生物樣本的核酸產(chǎn)物萃取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明有關(guān)一種核酸產(chǎn)物萃取方法，尤其關(guān)于一種生物樣本的核酸產(chǎn)物萃取方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著基因之鑒定、檢測(cè)、診斷等技術(shù)應(yīng)用蓬勃發(fā)展與普及，眾多技術(shù)領(lǐng)域?qū)τ诤怂?萃取技術(shù)之需求日益增加；且因應(yīng)大量且快速篩檢的需求，核酸萃取技術(shù)發(fā)展至今，已逐步 由人工操作走向自動(dòng)化。目前無論是臨床醫(yī)療、基礎(chǔ)研究或者法醫(yī)應(yīng)用等領(lǐng)域，自動(dòng)化核酸 萃取技術(shù)已然成為了不可或缺的工具。
[0003] 目前，常用的核酸萃取的方法種類繁多且各具優(yōu)缺點(diǎn)，例如：有機(jī)溶劑（酪及氯 仿）萃取的傳統(tǒng)方法，其取得核酸純度、質(zhì)量均佳，但步驟繁復(fù)冗長(zhǎng)且造成有機(jī)溶劑毒害的 問題；樹脂馨合方法（例如化elex-100樹脂），能快速取得核酸但純度不高，限制了后續(xù)的 應(yīng)用；免疫親和吸附方法，其利用單株抗體吸附核酸達(dá)成萃取效果，設(shè)及抗體之制備，成本 高，較難普及；管柱吸附方法（column-basedmethod),主要W娃基質(zhì)管柱吸附配合離屯、方 式操作萃取核酸，簡(jiǎn)易而有效，成為目前主流的方法之一；磁珠萃取方法，其利用微小的磁 珠和磁場(chǎng)作用，于高、低鹽溶液環(huán)境下吸附或脫附核酸，達(dá)到核酸萃取效果，簡(jiǎn)易且效率高， 核酸純度質(zhì)量亦佳，亦逐漸成為主流的方法之一。其中，「管柱吸附方法」與「磁珠萃取方 法」因其操作簡(jiǎn)易之特性，易由機(jī)械設(shè)備取代人工，進(jìn)而成為現(xiàn)今應(yīng)用于自動(dòng)化核酸萃取的 主流方法。
[0004] 針對(duì)高通量、快速篩檢的需求，自動(dòng)化核酸萃取平臺(tái)的發(fā)展十分熱絡(luò)，尤W「管柱 吸附方法」與「磁珠萃取方法」為大宗。其中「磁珠萃取方法」因其對(duì)于DNA的萃取效果優(yōu) 越，在DNA的萃取領(lǐng)域方面的廣泛應(yīng)用居領(lǐng)先地位，但對(duì)于RNA的萃取的應(yīng)用能力稍弱；另 一方面，「管柱吸附方法」對(duì)于RNA的萃取能力較佳，但由于需要配合離屯、或真空吸引取方 法使用，過程相對(duì)較為繁復(fù)而耗時(shí)，且必須于平臺(tái)中裝設(shè)離屯、裝置或真空吸引裝置，導(dǎo)致設(shè) 備體積龐大，因此在自動(dòng)化方面，仍W體積輕巧的「磁珠萃取方法」仍較占有優(yōu)勢(shì)而普遍。
[0005] 然而，無論采用何種方法，目前在自動(dòng)化核酸萃取平臺(tái)的建構(gòu)與優(yōu)化上，均W盡可 能減少人工操作的「完全自動(dòng)化」為目標(biāo)，具體的需求包括：減少人員與樣本或檢體的接 觸與操作、防止氣霧（aerosol)形成、防止樣本交叉污染、提高平臺(tái)運(yùn)作的穩(wěn)定度及精確 性、提升萃取的效能與核酸產(chǎn)物的質(zhì)量等；尤其針對(duì)可能存有生物危害疑慮的生物樣本，或 是法醫(yī)鑒識(shí)用生物樣本，上述需求顯得格外重要。
[0006] 就現(xiàn)況而言，在核酸萃取的處理流程上仍需要一定程度的人工參與進(jìn)行操作，其 中W生物樣本的「前處理」步驟仍難W完全套用至自動(dòng)化系統(tǒng)，需要人工手動(dòng)處理。此所謂 生物樣本的前處理步驟主要包含對(duì)于生物來源組織的采集與裂解。
[0007] 舉例言之，傳統(tǒng)的生物樣本的前處理程序，是將生物樣本（生物組織、檢體）置入 試管，再加入處理試劑，使處理試劑與生物樣本充分混合，供后續(xù)萃取流程之用。傳統(tǒng)上，為 加速生物樣本的前處理程序，常采用實(shí)屯、柱塞置入試管容器中，W攬拌或搗磨等手段促進(jìn) 樣本與處理試劑之間的混合、裂解效果，然而，運(yùn)樣的手法若操作不慎，或柱塞與試管的構(gòu) 型相對(duì)位置或構(gòu)型設(shè)計(jì)不當(dāng)，容易造成內(nèi)容物（液體）溢出甚至產(chǎn)生噴瓣等重大問題；另一 方面，生物樣本碎屑亦可能堵塞或干擾核酸萃取流程各階段檢體之捜集，因此，運(yùn)類型的技 術(shù)仍難W達(dá)成快速混合樣本與處理試劑的效果，亦不利于后續(xù)的收集，不適合應(yīng)用于自動(dòng) 化核酸萃取平臺(tái)。
[000引另一方面，前述的攬拌或搗磨式的技術(shù)亦難W適用于「固態(tài)生物樣本」。此謂「固 態(tài)生物樣本」是指非流質(zhì)之生物樣本，廣泛包含：軟質(zhì)或固態(tài)之動(dòng)植物組織；可能沾附有生 物組織（血液、皮屑、體液、分泌物等）之固態(tài)物質(zhì)如采樣棉棒、石蠟包埋之生物組織樣本、 煙蒂、及各種刑事方面的跡證或檢體等。由于固態(tài)生物樣品上所附載的生物組織多半具有 微量、分散或破碎等特性，因此，前處理過程攸關(guān)取得檢體之含量與質(zhì)量。更具體而言，在前 處理過程中，固態(tài)生物樣本必須與處理試劑相當(dāng)充分地混合，方可完整地將其附載的生物 組織充分釋出至處理試劑環(huán)境中，供進(jìn)一步的核酸萃取，W取得濃度與質(zhì)量均理想的核酸 產(chǎn)物。因此，就前述的傳統(tǒng)方法而言，用于流質(zhì)之生物樣本時(shí)，已存有液體溢出、碎屑干擾等 問題，若應(yīng)用至固態(tài)生物樣本，其可引發(fā)的干擾效果可能加重前述技術(shù)之缺失。
[0009] 對(duì)于前述傳統(tǒng)技術(shù)之問題，中國(guó)臺(tái)灣專利申請(qǐng)案公開第201311885號(hào)說明書中 提出了 一種柱塞裝置，是用于試管內(nèi)，對(duì)生物樣本進(jìn)行液體處理。參見圖1，此柱塞1為中空 圓柱，底部設(shè)有孔桐3,柱面上亦形成若干狹長(zhǎng)孔4,藉由在盛裝了生物樣本5與處理液的試 管2內(nèi)上下來回移動(dòng)，使生物樣本5與處理液充分混合；并于混合后，不必移開柱塞1而允 許移液管6經(jīng)由柱塞1頂部之開口汲取試管2內(nèi)之混合液體7而不會(huì)汲取到生物樣本5之 碎屑，W利萃取核酸。雖然此柱塞裝置之設(shè)計(jì)針對(duì)生物樣本于試管內(nèi)的前處理程序所存有 的問題，提出了一種解決方案，就實(shí)務(wù)上而言，此柱塞裝置應(yīng)用于自動(dòng)化核酸萃取平臺(tái)時(shí)， 仍存有多項(xiàng)缺失，詳如下述。
[0010] 其一，由于在進(jìn)行核酸萃取時(shí)所采用的處理液（例如裂解液）常為高鹽溶液且常 添加有酶、界面活性劑等成分，用W促進(jìn)生物樣本釋出，因此黏度通常較高；因此，當(dāng)使用柱 塞1時(shí)，上下移動(dòng)柱塞1使試管2內(nèi)的處理液受到柱塞1的擠壓后，通過孔桐3與狹長(zhǎng)孔4 或流動(dòng)于由試管與柱塞之間的間隙，雖然能有效產(chǎn)生攬動(dòng)效果，但由于處理液較為黏滯之 特性，同時(shí)影響了處理液通過孔桐3與狹長(zhǎng)孔4的流楊度，對(duì)于空間狹小的試管內(nèi)之液體產(chǎn) 生明顯擾動(dòng)，增加液體噴瓣的風(fēng)險(xiǎn)；尤其當(dāng)施力不當(dāng)時(shí)，即可能導(dǎo)致液體瓣出試管2之外。 其二，當(dāng)處理液中含有酶、界面活性劑等添加成分時(shí)，影響了處理液整體的表面張力，因而 使處理液在通過孔桐3與狹長(zhǎng)孔4時(shí)可能產(chǎn)生黏附于孔緣或柱塞壁之現(xiàn)象，阻滯處理液的 流動(dòng)，甚至引發(fā)液體滴落的問題。其Ξ，在混合生物樣本5與處理液時(shí)，產(chǎn)生泡沫為常見的 問題，然而，當(dāng)應(yīng)用前述之柱塞1混合生物樣本5與處理液時(shí)，由于處理液頻繁遭受擠壓而 流通于孔桐3、狹長(zhǎng)孔4及試管2與柱塞1之間的間隙，將加劇泡沫產(chǎn)生的問題，干擾操作。 其四，根據(jù)柱塞1之設(shè)計(jì)，操作柱塞1時(shí)必須上下移動(dòng)，使部分的柱塞1仍須暴露于試管外； 且于柱塞1移動(dòng)同時(shí)，試管內(nèi)的液體亦處于流動(dòng)的狀態(tài)，形成一極不穩(wěn)定的系統(tǒng)，使柱塞1 滴落處理液可能性增高。其五，根據(jù)上述潛在顧慮，此柱塞裝置不適宜快速地上下移動(dòng)，故 難W提升核酸萃取效率。此外，前述各問題均可能導(dǎo)致氣霧（aerosol)形成、交叉污染、感 染危害等不良效應(yīng)。
[0011] 綜上所述，目前針對(duì)自動(dòng)化核酸萃取平臺(tái)之生物樣本前處理技術(shù)，尚有多項(xiàng)缺點(diǎn) 亟待克服。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 針對(duì)上述技術(shù)問題與需求，本發(fā)明提供一種生物樣本的核酸產(chǎn)物萃取方法，其特 征在于：提供一生物樣本處理裝置，包含一管柱，具有一第一管體部及一第二管體部，所述 管柱為中空且兩端開放，使所述管柱內(nèi)形成一流道，且所述第一管體部之一開放端緣形成 一第一開口，所述第二管體部之一開放端緣形成一第二開口，其中，所述管柱之內(nèi)徑沿一軸 向方向自所述第一開口向所述第二開口逐漸縮減，使所述第一管體部之平均內(nèi)徑大于所述 第二管體部之平均內(nèi)徑，W及一托座，同軸設(shè)置于所述第一管體部中，且所述托座具有復(fù)數(shù) 通孔；提供一固態(tài)生物樣本，是放置所述托座上；提供一裂解液試劑，使所述的裂解液試劑 通過所述第二管體部之所述第二開口并通過所述托座上的所述通孔進(jìn)入所述第一管體部 中，W取得一核酸產(chǎn)物。
[0013] 其中，所述的裂解液試劑（70)，是進(jìn)一步由一自動(dòng)化核酸萃取設(shè)備提供。
[0014] 其中，所述的固態(tài)生物樣本巧6)為一FFPE樣本。
[0015] 其中，所述的裂解液試劑（70)為至少一石蠟溶劑、一裂解溶劑及一蛋白酶所混成 之混合溶劑。
[0016] 其中，所述的裂解液試劑（70)為至少一二甲苯、一P邸緩衝液及一蛋白酶所混成 之混合溶劑。
[0017] 其中，所述的裂解溶劑為一細(xì)胞裂解液。
[0018] 其中，所述的核酸產(chǎn)物為DNA或RNA其中之一。
[0019] 因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種生物樣本的核酸產(chǎn)物萃取方法，提供了一種 可直接應(yīng)用于現(xiàn)有自動(dòng)化核酸萃取設(shè)備之生物樣本前處理裝置，有效提升效能，大幅減低 既有技術(shù)與人工操作可能衍生之氣霧（aerosol)形成、交叉污染、感染危害等不良效應(yīng)。
【附圖說明】
[0020] 圖1，是先前技術(shù)的生物樣本處理裝置示意圖。
[0021] 圖2,是根據(jù)本發(fā)明的生物樣本處理裝置的透視圖。
[0022] 圖3A，是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的生物樣本處理裝置的立體分解圖。
[0023] 圖3B，是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的生物樣本處理裝置的立體分解圖。
[0024] 圖4A，是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的生物樣本處理裝置的剖視圖。
[00巧]圖4B，是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的生物樣本處理裝置的剖視圖。
[00%] 圖5,是根據(jù)本發(fā)明的