一种DNA分子筛柱子的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种DNA分子筛柱子的制备方法，所述方法包括制备下述分子筛柱子以及制备DNA分离膜的步骤，其中，所述的分子筛柱子包括柱身和设置在柱身底部用于托住DNA分离膜的支架和封闭底部的托盘；所述DNA分离膜非固定式的放置在支架上，所述DNA分离膜和柱身存在间隙，所述DNA分离膜的材质选自硅烷化的硝酸纤维材料、硅烷化的聚酯酰胺纤维、硅烷化的聚芳酰胺纤维或玻璃纤维材料；采用本发明专利技术的分子筛柱子进行的核酸提取方法，其操作简便，不需要复杂的仪器设备，成本低，DNA产量高，质量好，具有良好的工业化应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种DNA分子筛柱子的制备方法
本专利技术涉及分离、制备或纯化DNA的
，具体涉及一种DNA分子筛柱子的制备方法。
技术介绍
关于基因组DNA的提取方法很多，大致有以下几种类型：1)沉淀法；2)硅胶膜微型柱法；3)硅胶层析柱法；4)磁珠法。他们的共同之处是前期对样品的处理过程，用裂解液将细胞破碎，核DNA被释放出来，经过蛋白酶k降解绝大部分的蛋白质(蛋白酶k处理的目的是进一步提高所提取的DNA纯度，对纯度要求不严格的样品，这一步可以省略)。在不同的提取方法中，后续的方法差异较大。1)沉淀法，样品中加入异丙醇或其他的有机试剂，和相应的高盐成分，使得DNA亲水结构发生改变，成棉絮状析出，经过离心沉淀DNA，复溶于TE或其他的缓冲溶液。2)硅胶膜微型柱法，裂解样品加入到硅胶膜微型柱，DNA特异性地吸附于硅胶膜上，经过离心或抽真空法，去掉裂解液和没有吸附的其他物质，利用清洗液进一步洗脱其他的杂质，最后加入洗脱液，让DNA和硅胶膜分离，收集纯化的DNA。3)硅胶层析柱法，将硅胶基质填充在层析柱中，让样品裂解液通过柱子，DNA特异性地吸附在硅胶上，用清洗液进一步洗脱其他的杂质，最后用洗脱液让DNA和柱子分离，收集纯化的DNA；4)磁珠法，和其他的几种方法相比较，磁珠法出现得比较晚，磁珠法的主要技术特点是将硅胶和磁性颗粒结合，形成硅胶磁珠(里面是磁珠，外面是硅胶)。外层的硅胶可以和样品裂解液中的DNA在疏水条件下特异性地结合，里层的磁珠可以在吸铁石或电磁力产生的磁场中移动，在固定的区域集合，和其他的没有吸附/附着的非DNA杂质溶液分开，从而可以很方便地进行清洗没有结合的物质，最后用DNA洗脱液，使DNA的疏水性发生变化，和硅胶分离，收集纯化的DNA。磁珠法可以容易的实现自动化操作。以上四种方法各有利弊，第一和第三种方法的DNA产物的产量较高，但是操作复杂，成本较高，适合在科研实验室做少量样品的处理，第二种方法的操作成本高，步骤繁琐，核酸DNA的产量不高，但是质量可靠，比较适合实验室使用，第四种方法能在自动核酸提取仪上应用，能实现批量化的核酸提取，缺点是DNA产量低，成本高。因此，亟待开发一种能够快速提取基因组DNA的方法以及其配套使用的新型分子筛柱子，使核酸提取技术能满足以下要求：1)容易规模化生产、2)可以实现批量化生产、3)能得到高产量高品质的基因组DNA、4)操作步骤简单和操作时间短、和5)成本低。现有技术中，经典的Qiagen方法使用的基因组DNA提取试剂盒(产品编号51104)的生产成本较高，在使用过程中存在耗时长，且需要微量高速离心机或真空泵等配套设备，存在使用不够便利的问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术公开了一种能够DNA分子筛柱子的制备方法，所述的分子筛柱子具有一种快速提取基因组DNA的DNA分离膜，可以快速和高效地提取基因组DNA。所述的分子筛柱子包括柱身和DNA分离膜；所述柱身底部设置有用于托住DNA分离膜的支架和封闭底部的托盘；其中，所述的DNA分离膜的支架，其可以采用X字形，也可以采用其他各种框形，只要起到托住DNA分离膜的作用即可，例如，采用类似图2的式样也可以。所述DNA分离膜非固定式的放置在支架上，所述DNA分离膜和柱身存在间隙，所述DNA分离膜可以在轻微的外力作用下向柱身顶端方向(单方向)分离脱落。从便于生产的角度来说，DNA分离膜片的直径略小于柱子的内径1mm左右。对于上文所述的技术方案，优选的情况下，对于上文所述的DNA分离膜，其材质除了玻璃纤维可以在高温消毒灭菌后，切成圆片，直接使用之外，对于硝酸纤维和其他纤维(聚酯酰胺纤维、聚芳酰胺纤维)材料，使用前应在其DNA分离膜的上表面层用硅烷化(硅胶)处理，处理的方法是将乙氧基硅烷溶液滴在DNA分离膜的表面，或者用乙氧基硅烷溶液浸泡纤维材料，真空干燥后备用；其中：所述硅烷化溶液：TEOS(乙氧基硅烷)、无水乙醇与30％氢氧化铵溶液，按照0.2：13.8：6的体积比混合；其中所述的30％氢氧化铵溶液是在使用前滴加。对于上文所述的技术方案，优选的情况下，对于上文所述的硅烷化(硅胶)处理方法，是将硅烷化溶液与纤维材料室温处理至少3小时。所述的柱身通常为圆筒形，以便套入收集管或离心管中使用；优选的情况下，所述圆筒形的柱身尺寸高5-12mm，直径6-8mm；对于上文所述的技术方案，优选的情况下，在上述分子筛柱子的柱身顶部还设置有上部边框，更为优选的情况下，还可以在上部边框上增加分子筛柱子柱身把手；所述上部边框的设置目的是将分子筛柱子固定在收集管或离心管上，起到一定的支持作用；所述分子筛柱子柱身把手的设置目的为了能迅速和方便地取出分子筛柱子。对于上文所述的技术方案，优选的情况下，在上述分子筛柱子的柱身底部还设置有分子筛柱子底部托盘；更为优选的情况下，还可以在底部托盘上还设置把手；所述分子筛柱子底部托盘的设置目的是将柱身底部封闭，让DNA裂解液在分子筛柱子中停留一定的时间，增加DNA和DNA分离膜的结合时间，从而增加DNA的提取效率；所述底部托盘把手的设置目的为了很方便的打开封闭的托盘，让溶液自然流出。所述的DNA分离膜具有便于溶液在重力的作用下自由流动的孔隙，所述的孔隙的形状大小不限定，优选的情况下，本专利技术至少列举下述两种情况，例如：DNA分离膜是孔隙为直径0.5-2.5毫米小孔的圆形片，或者圆片的周边有数目不同的“v”型槽，所述“v”型槽的缝隙宽度为0.5-2.5毫米；本领域技术人员可以选择上述两种孔隙中的一种或者两种孔隙的组合排布均可，例如：圆片上均匀设置有小孔，或者圆片上中心设置有小孔，周围排布有2-20个“v”型槽，或者圆片中间没有小孔，但是周边有2-20个“v”型槽。优选的情况下，当所述的孔隙为直径0.5-2.5毫米小孔的时候，小孔是均匀排布在DNA分离膜上，数量为5～100个；对于上文所述的技术方案，优选的情况下，所述DNA分离膜的材质为硅烷化的硝酸纤维材料，或硅烷化的聚酯酰胺纤维，或硅烷化的聚芳酰胺纤维，或玻璃纤维材料等等；对于上文所述的分子筛柱子的使用方法，当用于基因组DNA提取时，先使用DNA裂解液，或含有蛋白酶k的裂解液，破碎样品细胞，然后加入1/3-1/2体积的异丙醇，混合均匀获得DNA的抽提物混合液；将分子筛柱子底部的托盘向上推，使底部封闭，置于收集管或离心管中；然后将DNA的抽提物混合液加至DNA分离膜上，停留2-5分钟，絮状的基因组DNA和DNA分离膜特异性的结合，打开底部托盘，没有吸附的生物大分子溶液流到收集管或离心管中，DNA分离膜再经过清洗液后，取出分子筛柱子，倒置，用外力将DNA分离膜脱落到新的收集管或离心管里，再使用洗脱液将DNA分离膜上的DNA溶解、收集；即可获得高产量、高品质的基因组DNA。其中，所述洗脱溶液的主要成分为异丙醇或乙醇。有益效果：本专利技术所述的分子筛柱子，可以在很短的时间内，提取高质量的基因组DNA，减少操作时间，降低操作成本。和Qiagen基因组DNA提取试剂盒(产品编号51104)相比，单个样本的提取具有如下优势：1)本方法的耗时为12分钟，Qiagen试剂盒的用时为25分钟；2)本方法所需的仪器简单，仅仅需要一个微量管振荡器和恒温槽(65℃),而QiagenDNA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种DNA分子筛柱子的制备方法，其特征在于：所述的分子筛柱子包括柱身和DNA分离膜；所述柱身底部设置有用于托住DNA分离膜的支架和封闭底部的托盘；所述的DNA分离膜具有便于溶液在重力的作用下自由流动的孔隙；所述DNA分离膜非固定式的放置在支架上，所述DNA分离膜和柱身存在间隙；其中，所述DNA分离膜的材质为硅烷化的硝酸纤维材料，或硅烷化的聚酯酰胺纤维，或硅烷化的聚芳酰胺纤维，或玻璃纤维材料；所述硅烷化是指将乙氧基硅烷溶液滴在DNA分离膜的表面，或者用乙氧基硅烷溶液浸泡纤维材料，真空干燥后备用；其中：所述硅烷化溶液：TEOS、无水乙醇与30％氢氧化铵溶液，按照0.2：13.8：6的体积比混合；其中所述的30％氢氧化铵溶液是在使用前滴加。

【技术特征摘要】
1.一种DNA分子筛柱子的制备方法，其特征在于：所述的分子筛柱子包括柱身和DNA分离膜；所述柱身底部设置有用于托住DNA分离膜的支架和封闭底部的托盘；所述的DNA分离膜具有便于溶液在重力的作用下自由流动的孔隙；所述DNA分离膜非固定式的放置在支架上，所述DNA分离膜和柱身存在间隙；其中，所述DNA分离膜的材质为硅烷化的硝酸纤维材料，或硅烷化的聚酯酰胺纤维，或硅烷化的聚芳酰胺纤维，或玻璃纤维材料；所述硅烷化是指将乙氧基硅烷溶液滴在DNA分离膜的表面，或者用乙氧基硅烷溶液浸泡纤维材料，真空干燥后备用；其中：所述硅烷化溶液：TEOS、无水乙醇与30％氢氧化铵溶液，按照0.2：13.8：6的体积比混合；其中所述的30％氢氧化铵溶液是在使用前滴加。2.根据权利要求1所述的DNA分子筛柱子的制备方法，其特征在于：所述的硅烷化(硅胶)处理方法，是将硅烷化溶液与纤维材料室温处理至少3小时。3.根据权利要求2所述的DNA分子...

【专利技术属性】
技术研发人员：林正凤，江勇，林心建，
申请(专利权)人：大连元和健路医学检验实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21