基于移液器槍頭的集樣品預(yù)處理和擴(kuò)增于一體的核酸分析系統(tǒng)及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物技術(shù)和核酸分析檢測(cè)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于移液器槍頭的集樣品預(yù)處理和擴(kuò)增以及檢測(cè)于一體的核酸檢測(cè)分析系統(tǒng)及其在核酸分析中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]基于核酸檢測(cè)分析的分子診斷技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于臨床分析檢測(cè)，為疾病診斷、預(yù)防及預(yù)后的評(píng)價(jià)等提供了技術(shù)上的有力支撐。近年來(lái)發(fā)展了多種核酸檢測(cè)分析方法，但是現(xiàn)有的核酸檢測(cè)分析方法大都是針對(duì)于已經(jīng)處理好的樣本進(jìn)行核酸擴(kuò)增檢測(cè)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)快速分析檢測(cè)。
[0003]近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人口流動(dòng)的迅速增加，流行疾病的發(fā)生頻率和概率逐年增加。因此，對(duì)于流行性疾病的檢驗(yàn)檢疫要求越來(lái)越高。集成樣品前處理于一體的快速、現(xiàn)場(chǎng)的核酸診斷技術(shù)已經(jīng)引起了科研工作者的廣泛興趣?，F(xiàn)有的集成樣品前處理于一體的核酸檢測(cè)分析的系統(tǒng)主要存在樣品預(yù)處理復(fù)雜、擴(kuò)增所需的儀器設(shè)備昂貴需要專業(yè)人員操作等缺點(diǎn)，因此不適用于基層單位快速檢測(cè)分析。
[0004]中國(guó)專利CN102676692A公開了一種手足口病毒EV71核酸檢測(cè)試劑盒，其提供的是一種結(jié)合序列依賴性等溫?cái)U(kuò)增和核酸等溫信號(hào)方法技術(shù)用于手足口病毒EV71的核酸檢測(cè)試劑盒；中國(guó)專利CN102827929A公開了一種核酸檢測(cè)方法，該方法提供了一種滾環(huán)擴(kuò)增技術(shù)用于核酸等溫?cái)U(kuò)增，并在核酸擴(kuò)增完成后在體系中添加磁珠，是擴(kuò)增產(chǎn)物聚集，然后轉(zhuǎn)移至濾紙上，用肉眼觀察濾紙表面判讀待測(cè)是否有目標(biāo)核酸分子。然而上述核酸檢測(cè)方法都無(wú)法實(shí)現(xiàn)集成樣品預(yù)處理和核酸擴(kuò)增及檢測(cè)于一體，因此如何開發(fā)一種集成樣品預(yù)處理及核酸等溫?cái)U(kuò)增、檢測(cè)分析于一體，并且操作簡(jiǎn)單的核酸檢測(cè)分析系統(tǒng)及方法是目前亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種集樣品預(yù)處理和擴(kuò)增于一體的核酸分析系統(tǒng)及其應(yīng)用，特別是一種基于移液器槍頭的集樣品預(yù)處理和擴(kuò)增于一體的核酸分析系統(tǒng)及其應(yīng)用。本發(fā)明通過(guò)采用集成在移液器槍頭上的核酸提取卡進(jìn)行核酸的提取，并在移液器槍頭內(nèi)進(jìn)行核酸的等溫?cái)U(kuò)增，利用檢測(cè)裝置對(duì)結(jié)果進(jìn)行判斷，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)快速實(shí)時(shí)檢測(cè)分析。
[0006]為達(dá)到此發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]第一方面，本發(fā)明提供了一種基于移液器槍頭的集樣品預(yù)處理和擴(kuò)增于一體的核酸分析系統(tǒng)，其包括集成在移液器槍頭上的核酸提取卡。
[0008]本發(fā)明采用的核酸提取卡可以是任何DNA或RNA提取卡。可以是武漢昌美、天津維諾來(lái)博、南京愛貝生物、北京華興瑞安科技有限公司的等所有公司研發(fā)的核酸提取保存卡。
[0009]優(yōu)選地采用General Electric Company生產(chǎn)的FTA核酸提取卡。
[0010]本發(fā)明中，所述的核酸提取卡位于移液器槍頭中。
[0011]優(yōu)選地，所述的核酸提取卡靠近移液器槍頭的底部尖端；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的核酸提取卡位于靠近移液器槍頭底部尖端l-2cm的位置處。
[0012]本發(fā)明中，所述的核酸提取卡由預(yù)先固定了核酸提取試劑的多孔的纖維材料制備rfn 。
[0013]優(yōu)選地，所述的核酸提取卡是利用基于固相萃取的核酸處理技術(shù)而制備成的帶有透氣性膜結(jié)構(gòu)的卡片，其尺寸大小經(jīng)裁剪與移液器槍頭進(jìn)行匹配。
[0014]本發(fā)明的核酸提取卡含有預(yù)先固定的樣本核酸提取和保存的所有試劑，并且此核酸提取卡的纖維對(duì)核酸具有一定的吸附作用，以充分滿足核酸的固相萃取過(guò)程。
[0015]本發(fā)明中，所述的核酸分析系統(tǒng)還包括加熱裝置和檢測(cè)裝置。
[0016]優(yōu)選地，所述的加熱裝置為微型化加熱臺(tái)、手持式加熱臺(tái)或加熱片。
[0017]優(yōu)選地，所述的檢測(cè)裝置為紫外燈。
[0018]第二方面，本發(fā)明還提供了一種核酸分析方法，包括以下步驟:
[0019](I)集成本發(fā)明第一方面所述的核酸提取卡于移液器槍頭上，利用所述的核酸提取卡實(shí)現(xiàn)待測(cè)樣品中核酸的提取；
[0020](2)利用微型手持式加熱臺(tái)對(duì)提取的核酸進(jìn)行擴(kuò)增；
[0021](3)采用檢測(cè)裝置對(duì)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)分析。
[0022]本發(fā)明中，步驟(I)具體包括以下步驟:
[0023](I)將所述的核酸提取卡經(jīng)過(guò)剪裁后，使其集成在移液器的槍頭上；
[0024](2)移液器與移液器槍頭連用，將待測(cè)樣品吸取到所述的核酸提取卡上進(jìn)行核酸提取，然后吹出，進(jìn)而吸取清洗液進(jìn)行清洗，純化提取的核酸。
[0025]本發(fā)明中，所述的待測(cè)樣品是原始液體樣品或固體組織樣品。
[0026]優(yōu)選地，所述的固體組織樣品為利用手持式組織研磨器研磨的固體組織樣品。
[0027]本發(fā)明中，步驟⑵具體包括以下步驟:
[0028](I)吸取一定量的核酸擴(kuò)增反應(yīng)液到移液器槍頭中與核酸提取卡接觸；
[0029](2)對(duì)所述的移液器槍頭底部進(jìn)行熱封，在所述移液器槍頭的上部采用油封的方式對(duì)核酸擴(kuò)增進(jìn)行封裝后，采用加熱裝置對(duì)提取的核酸進(jìn)行擴(kuò)增。
[0030]優(yōu)選地，所述的擴(kuò)增為等溫?cái)U(kuò)增。
[0031]優(yōu)選地，采用環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增法對(duì)樣本進(jìn)行擴(kuò)增。
[0032]優(yōu)選地，所述的等溫?cái)U(kuò)增在微型手持式加熱臺(tái)或加熱片上實(shí)現(xiàn)。
[0033]優(yōu)選地，采用電池提供動(dòng)力的掌上加熱器，可以脫離有線電源的限制，有利于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的擴(kuò)增檢測(cè)。
[0034]本發(fā)明中，所述的方法具體包括以下步驟:
[0035](I)將本發(fā)明第一方面所述的核酸提取卡經(jīng)過(guò)剪裁后，使其集成在移液器的槍頭上;
[0036](2)移液器與移液器槍頭連用，將待測(cè)樣品吸取到所述的核酸提取卡上進(jìn)行核酸提取，然后吹出，進(jìn)而吸取清洗液進(jìn)行清洗、純化提取的核酸；
[0037](3)吸取一定量的核酸擴(kuò)增反應(yīng)液到移液器槍頭中與核酸提取卡接觸；
[0038](4)對(duì)所述的移液器槍頭底部進(jìn)行熱封，在所述移液器槍頭的上部采用油封的方式對(duì)核酸擴(kuò)增進(jìn)行封裝后，采用加熱裝置對(duì)提取的核酸進(jìn)行擴(kuò)增；
[0039](5)采用紫外燈對(duì)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)分析。
[0040]第三方面，本發(fā)明還提供了一種根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的核酸分析系統(tǒng)在環(huán)境檢測(cè)、疾病診斷、檢驗(yàn)檢疫或法醫(yī)鑒定中應(yīng)用。
[0041]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果:
[0042](I)本發(fā)明的核酸分析系統(tǒng)集樣品前處理、擴(kuò)增和檢測(cè)于一體，可實(shí)現(xiàn)對(duì)于原始樣本(包括液體及固體組織樣本)的實(shí)時(shí)、現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)分析；
[0043](2)本發(fā)明中集成核酸提取卡的移液器槍頭具有價(jià)格低廉，易于操作，無(wú)需專業(yè)人員即可以實(shí)現(xiàn)液體精確操控等優(yōu)點(diǎn)；在此槍頭上可以實(shí)現(xiàn)快速、操作方便的核酸提取，結(jié)合小型的手持式加熱及檢測(cè)裝置，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，特別適用于現(xiàn)場(chǎng)及基層單位應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0044]圖1是本發(fā)明的核酸分析系統(tǒng)示意圖；
[0045]圖2是本發(fā)明的核酸分析系統(tǒng)工作流程圖；
[0046]圖3是本發(fā)明的核酸分析系統(tǒng)用于馬鈴薯致病菌的檢測(cè)；
[0047]其中，圖3-a)為帶有致病菌的馬鈴薯樣本，圖3-b)為切取的待檢樣本，圖3_c)為利用組織研磨器研磨的組織液，圖3-d)為肉眼可視化的結(jié)果讀出圖片，圖3-d)中的1、2、3分別為空白對(duì)照，陰性對(duì)照和陽(yáng)性樣本。
【具體實(shí)施方式】
[0048]下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。
[0049]實(shí)施例1
[0050]圖1示出了基于移液器槍頭的集樣品預(yù)處理和擴(kuò)增于一體的核酸分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2示出了所述核酸分析系統(tǒng)的工作流程圖。
[0051]本實(shí)施中核酸的整個(gè)分析主要包括如下的步驟:
[0052](I)樣本的預(yù)處理
[0053]樣本主要包括固體的組織樣本和液體樣本。對(duì)于液體的樣本，可以直接用移液器吸??；對(duì)于固體組織樣本用手持式組織研磨器進(jìn)行研磨，研磨成可以用移液器吸取的組織液，備用。
[0054]用移液器結(jié)合集成了核酸提取卡的移液器槍頭吸取樣本，液體樣本接觸核酸提取卡。等待一定時(shí)間完成核酸在卡上自動(dòng)提取后，吹出廢液，然后吸取清洗液，并吹出廢液，完成核酸提取過(guò)程。較為純凈的核酸被保留在了核酸提取卡上，備用。
[0055](2)核酸的擴(kuò)增
[0056]對(duì)于核酸的擴(kuò)增，主要是用附帶已經(jīng)提取了核酸的移液器槍頭吸取核酸擴(kuò)增反應(yīng)液，使得核酸擴(kuò)增反應(yīng)液接觸保留了核酸的核酸提取卡；然后對(duì)槍頭進(jìn)行密封，進(jìn)而將密封了的槍頭放置于迷