[发明专利]磁珠预分装采血管及其对血液DNA的预处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及分子生物学技术领域，特别涉及一种磁珠预分装采血管以及 利用其对血液样本便捷的进行DNA粗提、存储和运输等预处理的工艺方法。

背景技术

随着基因组学及基因测序技术的快速发展，尤其是一代基因测序技术向 二代基因测序技术的发展，基因测序所需的时间及成本都获得了极大下降。 基于基因测序的精准医疗正逐渐成为重大疾病诊断、个性化医疗、胎儿遗传 病学分析和个体识别等领域的基本手段。人体DNA最主要的来源之一就是血 液，如：存在于血细胞中的基因组DNA、存在于血液中但游离于血细胞之外 的游离DNA(cfDNA)、来自于肿瘤细胞的DNA(ctDNA)、以及孕妇血液中来自 于胎儿的DNA，因此对血液DNA进行提取和检测，即液体活检(LiquidBiopsy)， 是重大疾病伴随诊断、胎儿遗传病诊断、基因克隆、基因测序、核酸疫苗、 基因治疗和各种基因重组技术等领域的有力手段。

传统血液DNA的提取和检测包括如下几个步骤：1、血液样品的采集、运 输和保存；2、血液样品中DNA的提取和纯化；3、对血液样品中DNA进行测 序等分析化验。其中第1步和第2步的目的为获取目标DNA，现阶段在获取 目标DNA的工作中，众多研究者主要关注第2步，即如何更好提取、分离和 纯化血液样品中DNA，而实际上第1个步骤也极大影响着DNA的提取和纯化 效率。步骤1大致过程如下：在医院进行血样采集，装入已经加入抗凝剂的 特定采血管，如果检测对象为丰度极低的cfDNA或ctDNA，为避免基因组的 干扰，采血管中还需要加入能够防止血细胞破裂的保护剂；随后将所采集血 样运输至检测地点，一般来讲需要进行低温并在特定的器皿中进行血液样品 的运输和保存，为防止运输和保存过程中DNA发生降解，还需要在采血管中 加入特殊保护剂以保证血液中DNA的稳定性和完整性。步骤2是在实验室将 上述采集到的血液样品用相应的核酸提取试剂盒进行目标DNA的分离和纯 化，常用的方法有柱式法和磁珠法。为保证目标DNA稳定和减少分解，甚至 需要从采血开始到目标DNA的提取在2个小时内完成，对血液样本的运输距 离、运输条件和运输方式要求极高。

传统方法在此过程中有较大的局限性：1、当前用于进行DNA，尤其是 cfDNA和ctDNA检测，血样采集、运输和保存需要使用特殊采血管，采血管 中添加有针对血细胞层面防止血细胞破裂的保护剂、防止DNA降解的保护剂、 以及抗凝剂等，成本高昂，一般来讲每只采血管的成本要在200元左右；2、 后期的储存和运输条件要求苛刻，血液原始样品不易保存，保存时间有限， 越长的运输时间会造成越多的DNA降解发生，导致接下来DNA提取的完整性、 稳定性、数量都将有所下降。如果血样采集地点在边远地区，如山区和西部 等落后地区，由于路途较远，运输时间长，即使使用昂贵的采血装备也难以 实施。3、如果血样需要冷冻运输，血液样品的反复冻融则会极大损害血液样 品中DNA的稳定性，影响检测结果。

综上所述，血液和血液DNA保存、运输和提取中存在诸多问题，有必要 开发一种更加便捷的血液DNA的预处理工艺及相关设备，能够在现场快速采 取血样后进行预处理，以便于后期的运输和存储，并适合后期血液DNA纯化 的快速、自动化、高通量的要求。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种磁珠预分装采血 管以及利用其对血液样本便捷的进行DNA粗提、存储和运输的方法。其将DNA 提取纯化的部分工作向前整合到血样采集步骤中，直接从新鲜血液中对目标 DNA进行初步富集，并在外加磁场的作用下使之与血液中其它杂质实现分离， 对DNA进行有针对性的稳定化后用于运输和存储，将传统的血液样品运输转 化为DNA样本运输，DNA样本的保存和运输可实现在常温环境下进行，避免 了血液样本所需要的冷链运输等苛刻条件；并且与血液样本直接运输相比较， 能够更好的保证DNA的稳定性和完整性，避免了血样长时间运输中容易出现 的DNA降解现象，方法更加简便和高效。

本发明的技术方案概述如下：

一种磁珠预分装采血管，其特征在于，在市售的普通的采血管中提前预 分装入磁珠，所述磁珠具有超顺磁性，且磁珠表面修饰有对DNA具有富集作 用的基团，粒径为纳米级或者微米级材料。

优选的是，所述的磁珠预分装采血管，其中，所述采血管中还预分装入 必要的具有特定功能的预处理液。