[发明专利]一种聚丙烯酰胺衍生物修饰滤纸及其在核酸分离富集中的应用

说明书

本发明公开了一种聚丙烯酰胺衍生物修饰滤纸及其在核酸分离富集中的应用。所述聚丙烯酰胺衍生物修饰滤纸为修饰有修饰物的纤维滤纸，修饰物为一种或多种丙烯酸衍生物单体的聚合物。本发明提供基于聚丙烯酰胺衍生物修饰滤纸的核酸提取方法既可以用于DNA分离与富集，又可以用于RNA的分离与富集，以聚丙烯酰胺衍生物修饰滤纸为核心，包含一套DNA提取试剂、RNA提取试剂和一个装置，试剂主要包括裂解液、清洗液和核酸释放剂，装置由核酸提取柱、滤纸固定底托、离心管和PCR管组成，包括裂解、核酸捕获、清洗及滤纸转移四个基本步骤，具有操作简单、可用于大体积生物样本中核酸的分离、不含乙醇等有机溶剂、易于在微流控芯片上集成和富集率高的优点。

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯酰胺衍生物修饰滤纸及其在核酸分离富集中的应用，属于核酸提取技术领域。

背景技术

核酸的提取广泛地应用于传染病的检测、肿瘤的诊断、产前筛查、法医鉴定、食品安全检测、分子生物学研究等方方面面。2019年底开始爆发的新型冠状病毒疫情充分显示了核酸检测在疫情防控中的巨大作用，也暴露出核酸检测中的众多问题。例如，受到核酸检测能力的限制，对于低风险人群的筛查难于大面积展开。将多个样品混合进行检测可大幅度提高检测能力，同时也可以降低筛查成本，是一种可期的拓展传染病核酸筛查能力的方案。然而，将大量采集到的样品混合之后，样本的总体积和总核酸量大幅度的增加，致使病毒核酸的提取效率大幅度降低，进而使得检测灵敏度大幅度的降低，影响筛查结果的可靠性。另外，由于病毒核酸检测灵敏度的不足，导致少数携带病毒的人群被遗漏，致使疫情再度传播的事件频频发生。这些问题的限制因素主要是核酸的富集率低，现有的核酸提取技术难以适应大体积样本中核酸的提取。因此，开发一种具备从大体积生物样本中核酸的提取方法成为一个急需解决的技术难题。

目前的核酸提取方法包括酚氯仿抽提法、二氧化硅固相提取法和磁珠法等。但是这些方法仍然存在提取过程需要引入氯仿和乙醇等对后续扩增有抑制的干扰物，富集率低，难于适应大体积样本中核酸的高效富集等不足。此外，随着核酸分析的自动化和集成化程度不断加深，核酸检测的自动化要求提取方法要易于集成，需尽量避免使用乙醇等有机溶剂，需与前端的细胞裂解及后端的核酸扩增兼容性强等。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚丙烯酰胺衍生物修饰滤纸及其在核酸分离富集中的应用，基于所述滤纸的核酸提取方法既可以用于DNA分离和富集，又可以用于RNA的分离与富集。

本发明首先提供一种聚丙烯酰胺衍生物修饰滤纸，为修饰有修饰物的纤维滤纸；

所述修饰物为一种或多种丙烯酸衍生物单体的聚合物。

上述的聚丙烯酰胺衍生物修饰滤纸中，所述纤维滤纸可为玻璃基质纤维滤纸或石英基质纤维滤纸。

上述的聚丙烯酰胺衍生物修饰滤纸中，所述丙烯酸衍生物单体选自丙烯酰胺、N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酸盐盐酸盐、3-吲哚丙烯酸，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠和羟甲基丙烯酰胺。

本发明进一步提供了所述聚丙烯酰胺衍生物修饰滤纸的制备方法，包括如下步骤：

1)所述纤维滤纸经活化后进行硅烷化处理；

2)将一种或多种所述丙烯酸衍生物单体在所述纤维滤纸的表面进行聚合反应。

上述的制备方法中，步骤1)中，采用下述a)或b)的方法活化所述纤维滤纸，去除所述纤维滤纸的表面杂质：

a)将所述纤维滤纸加入至浓硫酸与双氧水的混合液中反应30～60min；

b)将所述纤维滤纸加入至0.5～2M盐酸溶液反应1～3天。

上述的制备方法中，步骤1)中，所述硅烷化处理采用的硅烷化试剂可为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷；

所述硅烷化处理的步骤如下：