用于从微生物中提取脱氧核糖核酸和/或核糖核酸的珠粒撞击管和方法技术

技术编号:19245695 阅读:29 留言:0更新日期:2018-10-24 07:39
本文的公开内容提供用于珠粒撞击的改良方法和可用于其的珠粒撞击系统。所述珠粒撞击系统包含样本管、珠粒和干封阻剂,以及使用所述珠粒撞击系统以自含有核酸的细胞提取核酸的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于从微生物中提取脱氧核糖核酸和/或核糖核酸的珠粒撞击管和方法本申请要求2016年1月30日提交的欧洲专利申请号EP16153540的优先权利益,其内容通过引用整体并入本文。背景感染性疾病的遗传测试与诊断于临床微生物学的领域中扮演重要角色。为克服基于培养的方法学固有的偏差与限制,遗传测试越来越多地被用于检测样本中所含的微生物。为了使如此遗传测试可被执行,细胞必须被裂解以允许以尽可能高的浓度自微生物提取DNA和/或RNA。ZhongtangYu等人,2004,“ImprovedextractionofPCR-qualitycommunityDNAfromdigestaandfecalsamples,”BioTechniques,Vol.36(5):808-812描述用于自消化物和粪样本分离DNA的方法。于该方法中,0.25g的取自母牛的胃肠系统的样本液(其被假定为含有微生物(即细菌))首先与1mL的含有500mM氯化钠、pH8.0的50mMTris盐酸盐、50mM乙二胺四乙酸和4%十二烷基硫酸钠的缓冲液混合。此外,0.4g无菌氧化锆珠粒被导入该样本液中。所获得的混合物随后于样本管中以Mini-BeadBeaterTM振荡三分钟,使得珠粒破坏微生物的细胞壁。于此程序中,细胞中所含的DNA被释放。该缓冲液亦可用于保护DNA免于被样本液中所含的DNA酶降解。于执行该珠粒撞击后,杂质是通过以醋酸铵沉淀来自样本移除。核酸是通过以异丙醇沉淀来获得。于进一步方法步骤中,DNA是依序以RNA酶与蛋白酶K消化并随后以管柱纯化。该方法有以下缺陷:其是相对复杂的。因为样本液由于该缓冲液的添加而被稀释,样本中的DNA浓度减低。因此,该方法仅允许有限的检测正确性与敏感性。因此,存在有对于用于裂解样本液中所含的微生物的细胞并自其提取核酸的改良装置与方法的需求。专利技术概述本文的公开内容是关于改良的珠粒撞击管与珠粒撞击系统与方法。无意受限于理论,专利技术人相信珠粒撞击允许核酸溶解至溶液中。本文的公开内容是(部分)基于以下发现:于核酸提取方法中使用珠粒撞击会由于在珠粒上的吸附而造成核酸损失,和如此损失可通过适当量的封阻剂以封阻珠粒上的结合位置来预防。本文的公开内容还是基于以下认识:虽然一些先前用于珠粒撞击中的裂解缓冲液可能含有可扮演封阻剂的试剂,但这样的试剂可以以远低于通常所使用者的量使用。进一步,本文的公开内容还是基于以下认识:一些生物样本(诸如血液)固有地含有封阻剂和因此可在添加剂(诸如裂解缓冲液)不存在下经历珠粒撞击。于某些方面,本文的公开内容提供珠粒撞击系统,其适合在珠粒撞击以下者时使用:不固有地含有封阻剂或含有其量低于适用于有效封阻核酸被珠粒吸附的量的封阻剂的样本。本文的公开内容的珠粒撞击系统包括干封阻剂。令人意外地,结果是当将本文的公开内容的撞击撞击系统用于裂解微生物与自液体样本中所含的微生物提取脱氧核糖核酸(DNA)和/或核糖核酸(RNA)时,可实现比在使用不含有该封阻剂的相应珠粒撞击管时更大的DNA和/或RNA提取率。本文的公开内容的珠粒撞击系统还可规避于珠粒撞击前组合样本与裂解溶液的需要,从而由于没有样本稀释而允许回收较大量的核酸。在另一个方面,本文的公开内容提供用于执行珠粒撞击以裂解细胞并自生物样本提取核酸的方法。所述方法包括在裂解缓冲液不存在下对该生物样本执行珠粒撞击。所述珠粒撞击方法可利用本文的公开内容的珠粒撞击系统或标准珠粒撞击系统。当使用标准珠粒撞击系统时,于一些实施方式中,一种或多种封阻剂被加至所述珠粒撞击系统。于其他实施方式中,尤其在生物样本天然包括一种或多种封阻剂的情况下,于珠粒撞击前不添加封阻剂。于某些实施方式中,本文的公开内容的珠粒撞击系统是由以下者构成:样本管,其包含具有内腔的容器构件、用于将含有微生物的样本液充至该内腔中的孔洞和用于关闭该孔洞的接附或非接附的封闭物,其中多个肉眼可见的颗粒被布置于该内腔中,其适用于在该样本液被充至该内腔中和该珠粒撞击管经受机械振荡时机械性地破坏该样本液中所含的微生物的细胞壁。示例性珠粒珠粒系统在以下第4.1节与经编号的实施方式1至24及67至75中描述。可用于所述珠粒撞击系统的示例性样本管在第4.1.1节中描述,可用于所述珠粒撞击系统的示例性封阻剂在第4.1.2节中描述,和可用于所述珠粒撞击系统的示例性珠粒在第4.1.3节中描述。本文的公开内容进一步是关于用于裂解微生物以自所述微生物提取脱氧核糖核酸(DNA)和/或核糖核酸(RNA)的方法,其中样本液被提供(其被假定为含有所述微生物),其中多个相对于彼此是可移动的颗粒被导入该样本液中和其中含有颗粒的样本液被振荡以使得所述颗粒能够机械性地破坏该样本液中所含的微生物的细胞壁。自其可提取DNA的示例性样本在第4.2节中描述和可用于在核酸提取前制备样本的示例性样本预处理步骤在第4.3节中描述。用于自样本(例如自于第4.2节中描述的样本或已如于第4.3节中描述地预处理的样本)提取核酸的示例性方法在以下第4.4节与经编号的实施方式25至58与76至81描述。可用于执行本文的公开内容的核酸提取方法的试剂盒在以下第4.7节与经编号的实施方式59至66描述。附图简述图1:包含样本管(2)与封闭盖(6)的示例性珠粒撞击系统(1)的侧视图。图2:于图1显示的珠粒撞击系统的俯视图。图3:于图1显示的珠粒撞击系统的底视图。图4:通过于图1显示的珠粒撞击系统的中心面的纵截面,其中该封闭盖自该样本管移除,显露通过其可进入该样本管的内腔(3)的孔洞(4)。珠粒(7)与冷冻干燥封阻剂(8)在该内腔内显示。图5:通过充以样本液(5)的于图1显示的珠粒撞击系统的中心面的纵截面。图6:显示使用于珠粒撞击后自白色念珠菌回收的DNA作为模版的PCR扩增产物的强度。Calbi144与Calbi54是两种不同的白色念珠菌靶基因和HCO1-Rat87是阴性对照基因。此研究显示尿素于珠粒撞击中具有封阻性功效,促进白色念珠菌DNA自PD液的回收。图7:显示使用于珠粒撞击后自白色念珠菌回收的DNA作为模版的PCR扩增产物的强度。Calbi144与Calbi54是两种不同的白色念珠菌靶基因和HCO1-Rat87是阴性对照基因。此研究显示RNA于珠粒撞击中具有封阻性功效,促进白色念珠菌DNA自PD液的回收。图8:显示使用于珠粒撞击后自白色念珠菌回收的DNA作为模版的PCR扩增产物的强度。Calbi144与Calbi54是两种不同的白色念珠菌靶基因和HCO1-Rat87是阴性对照基因。对应于提取的最大理论产量的量的白色念珠菌DNA被包括以作为模版。此研究显示白色念珠菌DNA可在添加剂不存在下通过珠粒撞击血液回收。图9:显示使用于珠粒撞击后自白色念珠菌回收的DNA作为模版的PCR扩增产物的强度。自其探测的基因是用于检测真细菌(Eub)、革兰氏阴性细菌(Gng)、革兰氏阳性细菌(Gpo)、大肠杆菌(Eco)、葡萄球菌属(staphylocci)(AllStaph)、肠杆菌科(enterobacteriacae)(Ent)、金黄色葡萄球菌(Sau)、分枝杆菌(Myco)。N03Rat87是阴性对照,和CC是内部对照。对应于提取的最大理论产量的量的金黄色葡萄球菌DNA被包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于自液体样本中所含的细胞产生裂解产物的方法,其包括在裂解缓冲液不存在下和在一种或多种封阻剂存在下在足以裂解所述细胞的条件下搅动珠粒撞击系统内的所述液体样本,所述珠粒撞击系统包含珠粒撞击管与珠粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.30 EP EP16153540.61.一种用于自液体样本中所含的细胞产生裂解产物的方法,其包括在裂解缓冲液不存在下和在一种或多种封阻剂存在下在足以裂解所述细胞的条件下搅动珠粒撞击系统内的所述液体样本,所述珠粒撞击系统包含珠粒撞击管与珠粒。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述液体样本含有内源性封阻剂。3.根据权利要求2所述的方法,其中所述搅动是在添加剂不存在下实现。4.根据权利要求1所述的方法,其中所述一种或多种封阻剂对所述液体样本而言是外源性。5.根据权利要求2或4所述的方法,其中所述珠粒:a)是适用于裂解细菌、酵母、丝状真菌、孢子、植物细胞或动物细胞;b)包含:i.矿物质珠粒、陶瓷珠粒、玻璃珠粒、金属珠粒或其组合;ii.锆珠粒、锆石珠粒、氧化锆珠粒、石英珠粒、氧化铝珠粒、碳化硅珠粒、陶瓷珠粒、二氧化硅玻璃珠粒、不锈钢珠粒、铬钢珠粒或其组合;c)具有范围在50μm至3mm的直径;或d)a)-c)的任何组合。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法,其进一步包括于搅动所述液体样本前将所述液体样本放置在样本管内的步骤。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法,其中所述搅动包含使所述珠粒撞击系统经受振荡运动。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法,其中所述样本是生物样本、环境样本或食物产品。9.根据权利要求8所述的方法,其中所述样本是选自以下的生物样本:血液、血清、唾液、尿液、胃液、消化液、眼泪、粪便、精液、阴道分泌物、组织间隙液、源自肿瘤性组织的液体、眼液、汗液、黏液、耳垢、油、腺体分泌物、呼吸、脊髓液、毛发、指甲、皮肤细胞、血浆、自鼻拭子获得的液体、自鼻咽洗液获得的液体、脑脊液、组织样本、自喉拭子获得的液体或组织、自创伤拭子获得的液体或组织、活检组织、胎盘液、羊水、腹膜透析液、脐带血、淋巴液、腔液、痰、脓、微生物群、胎粪、母乳或将以上的任一项处理、提取或分离的样本。10.根据权利要求9所述的方法,其中所述生物样本是:a)尿液、痰或将尿液处理、提取或分离的样本;b)痰或将痰处理、提取或分离的样本;c)创伤拭子或将创伤拭子处理、提取或分离的样本;d)血液或将血液处理、提取或分离的样本;或e)腹膜透析液或将腹膜透析液处理、提取或分离的样本。11.根据权利要求8所述的方法,其中所述样本是选自以下的环境样本:土壤、地下水、地表水、废水或将以上的任一项处理、提取或分离的样本。12.根据权利要求1至11中的任一项所述的方法,其中所述细胞包含一种或多种病原体。13.根据权利要求12所述的方法,其中所述一种或多种病原体包括:a)一种或多种细菌病原体、病毒病原体、真菌病原体或其组合;或b)结核分枝杆菌(Mycobacteriumtuberculosis)、鸟分枝杆菌副结核亚种(Mycobacteriumaviumsubspparatuberculosis)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)、二甲氧苯青霉素抗性金黄色葡萄球菌(MRSA)、酿脓链球菌(Streptococcuspyogeues)、肺炎链球菌(Streptococcuspneumoniae)、无乳链球菌(Streptococcusagalactiae)、流行性感冒嗜血杆菌(Haemophilusinfluenzae)、副流感嗜血杆菌(Haemophilusparainfuluezae)、卡他摩氏菌(Moraxellacatarrhalis)、肺炎克留氏菌(Klebsiellapneumoniae)、大肠杆菌(Escherichiacoli)、铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)、不动杆菌属(Acinetobacter)物种、百日咳博德氏杆菌(Bordetellapertussis)、脑膜炎双球菌(Neisseriameningitidis)、炭疽杆菌(Bacillusanthracis)、奴卡氏菌属(Nocardia)物种、放线菌属(Actinomyces)物种、肺炎霉浆菌(Mycoplasmapneumoniae)、肺炎披衣菌(Chlamydiapneumonia)、退伍军人杆菌属(Legionella)物种、杰氏肺囊虫(Pneumocystisjiroveci)、A型流行性感冒病毒、细胞巨大病毒、鼻病毒、屎肠球菌(Enterococcusfaecium)、鲍氏不动杆菌(Acinetobacterbaumannii)、无霉菌酸棒状杆菌(Corynebacteriumamycolatum)、产气肠杆菌(Enterobacteraerogenes)、粪肠球菌(Enterococcusfaecalis)CI4413、萎垂沙雷氏菌(Serratiamarcescens)、马链球菌(Streptococcusequi)和白色念珠菌(Candidaalbicans)的一种或多种。14.根据权利要求12所述的方法,其中所述样本是痰或将痰处理、提取或分离的样本并且所述一种或多种病原体包括以下的一种或多种:结核分枝杆菌、金黄色葡萄球菌、二甲氧苯青霉素抗性金黄色葡萄球菌(MRSA)、酿脓链球菌、肺炎链球菌、无乳链球菌、流行性感冒嗜血杆菌、副流感嗜血杆菌、卡他摩氏菌、肺炎克留氏菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、不动杆菌属物种、百日咳博德氏杆菌、脑膜炎双球菌、炭疽杆菌、奴卡氏菌属物种...

【专利技术属性】
技术研发人员:H·克洛夫特N·斯密特
申请(专利权)人:保障生物系统控股有限公司
类型:发明
国别省市:英国,GB

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