一种核酸提取耗材的制作方法

1.本发明涉及核算提取技术领域，特别涉及一种核酸提取耗材。


背景技术：

2.核酸提取在分子生物学、生物化学、食品安全、病原微生物分子诊断、基因组学等领域中应用十分广泛。近年来随着传染病的严重威胁，基于分子诊断技术的即时检测迅速发展。这些检测在检测前都需要提取样本的核酸。
3.目前的生化实验室中，核酸提取的主要方法有两种，分别为滤柱法及磁珠法。滤柱法的提取率较高，但因为对离心机的需求，使其很难做到大规模自动化提取，操作繁琐，既费时又费力；同时对实验环境要求比较严格；而磁珠法虽然可以配合核酸提取仪进行自动化提取，但存在提取率较低、交叉污染等缺陷，提取的核酸样品存在许多问题。
4.因此，提高核酸提取率以及核酸提取效率同时保证无交叉感染具有重要意义。


技术实现要素：

5.为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种核酸提取耗材。本发明的核酸提取耗材全封闭设计、提取效率高、可自动化。
6.本发明的技术方案为：一种核酸提取耗材，包括外筒以及活塞，所述活塞与外筒配合且能够沿着外筒上下移动；所述活塞内部中空，所述活塞中空部分的上口为注液口；所述活塞的中空部分构成流道，所述流道内设有止回机构；所述外筒内底部设置若干层硅酸盐滤纸；所述外筒底部设置出液口。
7.使用所述核酸提取耗材提取核酸的方法，包括步骤：1）由注液口向外筒内注入样本溶液，样本溶液进入硅酸盐滤纸；2）由注液口向外筒内注入裂解液，裂解液进入硅酸盐滤纸3）裂解完毕后，核酸分子被硅酸盐滤纸上的二氧化硅基团吸附，下移活塞，接触硅酸盐滤纸后继续向下挤压，将裂解液废液在底部出液口排出，裂解液废液排净后，活塞回到初始位置；活塞回到初始位置的过程中止回机构防止溶液回流；4）由注液口向外筒内注入漂洗液，漂洗液进入硅酸盐滤纸；5）静置一段时间后，下移活塞，接触硅酸盐滤纸后继续向下挤压，将漂洗液废液在底部出液口排出，漂洗液废液排净后，活塞回到初始位置；活塞回到初始位置的过程中止回机构防止溶液回流；6）重复步骤4）、步骤5）若干次；7）由注液口向外筒内注入洗脱液，洗脱液进入硅酸盐滤纸；8）静置一段时间，待吸附在硅酸盐滤纸上的核酸分子被洗脱后，下移活塞，接触硅酸盐滤纸后继续向下挤压，将洗脱液及被洗脱的核酸分子在底部出液口排出，滴入样本收集器；洗脱液排净后，活塞回到初始位置；活塞回到初始位置的过程中止回机构防止溶液回流。
8.作为优选方案，所述活塞与外筒内壁之间是设有密封圈。
9.进一步地，所述密封圈为橡胶o形圈。
10.作为优选方案，所述外筒上部设置开口，所述活塞包括上活塞和下活塞；所述上活塞能够沿着外筒的上部开口上下滑动；所述下活塞能够沿着外筒内壁上下滑动且与外筒的内壁密封连接；所述上活塞与下活塞连接为一体；所述上活塞与下活塞均内部中空。
11.进一步地，所述流道由上至下至少包括第一分流道和第二分流道，第二分流道的内径大于第一分流道的内径。
12.进一步地，所述止回机构包括弹簧以及固定于弹簧上面的封闭球，所述弹簧底部固定于流道内；所述封闭球的原始位置为其顶部封闭第一分流道的最下部。
13.使用所述核酸提取耗材提取核酸的方法，包括步骤：1）由注液口向外筒内注入样本溶液，在样本溶液的重力作用下，弹簧受压，封闭球下移，样本溶液通过封闭球与上活塞之间的缝隙流入储液区，然后进入硅酸盐滤纸，样本溶液通过后，弹簧回弹，封闭球复位；2）由注液口向外筒内注入裂解液，在裂解液的重力作用下，弹簧受压，封闭球下移，裂解液通过封闭球与上活塞之间的缝隙流入储液区，然后进入硅酸盐滤纸，裂解液通过后，弹簧回弹，封闭球复位；3）裂解完毕后，核酸分子被硅酸盐滤纸上的二氧化硅基团吸附，下移上活塞与下活塞，接触硅酸盐滤纸后继续向下挤压，将裂解液废液在底部出液口排出，裂解液废液排净后，上移上活塞与下活塞回到起始位置；4）由注液口向外筒内注入漂洗液，在漂洗液的重力作用下，弹簧受压，封闭球下移，漂洗液通过封闭球与上活塞之间的缝隙流入储液区，然后进入硅酸盐滤纸，漂洗液通过后，弹簧回弹，封闭球复位；5）静置一段时间后，下移上活塞与下活塞，接触硅酸盐滤纸后继续向下挤压，将漂洗液废液在底部出液口排出，漂洗液废液排净后，上移上活塞与下活塞回到起始位置；6）重复步骤4）、步骤5）若干次；7）由注液口向外筒内注入洗脱液，在洗脱液的重力作用下，弹簧受压，封闭球下移，洗脱液通过封闭球与上活塞之间的缝隙流入储液区，然后进入硅酸盐滤纸，洗脱液通过后，弹簧回弹，封闭球复位；8）静置一段时间，待吸附在硅酸盐滤纸上的核酸分子被洗脱后，下移上活塞与下活塞，接触硅酸盐滤纸后继续向下挤压，将洗脱液及被洗脱的核酸分子在底部出液口排出，滴入样本收集器；洗脱液排净后，上移上活塞与下活塞回到起始位置。
14.进一步地，所述流道由至上而下分布的第一分流道、第二分流道、第三分流道、第四分流道组成；所述第三分流道的内径小于第二分流道的内径；所述第四分流道的内径小于第三分流道的内径。流道设为阶梯状，弹簧底部固定在下活塞的一个平台上，可以方便以及稳定的固定弹簧。
15.作为优选方案，所述上活塞与下活塞之间设有第一密封圈；所述下活塞与外筒内壁之间设置第二密封圈。设置两个密封圈以保证内部环境的完全封闭。
16.进一步地，所述第一密封圈和第二密封圈均为橡胶o形圈。
17.作为优选方案，所述止回机构包括固定于流道内支撑柱，所述支撑柱外面套设有
弹簧，所述支撑柱上滑动连接有封闭头；所述封闭头与支撑柱滑动连接处位于弹簧的上方。
18.作为优选方案，所述上活塞与下活塞可拆卸连接。
19.进一步地，所述上活塞的底部外壁与下活塞的上部内壁螺纹连接。
20.作为优选方案，设置5~8层硅酸盐滤纸。根据样本溶液量，设置5~8层硅酸盐滤纸可充分的提取样本中的核酸分子。
21.进一步地，设置6层硅酸盐滤纸。
22.作为优选方案，所述外筒、上活塞、下活塞均由聚丙烯材料制成。
23.本发明的有益效果为：1、本发明的核酸提取耗材一个全新的核酸提取工具，这种新型耗材在保证提取过程完全密闭、无交叉污染风险的前提下，通过活塞上移、下移轻松实现核酸提取。
24.2、本发明的核酸提取耗材可采用电机带动活塞进行高精度的挤压，在采用高提取率的硅酸盐滤纸的同时做到了自动化提取流程，不但保障了提取的核酸具有较高的纯度、浓度，也大大减少了实验过程中的人力耗费。
25.3、流道内设置封闭球，而且封闭球下方设置弹簧，液体需要注入时，封闭球对流道不再封闭，从而保证液体正常注入；当液体注入完毕后，弹簧回弹，封闭球重新封闭流道，从而保证活塞在进行挤压、复位的过程中不会出现液体回流的情况。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明实施例1核酸提取耗材的结构示意图；图2为使用实施例1的耗材提取核酸时的初始状态示意图；图3为使用实施例1的耗材提取核酸过程中的液体重力作用将封闭球下压液体流入储液区的状态示意图；图4为使用实施例1的耗材提取核酸过程中，上活塞与下活塞下移挤压硅酸盐滤纸的状态示意图；图5为本发明核酸提取耗材的结构示意图；图6为本发明核酸提取耗材流道中另一种止回机构的结构示意图。
具体实施方式
28.以下结合附图进一步对本发明作进一步解释说明。
29.本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中的“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接连接，也可以是通过中间部件间接连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。
所示），将漂洗液废液在底部出液口8排出，漂洗液废液排净后，上移上活塞3与下活塞5回到起始位置；7）重复步骤5）、步骤6）若干次；8）注射枪头13由注液口1向外筒7内注入洗脱液，在洗脱液的重力作用下，弹簧11受压，封闭球12下移，洗脱液通过封闭球12与上活塞3之间的缝隙流入储液区10（如图3所示），然后进入硅酸盐滤纸9，洗脱液通过后，弹簧11回弹，封闭球12复位；9）静置一段时间，待吸附在硅酸盐滤纸9上的核酸分子被洗脱后下移上活塞3与下活塞5，接触硅酸盐滤纸9后继续向下挤压，将洗脱液及被洗脱的核酸分子在底部出液口8排出（如图4 所示），滴入样本收集器；洗脱液排净后，上移上活塞3与下活塞5回到起始位置。
39.在实际使用时，注液口与注射枪头匹配，实现注射枪头与本发明耗材的固定，进而实现样本溶液等的注入。注射枪头与注液口的形式也可替换。
40.在其他实施例中，流道也可单独设置，置于活塞内部中空部分，并与上活塞、下活塞固定连接。
41.在其他实施例中，弹簧的固定方式也可以改变，只要能够实现封闭球对流道的封闭作用即可，从而保证活塞在进行挤压、复位的过程中不会出现液体回流的情况。
42.实施例2如图5所示，一种核酸提取耗材，包括外筒7以及活塞14，活塞14与外筒7配合（活塞14外壁与外筒7内壁密封（类似于注射针筒的活塞外壁与针筒内壁的配合方式）或者通过密封圈密封）且能够沿着外筒7上下移动；活塞14内部中空，活塞14中空部分的上口为注液口；活塞14的中空部分构成流道2，流道2内设有止回机构13；外筒7内底部设置若干层硅酸盐滤纸9；外筒7底部设置出液口8。
43.其中，止回机构13如图6所示，止回机构13包括固定于流道内支撑柱15，支撑柱15的外径小于流道的内径；支撑柱15外面套设有弹簧11，支撑柱15上设有封闭头16，封闭头16与支撑柱15滑动连接，封闭头16与支撑柱15滑动连接处位于弹簧11的上方。在液体的重力作用下，封闭头16沿着支撑柱滑动，液体流下后，在弹簧的作用下，封闭头恢复原位。
44.使用核酸提取耗材提取核酸的方法，包括步骤：1）由注液口向外筒内注入样本溶液，样本溶液进入硅酸盐滤纸；2）由注液口向外筒内注入裂解液，裂解液进入硅酸盐滤纸3）裂解完毕后，核酸分子被硅酸盐滤纸上的二氧化硅基团吸附，下移活塞，接触硅酸盐滤纸后继续向下挤压，将裂解液废液在底部出液口排出，裂解液废液排净后，活塞回到初始位置；活塞回到初始位置的过程中止回机构防止溶液回流；4）由注液口向外筒内注入漂洗液，漂洗液进入硅酸盐滤纸；5）静置一段时间后，下移活塞，接触硅酸盐滤纸后继续向下挤压，将漂洗液废液在底部出液口排出，漂洗液废液排净后，活塞回到初始位置；活塞回到初始位置的过程中止回机构防止溶液回流；6）重复步骤4）、步骤5）若干次；7）由注液口向外筒内注入洗脱液，洗脱液进入硅酸盐滤纸；8）静置一段时间，待吸附在硅酸盐滤纸上的核酸分子被洗脱后，下移活塞，接触硅酸盐滤纸后继续向下挤压，将洗脱液及被洗脱的核酸分子在底部出液口排出，滴入样本收集器；
洗脱液排净后，活塞回到初始位置；活塞回到初始位置的过程中止回机构防止溶液回流。
45.在其他实施例中，止回机构还可以为其他可有防止液体回流的机构。本技术中活塞与外筒的配合方式类似于现有的注射针筒与针筒活塞的配合方式。
46.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。