一种DNA采集拭子及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种DNA采集拭子及其制备方法和应用。所述DNA采集拭子的制备原料包括聚己内酯、亲水性介质和载体；所述亲水性介质包括糖类和/或非糖类有机高分子聚合物。所述DNA采集拭子以聚己内酯作为骨架，糖类和/或非糖类有机高分子聚合物作为亲水性介质对聚己内酯骨架进行改性，共同复合在载体上形成拭子，形成的拭子对细胞及痕量的DNA吸附和采集效果优异，并能在后续的DNA提取步骤中释放更多的DNA，而且不影响后续的PCR扩增，可应用于接触性痕量DNA的检测。

【技术实现步骤摘要】
一种DNA采集拭子及其制备方法和应用
本专利技术涉及生物医用材料领域，具体涉及一种DNA采集拭子及其制备方法和应用。
技术介绍
法医DNA分析，是应用现代DNA技术分析DNA遗传标记在群体中的分布与传递规律，确定分析样品的一致性与遗传关系，为侦查破案件和司法审判提供证据的一门科学技术。常染色体STR(短串联重复序列)基因座是目前亲权鉴定实验室中运用最广泛的遗传标记，目前已经开发了很多用于法医DNA分析的商业化STR检测试剂盒，极大推动了侦查破案和司法审判的科学应用。但是在大量应用这些技术进行检验的过程中也存在现有检测条件无法很好解决的问题，如绳索、弹壳、面罩、混合精斑等微量、降解、混合检材的检测，而且随着犯罪分子作案手段的不断提高，此类检材在犯罪现场出现的情况也日益增多。通常情况下，使用常规检验技术难以得到理想实验结果的生物检材，而这里面难点之一是接触性微量检材。目前没有一个硬性的指标将微量DNA区别于传统的STR分型(Gill&Buckleton2010)，但已有几种不同论述对其进行定义，如由PCR反应(聚合酶链式反应)所检测的DNA含量来界定，如＜100pg或＜200pg，其通过定量分析而确定。这也就是需要的细胞数目为25-50个，这还是提取效率100％的情况下，所以需要我们对接触性痕量的样本细胞数目为20-100的样本需要重点关注。而现有的采集接触性样本的拭子材质一般是如下几种：1、聚酯纤维、涤纶或人造丝头，柄部为塑料或铝的拭子：宜用于病毒学检验标本的采集。2、棉拭子：宜用于支原体检验的阴道、宫颈及尿道标本的采集，不宜用于细菌(特别是苛养菌)、衣原体检验标本的采集。3、涤纶拭子和尼龙拭子：宜用于病毒和细菌标本的采样。4、植绒拭子：由尼龙纤维经专有的喷雾技术制成，宜用于呼吸道病毒采样和真菌培养标本的采样。5、藻酸钙拭子：宜用于衣原体和百日咳鲍特菌鼻咽拭子的采集，但不宜用于脂质包膜病毒及细胞培养的采样，不宜用于淋病奈瑟菌的采样。上述这些不同类型的拭子有着不太一致的操作。如当使用棉签拭子时，这些接触性样本上的DNA痕迹可以转移至蘸过蒸馏水的消毒棉签上，用湿棉签擦拭痕迹部位，直至痕迹全转移至棉签上。湿、干棉签联用(Sweetat1997)的所谓“双棉签技术”是一种最常见的采集细胞的方法。先用消毒的蒸馏水浸湿棉签，清刷痕迹表面使细胞水化，使其从附着表面松散。随后用干棉签从附着表面采集额外的细胞。普遍认为再水化的细胞更容易粘附于干棉签上。不幸的是，由于棉签中提取DNA的效率较差，这种方法会限制DNA的回收量。棉签拭子采集的第二个困难是细胞会粘附在棉花纤维上不易释放出来，Voorbees2006中提到需要用纤维酶消化棉签，分解棉花中的纤维素，可以提高DNA的回收量。而用另一种尼龙植绒棉签的方法与普通棉签相对可以再采集提取过程中释放更多的细胞而产物更多的DNA(Benschopetal.2010)。尼龙植绒棉签的棉签虽然可以释放更多的DNA，但是其吸水性不佳，对细胞的粘附性不够，因此还是会限制其在接触性痕量DNA的采集使用。综上所述，对于法医接触性痕量DNA采集来说急需一种高性能的拭子，需要满足如下几点：(1)对细胞及痕量的DNA吸附和采集效果较好；(2)能在后续的DNA提取步骤中释放更多的DNA；(3)不影响后续的PCR扩增。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种DNA采集拭子及其制备方法和应用。所述DNA采集拭子具有多孔性、亲水性、细胞粘附性以及易脱附的特性。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种DNA采集拭子，所述DNA采集拭子的制备原料包括聚己内酯、亲水性介质和载体；所述亲水性介质包括糖类和/或非糖类有机高分子聚合物。在本专利技术中，所述聚己内酯作为DNA采集拭子的骨架，并用糖类和/或非糖类有机高分子聚合物作为亲水性介质对聚己内酯骨架进行改性，共同复合在载体上形成拭子。聚己内酯具有良好的生物相容性、良好的有机高聚物相容性，以及良好的生物降解性，而亲水性介质一是为聚己内酯提供亲水性基团；二是与聚己内酯之间提供交联网络结构，因而亲水性介质对聚己内酯骨架进行改性后，赋予了拭子较强的吸水性，形成拭子对细胞及痕量的DNA吸附和采集效果优异(DNA采集于皮革或玻璃上，采集效果均表现优异)，并能在后续的DNA提取步骤中释放更多的DNA，而且不影响后续的PCR扩增(体外DNA扩增技术，是在模板DNA、引物和脱氧核苷酸存在的条件下，依赖于DNA聚合酶的酶促合反应)，因此可应用于接触性痕量DNA的采集使用。优选地，所述聚己内酯和亲水性介质的质量比为1:10-10:1，例如可以是1:10、2:10、3:10、4:10、5:10、6:10、7:10、8:10、9:10、10:10、10:9、10:8、10:7、10:6、10:5、10:4、10:3、10:2、10:1等。其中，亲水介质与聚己内酯的质量比会最终影响其多孔性、亲水性和细胞粘附性；若不在此范围内，聚己内酯过多，由于区域疏水性最终拭子膜的亲水性不够，且形成的孔径较小；而亲水性介质过多，聚己内酯过少的话，则整个拭子膜的刚性下降，在随后的碱处理过程中拭子膜会出现坍塌的状态，且少量的聚己内酯不能形成穿网格的状态，不能形成多孔的复合结构。优选地，所述聚己内酯的重均分子量为10000-60000，例如可以是10000、20000、30000、40000、50000、60000等。优选地，所述糖类包括单糖、二糖或多糖中的任意一种或至少两种的组合，优选为多糖。其中，糖类选择多糖，是由于选择一种较高的分子量的糖类可以与高分子的聚己内酯形成多孔网格，而单糖则效果较差。优选地，所述单糖包括葡萄糖和/或果糖。优选地，所述二糖包括海藻糖和/或蔗糖。优选地，所述多糖包括壳聚糖、琼脂糖、葡聚糖、淀粉、纤维素或羧甲基纤维素中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述非糖类有机高分子聚合物包括聚乙烯亚胺、聚乳酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯乙烯马来酸乙磺酸、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乳酸乙醇酸共聚物、聚戊烯醇、聚醚多元醇、聚异戊烯醇、双环醇二聚物、聚碳酸酯二醇、聚己二醇、丙烯醇类聚醚或二聚酸聚酰胺中的任意一种或至少两种的组合，优选为聚乳酸和/或聚乙烯醇。优选地，所述非糖类有机高分子聚合物的重均分子量为2000-18000，例如可以是2000、4000、6000、8000、10000、12000、14000、16000、18000等。优选地，所述聚乳酸的重均分子量为14000-16000，例如可以是14000、14200、14400、14600、14800、15000、15200、15400、15600、15800、16000等，优选为15000。优选地，所述聚乙烯醇的重均分子量为8000-15000，例如可以是8000、9000、10000、11000、12000、13000、14000、15000等，优选为12000。优选地，所述载体的材质包括木质、聚乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种DNA采集拭子，其特征在于，所述DNA采集拭子的制备原料包括聚己内酯、亲水性介质和载体；/n所述亲水性介质包括糖类和/或非糖类有机高分子聚合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种DNA采集拭子，其特征在于，所述DNA采集拭子的制备原料包括聚己内酯、亲水性介质和载体；
所述亲水性介质包括糖类和/或非糖类有机高分子聚合物。


2.根据权利要求1所述的DNA采集拭子，其特征在于，所述聚己内酯和亲水性介质的质量比为1:10-10:1；
优选地，所述聚己内酯的重均分子量为10000-60000。


3.根据权利要求1或2所述的DNA采集拭子，其特征在于，所述糖类包括单糖、二糖或多糖中的任意一种或至少两种的组合，优选为多糖；
优选地，所述单糖包括葡萄糖和/或果糖；
优选地，所述二糖包括海藻糖和/或蔗糖；
优选地，所述多糖包括壳聚糖、琼脂糖、葡聚糖、淀粉、纤维素或羧甲基纤维素中的任意一种或至少两种的组合。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的DNA采集拭子，其特征在于，所述非糖类有机高分子聚合物包括聚乙烯亚胺、聚乳酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯乙烯马来酸乙磺酸、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乳酸乙醇酸共聚物、聚戊烯醇、聚醚多元醇、聚异戊烯醇、双环醇二聚物、聚碳酸酯二醇、聚己二醇、丙烯醇类聚醚或二聚酸聚酰胺中的任意一种或至少两种的组合，优选为聚乳酸和/或聚乙烯醇；
优选地，所述非糖类有机高分子聚合物的重均分子量为2000-18000；
优选地，所述聚乳酸的重均分子量为14000-16000，优选为15000；
优选地，所述聚乙烯醇的重均分子量为8000-15000，优选为12000。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的DNA采集拭子，其特征在于，所述载体的材质包括木质、聚乙烯、聚丙乙烯、聚四氟乙烯或金属中的任意一种；
优选地，所述金属包括铁、铝或合金中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述合金包括钼钨合金、铌钨合金、碳钨合金、碳钛合金或碳钽合金中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述DNA采集拭子的制备原料还包括碱处理液；
优选地，所述碱处理液的pH在11以上。


6.根据权利要求1-5中任一项所述DNA采集拭子的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将聚己内酯和亲水性介质溶解后混合，与载体共同置于模具中成型，得到所述DNA采集拭子。


7.根据权利要求6所述DNA采集拭子的制备方法，其特征在于，所述DNA采集拭子的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚己内酯溶解于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨飞宇，
申请(专利权)人：上海市刑事科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31