[发明专利]用于自动提取核酸的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及含核酸样本的加工，并且更具体地涉及用于自动提取核 酸的系统和方法。

背景技术

核酸(DNA＝脱氧核糖核酸，RNA＝核糖核酸)在通常需要大量核酸输入 的医学和药物研究、临床诊断和基因指纹中被经常用作用于各种分析和 试验的原材料。目前，可以通过各种自动的体外核酸扩增技术例如基于 公知的聚合酶链反应(PCR)的技术来轻易地获取足够的核酸量，这些技 术通常需要在核酸扩增之前提取(提纯)核酸。

基本上，从完整的细胞或病毒中提取核酸包括将核酸从它们的包膜 例如细胞膜中释放到周围的介质内然后从剩余物中分离和洗提释放出 的核酸。尽管可以通过将含核酸样本与特定的试剂混合，然后热培养获 得的样本-试剂混合物以使包膜裂解而轻易地释放核酸，但是分离和洗 提释放出的核酸在一定程度上是比较困难的。现在的临床实践中经常使 用的分离技术依赖于固体吸附基质例如磁性颗粒，其能够被制成为可逆 地(特定或非特定地)结合释放出的核酸。在施加磁场时，结合有核酸的 颗粒能够例如被吸引至并固定在容纳样本的空腔的内壁上以使周围的 介质能够被冲走并用另一种液体代替以回溶其中的核酸。

考虑到需要大量核酸输入的分析和试验的数量不断增长的事实，能 够看出对于在核酸扩增之前自动提取核酸有着强劲的需求。

但是，目前在市场上可获得的自动核酸提取系统通常都会遇到不希 望有的大量消耗一次性物品例如吸头和多孔板的问题，这不利地增大了 样本加工的总体成本，并且由于频繁的再充填操作，可能会造成对技术 人员的负担。另一方面，在重复使用吸头和多孔板几次之后，就很可能 发生物质残留和样本交叉污染的问题，这会降低获得核酸的纯度，危及 系统的可靠性。

本发明是考虑到上述问题而实现的。因此本发明的目标是提供一种 用于在扩增之前提取核酸的新系统，该系统允许减少每单次核酸提取作 业中消耗的一次性物品而不会相应地增大物质残留和样本交叉污染的 风险。

发明内容

根据第一种应用，本发明提出了一种用于从多个含核酸样本例如含 核酸细胞液的包膜中自动提取核酸的新系统。

因此，提供了一种用于从含核酸样本中自动提取核酸的系统，该系 统包括至少一组三块板，每块板都具有多个空腔，板包括用于加工样本 以提取核酸的加工板，用于提供试剂与样本混合的试剂板和用于输出提 取的核酸的输出板。每一块板都可以被实施为例如一次性多孔板，具有 空腔(孔)的平面阵列，并且例如可以通过常规的注塑成形技术模制而 成。

要被加工用于提取核酸的含核酸样本被容纳在加工板的空腔内。加 工板的空腔被手动或自动地装入样本，样本占据加工板的至少部分或者 全部空腔。

该系统进一步包括试剂吸取设备，该设备包括多个试剂吸管，每个 吸管都被装有可重复使用(可多次使用)的吸头，适合用于向试剂板的空 腔输送试剂。在向试剂板的空腔输送试剂时，避免可重复使用的吸头与 空腔壁部接触以及将吸头浸入分配的试剂内。可重复使用的吸头被固定 地连接至试剂吸取设备的试剂吸管并优选地由金属材料例如钢制成。使 用试剂吸取设备的可重复使用吸头在试剂板的空腔内提供试剂。可重复 使用的吸头可以被重复使用以用于输送试剂例如从系统包含的试剂容 器输送至试剂板。

在本发明中，术语“试剂”应被理解为也包括不与样本反应的液体 (也就是佐剂)例如清洗液在内。

试剂板的空腔数量可以小于或等于加工板的空腔数量。

该系统进一步包括样本吸取设备，该设备包括多个样本吸管，每个 吸管都被装有一次性吸头，适合用于向或者从试剂板、加工板和输出板 的空腔输送液体。一次性吸头被可分离地安装至样本吸管以轻易地进行 更换并优选地由塑料材料制成。与要被多次使用并且通常要在连续的吸 取操作之间进行清洗的试剂吸取设备的可重复使用吸头相比，一次性吸 头仅被用于一个样本或者由同一样本产生的液体的吸取操作。

使用样本吸取设备的一次性吸头，将容纳在试剂板空腔内的试剂输 送至样本以由此获得样本-试剂混合物，其中试剂板的每个空腔都(相应 地)被一一对应地指配给样本。可以执行一个或多个混合步骤，例如使 用一次性吸头用于吸取-和-挤出-混合。

使用培养设备例如加热设备在加工板的空腔内培养获得的样本-试 剂混合物以造成含核酸的包膜的裂解，目的是为了将核酸释放到周围的 介质中以由此获得含有释放核酸的液体。