一种核酸快速提取装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种用于实验室或者医疗检测的核酸快速提 取装置以及基于该核酸快速提取装置实现的核酸快速提取方法。
【背景技术】
[0002] 目前，在生物技术领域中使用传统的离心柱法或磁珠法进行核酸提取，一般需要 进行裂解、结合、漂洗、洗脱等四个步骤。首先，使用蛋白酶K、表面活性剂等成分，破坏细胞 结构，释放核酸进入溶液；然后，加入高浓度的离液盐和乙醇等成分，使核酸和吸附膜或磁 珠结合；再对吸附膜或磁珠进行漂洗，去除抑制物；最后，将吸附膜或磁珠上的核酸洗脱。 而在法医DNA鉴定过程中，经常遇到拭子、棉签、精斑、血斑、烟蒂等检材，这些检材容易吸 附含有核酸的溶液，使得这部分溶液中的核酸不能被离心柱或磁珠吸附，从而造成提取效 率低下。
[0003] 除此之外，裂解、结合、漂洗步骤是在不同的离心管中进行的，需要将含有核酸的 溶液进行转移操作，在这个过程中，会因为离心管壁和移液器吸头壁的吸附，而再一次造成 核酸的损失，如果操作不谨慎，还有液体飞出，造成交叉污染的可能。
[0004] 针对上述技术问题，本领域一般通过以下两个方面入手得以实施改进策略：一方 面，通过对核酸提取的试剂和方法，简化提取步骤，提高提取效率并克服可能存在的交叉污 染问题；另一方面，从核酸提取装置的结构入手，尽量避免含有核酸的溶液成分的转移和离 心柱、离心管的转管使用情况的出现。然而现有技术中采用的方案，尤其是针对核酸提取装 置的改进和核酸提取的试剂的优化并不能使上述问题得到完美解决，因此，从核酸提取装 置的结构以及核酸提取的试剂入手，开发出一种核酸快速提取装置尽量避免含有核酸的溶 液成分的转移和离心柱、离心管的转管使用情况是本领域技术人员亟待解决的技术问题， 并具备广阔的市场前景。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术中的不足，本发明解决的技术问题在于提供一种核酸快速提取装 置，通过将离心柱分隔成两个独立腔体，并在其中一个独立腔体中完成核酸的裂解、结合、 漂洗步骤，在另一个独立腔体中完成洗脱步骤，使该核酸快速提取装置用于核酸提取过程 中，尤其针对痕量(如法医鉴定）样品的核酸提取过程中，能够有效避免因拭子、棉签、精斑、 血斑、烟蒂等检材的吸附和离心管壁的吸附而造成微量核酸物证的损失，提高核酸提取效 率，同时减少交叉污染。
[0006] 本发明解决的技术问题还在于提供一种基于该核酸快速提取装置实现的核酸快 速提取方法，结合提取装置结构改进和提取试剂的成分优化而实现的提取步骤，能够有效 避免因拭子、棉签、精斑、血斑、烟蒂等检材的吸附和离心管壁的吸附而造成微量核酸物证 的损失，并有效地裂解各种类型检测材料尤其是针对痕量(如法医鉴定）样品的检测材料中 的含核酸成分，充分释放细胞内核酸，提高提取效率。
[0007] 为了解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供了一种核酸快速提取装置，包 括离心柱，所述离心柱包括两个被分隔形成的独立腔体，所述独立腔体包括第一腔体和第 二腔体，所述第一腔体与第二腔体之间设置有将二者分隔成独立腔体的竖直分隔体和水平 分隔体；离心柱管壁的局部与竖直分隔体、水平分隔体包围形成第一腔体，而离心柱管壁的 剩余部分与竖直分隔体、水平分隔体及离心柱的底部包围形成第二腔体，所述水平分隔体 设置有连通第一腔体与第二腔体的出液孔；所述离心柱中还设置有微孔过滤膜和位于微孔 过滤膜下方的核酸吸附膜，所述离心柱顶部设置有分别与所述第一腔体和第二腔体连接的 开口，所述离心柱底部的内侧设置有该核酸吸附膜；所述离心柱底部设置有具有通孔的装 载封盖，该核酸吸附膜离心时承托于装载封盖并卡嵌在所述离心柱子的下端部内侧，所述 核酸吸附膜位于所述第二腔体内并介于水平分隔体下方与所述离心柱底部的内侧。
[0008] 作为本发明的优选方案，本发明的实施例提供的一种核酸快速提取装置进一步包 括以下技术特征的部分或全部： 优选地，该微孔过滤膜设置于所述第一腔体的底部内侧或者设置于所述水平分隔体与 所述离心柱底部之间。
[0009] 优选地，所述微孔过滤膜为聚醚砜膜；所述核酸吸附膜为玻璃纤维膜或者硅胶膜。
[0010] 优选地，所述离心柱的水平横截面为圆形，所述竖直分隔体分割离心柱水平横截 面圆形直径的3/4至4/5 ;所述水平分隔体距离心柱底部内侧的核酸吸附膜2-5_。
[0011] 优选地，所述核酸快速提取装置还包括套于所述离心柱外侧并与所述离心柱相匹 配的离心管，以及盖合离心柱顶部设置的开口的管盖，所述管盖衔接设置于所述离心管的 顶部边缘或者衔接设置于所述离心柱的顶部边缘。
[0012] 另一方面，本发明实施例还提供了一种基于上述核酸快速提取装置实现的核酸快 速提取方法，依次包括如下步骤： (1) 裂解：将待测样品或者附着有待测样品的检测材料放入离心柱第一腔体中，加入 150-300ul裂解液，于 56-65°C加热裂解 10-30min; (2) 结合：静置冷却至室温，向离心柱第一腔体中加入结合液150-300ul，混匀， 6000-20000g离心l_2min; (3) 漂洗：向离心柱第一腔体加入300-500ul漂洗液A，6000-20000g离心l-2min;然 后再向离心柱第一腔体加入300-500ul漂洗液B，6000-20000g离心l-2min;空管20000g 离心 2_5min; (4) 洗脱：向离心柱第二腔体中加入20-lOOul洗脱液至核酸吸附膜上，室温静置 5-lOmin，20000g离心 2min。
[0013] 其中，所述裂解液中含有如下含量的成分：胍盐0.1-1M，胍盐浓度优选0.2M，胍盐 优选盐酸胍、异硫氰酸酸胍的一种或其组合；十二烷基磺酸钠或十二烷基硫酸钠0.1- 4%， 优选l%;TrisImM- 20mM，优选 10mM;CaC12l-10mM，优选 2mM;TritonX-100 0.1-3%，优 选1. 5% ;裂解液pH值7. 2-8. 0,优选7. 5。优选地，在裂解步骤中还可以与裂解液一同添加 蛋白酶K2-20U每次(每人份)，优选12U每次(每人份)。
[0014] 所述结合液中含有如下含量的成分：胍盐1-6M，胍盐浓度优选4M，胍盐优选盐酸 胍、异硫氰酸酸胍的一种或其组合；聚合度为6000-20000的聚乙二醇10-40%，聚乙二醇聚 合度优选8000,聚乙二醇浓度优选30%;无水乙醇30-80% (v/v)，优选50%;TrisImM- 20 mM，优选lOmM;结合液pH值6-7. 5,优选7. 0。
[0015] 所述漂洗液A中含有如下含量的成分：胍盐0. 1-2M，胍盐浓度优选1M，胍盐优选盐 酸胍、异硫氰酸酸胍的一种或其组合；EDTA1-lOmM，优选2mM;无水乙醇30-80%(v/v)，优选 50%;1'1^11111-2〇1111，优选1〇1111 ;漂洗液六的口11值为6-7.5，优选7.0。
[0016] 所述漂洗液B:NaC10. 1-2M，优选0.5M;TrisImM- 20禮，优选10mM;无水乙醇 30-80% (v/v)，优选50% ;漂洗液B的pH值为6-7. 5,优选7. 0。
[0017] 所述洗脱液为去离子水或pH8. 0的10mMTris-HCl。
[0018] 相比于现有技术，本发明的技术方案至少具有如下有益效果： 本发明的核酸快速提取装置，通过将离心柱分隔成两个独立腔体，并在其中一个独立 腔体中完成核酸的裂解、结合、漂洗步骤，在另一个独立腔体中完成洗脱步骤，使该核酸快 速提取装置用于核酸提取过程中，尤其针对痕量(如法医鉴定）样品的核酸提取过程中，能 够有效避免因拭子、棉签、精斑、血斑、烟蒂等检材的吸附和离心管壁的吸附而造成微量核 酸物证的损失，提高核酸提取效率；另外，虽然离心柱被分隔成两个独立腔体，但在整个核 酸提取过程中，裂解、结合、漂洗、洗脱等步骤在同一个离心柱内进行，没有转管操作，避免 了交叉污染的同时，进一步提高核酸提取效率。再则，本发明的核酸快速提取方法结合提取 装置结构改进和提取试剂的成分优化而实现的提取步骤，能够有效地裂解各种类型检测材 料尤其是针对痕量(如法医鉴定）样品的检测材料中的含核酸成分，充分释放细胞内核酸， 提尚提取效率。
【附图说明】
[0019]图1是本发明优选实施例提供的核酸快速提取装置的结构示意图。
[0020] 图2为本发明实施例5针对实施例1和2中样品进行电泳检测的实验结果图； 图3为本发明实施例5针对实施例3和4中样品进行电泳检测的实验结果图。
【具体实施方式】
[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022] 图1为本发明优选实施例提供的核酸快速提取装置的结构示意图。如图1所示， 本发明优选实施例提供的核酸快速提取装置包括离心管10和离心柱20。具体实现时，离 心柱20包括两个被分隔形成的独立腔体，独立腔体包括第一腔体21和第二腔体22,第一 腔体21与第二腔体22之间设置有将二者分隔成独立腔体的竖直分隔体23和水平分隔体 24。离心柱20管壁的局部与竖直分隔体23、水平分隔体24包围形成第一腔体21，而离心 柱20管壁的剩余部分与竖直分隔体23、水平分隔体24及离心柱20的底部包围形成第二腔 体22。在本发明实施例