一种基于硅基磁珠的核酸提取方法

技术领域

本发明涉及核酸提取相关技术领域，具体为一种基于硅基磁珠的核酸提取方法。

背景技术

核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。随着分子生物学检测技术的飞速发展，基于核酸信息的分子诊断技术成为有效的疾病诊断的新型临床手段和思路，特别是在感染性疾病、肿瘤和遗传性疾病领域。

磁珠法核酸提取，具有传统DNA提取方法无法比拟的优势，核酸提取磁珠又称硅基磁珠，现有技术的磁珠通过磁力架进行汇聚在管壁上，集聚在一起的磁珠不仅延长重新分散时间，同时不便于磁珠干燥，延长等待时间，并且现有技术中的磁珠均匀度差、分散性不好，导致提取产生纯度差，影响后续实验。

发明内容

本发明为了弥补市场空白，提供了一种基于硅基磁珠的核酸提取方法。

本发明的目的在于提供一种基于硅基磁珠的核酸提取方法，以解决上述背景技术中提出的现有技术的磁珠通过磁力架进行汇聚在管壁上，集聚在一起的磁珠不仅延长重新分散时间，同时不便于磁珠干燥，延长等待时间，并且现有技术中的磁珠均匀度差、分散性不好，导致提取产生纯度差，影响后续实验的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于硅基磁珠的核酸提取方法，包括以下步骤：

S1、加样混合：将样品、裂解液和磁珠溶液加入取样管，使样品中的核酸释放到混合溶液中与磁珠相结合；

S2、移动排液：电机带动传动齿轮和齿环转动，使通电的插杆吸附磁珠后发生移动，将空腔中气体注入管腔，吹干磁珠的同时使空腔产生负压，废液排入空腔内；

S3、洗涤：将洗涤液加入取样管，断电并移动插杆，使磁珠与洗涤液充分混合，洗去磁珠上附着的蛋白等杂质，重复步骤S2；

S4、洗脱：将洗脱液加入取样管，断电并移动插杆，使磁珠与洗脱液充分混合，使磁珠上附着的核酸释放到洗脱液中，通电并移动插杆，吸取核酸溶液，完成提取。

一种基于硅基磁珠的核酸提取装置，包括：

提取机，所述提取机的倾斜面上开设螺纹槽，所述提取机侧面上开设有开槽和滑槽，所述提取机内部设置有空腔；

取样管，所述取样管一端螺接安装在螺纹槽内，所述取样管的端面上插接有插杆和排液管，所述取样管内部形成管腔；

移动架，所述移动架内部设有气道，所述移动架的顶板底面嵌装有喷嘴，所述移动架的底板插入滑槽；

插杆，所述插杆贯穿隔板，所述插杆上螺接有齿环，所述插杆包括齿环、弹力件和导电线，所述插杆弯曲形成螺圈；

电源块，所述电源块嵌装在所述提取机的侧壁上，所述电源块电连接连接线；

排液管，所述排液管连通空腔和管腔，所述排液管的上端口处安装有管阀；

电机，所述电机固定在开槽的内壁上，所述电机的驱动轴上销装有传动齿轮；

驱动齿轮，所述驱动齿轮套装在转轴上，所述转轴贯穿横板，所述驱动齿轮与所述移动架的底面相啮合；

磁珠，所述磁珠包括修饰层和磁层。

进一步的，所述提取机的前侧面底部插接有堵塞，所述提取机的左侧面下部卡装有横板，所述提取机的右侧面中上部开设有开槽，所述开槽与所述螺纹槽之间设有隔板，所述提取机的左侧面中下部开设有滑槽，所述滑槽连通所述空腔。

进一步的，所述取样管的下端垂直于隔板，所述取样管的上端竖直朝上，所述取样管的内壁与螺圈相接触，所述取样管的顶端与所述移动架相抵接，所述喷嘴的位置对准所述取样管。

进一步的，所述移动架呈“[”形结构，所述移动架的顶板长度短于所述移动架的底板长度，所述移动架的底面上设置有齿牙，所述气道连通空腔，所述移动架的内侧面上安装有气泵。

进一步的，所述插杆插入管腔的一端形成螺圈，所述插杆穿出开槽的一端连接连接线，所述齿环的内部包裹两组弹力件和导电线，所述弹力件为绝缘材质，所述弹力件位于所述导电线之间。

进一步的，所述排液管呈Z形结构，所述排液管经过螺纹槽、开槽和空腔。

进一步的，所述传动齿轮与所述齿环啮合在一起，所述齿环转动连接固定座，所述固定座固定卡接在隔板上。

进一步的，所述磁珠为中空类球形结构，所述修饰层包裹所述磁层，所述修饰层的外表面上设有凸起，所述磁层的内部设有内腔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于硅基磁珠的核酸提取方法，利用移动架上气泵和气道相互配合，使空腔中的气体吹入管腔，不仅能加快磁珠变干，同时空腔内形成负压环境，便于排空取样管中的液体，减少杂质残留，利用插杆通电产生的磁力对磁珠进行吸附，且插杆弯曲形成螺圈，实现磁珠分散吸附，并且插杆的来回移动会加快磁珠分散速度，同时不影响吸取提取溶液；

1、在磁珠中设置内腔，中空的磁珠结构具有良好的重悬性，并且在磁珠的修饰层上设置凸起，增大磁珠的粒径，降低磁珠结块现象，且不影响磁珠其余部位对核酸的吸附能力；

2、利用弹力件对插杆中的导电线进行支撑，方便插杆形成螺圈在作用收缩。

附图说明

图1为本发明结构的正视示意图；

图2为本发明结构的正视剖面示意图；

图3为本发明结构的另一状态的正视剖面示意图；

图4为本发明结构的俯视剖面示意图；

图5为本发明结构的磁珠示意图；

图6为本发明结构的磁珠内部示意图；

图7为本发明结构的插杆剖面示意图；

图8为本发明结构的插杆端面剖视示意图。

图中：1、提取机；2、取样管；3、移动架；4、插杆；5、电源块；6、排液管；7、电机；8、驱动齿轮；9、磁珠；11、螺纹槽；12、开槽；13、空腔；14、滑槽；15、隔板；16、堵塞；21、管腔；31、气泵；32、气道；33、喷嘴；41、连接线；42、螺圈；43、齿环；44、固定座；45、弹力件；46、导电线；61、管阀；71、传动齿轮；81、转轴；82、横板；91、修饰层；92、磁层；93、内腔；94、凸起。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

具体实施方式一：请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种基于硅基磁珠的核酸提取方法，包括以下步骤：

S1、加样混合：将样品、裂解液和磁珠9溶液加入取样管2，使样品中的核酸释放到混合溶液中与磁珠9相结合；

S2、移动排液：电机7带动传动齿轮71和齿环43转动，使通电的插杆4吸附磁珠9后发生移动，将空腔13中气体注入管腔21，吹干磁珠9的同时使空腔13产生负压，废液排入空腔13内；

S3、洗涤：将洗涤液加入取样管2，断电并移动插杆4，使磁珠9与洗涤液充分混合，洗去磁珠9上附着的蛋白等杂质，重复步骤S2；

S4、洗脱：将洗脱液加入取样管2，断电并移动插杆4，使磁珠9与洗脱液充分混合，使磁珠9上附着的核酸释放到洗脱液中，通电并移动插杆4，吸取核酸溶液，完成提取。

具体实施方式二：一种基于硅基磁珠的核酸提取装置，包括：

提取机1，提取机1的倾斜面上开设螺纹槽11，提取机1侧面上开设有开槽12和滑槽14，提取机1内部设置有空腔13；

取样管2，取样管2一端螺接安装在螺纹槽11内，取样管2的端面上插接有插杆4和排液管6，取样管2内部形成管腔21；

移动架3，移动架3内部设有气道32，移动架3的顶板底面嵌装有喷嘴33，移动架3的底板插入滑槽14；

插杆4，插杆4贯穿隔板15，插杆4上螺接有齿环43，插杆4包括齿环43、弹力件45和导电线46，插杆4弯曲形成螺圈42；

电源块5，电源块5嵌装在提取机1的侧壁上，电源块5电连接连接线41；

排液管6，排液管6连通空腔13和管腔21，排液管6的上端口处安装有管阀61；

电机7，电机7固定在开槽12的内壁上，电机7的驱动轴上销装有传动齿轮71；

驱动齿轮8，驱动齿轮8套装在转轴81上，转轴81贯穿横板82，驱动齿轮8与移动架3的底面相啮合；

磁珠9，磁珠9包括修饰层91和磁层92。

在使用该基于硅基磁珠的核酸提取装置时，将取样管2安装到提取机1，将样品溶液、裂解液和磁珠9均投入取样管2，通过控制电机7的正反转，带动传动齿轮71和齿环43旋转，使插杆4来回做直线滑台运动，此时插杆4内的导电线46处于断电状态，插杆4移动充分混合溶液，破坏样品细胞，释放核酸使其吸附在磁珠9上，等待3-5分钟，接着导电线46通电产生磁力，使磁珠9分散吸附在螺圈42上，且推动插杆4抵靠在取样管2的竖直端，启动气泵31将空腔13中的气体泵入取样管2，对螺圈42上吸附的磁珠9进行吹干，同时在空腔13内营造负压环境，打开管阀61，使废液经排液管6被吸附空腔13，关闭管阀61后，转轴81带动驱动齿轮8转动，驱动齿轮8带动移动架3沿滑槽14移动，使移动架3开启或遮蔽取样管2，然后断电并向取样管2内注入洗涤液，插杆4运动加快磁珠9分散，使磁珠9上吸附的杂质被洗去，重复上述的排液流程，将洗脱液注入取样管2中，将磁珠9上核酸洗脱，最后将磁珠9固定，取出核酸溶液。

具体实施方式三：本实施方式为具体实施方式二的进一步限定，如图1和图2所示，提取机1的前侧面底部插接有堵塞16，提取机1的左侧面下部卡装有横板82，提取机1的右侧面中上部开设有开槽12，开槽12与螺纹槽11之间设有隔板15，提取机1的左侧面中下部开设有滑槽14，滑槽14连通空腔13，拔开堵塞16，使空腔13中废液从堵孔中排出，设置开槽12方便插杆4移动伸出开槽12。

具体实施方式四：本实施方式为具体实施方式二的进一步限定，取样管2的下端垂直于隔板15，取样管2的上端竖直朝上，取样管2的内壁与螺圈42相接触，取样管2的顶端与移动架3相抵接，喷嘴33的位置对准取样管2，取样管2通过螺接安装，方便拆装清洗。

具体实施方式五：本实施方式为具体实施方式二的进一步限定，如图2、图3和图4所示，移动架3呈“[”形结构，移动架3的顶板长度短于移动架3的底板长度，移动架3的底面上设置有齿牙，气道32连通空腔13，移动架3的内侧面上安装有气泵31，通过调节移动架3的位置，实现开启或封闭取样管2，移动架3底部的齿牙与驱动齿轮8构成齿条齿轮传动结构。

具体实施方式六：本实施方式为具体实施方式二进一步限定，插杆4插入管腔21的一端形成螺圈42，插杆4穿出开槽12的一端连接连接线41，齿环43的内部包裹两组弹力件45和导电线46，弹力件45为绝缘材质，弹力件45位于导电线46之间，弹力件45为导电线46提供支撑力，便于维持插杆4的形状，同时方便来回移动插杆4，导电线46在通电状态下产生磁力，使磁珠9吸附在插杆4上。

具体实施方式七：本实施方式为具体实施方式二的进一步限定，排液管6呈Z形结构，排液管6经过螺纹槽11、开槽12和空腔13，排液管6的独特结构避免排出的液体进入气道32。

具体实施方式八：本实施方式为具体实施方式二的进一步限定，如图3和图4所示，传动齿轮71与齿环43啮合在一起，齿环43转动连接固定座44，固定座44固定卡接在隔板15上，固定座44用于限制齿环43位置。

具体实施方式九：本实施方式为具体实施方式二的进一步限定，如图5和图6所示，磁珠9为中空类球形结构，修饰层91包裹磁层92，修饰层91的外表面上设有凸起94，磁层92的内部设有内腔93，通过在磁珠9的局部设置凸起94，使其他部位磁珠正常吸引核酸，且增大磁珠9粒径，并且中空结构提高磁珠9的重悬性，使磁珠9快速分散。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。