[发明专利]核酸现场快速提取管及其使用方法

说明书

本发明提供了一种核酸现场快速提取管及其使用方法，包括：推杆、中空的主管体以及核酸吸附装置，其中推杆嵌套于主管体内；独立于主管体设置的至少一个储液室，其中储液室与主管体连通；控制阀，如此设置以控制储液室与主管体的连通和/或非连通状态。本发明提供的核酸提取装置，简单便携，可在20‑30分钟内完成从组织样品处理到核酸的快速提取纯化，特别适用于养殖场、口岸等易于出现疫情的临床一线检测中大量样品的快速初筛工作，同时独立设置的储液室还可避免试剂或样品的交叉感染，有利于提高核酸纯度。

技术领域

本发明涉及分子生物学仪器设备领域，具体涉及一种核酸现场快速提取管及其使用方法。

背景技术

一般来说，核酸提取需要多步骤的工作，首先需要对细胞、组织材料等生物样本材料进行破碎处理，失活核酸酶，释放核酸，进而除去蛋白、多糖、脂类等其他组织或者细胞成分，从而获得高质量核酸。

自1869年，瑞士医师Friedrich Miescher首次从细胞中成功提取DNA到上个世纪90年代，核酸提取就一直是一件繁琐、费时、需要使用有毒试剂的工作。直到近年来，随着固相吸附技术的出现以及生物化学的发展，极大地缓解了这一难题。然而，适用于现场的便携式核酸快速提取方法仍是目前核酸提取领域的瓶颈。

目前，根据提取方法的不同，可将核酸提取技术分为液相提取与固相提取两类。其中，固相提取又可分为非磁性固相提取和磁分离。

1.液相提取

液相提取是指通过物理或化学方法破碎细胞或组织，而后利用核酸与其他细胞或组织成分化学性质的不同，加入不同的溶剂，通过反复离心、溶解和沉淀，进而达到提取核酸的目的，是目前比较常用的方法。液相提取主要有CsCl梯度离心法、CTAB提取法、碱裂解、异硫氰酸胍－苯酚－氯仿提取法等。液相提取多需要较为繁琐的手动操作步骤，对人员的技术及经验要求较高，在操作过程中较易产生操作失误，从而导致最终产物中混入各种杂质以及核酸物质的损失，重复性较差。

2.固相提取

非磁性固相提取：固相提取法主要是利用固相吸附剂(比如二氧化硅、磁性颗粒、硅藻土、玻璃纤维、阴离子交换载体等)与核酸间的静电、亲和、离子交换或氢键等相互作用，从而达到分离核酸的目的。相比于传统的提取方法，固相提取技术具有快速高效的优点，而且能够克服液相提取中有机相与水相的不完全分离的缺点。非磁性固相提取核酸主要以离心柱层析的方式进行，通过离心作用，从而达到分离吸附核酸的目的。固相提取过程一般分为裂解、结合、清洗、洗脱四个步骤，相比于传统的方法，这种方法能够大大缩短核酸的提取时间。如今众多核酸提取试剂盒即基于此方法发展而来。该方法的不足之处在于，必须借助离心机进行，当进行大量样品的操作时，无法避免交叉污染的产生，易造成假阳性结果。

磁分离：用于核酸分离的磁性颗粒需具有超顺磁性和表面功能性基团这两个将性。首先，超顺磁性，保证可通过外加磁场控制磁性颗粒的聚集与分散：其次，磁性颗粒表面的功能性基团，在一定条件下与核酸分子发生作用，富集核酸。应用磁性颗粒进行核酸提取主要包括三个过程：一、核酸分子与磁性颗粒结合，形成磁性颗粒-核酸复合物；二、在外加磁场的作用下，分离磁性颗粒－核酸复合物；三、核酸洗脱。此外，需要有磁性颗粒与核酸分子结合和分离的溶液环境。比如，Fe₃O₄磁性纳米颗粒可在PEG-6000和氯化纳的条件下富集细胞裂解液中的脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid，DNA)。目前，各种不同修饰的磁性颗粒被研巧用于脱氧核糖核酸DNA和核糖核酸(ribonucleic acid，RNA)的提取、分离与富集。例如，二氧化珪包裹的磁性颗粒、羧基化磁性纳米颗粒、明胶包裹的磁性纳米颗粒、甲基丙稀酸修饰的磁性纳米颗粒等分别用于提取玉米、牛奶、细菌或病毒中的DNA、RNA。本方法技术成本较高，市场上的相关试剂盒价格昂贵，虽然提取到的核酸较纯，但多针对微量样品，且提取到的核酸总量较少，并不适用于临床检测。

3.核酸的自动化提取系统