專利名稱：細(xì)胞裂解裝置和使細(xì)胞或病毒裂解的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開內(nèi)容涉及細(xì)胞裂解裝置和使細(xì)胞或病毒裂解的方法。
背景技術(shù)：
在生物分析中通常使用的細(xì)胞裂解導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物的釋放。例如，分析細(xì)胞中的核酸通常涉及使細(xì)胞破裂以從細(xì)胞釋放核酸，然后分析所釋放的核酸。珠磨(珠子攪打，bead beating)是已知的細(xì)胞裂解方法。珠磨法在小珠子的存在下以劇烈攪動使細(xì)胞破裂。在珠磨的簡單實(shí)例中，使用渦旋混合器在試管中將細(xì)胞和珠子混合以使細(xì)胞裂解。珠磨法可使用桌面設(shè)備進(jìn)行。然而，仍然需要在微流體裝置內(nèi)相容的有效細(xì)胞裂解方法。

發(fā)明內(nèi)容
提供利用珠磨的有效的細(xì)胞或病毒裂解方法。額外的方面將部分地在下面的描述中闡述，和部分地將從所述描述中明晰。根據(jù)一方面，使細(xì)胞和病毒的至少一種裂解的方法包括使包括細(xì)胞和病毒的至少一種的樣品與設(shè)置在第一室中的多個(gè)珠子接觸以獲得所述樣品與所述珠子的組合；和攪動所述樣品與所述珠子的組合以使所述細(xì)胞和所述病毒的至少一種裂解，其中，在所述第一室中，液體體積分?jǐn)?shù)(fj為0.6或更小，和其中所述液體體積分?jǐn)?shù)(fj為通過將所述第一室的液體體積除以純空隙體積獲得的值，所述純空隙體積等于所述第一室的液體體積與所述第一室的空隙體積(V之和。還公開細(xì)胞裂解裝置，其包括流體連接至進(jìn)口和出口的第一室及設(shè)置在所述第一室中的多個(gè)珠子，其中所述珠子的直徑大于所述進(jìn)口和所述出口的直徑；第二室，其包括流體連接至所述第二室的端口(port)；和能密封地設(shè)置在所述第一和第二室之間的柔性膜。


從結(jié)合附圖考慮的實(shí)施方式的以下描述，這些和/或其它方面將變得明晰和更易理解，其中圖1和3 6為可用在細(xì)胞裂解方法的實(shí)施方式中的細(xì)胞裂解裝置的實(shí)施方式的橫截面圖；圖2為在其表面上包括細(xì)胞俘獲有機(jī)層的珠子的實(shí)施方式的截面圖7和8說明可用在細(xì)胞裂解方法的實(shí)施方式中的細(xì)胞裂解裝置的實(shí)施方式；和圖9為閾值循環(huán)數(shù)(循環(huán)閾值，Ct)和Ct的變化(ACt)相對于液體體積分?jǐn)?shù)(4) 的圖，其顯示相對于液體體積分?jǐn)?shù)(fj變化的細(xì)胞裂解效率。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)描述實(shí)施方式，其實(shí)例說明于附圖中，其中相同的附圖標(biāo)記始終是指相同的元件。在這點(diǎn)上，本實(shí)施方式可具有不同的形式且不應(yīng)解釋為限于本文中所闡述的描述。因此，下面通過參照附圖進(jìn)一步描述實(shí)施方式以解釋本發(fā)明的各方面。將理解，當(dāng)一個(gè)元件被稱為“在”另一元件“上”時(shí)，其可在直接在所述另一元件上， 或者其間可存在中間元件。相反，當(dāng)一個(gè)元件被稱為“直接在”另一元件“上”時(shí)，則不存在中間元件。如本文中所使用的術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)關(guān)聯(lián)的列舉項(xiàng)的任何和全部組合。將理解，盡管術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用來描述各種元件、組分、 區(qū)域、層和/或部分，但這些元件、組分、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)被這些術(shù)語所限制。這些術(shù)語僅用于使一個(gè)元件、組分、區(qū)域、層或部分區(qū)別于另一元件、組分、區(qū)域、層或部分。因而， 在不背離本文中的教導(dǎo)的情況下，可將下面討論的第一“元件”、“組分”、“區(qū)域”、“層”或“部分”稱為第二元件、組分、區(qū)域、層或部分。本文中使用的術(shù)語僅僅是為了描述具體實(shí)施方式
的目的且不意圖為限制性的。如本文中所使用的單數(shù)形式“一種(個(gè))”和“該”也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地另外說明。將進(jìn)一步理解，當(dāng)術(shù)語“包含”和/或“包括”、或者“含有”和/或“含”用在本說明書中時(shí)，其表示存在所述特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件和/或組分，但不排除存在或添加一種或多種其它特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件、組分和/或其集合。為了便于描述，在本文中可使用空間相對術(shù)語如“在......之下”、“在......下
面”、“下部”、“在......之上”、“上部”等來描述如圖中所示的一個(gè)元件或特征與另外的元
件或特征的關(guān)系。將理解，除圖中所示的方位之外，空間相對術(shù)語還意圖包括在使用或操作中的裝置的不同方位。例如，如果翻轉(zhuǎn)圖中的裝置，則被描述為“在”其它元件或特征“下面”
或“之下”的元件將被定向在其它元件或特征“之上”。因而，示例性術(shù)語“在......下面”
可包括在......之上和在......下面兩種方位。裝置可以其它方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或
在其它方位上)，并且本文中所使用的空間相對描述詞相應(yīng)地解釋。除非另外定義，在本文中所使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)的含義與該公開內(nèi)容所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的含義相同。將進(jìn)一步理解，術(shù)語，例如在常用詞典中定義的那些，應(yīng)被解釋為其含義與它們在相關(guān)領(lǐng)域和本公開內(nèi)容的背景中的含義一致，并且將不以理想化或過于形式的意義解釋，除非在本文中清楚地如此定義。在本文中參照橫截面圖描述示例性實(shí)施方式，所述橫截面圖為理想化實(shí)施方式的示意圖。如此，將預(yù)期所述圖的形狀由于例如制造技術(shù)和/或公差而引起的變化。因而，本文中描述的實(shí)施方式不應(yīng)解釋為限于在此所圖示的區(qū)域的具體形狀，而是包括由例如制造所引起的形狀上的偏差。例如，圖示或描述為平坦的區(qū)域可典型地具有粗糙和/或非線性特征。而且，圖示的尖角可為圓形的。因而，圖中所示的區(qū)域在本質(zhì)上是示意性的，并且它們的形狀不意圖說明區(qū)域的精確形狀且不意圖限制本發(fā)明的范圍。
根據(jù)本公開內(nèi)容的一方面，使樣品中的細(xì)胞或病毒裂解的方法可包括使包括細(xì)胞和病毒的至少一種的樣品與設(shè)置(例如，包含)在第一室中的多個(gè)珠子接觸以獲得所述樣品與所述珠子的組合；和攪動所述樣品與所述珠子的組合以使所述細(xì)胞和所述病毒的至少一種裂解，其中在所述第一室中，液體體積分?jǐn)?shù)(fv)為0.6或更小。所述“液體體積分?jǐn)?shù) (&)”為通過將所述第一室的液體體積除以純空隙體積獲得的值，所述純空隙體積等于所述第一室的所述液體體積和空隙體積(V之和。所述裂解方法可包括使包括所述細(xì)胞和病毒的至少一種的樣品與設(shè)置在所述第一室中的所述珠子接觸。所述第一室可提供密封或封閉的(限制的，confined)空間。例如，所述第一室可為微流體裝置中的室。所述第一室可具有約1μ 1 約1000 μ 1、特別地約1μ 1 約 500 μ 1、更特別地約1μ 1 約300 μ 1、或約1μ 1 約200 μ 1、或約1μ 1 約100μ 1、或約1 μ 1 約50 μ 1、或約10 μ 1 約50 μ 1、或約10 μ 1 約40 μ 1、或約20 μ 1 約40 μ 1 的內(nèi)體積。所述第一室可具有進(jìn)口和出口。所述進(jìn)口和出口可在相同的位置或不同的位置處。所述進(jìn)口和所述出口的至少一個(gè)可通過流動路徑如通道連接至所述第一室(例如，與所述第一室流體連通)。所述進(jìn)口和出口的至少一個(gè)可具有比所述珠子的直徑(例如，最小直徑)小的直徑(例如，最大直徑)以有效地阻擋所述珠子離開所述第一室。使所述進(jìn)口和所述出口的至少一個(gè)與所述第一室流體連通地相互連接的流動路徑可具有擁有比所述珠子的直徑(例如，最大直徑)小的直徑(例如，最小直徑)的區(qū)域以有效地防止所述珠子通過所述流動路徑退出所述第一室或從所述第一室排出或者通過所述流動路徑流入所述第一室中。所述進(jìn)口、所述出口和所述流動路徑的至少一個(gè)可進(jìn)一步包括堰以防止所述珠子離開其或流入其中。選自所述進(jìn)口和出口的至少一個(gè)可具有用于關(guān)閉或打開所述進(jìn)口或出口以控制流體流動的閥或裝置。此外，使所述進(jìn)口和出口的至少一個(gè)與第一室流體連通地相互連接的流動路徑可具有用于關(guān)閉或打開所述進(jìn)口或出口以控制流體流動的閥或裝置。 因此，當(dāng)所述進(jìn)口和出口的僅一個(gè)具有比所述珠子的直徑小的直徑或被選擇使得其阻擋所述珠子的通過的直徑時(shí)，另一個(gè)可關(guān)閉以防止所述珠子通過所述另一個(gè)離開第一室。此外， 當(dāng)所述進(jìn)口和出口的僅一個(gè)具有比所述珠子的直徑小的直徑或被選擇使得其阻擋所述珠子的通過的直徑時(shí)，可控制流體流動的方向以防止所述珠子離開第一室，即可控制所述流體從具有比所述珠子的直徑大的直徑的進(jìn)口或出口流向具有比所述珠子的直徑小的直徑的另一個(gè)。所述第一室可連接至用于攪動所述樣品和所述珠子的組合的單元，或者可形成為能夠在所述第一室中攪動所述樣品和所述珠子的組合。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第一室可連接至超聲波發(fā)生器，使得所述第一室中的珠子可通過超聲波攪動。所述第一室可具有壁， 其至少一部分包括柔性膜。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第一室的壁的至少一部分可包括柔性膜，其可形成第二室的一部分。換句話說，所述第一和第二室的至少一部分可由所述柔性膜共同地限定。而且，所述柔性膜可以能密封地設(shè)置在所述第一和第二室之間，使得所述柔性膜根據(jù)所述第二室的壓力變形。所述第二室可連接至(例如，流體連接至)加壓單元和/ 或減壓單元。所述加壓單元和/或所述減壓單元可為例如泵。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述泵為氣動泵?？蓪λ龅诙医惶娴丶訅汉蜏p壓使得所述柔性膜振動，由此攪動所述第一室中的珠子。所述第二室也可連接至(例如，流體連接至或物理連接至)超聲波發(fā)生器。隨著通過所述超聲波發(fā)生器向所述柔性膜施加超聲波，可攪動所述第一室中的珠子。所述柔性膜可包括彈性材料。所述柔性膜可具有約1微米(μ m) 約5mm、特別地約0. 025mm 約 0. 5mm、更特別地約0. 03mm 約0. 4mm的厚度。如本文中所使用的術(shù)語“攪動”是指引起運(yùn)動，例如，珠子的運(yùn)動。所述攪動可通過向所述樣品與所述珠子的組合施加一種形式的能量引起，且可包括引起一種形式的珠磨。 所述珠磨可包括例如珠子對珠子的攪打(例如，珠子對珠子的接觸)、珠子對液體介質(zhì)的攪打、珠子對壁的攪打、或珠子對細(xì)胞或病毒的攪打。所述樣品中的細(xì)胞或病毒可通過這樣的攪動裂解。所述裂解可通過機(jī)械攪打、剪切力等發(fā)生，但不限于特定的機(jī)理。在下文中，通過攪動所述樣品與所述珠子的組合使細(xì)胞和/或病毒裂解可稱為珠磨法，且在一個(gè)實(shí)施方式中為珠磨法。所述攪動可在密封或未密封的第一室中進(jìn)行。所述珠子可為足夠剛性的以用作細(xì)胞裂解介質(zhì)。如本文中所使用的珠子是指球形體或非球形體且可具有任何形狀，只要該形狀沒有不利地影響所公開的方法或裝置的期望特征。所述珠子可包括固體材料，且在一個(gè)實(shí)施方式中，可覆蓋有固體材料。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述珠子為固體顆粒。在另一實(shí)施方式中，所述珠子是中空的。所述珠子可為磁性的或非磁性的。所述珠子可包括玻璃、金屬和金屬氧化物的至少一種。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述珠子包括玻璃珠、金屬珠和金屬氧化物珠的至少一種。所述金屬氧化物可包括&02、Si02、 A1203、Fe2O3和TiA的至少一種。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述珠子包括例如^o2和SiA的組合。所述金屬珠可包括例如鋼珠或不銹鋼珠。特別地提及玻璃珠。所述珠子不限于微尺度的尺寸，且可具有任何尺寸，只要可通過所述細(xì)胞裂解裝置的操作裂解細(xì)胞。例如，所述珠子的最小尺寸在大小上可為約10納米(nm) 約1000 μ m、 特別地約IOnm 約700 μ m、更特別地約IOnm 約500 μ m、或約IOnm 約300 μ m、或約 IOnm 約100 μ m、或約IOnm 約50 μ m、或約IOnm 約10 μ m，和在一個(gè)實(shí)施方式中，在大小上可為約50nm 約1000 μ m、特別地約50nm 約900 μ m、更特別地約50nm 約700 μ m、 或約50nm 約500 μ m、或約50nm 約300 μ m、或約50nm 約100 μ m、或約50nm 約 50μπκ或約50nm 約10 μ m，和在另一實(shí)施方式中，可為約IOOnm 約ΙΟΟΟμπκ特別地約 IOOnm 約900 μ m、更特別地約IOOnm 約700 μ m、或約IOOnm 約500 μ m、或約IOOnm 約300 μ m、或約IOOnm 約100 μ m、或約IOOnm 約50 μ m、或約IOOnm 約10 μ m，禾Π在又一實(shí)施方式中，在大小上可為約1 μ m 約500 μ m、特別地約1 μ m 約300 μ m、更特別地約 1 μ m 約100 μ m、或約1 μ m 約50 μ m、或約1 μ m 約30 μ m、或約1 μ m 約10 μ m。所述珠子可為如下的至少一種球形的、平面的或多平面的。所述第一室中的珠子在數(shù)量上可為至少一個(gè)、例如至少兩個(gè)。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第一室中的珠子的數(shù)量可為10個(gè)或更多、特別地100個(gè)或更多、更特別地1000個(gè)或更多、或10，000個(gè)或更多、或100，000個(gè)或更多、或IO8個(gè)或更多。例如，所述第一室中的珠子的數(shù)量可為約1 約IO8個(gè)、特別地約100 約IO6個(gè)?？芍圃焖龅谝皇沂沟盟鲋樽又糜诳臻g中且被所述第一室阻擋，以致所述珠子可不能通過離開進(jìn)口或出口。所述第一室中的珠子的密度D可為大于或等于1 克/立方厘米(g/cm3)、特別地約lg/cm3 約20g/cm3、更特別地約lg/cm3 約15g/cm3、或約 lg/cm3 約 10g/cm3、或約 lg/cm3 約 8g/cm3、或約 lg/cm3 約 6g/cm3、或約 lg/cm3 約 4g/cm3、或約 3g/cm3 約 20g/cm3、或約 3g/cm3 約 15g/cm3、或約 3g/cm3 約 10g/cm3、 或約 3g/cm3 約 8g/cm3、或約 3g/cm3 約 6g/cm3、或約 3g/cm3 約 4g/cm3。
所述第一室的壁和所述珠子的表面的至少一種可包括能夠與細(xì)胞或病毒結(jié)合的結(jié)合材料，且在一個(gè)實(shí)施方式中，可覆蓋有所述結(jié)合材料。所述結(jié)合材料可為與所述細(xì)胞或病毒特異性結(jié)合的材料。所述特異性結(jié)合材料可為如下的至少一種對于抗原的抗體、對于酶的底物或抑制劑、對于底物的酶、對于配體的受體、和對于受體的配體。所述結(jié)合材料可為與所述細(xì)胞或病毒非特異性結(jié)合的材料。所述非特異性結(jié)合材料可為具有約70° 約 95°的水接觸角的疏水材料，且在一個(gè)實(shí)施方式中，可包括具有至少一個(gè)氨基的材料。所述具有至少一個(gè)氨基的材料可包括具有至少兩個(gè)氨基的聚合物。所述具有至少一個(gè)氨基的材料可包括聚乙烯亞胺(“PEI”)。所述具有約70° 約95°的水接觸角的疏水材料可包括十八烷基二甲基(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)銨(“0TC”)或十三氟四氫辛基三甲氧基硅烷(“DFS”)。包括所述結(jié)合材料的所述第一室的壁或所述珠子的表面在俘獲或吸附所述細(xì)胞或病毒以將它們分離方面可為有用的。在所述樣品與所述珠子的接觸中，所述樣品可包括所述細(xì)胞和所述病毒的至少一種。所述樣品可為生物樣品，其中“生物樣品”是指包括有機(jī)體或其衍生物的樣品。生物樣品可從個(gè)體分離例如組織樣品或生物流體，或者從環(huán)境如從水體、從土壤、或者從食物來源或工業(yè)來源分離。所述個(gè)體可為動物例如人類。生物樣品的實(shí)例包括唾液、痰、血液、血細(xì)胞(如白細(xì)胞和紅細(xì)胞)、羊水、血清、精液、骨髓、組織或顯微針活檢標(biāo)本、尿、腹膜液、胸膜液和細(xì)胞培養(yǎng)物。進(jìn)一步地，所述生物樣品的實(shí)例包括組織切片如用于組織學(xué)目的的冷凍組織切片。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述生物樣品為例如血液、尿或唾液。所述細(xì)胞可為原核生物或真核生物。所述原核生物可為細(xì)菌細(xì)胞，且可為革蘭氏陰性的或革蘭氏陽性的。所述真核生物可包括植物細(xì)胞、動物細(xì)胞或真菌細(xì)胞的至少一種。所述細(xì)胞或病毒可包含于合適的液體介質(zhì)中。所述液體介質(zhì)可包括例如細(xì)胞培養(yǎng)基、緩沖液(例如，磷酸鹽緩沖鹽水 (“PBS”)溶液)、鹽水、和水的至少一種。所述液體介質(zhì)可為細(xì)胞裂解液。所述細(xì)胞裂解液可在所述樣品與珠子的接觸之后額外供應(yīng)到所述第一室中，所述珠子可包含于包含所述細(xì)胞的液體介質(zhì)中，且在一個(gè)實(shí)施方式中，可與所述液體介質(zhì)組合且然后供應(yīng)到所述第一室中。所述細(xì)胞裂解液可包括非特異性細(xì)胞裂解劑或特異性細(xì)胞裂解劑。所述非特異性細(xì)胞裂解劑可包括表面活性劑、NaOH和離液鹽的至少一種。所述特異性細(xì)胞裂解劑可包括例如溶菌酶、溶葡萄球菌素、青霉素和β -內(nèi)酰胺抗生素的至少一種。所述樣品與所述珠子的接觸可通過如下實(shí)現(xiàn)向所述室的進(jìn)口施加正壓力或通過向所述出口施加負(fù)壓力，由此將所述樣品引入所述室。所述正壓力或負(fù)壓力可使用例如泵施加。所述泵可為例如蠕動泵和氣動泵的至少一種。所述細(xì)胞或病毒可由使用者通過直接注射引入。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述細(xì)胞或病毒可由使用者通過移液注入。可取決于待裂解的細(xì)胞或病毒的類型、細(xì)胞裂解的目的、和如果存在的在細(xì)胞裂解之后的任何過程的至少一種選擇所述樣品的流量或量，且前述的細(xì)節(jié)可由本領(lǐng)域技術(shù)人員確定，而無需過度實(shí)驗(yàn)。所述樣品和所述珠子的接觸可包括使所述樣品流入所述第一室的進(jìn)口，且所述樣品的一部分可通過所述第一室的出口排出。所述樣品可以約10 μ 1/分鐘 約1000 μ 1/分鐘、特別地約100 μ 1/分鐘 約500 μ 1/分鐘的流量引入到所述第一室。所述裂解方法可包括攪動所述樣品與所述珠子的組合以使所述細(xì)胞和/或病毒裂解。所述攪動可通過超聲波或所述第一室的壁振動引起。在一個(gè)實(shí)施方式中，可包括柔性膜的形成所述第一室的一部分的壁的一部分可被加壓且然后被減壓，或者反之亦然，以使所述柔性膜振動，由此攪動所述樣品與所述珠子的組合。所述柔性膜可以約0. 001赫茲 (Hz) 約100千赫茲(kHz)、特別地約0. OlHz 約IOOkHz的頻率、更特別地以約0. IHz 約IOOkHz的頻率、或約IHz 約IOOkHz的頻率、或約5Hz 約IOOkHz的頻率、或約IOHz 約IOOkHz的頻率振動。所述加壓可使用連接至(例如物理連接至或流體連接至)所述進(jìn)口和所述出口的至少一個(gè)的工具進(jìn)行以提供導(dǎo)致流體的流入和排出的動力。所述動力提供工具可為能夠引起流體的運(yùn)動的任何裝置，且在一個(gè)實(shí)施方式中，可為能夠向所述第一室施加正壓力或負(fù)壓力的裝置如泵。所述泵可為在微流體裝置中能夠執(zhí)行的微型泵。所述微型泵可為機(jī)械或非機(jī)械裝置。機(jī)械微流體泵通?？砂ㄖ聞悠骱瓦\(yùn)動部件，其可為例如膜或片狀物。所述機(jī)械微流體泵的驅(qū)動力可使用壓電、靜電、熱氣動、氣動、或磁效應(yīng)產(chǎn)生。非機(jī)械泵可通過電-流體動力流、電滲流、或超聲流的產(chǎn)生起作用。所述進(jìn)口和出口可例如通過微通道連接至所述第一室且與所述第一室流體連通。 所述微通道可具有約1微米(μ m) 約10毫米(mm)的寬度、特別地約1 μ m 約Imm的寬度、更特別地約Iym 約500 μπι的寬度。所述寬度可為在與所述細(xì)胞裂解裝置中的流動方向垂直的方向上的尺寸，且可平行于膜26的表面。在所述裂解方法中，含有所述珠子和所述樣品的第一室中的液體體積分?jǐn)?shù)(fj可為0. 6或更小、特別地約0. 25 約0. 6、更特別地約0. 3 約0. 5。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述液體體積分?jǐn)?shù)(fj可為0。所述“液體體積分?jǐn)?shù)(fJ ”為通過將所述第一室的液體體積 (Vl)除以純空隙體積獲得的值，所述純空隙體積等于所述第一室的所述液體體積和空隙體積(V之和。所述樣品中的所述細(xì)胞和/或病毒可在基本上不含水的或干燥的條件中裂解。盡管不想受理論束縛，但發(fā)現(xiàn)所述細(xì)胞和/或病毒的裂解效率在0. 6或更小的液體體積分?jǐn)?shù)(fj下顯著地高。所述裂解方法可進(jìn)一步包括除去所述第一室中的液體的至少一部分，例如，以在所述攪動之前且在所述樣品與所述珠子的接觸之后減小所述液體體積。所述液體體積的減小可包括將所述第一室的內(nèi)部干燥。所述干燥可包括使氣體例如空氣流入所述第一室中， 或通過向所述第一室施加熱。所述裂解方法可進(jìn)一步包括在所述樣品與所述珠子的接觸之后洗滌所述第一室的壁或所述珠子的表面，例如，以除去未結(jié)合的殘留在其上的雜質(zhì)。所述洗滌可使用不干擾所述細(xì)胞和/或所述病毒的結(jié)合的液體介質(zhì)進(jìn)行。所述液體介質(zhì)可為緩沖液如磷酸鹽緩沖鹽水(“PBS”)、或水如蒸餾水。所述攪動可在所述洗滌之后進(jìn)行。所述方法可進(jìn)一步包括在所述洗滌之后將所述第一室的壁或所述珠子的表面干燥。所述攪動可在所述干燥之后進(jìn)行。所述攪動可在所述液體體積分?jǐn)?shù)已基本上達(dá)到0時(shí)， 例如，在所述干燥之后進(jìn)行。所述干燥可通過使氣體例如空氣流入所述第一室中或者通過向所述第一室施加熱進(jìn)行。所述裂解方法可進(jìn)一步包括將細(xì)胞或病毒裂解液引入所述第一室中。所述細(xì)胞或病毒裂解液可包括Na0H、K0H、離液劑和表面活性劑的至少一種。所述細(xì)胞或病毒裂解液可在所述干燥之后引入。所述攪動可在所述細(xì)胞或病毒裂解液的弓I入之后進(jìn)行。在所述裂解方法中，所述方法可在細(xì)胞裂解裝置中進(jìn)行，且所述細(xì)胞裂解裝置可包括第一室、第二室、及設(shè)置在所述第一和第二室之間的柔性膜，其中所述第二室為加壓和減壓室，其適于使所述第一和第二室之間的所述柔性膜振動。圖1為細(xì)胞裂解裝置20的實(shí)施方式的截面圖。細(xì)胞裂解裝置20可用在以上公開的裂解方法中。參照圖1，細(xì)胞裂解裝置20包括上部板21、下部板23和膜26。膜沈設(shè)置在上部板21與下部板23之間。上部板21的空間區(qū)域限定第一室22，和下部板23的空間區(qū)域限定第二室對。第一和第二室22和M被設(shè)置于其間的膜沈隔開。換句話說，第一室 22為由上部板21和膜沈限定的空間，且第二室M為由下部板23和膜沈限定的空間。膜沈可為柔性的。膜沈可包括聚合物膜如聚二甲基硅氧烷(“PDMS”)膜。在一個(gè)實(shí)施方式中，膜26為PDMS膜。膜沈可具有例如約1 μ m 約5mm、特別地約10 μ m 約Imm的厚度。第一室22可含有用于細(xì)胞裂解的多個(gè)珠子觀。在一個(gè)實(shí)施方式中，用于細(xì)胞裂解的珠子可為如圖1中所示的珠子觀。由于第一室22由膜沈限定，第一室22中的珠子觀可接觸膜26。珠子觀可為微珠。珠子觀為用于使細(xì)胞裂解的微單元例如顆粒的實(shí)例，且因而，可使用其它單元代替珠子觀。珠子觀可具有例如約Iym 約500 μπκ特別地10 μ m 約400 μ m、更特別地20 μ m 約300 μ m的直徑例如平均最大直徑。第一室22 中的珠子洲的密度D可大于或等于lg/cm3，且在一個(gè)實(shí)施方式中，可為約lg/cm3 約20g/ cm3、特別地2g/cm3 約15g/cm3、更特別地4g/cm3 約lOg/cm3。所述液體介質(zhì)中可包括超過一個(gè)珠子，且在一個(gè)實(shí)施方式中，可存在10個(gè)、100個(gè)、1000個(gè)、10000個(gè)、或IO9個(gè)或更多個(gè)珠子Λ μ 1所述液體介質(zhì)。所述第一室中的微單元可在數(shù)量上為約1 約IO8個(gè)/1 μ 1 所述液體介質(zhì)，且在另一實(shí)施方式中，可為約100 約IO6個(gè)/μ 1。珠子觀可包括玻璃、金屬或金屬氧化物的至少一種。在一個(gè)實(shí)施方式中，珠子為玻璃珠。在另一實(shí)施方式中，珠子 28可為金屬氧化物珠或金屬珠。所述金屬氧化物可包括&02、SiO2, A1203、Fe2O3和TW2的至少一種。所述金屬氧化物可為例如^O2和S^2的組合。所述金屬珠可為例如鋼珠或不銹鋼珠。如果珠子觀包括玻璃或金屬氧化物的組成，則可使用于細(xì)胞俘獲或吸附的表面改性容易。細(xì)胞裂解裝置20包括進(jìn)口 30和出口 32。進(jìn)口 30和出口 32可具有比珠子28的直徑小的直徑。包括待破裂的細(xì)胞的溶液通過進(jìn)口 30引入第一室22中。所得的包含核酸等的細(xì)胞膜和/或壁破裂產(chǎn)物通過出口 32釋放。進(jìn)口 30穿透上部板21的第一壁以與第一室22的第一側(cè)流體連接。出口 32穿透上部板21的第二壁以與第一室22的第二側(cè)例如相反的第二側(cè)流體連接。第二室M可為包括對膜沈周期性地或非周期性地加壓的流體如空氣引入其中的空間的氣動室。將高壓流體引入第二室對中，由此對膜沈加壓。當(dāng)加壓時(shí)，膜沈可向第一室22突出，由此減小第一室22的空間體積。或者，當(dāng)減壓時(shí)，膜沈可朝著第二室M向下偏轉(zhuǎn)。第二室M可具有作為對第二室M的內(nèi)部加壓的流體的流入和流出通道的端口 34。 隨著所述流體通過端口 34周期性地或非周期性地引入第二室M中或從第二室對釋放，膜 26可周期性地或非周期性地振動。膜沈的振動可通過與珠子觀的直接接觸或經(jīng)由第一室 22中的溶液最終對第一室22中的珠子觀周期性地或非周期性地加壓。結(jié)果，引起珠子觀運(yùn)動，從而由于所述運(yùn)動而彼此碰撞或與第一室22的內(nèi)壁碰撞。由于珠子28的運(yùn)動，引入第一室22的內(nèi)部中的細(xì)胞通過剪切或研磨而破裂。通過將所述流體供應(yīng)到第二室M中或從第二室M釋放出來對第二室M的內(nèi)部加壓或減壓可對于膜沈的振動次數(shù)進(jìn)行選擇，且可為約0. OOlHz 約100kHz、特別地約0. OlHz 約10kHz、更特別地約0. IHz 約IkHz0
珠子28可在其表面上具有有機(jī)層28A，如圖2中所示，用于特異性或非特異性細(xì)胞俘獲。例如，為了選擇性地俘獲特異性細(xì)胞，抗體、適體等可覆蓋在珠子觀的表面上。非特異性細(xì)胞可通過疏水或靜電力的作用俘獲。有機(jī)層28A可通過使用有機(jī)硅烷以各種方式將珠子觀的表面改性形成。特別地提及具有有機(jī)硅烷改性的表面的珠子。當(dāng)珠子觀的表面具有擁有對細(xì)胞的特異性或非特異性親和力的單元時(shí)，引入第一室22中的細(xì)胞可被珠子觀俘獲。在這種狀態(tài)下，膜沈的振動可導(dǎo)致珠子觀運(yùn)動，且因而彼此碰撞或碰撞第一室22的內(nèi)壁。在該過程期間，被珠子觀俘獲的細(xì)胞可破裂。在一個(gè)實(shí)施方式中，在將含有待破裂的細(xì)胞的溶液供應(yīng)到第一室22中之后，可將具有提高的細(xì)胞裂解效果的物質(zhì)供應(yīng)到第一室22中，之后是細(xì)胞破裂。所述物質(zhì)可為細(xì)胞裂解液。所述細(xì)胞裂解液可包括例如Na0H、K0H、離液劑溶液、表面活性劑等的至少一種。所述細(xì)胞裂解液可以沒有不利地影響細(xì)胞破裂之后的后續(xù)過程如聚合酶鏈反應(yīng)(“PCR”)過程的濃度使用，使得所述PCR可在細(xì)胞破裂之后立即進(jìn)行而無需額外的純化。如果所述物質(zhì)以影響PCR的濃度使用，則可進(jìn)行額外的純化。所述細(xì)胞裂解液可在細(xì)胞破裂之后供應(yīng)以促進(jìn)核酸的釋放。在一個(gè)實(shí)施方式中，在將含有待破裂的細(xì)胞的溶液供應(yīng)到第一室22中之后，可進(jìn)行細(xì)胞破裂而無需額外將細(xì)胞裂解液供應(yīng)到第一室22中。圖3說明細(xì)胞裂解裝置20的替代實(shí)施方式。下文中所描述的僅是與圖1的細(xì)胞裂解裝置20的那些不相同的部分。這也適用于圖5 8。參照圖3，進(jìn)口 30和出口 32可具有比珠子28的直徑例如最大直徑大的直徑例如最小直徑。多個(gè)第一突出部40可分布在進(jìn)口 30的內(nèi)側(cè)。所述多個(gè)第一突出部40可在進(jìn)口 30的整個(gè)內(nèi)側(cè)均勻地分布。所述多個(gè)第一突出部40可設(shè)置成以相反的方向突出。由于第一突出部40，進(jìn)口 30的實(shí)際直徑或有效直徑可小于珠子觀的直徑例如最小直徑。多個(gè)第二突出部42可分布在出口 32的內(nèi)側(cè)上。第二突出部42的分布可與第一突出部40的分布相同。由于第二突出部42，出口 32的實(shí)際直徑或有效直徑可小于珠子觀的直徑例如最小直徑。第一突出部40和第二突出部42在形狀上可相同或不同?；蛘?，進(jìn)口 30和出口 32 可具有壓花(隆起的，embossed)內(nèi)表面，代替第一和第二突出部40和42。圖4說明細(xì)胞裂解裝置20的另一替代實(shí)施方式。參照圖4，過濾器44可設(shè)置在出口 32中。過濾器44可為容許破裂細(xì)胞的內(nèi)容物通過的多孔材料。進(jìn)口 30可具有比珠子觀的直徑例如最小直徑小的直徑，如圖1中的那樣。另外，進(jìn)口 30的結(jié)構(gòu)特性可與關(guān)于圖3所公開的那些相同。圖5說明細(xì)胞裂解裝置20的另一替代實(shí)施方式。參照圖5，可提供兩個(gè)室即第三室24A和第四室24B代替圖1的第二室M。第三室24A和第四室24B可通過間壁48分隔。第三和第四室24A和MB的作用例如功能可與圖1的第二室M的類似。第三室24A可包括第一端口 34A，和第四室24B可包括第二端口 34B。第一和第二端口 34A和34B的作用例如功能可與第二室M的端口 34的類似。進(jìn)口 30和出口 32的結(jié)構(gòu)特性可與關(guān)于圖3或圖4描述的那些相同?？上虻谝缓偷诙丝?34A 和34B同時(shí)或順序地施加壓力以使限定第三和第四室24A和MB的膜沈的部分同時(shí)或順序地振動。具有相同或不同相位(phase)的壓力可施加至第一和第二端口 34A和34B以使各室中的膜沈以相同或不同的相位振動。例如，可將正壓力施加至第一端口 34A，同時(shí)可將負(fù)壓力施加至第二端口 34B以使第三室24A中的膜沈和第四室24B中的膜沈以相反的相位振動。圖6說明細(xì)胞裂解裝置20的另一替代實(shí)施方式。參照圖6，可提供三個(gè)室即第三、第四和第五室24A、24B和24C代替圖1的第二室 24。第三、第四和第五室24A、24B和MC的作用例如功能可與圖1的第二室M的類似。第三和第五室24A和24C可通過第一間壁48A分隔。第四和第五室24B和24C可通過第二間壁48B分隔。第三、第四和第五室24A、24B和24C可分別具有第一、第二和第三端口 34A、34B 和34C。第一、第二和第三端口 34A、34B和34C的作用例如功能可與第二室M的端口 34的類似。盡管圖6的實(shí)施方式說明圖1的第二室M分為三個(gè)室，但是在又一實(shí)施方式中，圖 1的第二室M可分為超過三個(gè)室?？上虻谝?、第二和第三端口 34A、34B和34C同時(shí)或順序地施加壓力以使限定各室的膜沈同時(shí)或順序地振動。可向第一、第二和第三端口 34A、34B 和34C施加具有相同或不同相位的壓力以使各室中的膜沈以相同或不同的相位振動。例如，可向第一和第三端口 34A和34C施加正壓力，同時(shí)向第二端口 34B施加負(fù)壓力以使第三和第五室24A和MC中的膜沈及第四室MB中的膜沈以相反的相位振動。圖1和3 6中的第一和第二室22和M的作用例如功能可顛倒。即，第一和第二室22和M的任一個(gè)可含有珠子觀，且另一室可用作用于加壓的流體引入其中的室。如果第二室M用作用于加壓的流體引入其中的室，第二室M的端口 34可連接例如流體連接至壓力控制器(未示出)，其能夠?qū)Φ诙覍Φ膬?nèi)部加壓或減壓。相同的情況適用于第三、 第四和第五室24A、24B和MC。根據(jù)一方面，提供利用珠磨使細(xì)胞或病毒有效地裂解的方法。將參照以下實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)地描述所公開的實(shí)施方式。這些實(shí)施例僅用于說明性目的且將不限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1 相對于液體體積分?jǐn)?shù)的細(xì)胞裂解效果1.細(xì)胞或病毒裂解裝置的制造細(xì)胞或病毒裂解裝置可通過將可商購的彈性膜設(shè)置在兩個(gè)玻璃芯片之間制造。室或通道可使用玻璃芯片的全部或玻璃芯片的一部分限定，其可然后與其間的彈性膜組合， 由此完成細(xì)胞或病毒裂解裝置的制造。在當(dāng)前的實(shí)施例中，第一和第二玻璃芯片通過經(jīng)由光刻法、蝕刻和濕法蝕刻過程在玻璃晶片中限定通道和室而制造，所述光刻法、蝕刻和濕法蝕刻過程是公知的且其細(xì)節(jié)可確定而無需過度實(shí)驗(yàn)。在用Piranha溶液(S卩，硫酸與過氧化氫的組合)清潔之后，通過低壓化學(xué)氣相沉積(“LPCVD” )對6英寸玻璃晶片(硼硅酸鹽，700 μ m厚)沉積500納米 (nm)厚無定形硅層。然后，在通過光刻膠膜暴露的沉積的硅層的一部分上進(jìn)行圖案化過程。 通過干法蝕刻除去硅層的暴露部分。然后，剝離光刻膠膜，并用氫氟酸溶液(HF，49% )濕法蝕刻暴露的玻璃晶片以形成具有約100 μ m深度和約200 μ m寬度的通道。在用于形成通道的蝕刻過程中，形成從通道的內(nèi)表面朝向內(nèi)中心突出約20μπι的堰(突出部)以限制珠子。 形成該堰以用作閥門座和珠子截留堰兩者。然后，在除去硅層之后，涂覆干膜抗蝕劑(“DFR”)并將其圖案化。然后，使用噴砂方法形成包括珠子的室(大約15. 5 μ 1)和用于流體流入或流出的孔。隨后，將玻璃晶片切成芯片形狀的塊，然后使用等離子體對其進(jìn)行洗滌。將包括用于容納珠子的以上制造的室的流體芯片(“第一玻璃芯片”)和包括用于起到氣動泵作用且不包含珠子的室的氣動芯片(“第二玻璃芯片”)與在所述第一和第二玻璃芯片之間作為中間層的2Μμπι厚PDMS層 (可得自Rogers Corporation)永久性地結(jié)合，所述PDMS層使用等離子體活化。作為單片 (monolithic)柔性層的PDMS層用于控制流體流動且用作泵和閥以及用作用于通過氣動振動弓I起珠子之間的碰撞的致動器。將約15 16毫克(mg)(數(shù)量上約2 X IO5個(gè))表面改性的玻璃珠置于珠子室中， 然后使用PCR相容的膠帶(可得自Applied biosystems)將其密封。用聚碳酸酯板覆蓋所附著的帶以防止該帶在操作如DNA提取期間彎曲。通過向具有連接至其的Solenoid閥陣列(S070-5DC，可得自SMC)向氣動室施加正壓力或負(fù)壓力控制PDMS層的操作。所述閥連接至電動氣動調(diào)節(jié)器(ITV0030-;3BL，可得自 SMC)和LabVIEW軟件(可得自Nationannstruments)。在各步驟中通過LabVIEW軟件的界面觀察與流體傳輸有關(guān)的閥的操作以監(jiān)控核酸的提取。圖7和8說明在當(dāng)前的實(shí)施例中使用的細(xì)胞裂解裝置。圖7為利用珠磨的細(xì)胞裂解裝置的橫截面圖，其中通過PDMS層的振動引起珠子的碰撞。參照圖7，具有第一突出部40 的進(jìn)口和具有第二突出部42的出口分別經(jīng)由流體通道48和50連接至進(jìn)口端口和出口端口。第一和第二閥座46A和46B形成于上部板上，其分別限定進(jìn)口和出口以對應(yīng)于進(jìn)口和出口端口。氣動室，具體地第一至第四室24A至MD，設(shè)置于下部板中，且第一和第四室24A 和24D分別對應(yīng)于第一和第二閥座44和46。第一至第四端口 34A至34D流體連接至第一至第四室24A至MD。圖8為包括單片玻璃、PDMS和玻璃的3層細(xì)胞裂解裝置以及該細(xì)胞裂解裝置的流體和氣動部件的放大圖。2.玻璃珠改性在使用Piranha溶液洗滌且然后使用蒸餾水洗滌之后，將具有約30 μ m 50 μ m 直徑的玻璃珠(可得自Polysciences，Inc.)過濾并真空干燥。然后，準(zhǔn)備在乙醇中的5% (體積/體積)三甲氧基甲硅烷基丙基改性PEI ((聚 (乙烯亞胺)_三甲氧基甲硅烷基丙基PEIM)溶液(可得自Gelest Jnc.)作為珠子表面改性溶液。將珠子置于所述珠子表面改性溶液中并通過溫和的攪拌使其反應(yīng)約2小時(shí)，之后過濾并用新鮮的乙醇洗滌三次。將最終收取的玻璃珠在110°C烘箱中溫育50分鐘，以獲得具有覆蓋有PEIM的表面的玻璃珠。已知PEIM能夠與細(xì)胞非特異性地結(jié)合，且因此，覆蓋有 PEIM的玻璃珠可用于非特異性地分離細(xì)胞。3.核酸提取預(yù)先將ImL含有IO6菌落形成單位/毫升(CFU/mL)樣品金黃色葡萄球菌 (S. aureus)或甲氧西林抗性金黃色葡萄球菌(Methici llin-resistantStaphy Iococ cus aureus, “MRSA”)的醋酸鈉緩沖液(50毫摩爾濃度(體積)(mM)，pH 4，可得自 Sigma-Aldrich)、用于洗滌的0. 5mL三(羥甲基)氨基甲烷(“Tris”)-乙二胺四乙酸 (“EDTA”)( “TE，，)緩沖液(IOmM Tris, ImM EDTA，pH 8.0，可得自 Ambion)、和用于裂解的 10 μ 1或20 μ 1 NaOH (0. 02當(dāng)量濃度(N)，可得自Sigma-Aldrich)儲存到貯液器中。通過壓力驅(qū)動操作傳輸液體溶液。通過預(yù)先試驗(yàn)確定操作液體壓力。最初，在從PDMS層上方施加150千帕(kPa)壓力的同時(shí)，以和約200 μ 1/分鐘將樣品溶液引導(dǎo)通過含有珠子的室。在流動通過所述室之后，收取該溶液以評價(jià)細(xì)胞俘獲效率。在樣品的最初加載之后， 以約500μ 1/分鐘(SOkPa)將洗滌溶液引導(dǎo)通過含有珠子的室以對其進(jìn)行洗滌，然后將其在約IOOkPa下空氣干燥約30秒。為了使所俘獲的細(xì)胞裂解，將6 μ 1裂解液(0. 02Ν NaOH) 注入含有珠子的室中，且關(guān)閉在室的相反側(cè)上的閥。隨后，通過經(jīng)由Labview程序控制的 Solenoid閥的調(diào)節(jié)將兩個(gè)氣動室的壓力分別調(diào)節(jié)至約80kPa和約_80kPa，以使PDMS層以約IOHz的頻率振動約5分鐘，由此進(jìn)行細(xì)胞裂解過程。在細(xì)胞裂解過程之后，在進(jìn)口和出口打開的情況下，采用施加約IOOkPa的流體壓力來注入4μ 1或14 μ 1 NaOH溶液，以通過出口收取裂解細(xì)胞產(chǎn)物。所得的含有核酸的裂解細(xì)胞產(chǎn)物總計(jì)為1(^1或2(^1。整個(gè)過程花費(fèi)約20分鐘或更短。未進(jìn)行額外的DNA純化。如下進(jìn)行具有正裂解控制(“PLC”)和負(fù)裂解控制(“NLC”)的實(shí)驗(yàn)。使用兩種不同的臺上型(top bench)裂解方法進(jìn)行具有PLC的實(shí)驗(yàn)酶法和珠磨法。將含有104CFU/mL和106CFU/mL金黃色葡萄球菌的兩份ImL樣品溶液在微量離心管中以約13，200轉(zhuǎn)/分鐘(rpm)離心約20分鐘以使細(xì)胞沉淀。然后，從各經(jīng)離心的產(chǎn)物除去上清液。使用兩種方法處理沉淀的團(tuán)塊(pellet)。在酶法中，在使用溶葡萄球菌素溶液 O00毫克/毫升(mg/mL)，可得自Sigma)在約37°C下將細(xì)胞團(tuán)塊溫育約30分鐘之后，通過使用Qiagen DNA提取試劑盒(Cat 51304，QIAamp DNA Mini Kit)根據(jù)該試劑盒的操作規(guī)程從溫育的產(chǎn)物獲得20 μ 1純化的DNA溶液。在珠磨法中，在向細(xì)胞團(tuán)塊添加30mg裸玻璃珠和20mL裂解液(0. 02N NaOH溶液或蒸餾水)之后，使用渦旋儀(GENIE 2，可得自Fisher Scientific)以全速使該組合劇烈地渦旋約5分鐘。在簡單的離心之后，收取所提取的DNA 溶液(裂解細(xì)胞產(chǎn)物)。在具有NLC的實(shí)驗(yàn)中，在單獨(dú)添加蒸餾水之后，在沒有玻璃珠存在的情況下，使用渦旋儀(GENIE 2，可得自Fisher Scientific)以約3，200rpm的全速使細(xì)胞團(tuán)塊劇烈地渦旋約5分鐘。使用所得的裂解對照產(chǎn)物、PLC和NLC作為模板，擴(kuò)增靶核苷酸序列。將該擴(kuò)增的產(chǎn)物與使用基于珠磨的細(xì)胞裂解裝置提取的DNA溶液作為模板的擴(kuò)增靶核苷酸序列的結(jié)果進(jìn)行比較。為了精確的比較，將各對照組中的注入室中的金黃色葡萄球菌細(xì)胞的總數(shù)和DNA提取溶液的最終體積控制為與測試樣品的那些一致。4.實(shí)時(shí)PCR擴(kuò)增為了使細(xì)胞裂解并對所提取的DNA進(jìn)行量化，使用GenSpectorRTMC-1000儀器 (可得自 Samsung Electronics)進(jìn)行實(shí)時(shí)-PCR。使用 Primer3 軟件(Whitehead Institute/ MT Center for Genome Research)設(shè)計(jì)對于金黃色葡萄球菌基因組的SA442片段特異性的引物組(正向5' -GTT GCA TCG GAA ACA TTG TGT-3 (SEQ ID No. 1)，反向5' -ATG ACC AGC TTC GGT ACT ACT AAA GAT-3' (SEQ ID No. 2)，和 GeneBank 登錄號 AF033191)和對于 MRSA基因組的mecA片段特異性的引物組(正向5' -ACG AGT AGA TGC TCA ATA-3' (SEQ ID No. 3)，反向5' -GGA ATA ATG ACG CTA TGA T_3' (SEQ ID No. 4)，和 GeneBank 登錄號 EF190335.1)。 將PCR反應(yīng)混合物(約2 μ 1)制備成具有以下濃度0. 4 μ M Taqman探針(對于金黃色葡萄球菌的 FAM-5' -TGT ATG TAA AAG CCG TCT TG-3' -MGB-NFQ (SEQ ID No. 5)；禾口對于 MRSA 的 FAM-5' -CCA ATC TAA CTT CCA CAT ACC ATC T_3' -BHQl (SEQ ID No. 6))、IX Z-Tag緩沖液(可得自Takara Bio)、1微摩爾濃度(體積)(μ M)各引物(可得自AppliedBiosystems 或 Sigma)、0· 05U Z-Taq 聚合酶(可得自 Takara Bio)、0· 2mM dNTP (可得自 Takara Bio)、0. 5 μ 1 PCR級水(可得自Ambion)、和1 μ 1所提取的DNA溶液。在將該P(yáng)CR 反應(yīng)混合物加載至PCR芯片中之后，如下進(jìn)行熱循環(huán)在95°C下變性1分鐘且在60°C下延伸4秒。設(shè)計(jì)PCR條件以獲得對于金黃色葡萄球菌的72堿基對(bp)和對于MRSA的98bp 的PCR擴(kuò)增子尺寸。所述PCR擴(kuò)增子尺寸通過凝膠電泳(Agilent 2100Bioanalyser，可得自 AgilentTechnologies)進(jìn)一步石角認(rèn)。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果(1)對照樣品的實(shí)驗(yàn)結(jié)果使用閾值循環(huán)數(shù)(Ct)評價(jià)細(xì)胞裂解和/或DNA純化效果。PLC樣品的Ct值示于表1中。表1中的Ct值為來自對各組的三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的平均值。表 權(quán)利要求
1.使細(xì)胞和病毒的至少一種裂解的方法，該方法包括使包括細(xì)胞和病毒的至少一種的樣品與設(shè)置在第一室中的多個(gè)珠子接觸以獲得所述樣品與所述珠子的組合；和攪動所述樣品與所述珠子的組合以使所述細(xì)胞和所述病毒的至少一種裂解，其中，在所述第一室中，液體體積分?jǐn)?shù)為0. 6或更小，和其中所述液體體積分?jǐn)?shù)為通過將所述第一室的液體體積除以純空隙體積獲得的值，所述純空隙體積等于所述第一室的所述液體體積與所述第一室的空隙體積之和。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述液體體積分?jǐn)?shù)為0、或0.3 0. 5。
3.權(quán)利要求1的方法，其中所述第一室的進(jìn)口和所述第一室的出口的至少一個(gè)具有比所述珠子的直徑小的直徑。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所述第一室的進(jìn)口和所述第一室的出口的至少一個(gè)具有被選擇使得其阻擋所述珠子的通過的直徑。
5.權(quán)利要求1的方法，其中所述第一室的壁和所述珠子的表面的至少一種進(jìn)一步包括與所述細(xì)胞或所述病毒結(jié)合的結(jié)合材料，或者所述珠子能夠在沒有與所述細(xì)胞或所述病毒結(jié)合的結(jié)合材料的情況下與所述細(xì)胞或所述病毒結(jié)合。
6.權(quán)利要求5的方法，其中所述結(jié)合材料包括與所述細(xì)胞或病毒特異性結(jié)合的特異性結(jié)合材料、或與所述細(xì)胞或病毒非特異性結(jié)合的非特異性結(jié)合材料。
7.權(quán)利要求6的方法，其中所述特異性結(jié)合材料包括對于抗原的抗體、對于酶的底物或抑制劑、對于底物的酶、對于配體的受體、對于受體的配體、或其組合。
8.權(quán)利要求6的方法，其中所述非特異性結(jié)合材料包括具有70° 95°的水接觸角的疏水材料、或具有至少一個(gè)氨基的材料。
9.權(quán)利要求1的方法，其中所述樣品與所述珠子的接觸包括使所述樣品流入所述第一室的進(jìn)口中。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述樣品與所述珠子的接觸進(jìn)一步包括將所述樣品的一部分排出所述第一室的出口。
11.權(quán)利要求1的方法，其中所述樣品包括液體，且所述方法進(jìn)一步包括在所述攪動之前且在所述樣品與所述珠子的接觸之后除去所述第一室中的所述液體的至少一部分以減小所述液體體積。
12.權(quán)利要求11的方法，其中所述除去所述液體體積的至少一部分包括將所述第一室的內(nèi)部干燥。
13.權(quán)利要求12的方法，其中所述干燥包括使氣體流入所述第一室中、或?qū)⑺龅谝皇壹訜帷?br> 14.權(quán)利要求5的方法，進(jìn)一步包括在所述樣品與所述珠子的接觸之后洗滌所述第一室的壁或所述珠子的表面。
15.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括將細(xì)胞或病毒裂解液引入所述第一室中。
16.權(quán)利要求15的方法，其中所述攪動在所述將細(xì)胞或病毒裂解液引入的步驟之后進(jìn)行。
17.權(quán)利要求1的方法，其中所述攪動包括使用超聲波或所述第一室的壁振動。
18.權(quán)利要求1的方法，其中所述樣品與所述珠子的接觸在細(xì)胞裂解裝置中進(jìn)行，所述細(xì)胞裂解裝置包括第一室， 第二室，和設(shè)置在所述第一和第二室之間的柔性膜，和其中所述方法包括對所述第二室加壓和減壓以使在所述第一和第二室之間的所述柔性膜振動。
19.權(quán)利要求18的方法，其中所述振動使柔性膜以0.001赫茲 100千赫茲的頻率振動。
20.細(xì)胞裂解裝置，包括流體連接至進(jìn)口和出口的第一室和設(shè)置在所述第一室中的多個(gè)珠子，其中所述珠子的直徑大于所述進(jìn)口和所述出口的直徑；第二室，其包括流體連接至所述第二室的端口 ；和能密封地設(shè)置在所述第一和第二室之間的柔性膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及細(xì)胞裂解裝置和使細(xì)胞或病毒裂解的方法。使細(xì)胞和病毒的至少一種裂解的方法包括使包括細(xì)胞和病毒的至少一種的樣品與設(shè)置在第一室中的多個(gè)珠子接觸以獲得所述樣品與所述珠子的組合；和攪動所述樣品與所述珠子的組合以使所述細(xì)胞和所述病毒的至少一種裂解，其中在所述第一室中，液體體積分?jǐn)?shù)為0.6或更小，和其中所述液體體積分?jǐn)?shù)為通過將所述第一室的液體體積除以純空隙體積獲得的值，所述純空隙體積等于所述第一室的所述液體體積與所述第一室的空隙體積之和。
文檔編號C12N7/00GK102465110SQ201110332898
公開日2012年5月23日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者樸珍星, 權(quán)圣弘, 林熹均, 鄭元淙, 鄭善玉, 金俊鎬, 黃奎淵 申請人:三星電子株式會社