液B:600至800ul,进行震荡洗涤;

8.将深孔板转移至磁力板,待磁珠完全吸附至深孔板底侧部后,通过全动动移液通道吸弃废液;

9.最后,将深孔板转移至振荡器上,加入洗脱液30至100ul,进行加热洗脱,加热温度为60至85摄氏度,洗脱时间为10至20分钟,得到纯净的游离DNA。

本实用新型的游离DNA提取系统提供通过全自动操作,实现由样本载入到游离DNA提取纯化完成的全自动化操作,同时具有设备台面设计紧凑、通量大、提取速度快、成本低的优势,可以更好的满足市场需求。

以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例,但应理解到,在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后,本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

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