專利名稱：核酸純化柱系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及生物樣品提取領域，尤其涉及一種用于核酸提取的核酸純化柱系統(tǒng)。
背景技術：
在生物學領域，經(jīng)常需要對樣品進行過濾和純化。尤其是在分子生物學領域，經(jīng)常需要提取生物樣品中的DNA、RNA等大分子物質(zhì)，并對這些大分子物質(zhì)進行分離純化。高效率地分離純化核酸物質(zhì)成為分子生物學領域的關鍵技術。利用制備柱從生物樣品中分離和提取核酸已經(jīng)成為分子生物學領域常用的手段。通常的制備柱為一個圓形的管狀結構，包括圓形管柱體，柱體的一端帶有密封蓋，另一端填充有多孔篩板或膜，在多空篩板上添加了能吸附核酸等生物物質(zhì)的材料。常采用負壓法和離心法提取核酸。采用負壓法時，首先將制備柱插到負壓裝置的插口上，用核酸結合緩沖液溶解需要分離的樣品，如PCR產(chǎn)物、酶切、酶標或測序產(chǎn)物并轉移至制備柱中，開啟并調(diào)節(jié)負壓至-25-30英寸汞柱，緩慢吸走管中溶液。保持負壓，加入洗滌液對管中的殘留物進行洗滌后，將制備柱置于新離心管中，在制備柱膜中央加洗脫液或去離子水，室溫靜置Imin后12，OOOXg離心Imin洗脫核酸。采用離心法時，用核酸結合緩沖液溶解需要分離的樣品，如PCR產(chǎn)物、酶切、酶標或測序產(chǎn)物，混勻后轉移到制備柱中，將制備柱直于尚心管中，12，000X g尚心lmin，棄濾液。將制備柱直回新的離心管，加洗滌液，12，000 Xg離心lmin，棄濾液。再次將制備柱置于潔凈的離心管中，在制備柱膜中央加一定量的洗脫液或去離子水，室溫靜置Imin后12，OOOXg離心Imin洗脫得到核酸?，F(xiàn)有的核酸提取技術中受到制備柱本身結構的影響，每經(jīng)過一次洗脫或離心，制備柱都要重新置于新的離心管中，因此不同樣本之間的轉化步驟復雜?，F(xiàn)有的制備柱相互之間是不能相互組合使用，因此不能滿足核酸提取的連續(xù)性操作。

實用新型內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的在于提供核酸純化柱系統(tǒng)，至少包括兩個相互獨立又能上下位疊加在一起的生物樣品制備柱，所述生物樣品制備柱包括本體，本體的上部具有加樣口，本體的下部具有出樣管嘴，生物樣品制備柱的加樣口上部設置有一保持部件，其中居于上方的制備柱下部緊密扣合在居于下方的制備柱保持部件內(nèi)。優(yōu)選的，居于下方的制備柱保持部件的內(nèi)徑與居于上方的制備柱下部的外徑相同。優(yōu)選的，居于上方的制備柱的出樣管嘴的外周還包括固定框，所述固定框插入居于下方的制備柱保持部件內(nèi)，該固定框的外徑與居于下方的制備柱的保持部件的內(nèi)徑相同。優(yōu)選的，制備柱出樣管嘴包括出口端，所述出口端暴露在固定框外。優(yōu)選的，制備柱保持部件與本體的連接處還包括支撐面。優(yōu)選的，制備柱的本體內(nèi)具有過濾膜或硅膠膜，或兩者的組合。[0009]本實用新型的有益效果是:本實用新型所述的核酸純化柱系統(tǒng)包括兩個相互獨立又能上下位疊加在一起的生物樣品制備柱。在制備柱的上部具有保持部件，并且保持部件的內(nèi)部直徑被設計成與相同類型制備柱的下部外徑相同，或者比其大的不同類型的制備柱的固定框的外徑相同。當需要進行連續(xù)性操作時，其中一個制備柱的下部或固定框就可以緊密的扣合在另一個制備柱的保持部件中，實現(xiàn)了將多個制備柱疊加的方式。更優(yōu)的方式是制備柱還包括一個支撐面，由于支撐面對插入其中的另一個制備柱下部或制備柱固定框的抵擋作用，進一步保證了兩個制備柱扣合的穩(wěn)固性。從而實現(xiàn)同類型制備柱之間或不同類型制備柱之間的相互疊加，滿足了實驗的連續(xù)性操作要求。制備柱之間的相互疊加，可以減少離心管去雜質(zhì)的步驟，使生物樣品提取和純化的操作連續(xù)性更強。減少中間的操作步驟，可以減少提取過程的產(chǎn)物對環(huán)境和操作人員的污染和危害，也可避免過多步驟的操作會增加提取樣品污染的幾率。另外離心管的使用量也可大大減少，節(jié)約成本。

圖1是第一種生物樣品制備柱結構示意圖。圖2是第一種核酸純化柱系統(tǒng)結構示意圖。圖3是圖2A處的局部放大圖。圖4是第二種生物樣品制備柱結構示意圖。圖5是第二種核酸純化柱系統(tǒng)結構示意圖。圖6圖5B處的局部放大圖。圖7是生物樣品制備柱俯視圖，包括內(nèi)部的隔板結構示意圖。
具體實施方式
下面結合具體附圖對本實用新型進行詳細的說明。這些具體的實施例僅僅是在不違背本實用新型精神下的有限列舉，并不排除本領域的一般技術人員把現(xiàn)有技術和本實用新型結合而產(chǎn)生的其他具體的實施方案。如圖1所示的生物樣品制備柱I包括中空的本體2，所述本體2的上部具有加樣口 3，本體的下部具有出樣管嘴4，在加樣口的上部設置有一保持部件5。保持部件用于容納另一個制備柱插入其中，并能緊緊地卡住插入其中的另一個制備柱，從而能夠將兩個制備柱疊加在一起使用。保持部件5的內(nèi)部直徑可以根據(jù)插入其中的制備柱外徑的不同而不同。若相互疊加的制備柱是同種類型的,則保持部件5的內(nèi)部直徑與制備柱本體的外徑相同。若相互疊加的制備柱是同種類型，但該制備柱的本體是上大下小或上小下大的圓錐體，則制備柱的保持部件與該制備柱疊加部分即制備柱下部的外徑相同。若相互疊加的制備柱是不同類型的，則保持部件5內(nèi)部直徑與插入其中的另一款不同型號的制備柱的下部外徑相同。優(yōu)選的方案中保持部件5與本體2的連接處還包括支撐面6，支撐面6可以是一個水平的結構并將保持部件5和本體相互連接。支撐面也可以是具有一定角度的斜面結構將保持部件5和本體相互連接。支撐面的斜面斜度可以與本體底部7的斜面斜度相同。在一個實施方案中制備柱還包括密封蓋8，密封蓋8通過連接臂9與本體2連接。在一個優(yōu)選的方案中，制備柱的底部與出樣管嘴4之間還可以包括隔板10。如圖7所示的隔板10結構為多孔的網(wǎng)狀結構。[0020]如圖2所示是核酸純化柱系統(tǒng)，包括兩個大小相同的同種類型的生物樣品制備柱相互疊加在一起。在該核酸純化柱系統(tǒng)中，下面的制備柱I的保持部件5的內(nèi)徑與上面的制備柱I下部外壁直徑相同，使得居于上面的制備柱能夠插入到下面的制備柱中，并被下面的制備柱的保持部件緊緊卡住。圖3是圖2A部分的局部放大圖，居于上面的制備柱的本體底部7的一部分正好靠在居于下面的制備柱的支撐面6上，從而進一步鞏固了兩個制備柱之間的扣合力，兩個制備柱被牢固的疊加在一起。如圖4所示的本實用新型的另一種生物樣品制備柱11包括具有空腔的本體2，所述本體2的上部具有加樣口 3，本體的下部具有出樣管嘴4，在加樣口的上部設置有一保持部件5，保持部件5的內(nèi)部直徑可以根據(jù)插入其中的制備柱外徑的不同而不同。保持部件5與本體2的連接處還包括支撐面6，支撐面6可以是一個水平的結構或具有一定斜度的斜面。在出樣管嘴4的外周還包括固定框12，固定框12的一段連接在本體的底部7上。在一個優(yōu)選的方案中，出樣管嘴的出口端伸出固定框12，即出樣管嘴12出口端暴露在固定框夕卜。由于在出口端的出口端伸出了固定框外，不被固定框包圍，因此在生物樣品提取時，從出口端出來的物質(zhì)不會噴射到固定框上，保證了提取的純度。在一個實施方案中制備柱11還包括密封蓋8，密封蓋8通過連接臂9與本體連接。在一個優(yōu)選的方案中，制備柱11的底部與出樣管嘴4之間還可以包括隔板10。如圖5所示是本實用新型另一種核酸純化柱系統(tǒng)，包括兩個不相同類型的生物樣品制備柱疊加在一起。在該核酸純化柱系統(tǒng)中，居于下面的是小體積制備柱1，居于上面的為大體積制備柱11。其中小體積制備柱的保持部件5的內(nèi)壁直徑與插入其中大體積制備柱出樣管嘴外周的固定框外壁直徑相同，使得居于上面的大體積制備柱11能夠插入到居于下面的小體積制備柱中，并被小體積制備柱的保持部件緊緊的扣合住。圖6是圖5A部分的局部放大圖，在優(yōu)選的方案中，居于上面的大體積制備柱11出樣管嘴固定框12的一部分正好抵靠在居于下面的小體積制備柱I的支撐面6上，由于支撐面的支撐，進一步保證了兩個制備柱相互疊加的穩(wěn)定性。實用新型所述的核酸純化柱系統(tǒng)，可以用于提取核酸，如DNA、RNA，蛋白質(zhì)等生物物質(zhì)，可以用于除去生物樣品預處理時的雜質(zhì)等。該生物樣品提取柱用于提取核酸時，在本實用新型所述的制備柱本體內(nèi)部裝入核酸吸附性多孔膜，例如硅膠膜、玻璃纖維膜、二氧化硅納米材料、石墨烯、二氧化鈦晶體薄膜等。這些材料耐受酸堿，能特異性的吸附核酸，而對其他生物材料基本不吸附，可以保障最大程度地回收樣品中的DNA或RNA，同時去除其他雜質(zhì)。在pH為5.0到6.5，含有4M的鹽酸胍的高鹽環(huán)境下，硅膠膜會選擇性的吸附DNA、RNA。當處于低鹽高pH環(huán)境下時，吸附在該硅膠膜上的DNA、RNA會釋放出來從而達到純化的目的。這些多孔膜的孔徑為0.1微米至5微米，優(yōu)選的為I微米。多孔膜的厚度為0.1毫米到2毫米，優(yōu)選I毫米的厚度。本實用新型所述的制備柱的材質(zhì)為醫(yī)療級的聚丙烯，生產(chǎn)過程嚴格控制，無DNA、Dnase> Rnase 等污染。本實用新型的核酸純化柱系統(tǒng)可用于連續(xù)負壓抽氣方法提取核酸。實施例1高純度質(zhì)粒DNA大量提取1.材料與試劑核酸純化柱系統(tǒng)，是由直徑適合用于15mL的離心管的小體積制備柱和直徑適合用于50mL的離心管的大體積制備柱相互疊加在一起；硅膠膜:能特異性吸附核酸；過濾膜:該過濾膜不會與質(zhì)粒DNA發(fā)生特異性結合，其孔徑能使質(zhì)粒DNA順利通過，而蛋白、菌體等物質(zhì)不能通過該過濾膜；離心管。溶液1:細菌懸浮液，包括 2mmol/L KH2PO4,1OmmoI/L Na2HPO4,137mmol/L NaCl,
2.7mmol/L KCl, I % Tween20, pH6.0-8.0,加入 RNase A 后，混合均勻，4°C貯存;溶液I1:細菌裂解液，包括0.1-2.5mol/L NaOH,0.05% ~1% SDS室溫密閉貯存；溶液II1:中和液，包括 0.1-0.5moI/L(NH4)2HPO4.NH4H2PO4,0.5_3mol/L KCl，ρΗ4.5 ；溶液IV:洗滌液，包括 200mmol/L Tris, 2mol/L EDTA, 1.5mol/LNaCl, 3mol/LGuHCl，室溫密閉貯存；溶液V:去鹽液，包括50-100%無水乙醇；洗脫液:2.5mmol/L Tris-HCl, ρΗ8.5，室溫密閉貯存；RNase Α。2.步驟I)取30ml在LB培養(yǎng)基中培養(yǎng)過夜的高拷貝數(shù)質(zhì)粒菌液，或IOOml過夜培養(yǎng)的低拷貝質(zhì)粒/Cosmid菌液(若使用豐富培養(yǎng)基，菌液體積應減半或更少)，> 3，OOOXg離心8min，棄上清。將離心管倒置于紙巾上數(shù)分鐘，除盡上清。2)加4.5ml的溶液I (細菌懸浮液，已加入RNase A)懸浮細菌沉淀，懸浮需均勻，不應留有小的菌塊。3)加4.5ml溶液II (細菌裂解液)，溫和并充分地上下翻轉6_8次混合均勻使菌體充分裂解，直至形成透亮的溶液；此步驟不宜超過5min。向透明溶液中加4.5ml4°C預冷的溶液III (中和液)，溫和并充分地上下翻轉10次混合均勻，直至形成緊實的凝集塊；室溫放置5min。4)如圖5所示，將大體積生物樣品制備柱11安裝在小體積生物樣品制備柱I上，小體積制備柱I插到負壓裝置的插口上。將步驟3中所得溶液緩慢加入大體積制備柱中，開啟并調(diào)節(jié)負壓至-25-30英寸汞柱，緩慢吸走管中溶液。5)待步驟4中的溶液吸干后，將大體積制備柱從小體積制備柱中拔除，大體積制備柱由于過濾膜的存在，截留下被裂解的菌體殘片，并讓核酸等目標物質(zhì)順利通過進入小體積制備柱中。繼續(xù)保持負壓，在小體積制備柱中加5ml溶液IV (洗滌液)，吸盡小體積制備柱中溶液。6)向小體積制備柱中加5ml溶液V(去鹽液)，吸盡管中溶液。7)將步驟6中的小體積制備柱置于潔凈的15ml離心管中，加0.3ml溶液V (去鹽液)，8，000 X g 離心 5min8)將小體積制備柱置于另一潔凈的15ml離心管中，加0.3ml洗脫液或去離子水。室溫靜置lmin。8，OOOXg離心2min收集質(zhì)粒DNA。3.檢測用瓊脂糖凝膠電泳和紫外分光光度法檢測，回收所得質(zhì)粒DNA的濃度和純度符合要求。在該實施例1中所述的核酸純化柱系統(tǒng)及其提取質(zhì)粒DNA的方法。由于該核酸純化柱系統(tǒng)中的大體積制備柱包括過濾膜，該過濾膜可以截留下被裂解的菌體殘片，并讓核酸等目標物質(zhì)順利通過進入小體積制備柱中。大體積制備柱的存在代替了用離心的方法除去菌體殘片的步驟。又由于在該核酸純化柱系統(tǒng)中大體積制備柱是與小體積制備柱相連的，使得去除菌體殘片和提純核酸等目標產(chǎn)物實現(xiàn)了連續(xù)操作無縫對接。因此大大減少了操作步驟提高了效率，實現(xiàn)了自動化。
權利要求1.核酸純化柱系統(tǒng)，至少包括兩個相互獨立又能上下位疊加在一起的生物樣品制備柱，所述生物樣品制備柱包括本體，本體的上部具有加樣口，本體的下部具有出樣管嘴，其特征在于，生物樣品制備柱的加樣口上部設置有一保持部件，其中居于上方的制備柱下部緊密扣合在居于下方的制備柱保持部件內(nèi)。
2.根據(jù)權利要求1所述的核酸純化柱系統(tǒng)，其特征在于，居于下方的制備柱保持部件的內(nèi)徑與居于上方的制備柱下部的外徑相同。
3.根據(jù)權利要求1所述的核酸純化柱系統(tǒng)，其特征在于，居于上方的制備柱的出樣管嘴的外周還包括固定框，所述固定框插入居于下方的制備柱保持部件內(nèi)，該固定框的外徑與居于下方的制備柱的保持部件的內(nèi)徑相同。
4.根據(jù)權利要求3所述的核酸純化柱系統(tǒng)，其特征在于，制備柱出樣管嘴包括出口端，所述出口端暴露在固定框外。
5.根據(jù)權利要求1所述的核酸純化柱系統(tǒng)，其特征在于，制備柱保持部件與本體的連接處還包括支撐面。
6.根據(jù)權利要求1所述的核酸純化柱系統(tǒng)，其特征在于，制備柱的本體內(nèi)具有過濾膜或硅膠膜，或兩者的組合。
專利摘要本實用新型提供了一種核酸純化柱系統(tǒng)，該核酸純化柱系統(tǒng)包括兩個相互獨立又能上下位疊加在一起的生物樣品制備柱，所述生物樣品制備柱包括本體，本體的上部具有加樣口，本體的下部具有出樣管嘴，生物樣品制備柱的加樣口上部設置有一保持部件，其中居于上方的制備柱下部緊密扣合在居于下方的制備柱保持部件內(nèi)。本實用新型采用可相互疊加的純化柱系統(tǒng)，滿足實驗的連續(xù)性操作和不同樣本之間的轉化作用。
文檔編號C12M1/12GK203048936SQ201320067250

公開日2013年7月10日 申請日期2013年2月5日 優(yōu)先權日2013年2月5日
發(fā)明者林源吉, 呂航 申請人:杭州百邁生物技術有限公司