CN103890176B - 制备生物材料的方法 - Google Patents
制备生物材料的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103890176B CN103890176B CN201280051577.4A CN201280051577A CN103890176B CN 103890176 B CN103890176 B CN 103890176B CN 201280051577 A CN201280051577 A CN 201280051577A CN 103890176 B CN103890176 B CN 103890176B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- biomaterial
- biological sample
- capturing bracket
- acid
- methods according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 83
- 239000012620 biological material Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 45
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims abstract description 42
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000012139 lysis buffer Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000003599 detergent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- 206010036790 Productive cough Diseases 0.000 claims abstract description 9
- 210000003802 sputum Anatomy 0.000 claims abstract description 9
- 208000024794 sputum Diseases 0.000 claims abstract description 9
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 22
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 12
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 11
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 11
- 150000003839 salts Chemical group 0.000 claims description 11
- 230000003196 chaotropic effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims description 10
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 10
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 9
- FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M sodium iodide Chemical compound [Na+].[I-] FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 claims description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 8
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims description 8
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims description 8
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 claims description 8
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 7
- PJJJBBJSCAKJQF-UHFFFAOYSA-N guanidinium chloride Chemical compound [Cl-].NC(N)=[NH2+] PJJJBBJSCAKJQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- ZJYYHGLJYGJLLN-UHFFFAOYSA-N guanidinium thiocyanate Chemical compound SC#N.NC(N)=N ZJYYHGLJYGJLLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- IHPYMWDTONKSCO-UHFFFAOYSA-N 2,2'-piperazine-1,4-diylbisethanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CCN1CCN(CCS(O)(=O)=O)CC1 IHPYMWDTONKSCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 6
- QOSSAOTZNIDXMA-UHFFFAOYSA-N Dicylcohexylcarbodiimide Chemical compound C1CCCCC1N=C=NC1CCCCC1 QOSSAOTZNIDXMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N Dimethylamine Chemical compound CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 6
- 229960000789 guanidine hydrochloride Drugs 0.000 claims description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 6
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 claims description 6
- UYDLBVPAAFVANX-UHFFFAOYSA-N octylphenoxy polyethoxyethanol Chemical compound CC(C)(C)CC(C)(C)C1=CC=C(OCCOCCOCCOCCO)C=C1 UYDLBVPAAFVANX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N (2r,3r,4s)-2-[(1r)-1,2-dihydroxyethyl]oxolane-3,4-diol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N 0.000 claims description 5
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- LMDZBCPBFSXMTL-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide Chemical group CCN=C=NCCCN(C)C LMDZBCPBFSXMTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims description 5
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 5
- 229920013746 hydrophilic polyethylene oxide Polymers 0.000 claims description 5
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QIJRTFXNRTXDIP-UHFFFAOYSA-N (1-carboxy-2-sulfanylethyl)azanium;chloride;hydrate Chemical compound O.Cl.SCC(N)C(O)=O QIJRTFXNRTXDIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YLCSLYZPLGQZJS-VDQHJUMDSA-N (2r)-2-acetamido-3-sulfanylpropanoic acid;(2s)-2,6-diaminohexanoic acid Chemical compound CC(=O)N[C@@H](CS)C(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O YLCSLYZPLGQZJS-VDQHJUMDSA-N 0.000 claims description 3
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethanesulfonic acid Chemical compound OCC[NH+]1CCN(CCS([O-])(=O)=O)CC1 JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UMCMPZBLKLEWAF-BCTGSCMUSA-N 3-[(3-cholamidopropyl)dimethylammonio]propane-1-sulfonate Chemical compound C([C@H]1C[C@H]2O)[C@H](O)CC[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@H]([C@@H](CCC(=O)NCCC[N+](C)(C)CCCS([O-])(=O)=O)C)[C@@]2(C)[C@@H](O)C1 UMCMPZBLKLEWAF-BCTGSCMUSA-N 0.000 claims description 3
- PBVAJRFEEOIAGW-UHFFFAOYSA-N 3-[bis(2-carboxyethyl)phosphanyl]propanoic acid;hydrochloride Chemical compound Cl.OC(=O)CCP(CCC(O)=O)CCC(O)=O PBVAJRFEEOIAGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- HSRJKNPTNIJEKV-UHFFFAOYSA-N Guaifenesin Chemical compound COC1=CC=CC=C1OCC(O)CO HSRJKNPTNIJEKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007995 HEPES buffer Substances 0.000 claims description 3
- MKWKNSIESPFAQN-UHFFFAOYSA-N N-cyclohexyl-2-aminoethanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CCNC1CCCCC1 MKWKNSIESPFAQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HDFGOPSGAURCEO-UHFFFAOYSA-N N-ethylmaleimide Chemical compound CCN1C(=O)C=CC1=O HDFGOPSGAURCEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 241001597008 Nomeidae Species 0.000 claims description 3
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 3
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000427 antigen Substances 0.000 claims description 3
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 claims description 3
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 claims description 3
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 3
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000001718 carbodiimides Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 3
- 229960001305 cysteine hydrochloride Drugs 0.000 claims description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims description 3
- 229960002146 guaifenesin Drugs 0.000 claims description 3
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 3
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229910001486 lithium perchlorate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 3
- HEGSGKPQLMEBJL-RKQHYHRCSA-N octyl beta-D-glucopyranoside Chemical compound CCCCCCCCO[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O HEGSGKPQLMEBJL-RKQHYHRCSA-N 0.000 claims description 3
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N p-toluenesulfonic acid Substances CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 3
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 claims description 3
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000001397 quillaja saponaria molina bark Substances 0.000 claims description 3
- 229930182490 saponin Natural products 0.000 claims description 3
- 150000007949 saponins Chemical class 0.000 claims description 3
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 claims description 3
- 235000009518 sodium iodide Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 claims description 3
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 3
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 claims description 2
- VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMSA-N dithiothreitol Chemical compound SC[C@@H](O)[C@H](O)CS VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 2
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 claims description 2
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 claims description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 2
- BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M sodium perchlorate Chemical compound [Na+].[O-]Cl(=O)(=O)=O BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229910001488 sodium perchlorate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims 1
- ZYMPIVZAUGZPKC-UHFFFAOYSA-N carbonic acid guanidine Chemical compound C(O)(O)=O.NC(=N)N.C(O)(O)=O.NC(=N)N ZYMPIVZAUGZPKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- NLEBIOOXCVAHBD-QKMCSOCLSA-N dodecyl beta-D-maltoside Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](OCCCCCCCCCCCC)O[C@H](CO)[C@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 NLEBIOOXCVAHBD-QKMCSOCLSA-N 0.000 claims 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims 1
- FHHPUSMSKHSNKW-SMOYURAASA-M sodium deoxycholate Chemical compound [Na+].C([C@H]1CC2)[C@H](O)CC[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@H]([C@@H](CCC([O-])=O)C)[C@@]2(C)[C@@H](O)C1 FHHPUSMSKHSNKW-SMOYURAASA-M 0.000 claims 1
- 150000003440 styrenes Chemical class 0.000 claims 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 9
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 5
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 description 4
- 208000035126 Facies Diseases 0.000 description 3
- 241000725303 Human immunodeficiency virus Species 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000007260 Deoxyribonuclease I Human genes 0.000 description 2
- 108010008532 Deoxyribonuclease I Proteins 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 2
- PZBFGYYEXUXCOF-UHFFFAOYSA-N TCEP Chemical compound OC(=O)CCP(CCC(O)=O)CCC(O)=O PZBFGYYEXUXCOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 2
- AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M caesium chloride Chemical compound [Cl-].[Cs+] AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- STIAPHVBRDNOAJ-UHFFFAOYSA-N carbamimidoylazanium;carbonate Chemical compound NC(N)=N.NC(N)=N.OC(O)=O STIAPHVBRDNOAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 229950000845 politef Drugs 0.000 description 2
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 2
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 2
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229960004533 streptodornase Drugs 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 3-(dimethylamino)propyliminomethylidene-ethylazanium;chloride Chemical compound Cl.CCN=C=NCCCN(C)C FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDQGMXYCBZNEAG-UHFFFAOYSA-N C(C)[C]CCCN(C)C Chemical compound C(C)[C]CCCN(C)C XDQGMXYCBZNEAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UNXHWFMMPAWVPI-QWWZWVQMSA-N D-threitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H](O)CO UNXHWFMMPAWVPI-QWWZWVQMSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N Erythritol Natural products OCC(O)C(O)CO UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006358 Fluon Polymers 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 244000173166 Pyrus ussuriensis Species 0.000 description 1
- 235000011572 Pyrus ussuriensis Nutrition 0.000 description 1
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000002535 acidifier Substances 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- BIVUUOPIAYRCAP-UHFFFAOYSA-N aminoazanium;chloride Chemical compound Cl.NN BIVUUOPIAYRCAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SOIFLUNRINLCBN-UHFFFAOYSA-N ammonium thiocyanate Chemical compound [NH4+].[S-]C#N SOIFLUNRINLCBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012864 cross contamination Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 1
- 230000000254 damaging effect Effects 0.000 description 1
- RAABOESOVLLHRU-UHFFFAOYSA-N diazene Chemical compound N=N RAABOESOVLLHRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000071 diazene Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000003172 expectorant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003419 expectorant effect Effects 0.000 description 1
- 208000006454 hepatitis Diseases 0.000 description 1
- 231100000283 hepatitis Toxicity 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000001216 nucleic acid method Methods 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 229920006389 polyphenyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 1
- 230000006920 protein precipitation Effects 0.000 description 1
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 210000000582 semen Anatomy 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 1
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- VGTPCRGMBIAPIM-UHFFFAOYSA-M sodium thiocyanate Chemical compound [Na+].[S-]C#N VGTPCRGMBIAPIM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/10—Processes for the isolation, preparation or purification of DNA or RNA
- C12N15/1003—Extracting or separating nucleic acids from biological samples, e.g. pure separation or isolation methods; Conditions, buffers or apparatuses therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/10—Processes for the isolation, preparation or purification of DNA or RNA
- C12N15/1003—Extracting or separating nucleic acids from biological samples, e.g. pure separation or isolation methods; Conditions, buffers or apparatuses therefor
- C12N15/1006—Extracting or separating nucleic acids from biological samples, e.g. pure separation or isolation methods; Conditions, buffers or apparatuses therefor by means of a solid support carrier, e.g. particles, polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6806—Preparing nucleic acids for analysis, e.g. for polymerase chain reaction [PCR] assay
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/34—Purifying; Cleaning
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing
- G01N33/54386—Analytical elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
- Y10T436/25—Chemistry: analytical and immunological testing including sample preparation
- Y10T436/25375—Liberation or purification of sample or separation of material from a sample [e.g., filtering, centrifuging, etc.]
- Y10T436/255—Liberation or purification of sample or separation of material from a sample [e.g., filtering, centrifuging, etc.] including use of a solid sorbent, semipermeable membrane, or liquid extraction
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
本发明涉及从选自血液和痰样品的生物样品制备生物材料的方法。所述方法包括如下步骤:在捕获支架存在的情况下,通过将包含增溶剂和去污剂的裂解缓冲液添加至所述生物样品中来改变所述生物样品的至少一个组成性特征,以同时地抑制所述生物样品的凝固;裂解所述生物样品以从其中释放生物材料,从而使得能够获得生物材料;和将生物材料的至少一个级分捕获到所述捕获支架上。
Description
发明介绍和背景
本发明涉及,制备获自生物样品(更具体地血液或痰样品)的生物材料的方法。
制备获自血液或痰样品的生物材料的方法已为公众所知数十年。这些方法基于制备和纯化生物材料的多个步骤。例如,通常地,已知的制备和纯化核酸的方法包括如下步骤:
-通过离心从平衡的血液样品中分离白细胞级分;
-用去污剂裂解白细胞级分;
-用蛋白酶消化白细胞级分;
-用有机溶剂例如苯酚从消化的白细胞级分中提取生物材料;和
-通过添加乙醇来沉淀生物材料。
随后对沉淀的生物材料进行分析,或将其储存或运输以用于后续分析。
因此,这些方法的第一个缺点是,由于上述的多个步骤,这些方法是耗时又耗力的。使用该方法的另一个缺点是,以去污剂和溶剂的形式添加的酶和试剂干扰了生物材料的分析。这些方法的另一个缺点是,由于上述步骤的相对复杂性和所使用的试剂的性质,这些方法的实施大部分局限于实验室内,且不适合于在收集血液样品的场所运用。
已知的从血液样品制备生物材料的方法的另一个缺点是,它们需要常规的样品手工处理,从而增加了实验室人员被存在于血液样品中的肝炎病毒、人免疫缺陷病毒(HIV)和其他病原体感染的风险。而且已发现,这些已知的方法会增加样品交叉污染的风险,从而有可能导致假阳性结果。这在将人错误诊断为患有HIV时会造成破坏性结果。
Boom等人(1989)和Bush等人(1991)都公开了,通过使用强离液剂硫氰酸胍(GuSCN)裂解人细胞,随后将DNA吸着至玻璃粉来制备生物材料例如DNA的方法。这些方法利用,基于玻璃的吸着剂在高盐浓度下结合DNA或核酸,而在低盐浓度下释放DNA或核酸的能力。
Boom等人(1989)和Bush等人(1991)提出的方法的缺点是,其由多个步骤组成,包括裂解、结合和几个洗涤步骤(使用不同缓冲液),并因此不适合用于从血液样品中快速或立即制备用于分析的生物材料。特别地,由于血液中存在大量蛋白,该方法不适于从全血样品中制备核酸材料。此外,在不包含几个洗涤步骤的情况下,核酸会被红细胞污染,从而抑制PCR扩增。
此外,从生物样品例如血液和组织中捕获生物材料的多种方法已被开发出来并且是可商购获得的。例如US5,346,994公开了从生物组织分离大体上纯化的RNA、DNA和蛋白的方法,其包括如下步骤:
(a)为了从生物组织中提取大体上纯化和未降解的RNA、大体上纯化和未降解的DNA和蛋白质,将组织样品在包含有效量的苯酚、胍盐化合物和选自硫氰酸铵和硫氰酸钠的硫氰酸盐化合物的溶剂溶液中匀浆,以形成匀浆物;
(b)添加不溶于水的有机溶剂至所述匀浆物中并使之沉降,以形成由包含大体上纯化、未降解的RNA的水相,包含蛋白的有机相和包含大体上纯化、未降解的DNA的中间相组成的混合物;
(c)通过添加低级醇从水相中沉淀RNA,并通过沉降作用回收沉淀的RNA;
(d)用水提取有机相和中间相;
(e)通过添加低级醇从有机相中沉淀蛋白,并通过沉降作用回收沉淀的蛋白;和
(f)通过添加CsCl、柠檬酸钠溶液和低级醇从中间相中沉淀DNA,并通过沉降作用回收沉淀的DNA。
从上文可以清楚地看出,上述专利公开的方法不仅耗时和相对复杂,而且限于特定酶和试剂的使用。
因此,存在对从血液样品中制备无污染的生物材料、而无需应用必须在实验室环境中进行的多个连续步骤的有效和稳健的方法的长期需求。
美国专利申请US2010/0291536A1(“'563申请”)公开了,通过以下步骤来收集、处理和分析生物材料的方法和装置:将来源材料引入样品容器,将来源材料转移至加工装置,以及热学地、化学地和/或机械地处理所述来源材料,以改变所述来源材料的至少一个组成性特征和从所述来源材料中释放或产生目标材料。此外,该申请说明书第3页第23段陈述,所述来源材料特别地可包括血液和痰。然而,如其发明人所证实的,使用'563申请中公开的方法的缺点是,他们不能成功地将该申请说明书中公开的方法应用于血液样品。
'563申请中公开的发明的另一个缺点是,其需要发生在两个分离的腔室或孔中的两个不同的步骤。因此,本发明的发明人开展了研究,其目的在于改进'563申请中公开的方法,以便其能够通过使用同时发生在单个腔室中的步骤而成功应用于血液样品。
发明目的
因此,本发明的目的是,提供从选自血液和痰样品的生物样品中制备生物材料的方法(其能够克服或至少最小化前述缺点)和/或提供已知方法的商购可获得的替代物。
本发明的另一个目的是,提供从生物样品中制备无污染的生物材料的简单、相对快捷、有效和稳健的方法,其无需应用必须在实验室环境中进行的多个连续步骤。
本发明的另一个目的是,提供对'536申请中公开的发明的改进,以便该方法能成功应用于生物样品,特别是血液样品。
发明概述
根据本发明的第一方面,提供了从选自血液和痰样品的生物样品中制备生物材料的方法,所述方法包括如下步骤:在捕获支架存在的情况下,通过将包含增溶剂和去污剂的裂解缓冲液添加至所述生物样品中来改变所述生物样品的至少一个组成性特征,从而同时:
-抑制所述生物样品的凝固;
-裂解所述生物样品以从生物样品中释放生物材料,从而使得能够获得生物材料;和
-将生物材料的至少一个级分捕获到捕获支架上。
进一步地,根据本发明,在捕获支架存在的情况下改变生物样品的至少一个组成性特征的步骤进一步包括如下伴随的步骤:
-通过搅拌来物理处理所述生物样品;和
-升高所述生物样品的温度至40摄氏度以上,且至多至100摄氏度,优选地92摄氏度。
所述方法可包括后续的将捕获支架和捕获的生物样品级分一起从剩余的生物样品中取出的步骤。
裂解缓冲液中的增溶剂可包含离液盐,其选自尿素,硫脲,盐酸胍,高氯酸锂,碘化钠,高氯酸钠,异硫氰酸胍,碳酸胍,硫氰酸胍,其衍生物,优选地盐酸胍及其组合。
裂解缓冲液中的离液盐的浓度可在2M至8M,优选地4M至6M的范围内。
裂解缓冲液可选自磷酸盐缓冲液,4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙磺酸(HEPES),N-环己基-2-氨基乙磺酸(CHES),N-环己基-3-氨基丙磺酸(CAPS)和哌嗪-N,N-二(2-乙磺酸)(PIPES),Tris-HCl,和包含乙二胺四乙酸(EDTA),乙二醇四乙酸(EGTA),脱氧胆酸盐,氯化钠(NaCl),磷酸钠,辛基苯氧基聚乙氧基乙醇和非离子型表面活性剂(提供有亲水的聚氧化乙烯基和烃亲脂或疏水基团)的其他三(羟甲基)氨基甲烷(Tris)缓冲液,以及其组合。
裂解缓冲液可具有4至12,优选地6至7.5之间的pH。
去污剂可选自3-[(3-胆酰胺基丙基)二甲基铵]-1-丙磺酸(CHAPS),非离子型表面活性剂和乳化剂(衍生自聚乙氧基山梨聚糖和油酸),具有亲水的聚氧化乙烯基和烃亲脂或疏水基团的非离子型表面活性剂,皂苷,脱氧胆酸钠,SDS,辛基葡糖苷,辛基葡糖硫苷,十二烷基麦芽糖,辛基苯氧基聚乙氧基乙醇,及其组合。
去污剂可具有0.3%至6%,优选地1%至2%之间的浓度。
可以以核酸,蛋白,血清,细胞,组织,血浆,抗原,抗体或反应产物的形式捕获生物材料。
所述方法可包括,向生物样品中伴随地添加选自2-巯基乙醇,二硫苏糖醇(DTT),2-巯基乙胺,三(2-羧基)膦(TCEP),盐酸半胱氨酸,N-乙基马来酰亚胺,Nacystelyn,链道酶α,胸腺素β4,愈创甘油醚TCEP HCl及其组合的还原剂,以及包含增溶剂和去污剂的裂解缓冲液的步骤。
所述方法可包括,将纯化的淀粉添加至生物材料以中和可能存在于生物材料中的PCR抑制剂的伴随步骤。
进一步地,根据本发明,可将捕获在捕获支架上的生物材料在环境温度下风干和储存。
可在捕获生物材料之前化学地和/或物理地预处理捕获支架。可以预先制备一批捕获支架,并储存以备后续使用。
可用选自乙基二甲基氨基丙基碳二亚胺(EDC),N,N’-二环己基碳二亚胺(DCC),N,N’-二异丙基碳二亚胺(DIC),1-环己基-3-(2-吗啉基-(4)-乙基)碳二亚胺甲基-对-甲苯磺酸(CMC),乙醛和其组合的交联剂化学地预处理捕获支架。
物理地预处理捕获支架的步骤可包括,增加捕获支架的外表面积的进一步的步骤。
化学地和/或物理地预处理捕获支架的步骤可包括,用Tris缓冲液(包含NaCl,非离子型表面活性剂和乳化剂(衍生自聚乙氧基山梨聚糖和油酸)),去离子水,包含非离子型表面活性剂乳化剂的磷酸盐缓冲液和其组合洗涤经处理的捕获支架的进一步的步骤。
捕获支架可选自纳米或微米颗粒和聚合材料体(a body of apolymeric material)。
纳米颗粒可从聚乳酸或壳聚糖衍生物制备。
聚合材料可选自聚乙烯,聚苯乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯,尼龙,特氟隆(聚四氟乙烯),聚氯丁二烯,聚丙烯腈,优选地经修饰的聚苯乙烯。
已发现,经修饰的聚苯乙烯的层或条的形式的捕获支架对于捕获生物材料和后续的生物材料的储存,运输和/或分析是特别合适的。
根据本发明的第二方面,提供了使用本发明第一方面的方法捕获在捕获支架上的生物材料。
根据本发明的第三方面,提供了用于捕获生物样品的捕获支架,其通过上文描述的方法制备。
根据本发明的第四方面,提供了用于从选自血液和痰样品的生物样品制备生物材料的方法中的试剂盒,所述试剂盒包括:
-根据本发明第三方面的捕获支架;和
-包含增溶剂和去污剂的裂解缓冲液,其用于同时地裂解生物样品(以使得能够获得生物样品),抑制所述生物样品的凝固,以及将生物材料的至少一个级分捕获到捕获支架上。
附图描述
本发明更详细地描述于下文和附图(图1)中,附图举例说明了裂解微反应器(“LMR”)或处理装置10(如通过引用并入本文的'536申请中描述的)的改进。
发明优选实施方案的描述
根据本发明的优选实施方案,提供了从血液样品形式的生物样品制备生物材料的方法,所述方法包括,在捕获支架存在的情况下通过伴随地进行下列步骤来改变所述血液样品的组成性特征的步骤:
-将包含增溶剂,去污剂和还原剂的裂解缓冲液添加至所述血液样品;
-升高所述血液样品的温度至40摄氏度以上,且至多至100摄氏度,优选地92摄氏度;和
-通过搅拌物理地处理所述血液样品
以便同时地:
-抑制所述血液样品的凝固;
-裂解所述血液样品以从血液样品中释放生物材料,从而使得能够获得生物材料;和
-将生物材料的至少一个级分捕获到捕获支架上。
随后,将捕获支架和捕获在其上的生物材料的特定级分从剩余的血液样品中取出,并用去离子水洗涤。然后将捕获支架储存,运输或提供以用于分析生物样品。
任选地,将纯化的淀粉例如纯化的玉米或马铃薯淀粉,与裂解缓冲液一起,同时添加至生物材料,以中和任何可能存在于生物材料中的PCR抑制剂。
增溶剂包括在裂解缓冲液中的离液盐。裂解缓冲液选自磷酸盐缓冲液,4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙磺酸(HEPES),N-环己基-2-氨基乙磺酸(CHES),N-环己基-3-氨基丙磺酸(CAPS)和哌嗪-N,N-二(2-乙磺酸)(PIPES),Tris-HCl,和包含乙二胺四乙酸(EDTA),乙二醇四乙酸(EGTA),脱氧胆酸盐,氯化钠(NaCl),磷酸钠,辛基苯氧基聚乙氧基乙醇和非离子型表面活性剂(提供有亲水的聚氧化乙烯基和烃亲脂或疏水基团)的其他三(羟甲基)氨基甲烷(Tris)缓冲液,以及其组合。裂解缓冲液具有4至9之间的pH,优选地具有7.5的pH。
所述离液盐选自尿素,硫脲,盐酸胍,高氯酸锂,碘化钠,高氯酸钠,异硫氰酸胍,碳酸胍,硫氰酸胍,其衍生物,优选地盐酸胍及其组合。
去污剂可选自3-[(3-胆酰胺基丙基)二甲基铵]-1-丙磺酸(CHAPS),非离子型表面活性剂和乳化剂(衍生自聚乙氧基山梨聚糖和油酸),具有亲水的聚氧化乙烯基和烃亲脂或疏水基团的非离子型表面活性剂,皂苷,脱氧胆酸钠,SDS,辛基葡糖苷,辛基葡糖硫苷,十二烷基麦芽糖,辛基苯氧基聚乙氧基乙醇,及其组合。
还原剂选自选自2-巯基乙醇,二硫苏糖醇(DTT),2-巯基乙胺,三(2-羧基)膦(TCEP),盐酸半胱氨酸,N-乙基马来酰亚胺,Nacystelyn,链道酶α,胸腺素β4,愈创甘油醚TCEP HCl及其组合。
捕获支架选自纳米或微米颗粒和聚合材料体。
聚合材料选自聚乙烯,聚苯乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯,尼龙,特氟隆(聚四氟乙烯),聚氯丁二烯,聚丙烯腈,硅酮,优选地经修饰的聚苯乙烯
提供捕获支架的步骤包括,化学地和/或物理地制备捕获支架(优选地以经修饰的聚苯乙烯的条的形式制备捕获支架)的进一步的步骤。化学地制备捕获支架的方法包括,用选自乙基二甲基氨基丙基碳二亚胺(EDC),N,N’-二环己基碳二亚胺(DCC),N,N’-二异丙基碳二亚胺(DIC),1-环己基-3-(2-吗啉基-(4)-乙基)碳二亚胺甲基-对-甲苯磺酸(CMC),乙醛和其组合的交联剂预处理捕获支架的步骤。化学地制备捕获支架的步骤包括,用Tris缓冲液,去离子水,非离子型去污剂和其组合洗涤经处理的捕获支架的进一步的步骤。
进一步物理地预处理捕获支架以增加捕获支架的外表面积。
随后将制备的捕获在捕获支架上的生物材料在环境温度下风干和储存。
实施例-根据本发明的方法的各个步骤的详细描述
用于根据本发明的方法的经修饰的聚苯乙烯条(19)形式的捕获支架的预先制备
通过物理和化学步骤来预处理聚苯乙烯条19(图1)形式的捕获支架,以增加捕获支架的表面积。将干净的聚苯乙烯条(0.127mm×1mm×40mm)用砂纸摩擦,并在20mM EDC HCl(N-[3-二甲氨基丙基]-N’-乙基碳化亚二胺盐酸盐)中温育过夜。用pH7.5,10mM的Tris缓冲液(150mM NaCl和0.05%Tween20)洗涤聚苯乙烯条一次,之后用去离子水洗涤。
血液样品的裂解
已发现,可容易地通过下述来改造如'536申请中描述的处理装置10或裂解微反应器(“LMR”),以适合用于根据本发明的方法:将聚苯乙烯条19可去除地连接至'536申请中描述的盖18的内部,如本文的图1所示例的。通过引用将'536申请说明书的内容并入本文,并且在本文中使用相同的组件编号。
将等体积的全血样品和100mM Tris-HCl(其包含40mM EDTA,20mM DTT,4至6M盐酸胍和1%至2%的衍生自聚乙氧基山梨聚糖和油酸的非离子型表面活性剂和乳化剂(Tween20))同时与支架条19在裂解微反应器10的混合孔12中组合,同时通过将其温度升高至92摄氏度和使用LMR10的混合元件14剪切(搅拌)样品,在3到7分钟内实现血液的裂解。之后,通过处理和移去盖18而不直接接触条19,从孔12中取出包含DNA形式的生物材料级分的修饰的支架条19。捕获在条19上的制备的DNA直接用于分析或在环境温度下进行风干和储存。
令人惊讶地发现,在单个腔室或孔12中在单个步骤中,通过在捕获支架存在的情况下,将包含增溶剂,去污剂和还原剂的裂解缓冲液添加至血液样品,同时伴随温度的升高和搅拌(剪切),在3到7分钟内获得了血液样品的裂解,并且伴随地在支架条19上捕获了生物材料的期望的级分。因此,不再需要'536申请中描述的后续步骤。此外,令人惊讶地发现,血液样品的裂解使得生物样品的至少一个级分能够捕获在捕获支架条19上。还令人惊讶地发现,血液样品的凝固受到了抑制,从而限制了对生物样品捕获的干扰。
还发现,制备的生物材料不包含任何可干扰荧光检测的成分,从而允许用实时PCR直接分析DNA,而不需要任何进一步的纯化。
此外,令人惊讶地发现,可将捕获在支架条19上的制备的生物材料在环境温度下风干和储存以用于后续分析,并且需要时,可将其容易地运输或甚至通过邮件寄出。
预期,可从血液样品中捕获的需要的生物材料的级分可以为核酸(包括DNA和RNA),蛋白,血清,细胞,组织,血浆,抗原,抗体或反应产物的形式。
还预期,根据本发明的方法提供了,从血液样品制备无污染的生物材料的简单,相对快捷(少于10分钟),有效和稳健的方法,其不需要应用必须在实验室环境中或在不同的LMR腔室中进行的多个连续步骤。特别地,已发现,可制备包含如上所述的捕获支架条和裂解缓冲液的试剂盒,并将其提供给乡村地区的、使用LMR收集血液样品的卫生人员使用。可将血液样品与支架和裂解缓冲液在LMR中组合,并且一旦生物材料捕获在支架条上,即可取出支架条。相对于需要实验室环境,多种酶和其它试剂以及多个步骤的相对复杂的现有技术方法,本发明的单个步骤的方法的优点是显著的。
还已令人惊讶地发现,本文描述的相同方法,步骤和试剂良好地适用于痰样品。因此,尽管优选的实施方案和样品涉及血液样品,但是应理解,本发明的方法,步骤和试剂也可应用于痰样品,而无需对步骤或试剂作出任何实质性的改变。
应理解,在不背离权利要求范围的情况下,对于根据本发明的制备用于分析的生物材料的方法,可在细节上进行改变。
参考文献
1.Boom R.,Sol C.J.A.Salimans M.M.M.,Jansen C.J.,Wertheim vanDillen and Van der Noordaa J.(1989).Rapid and simple method forpurification of nucleic acids.J.Clin.Microbiol.28:495-503.
2.Bush C.,and Harvey M.(1991).Rapid isolation of genomic DNA fromwhole blood to borosilicate particle.Clin Chem37:1060.
3.US Patent Number5346994entitled"Shelf-stable product andprocess for isolating7RNA,DNA and proteins",published13September1994,inventor,Chomczynski P.
4.US Patent Application Number2010/0291536entitled“Samplesprocessing cassette system,and method",published18November2010,inventors Viljoen et al.(“the‘536application”).
Claims (25)
1.从选自血液和痰样品的生物样品制备生物材料的方法,所述方法包括如下步骤:在捕获支架存在的情况下,通过将包含离液盐形式的增溶剂和去污剂的裂解缓冲液添加至所述生物样品中,和伴随地通过搅拌物理地处理所述生物样品和升高所述生物样品的温度至40摄氏度以上,且至多至100摄氏度来改变所述生物样品的至少一个组成性特征,以同时地
-抑制所述生物样品的凝固;
-裂解所述生物样品以从其中释放生物材料,从而使得能够获得生物材料;和
-将生物材料的至少一个级分捕获到所述捕获支架上,
其中所述离液盐选自:尿素,硫脲,盐酸胍,异硫氰酸胍,碳酸胍,硫氰酸胍,其衍生物,高氯酸锂,碘化钠,高氯酸钠,及其组合。
2.根据权利要求1的方法,其中所述生物样品的温度被升高至92摄氏度。
3.根据权利要求1的方法,其中所述离液盐是盐酸胍。
4.根据权利要求1的方法,其包括如下的后续步骤:将捕获支架和捕获的生物样品级分一起从剩余的生物样品中取出。
5.根据权利要求1的方法,其中所述在裂解缓冲液中的离液盐的浓度为2M至8M。
6.根据权利要求1的方法,其中所述在裂解缓冲液中的离液盐的浓度为4M至6M。
7.根据权利要求1的方法,其中所述裂解缓冲液选自:磷酸盐缓冲液,4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙磺酸(HEPES),N-环己基-2-氨基乙磺酸(CHES),N-环己基-3-氨基丙磺酸(CAPS)和哌嗪-N,N-二(2-乙磺酸)(PIPES),Tris-HCl,以及包含乙二胺四乙酸(EDTA),乙二醇四乙酸(EGTA),脱氧胆酸盐,氯化钠(NaCl),磷酸钠,辛基苯氧基聚乙氧基乙醇和提供有亲水的聚氧化乙烯基和烃亲脂或疏水基团的非离子型表面活性剂的其他三(羟甲基)氨基甲烷(Tris)缓冲液,以及其组合。
8.根据权利要求7的方法,其中所述裂解缓冲液具有4至12的pH。
9.根据权利要求7的方法,其中所述裂解缓冲液具有6至7.5的pH。
10.根据权利要求1-9任一项的方法,其中所述去污剂选自:3-[(3-胆酰胺基丙基)二甲基铵]-1-丙磺酸(CHAPS),衍生自聚乙氧基山梨聚糖和油酸的非离子型表面活性剂和乳化剂,具有亲水的聚氧化乙烯基和烃亲脂或疏水基团的非离子型表面活性剂,皂苷,脱氧胆酸钠,SDS,辛基葡糖苷,辛基葡糖硫苷,十二烷基麦芽糖,辛基苯氧基聚乙氧基乙醇,及其组合。
11.根据权利要求10的方法,其中所述去污剂具有0.3%至6%的浓度。
12.根据权利要求10的方法,其中所述去污剂具有1%至2%的浓度。
13.根据权利要求1-9任一项的方法,其中以核酸,蛋白,血清,血浆,抗原,或抗体的形式捕获所述生物材料。
14.根据权利要求1-9任一项的方法,其包括,将还原剂与包含增溶剂和去污剂的裂解缓冲液一起伴随地添加至生物样品的步骤,所述还原剂选自2-巯基乙醇,二硫苏糖醇(DTT),2-巯基乙胺,三(2-羧基)膦(TCEP),盐酸半胱氨酸,N-乙基马来酰亚胺,Nacystelyn,链道酶α,胸腺素β4,愈创甘油醚TCEP HCl及其组合。
15.根据权利要求1的方法,其中捕获在捕获支架上的生物材料随后在环境温度下风干和储存。
16.根据权利要求15的方法,其中在捕获生物材料之前,化学地和/或物理地处理所述捕获支架,以预先制备一批捕获支架,并储存以备后续使用。
17.根据权利要求16的方法,其中物理地预处理捕获支架的步骤包括,增加捕获支架的外表面积的进一步的步骤。
18.根据权利要求16的方法,其中使用交联剂来化学地预处理所述捕获支架,所述交联剂选自乙基二甲基氨基丙基碳二亚胺(EDC),N,N'-二环己基碳二亚胺(DCC),N,N'-二异丙基碳二亚胺(DIC),1-环己基-3-(2-吗啉基-(4)-乙基)碳二亚胺甲基-对-甲苯磺酸(CMC),乙醛和其组合。
19.根据权利要求16-18任一项的方法,其中化学地和/或物理地预先制备捕获支架的步骤包括,用Tris缓冲液,去离子水,包含非离子型表面活性剂乳化剂的磷酸盐缓冲液或其组合洗涤经处理的捕获支架的进一步的步骤。
20.根据权利要求19的方法,其中所述Tris缓冲液包含NaCl,衍生自聚乙氧基山梨聚糖和油酸的非离子型表面活性剂和乳化剂。
21.根据权利要求1-9任一项的方法,其中所述捕获支架选自纳米或微米颗粒和聚合材料体。
22.根据权利要求21的方法,其中所述纳米颗粒从聚乳酸或壳聚糖衍生物制备。
23.根据权利要求21的方法,其中所述聚合材料选自聚乙烯,聚苯乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯,尼龙,特氟隆,聚氯丁二烯,聚丙烯腈。
24.根据权利要求21的方法,其中所述聚合材料选自经修饰的聚苯乙烯。
25.根据权利要求1的方法,其包括,将纯化的淀粉与裂解缓冲液一起伴随地添加至生物材料,以中和存在于生物材料中的任何PCR抑制剂的步骤。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ZA201106492 | 2011-09-06 | ||
ZA2011/06492 | 2011-09-06 | ||
PCT/IB2012/054608 WO2013035062A1 (en) | 2011-09-06 | 2012-09-06 | A method of preparing biological material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103890176A CN103890176A (zh) | 2014-06-25 |
CN103890176B true CN103890176B (zh) | 2016-10-26 |
Family
ID=47010670
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201280051577.4A Expired - Fee Related CN103890176B (zh) | 2011-09-06 | 2012-09-06 | 制备生物材料的方法 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10308929B2 (zh) |
EP (1) | EP2753693B1 (zh) |
CN (1) | CN103890176B (zh) |
AP (1) | AP2014007495A0 (zh) |
BR (1) | BR112014005107A2 (zh) |
CA (1) | CA2847847A1 (zh) |
HK (1) | HK1198543A1 (zh) |
WO (1) | WO2013035062A1 (zh) |
ZA (1) | ZA201401620B (zh) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10308929B2 (en) | 2011-09-06 | 2019-06-04 | North-West University | Method of preparing biological material |
US20180209877A1 (en) * | 2015-05-26 | 2018-07-26 | Douglas Scientific, LLC | Seed grinder and consumable for seed grinder |
BR112017025774A2 (pt) * | 2015-06-01 | 2018-11-13 | North-West University | método e dispositivo para coleta de espécies do complexo de mycobacterium da cavidade oral de um paciente |
CN105385676B (zh) * | 2015-11-05 | 2018-10-02 | 杭州易文赛生物技术有限公司 | 一种提取dna的方法和解离染色质的方法以及高氯酸盐的用途 |
CN107525818A (zh) * | 2017-09-29 | 2017-12-29 | 上海华盈生物医药科技有限公司 | 一种从尿液中提取外泌体的方法及试剂 |
CN107904232B (zh) * | 2017-12-29 | 2020-10-16 | 浙江今复康生物科技有限公司 | 一种从痰液中快速提取核酸的方法 |
AU2021358061A1 (en) * | 2020-10-06 | 2023-06-08 | Materials and Machines Corporation of America | Method for detection of rna or dna from biological samples |
CN112176033A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-01-05 | 苏州创澜生物科技有限公司 | 一种用于rna提取的裂解缓冲液 |
CN112226490A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-01-15 | 苏州创澜生物科技有限公司 | 一种用于dna提取的裂解缓冲液 |
CN114410745B (zh) * | 2022-02-16 | 2023-05-02 | 长沙索科亚生物技术有限公司 | 粘性生物样本液化剂及其组合产品、试剂盒、扩增方法、检测方法和应用 |
EP4314286A1 (en) * | 2021-08-06 | 2024-02-07 | Sansure Biotech Inc. | Compositions for liquefying a viscous biological sample, combination products, liquefying agents, and kits thereof, and methods and application thereof |
CN114107442B (zh) * | 2022-01-27 | 2022-05-27 | 圣湘生物科技股份有限公司 | 粘性生物样本液化释放组合产品、试剂盒、液化释放方法及核酸的提取、扩增和检测方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006023471A2 (en) * | 2004-08-18 | 2006-03-02 | Preanalytix Gmbh | Additive, method, and article for dna collection, stabilization, and purification |
CN1813059A (zh) * | 2003-05-02 | 2006-08-02 | 西格玛-奥尔德利希公司 | 固相细胞裂解和捕获平台 |
WO2010015835A1 (en) * | 2008-08-08 | 2010-02-11 | Diagnostics For The Real World, Limited | Isolation of nucleic acid |
US20100291536A1 (en) * | 2009-05-14 | 2010-11-18 | Streck, Inc. | Sample processing cassette, system, and method |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5346994A (en) | 1992-01-28 | 1994-09-13 | Piotr Chomczynski | Shelf-stable product and process for isolating RNA, DNA and proteins |
DE19530132C2 (de) * | 1995-08-16 | 1998-07-16 | Max Planck Gesellschaft | Verfahren zur Reinigung, Stabilisierung oder Isolierung von Nukleinsäuren aus biologischen Materialien |
US6348318B1 (en) * | 1997-04-04 | 2002-02-19 | Biosite Diagnostics | Methods for concentrating ligands using magnetic particles |
US10308929B2 (en) | 2011-09-06 | 2019-06-04 | North-West University | Method of preparing biological material |
-
2012
- 2012-09-06 US US14/343,019 patent/US10308929B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-09-06 CA CA2847847A patent/CA2847847A1/en not_active Abandoned
- 2012-09-06 EP EP12770252.0A patent/EP2753693B1/en not_active Not-in-force
- 2012-09-06 WO PCT/IB2012/054608 patent/WO2013035062A1/en active Application Filing
- 2012-09-06 BR BR112014005107A patent/BR112014005107A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2012-09-06 CN CN201280051577.4A patent/CN103890176B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-09-06 AP AP2014007495A patent/AP2014007495A0/xx unknown
-
2014
- 2014-03-04 ZA ZA2014/01620A patent/ZA201401620B/en unknown
- 2014-11-28 HK HK14112049.0A patent/HK1198543A1/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1813059A (zh) * | 2003-05-02 | 2006-08-02 | 西格玛-奥尔德利希公司 | 固相细胞裂解和捕获平台 |
WO2006023471A2 (en) * | 2004-08-18 | 2006-03-02 | Preanalytix Gmbh | Additive, method, and article for dna collection, stabilization, and purification |
WO2010015835A1 (en) * | 2008-08-08 | 2010-02-11 | Diagnostics For The Real World, Limited | Isolation of nucleic acid |
US20100291536A1 (en) * | 2009-05-14 | 2010-11-18 | Streck, Inc. | Sample processing cassette, system, and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2013035062A1 (en) | 2013-03-14 |
EP2753693A1 (en) | 2014-07-16 |
EP2753693B1 (en) | 2016-04-13 |
AP2014007495A0 (en) | 2014-03-31 |
US10308929B2 (en) | 2019-06-04 |
HK1198543A1 (zh) | 2015-05-15 |
CA2847847A1 (en) | 2013-03-14 |
CN103890176A (zh) | 2014-06-25 |
BR112014005107A2 (pt) | 2017-04-18 |
US20140370508A1 (en) | 2014-12-18 |
ZA201401620B (en) | 2015-01-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103890176B (zh) | 制备生物材料的方法 | |
Tan et al. | DNA, RNA, and protein extraction: the past and the present | |
Moissl et al. | The unique structure of archaeal ‘hami’, highly complex cell appendages with nano‐grappling hooks | |
JPS63154696A (ja) | 生体試料から核酸を単離し精製する方法 | |
Kizilian et al. | Silver-stained comet assay for detection of apoptosis | |
JP2009131264A (ja) | 核酸の単離および精製 | |
CN103884847B (zh) | 一种结核分枝杆菌全蛋白质芯片及应用 | |
JP2018042565A (ja) | 核酸の単離 | |
KR20200012552A (ko) | 실리카 코팅 자성 비드를 이용한 바이러스 rna 추출용 조성물 및 이를 이용한 바이러스 rna 추출 방법 | |
Bakker et al. | Isolation of an asymmetric RNA uncoating intermediate for a single-stranded RNA plant virus | |
KR20150023297A (ko) | 고상 우레이드에 대한 생물학적 표적의 선택적 결합 | |
JP2016514101A (ja) | タンパク質製剤からエンドトキシンを除去するための物質および方法 | |
WO2016075701A2 (en) | A method for extraction of dna using naked magnetic nanoparticles | |
JP2018526021A (ja) | 血液試料からの核酸精製のための組成物及び方法 | |
US8415467B2 (en) | Method and materials for separating nucleic acid materials | |
EP2438166A1 (en) | Method for preparing protein, dna, and rna from cell | |
CN101796179A (zh) | 用于差异提取的方法和系统 | |
Thatcher | Nucleic acid isolation | |
CN109311936B (zh) | 用于纯化生物大分子复合物的方法 | |
RU2584346C2 (ru) | Способ выделения нуклеиновых кислот | |
Grobler et al. | A method of preparing biological material | |
JP4684533B2 (ja) | 下層コロイド媒体からのフローティングにより生物サンプルを回収または除去する多段階法 | |
Ouattara et al. | Prevalence and Spatial Distribution of Badnavirus in the Banana (Musa spp) Major Growing Areas in Burkina Faso | |
Gallitelli et al. | Molecular identification of phytopathogenic viruses | |
JP2006067890A (ja) | 核酸抽出方法および核酸抽出キット |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 1198543 Country of ref document: HK |
|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: GR Ref document number: 1198543 Country of ref document: HK |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20161026 Termination date: 20210906 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |