[實(shí)用新型]一種用于DNA和RNA提取的細(xì)胞破碎儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520824906.5
• 申請(qǐng)日: 2015-10-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN205077061U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐勛;司懷軍;楊江偉;張寧;張國(guó)棟;文義凱;周香艷
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C12M1/42
• 分類(lèi)號(hào): C12M1/42;C12M1/33;C12M1/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

在本實(shí)用新型專(zhuān)利涉及一種分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，具體地說(shuō)是一種用于DNA和RNA提取的細(xì)胞破碎儀。

背景技術(shù)

在核酸（DNA和RNA）的分離與提取是分子生物學(xué)研究中最重要的基本技術(shù)之一，核酸樣品的質(zhì)量將直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的成敗。核酸分離提取的原則：一、應(yīng)保證核酸一級(jí)結(jié)構(gòu)的完整性，完整的一級(jí)結(jié)構(gòu)是保證核酸結(jié)構(gòu)與功能研究的最基本要求；二、排除蛋白質(zhì)、脂類(lèi)、糖類(lèi)等其它分子的污染，純化的核酸樣品不應(yīng)存在對(duì)酶有抑制作用的有機(jī)溶劑或過(guò)高濃度的金屬離子，蛋白質(zhì)、脂類(lèi)、多糖分子的污染應(yīng)降低到最低程度；三、無(wú)其它核酸分子的污染，如：提DNA分子時(shí)，應(yīng)去除RNA分子，提RNA分子時(shí)，應(yīng)去除DNA分子。

為保證分離核酸的完整性及純度，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)減少各種不利因素對(duì)核酸的破壞：一、減少化學(xué)因素對(duì)核酸的降解：避免過(guò)堿、過(guò)酸對(duì)核酸鏈中磷酸二酯鍵的破壞；二、減少物理因素對(duì)核酸的降解：研磨產(chǎn)生的局部高溫，反復(fù)凍貯等造成的機(jī)械剪切力都能明顯破壞大分子量的線性核酸分子；三、防止核酸的生物降解：細(xì)胞內(nèi)、外各種核酸酶作用于磷酸二酯鍵，直接破壞核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)，DNA酶需要Mg²⁺、Ca²⁺的激活，因此實(shí)驗(yàn)中常利用金屬二價(jià)離子螯合劑EDTA，檸檬酸鹽，可基本抑制DNA酶的活性；而RNA酶，不但分布廣泛，極易污染，而且耐高溫、耐酸堿，不易失活，所以生物降解是RNA提取過(guò)程的主要危害因素。進(jìn)行核酸分離提取時(shí)最好新鮮生物組織或細(xì)胞樣品，若不能馬上進(jìn)行提取，應(yīng)將材料貯存于液氮中或-70℃冰箱中。

核酸提取的首要步驟就是破碎細(xì)胞，真核細(xì)胞的破碎有各種手段，包括液氮研磨法、超聲波、勻漿法、低滲法等方法。液氮研磨法是最常用技術(shù)，將細(xì)胞樣品放入研缽，加入液氮和提取液，用研缽和研錘充分研磨成粉末狀后回收至EP管進(jìn)行后續(xù)操作。該方法操作簡(jiǎn)單，但也存在如下技術(shù)缺陷或問(wèn)題：一、研磨過(guò)程容易對(duì)樣品造成損失，液氮在研缽內(nèi)沸騰飛濺使樣品也飛濺出研缽造成浪費(fèi)，并且研磨后的粉末也很難全部回收到EP管，當(dāng)樣品量較少時(shí)更為突出。二、核酸提取液含酚類(lèi)物質(zhì)，多具有毒性，實(shí)驗(yàn)員進(jìn)行研磨時(shí)容易接觸到提取液，對(duì)實(shí)驗(yàn)員造成身體傷害。三、敞口的研缽在研磨時(shí)液氮揮發(fā)很快，對(duì)液氮造成浪費(fèi)，并且揮發(fā)后如果不及時(shí)補(bǔ)充液氮，研磨產(chǎn)生高溫又將破壞核酸一級(jí)結(jié)構(gòu)。四、液氮冷凍后的樣品（特別是植物樣品）異常堅(jiān)硬，研磨過(guò)程是一個(gè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的操作，一般需要兩名實(shí)驗(yàn)員協(xié)助，一名實(shí)驗(yàn)員研磨，另一名需要不斷補(bǔ)充液氮，實(shí)驗(yàn)人手不足時(shí)很難開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。五、為避免污染，提取多個(gè)樣品核酸時(shí)需要準(zhǔn)備多個(gè)滅菌或RNase滅活的研缽研錘，大大增加了準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的工作量。

發(fā)明內(nèi)容

在本實(shí)用新型專(zhuān)利提供了一種用于DNA和RNA提取的細(xì)胞破碎儀，其結(jié)構(gòu)包括：底座（1）、電動(dòng)機(jī)控制旋鈕（2）、曲臂（3）、電動(dòng)機(jī)（4）、超聲波機(jī)（5）、超聲頻率和功率控制旋鈕（6）、液氮加入孔（7）、橡皮塞（8）、EP管（9）、液氮揮發(fā)孔（10）、電動(dòng)機(jī)升降旋鈕（11）、攪拌軸（12）、擋片（13）、攪拌棒（14）、攪拌刀（15）、EP管槽（16）、小孔（17）、螺紋（18）、電動(dòng)機(jī)軸（19）。

電動(dòng)機(jī)安裝在曲臂末端，電動(dòng)機(jī)控制旋鈕和安裝在曲臂內(nèi)的控制電路能夠控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，電動(dòng)機(jī)升降旋鈕能夠控制電動(dòng)機(jī)和攪拌軸的升降。超聲波機(jī)安裝在電動(dòng)機(jī)下方，上方有液氮加入孔、EP管槽、液氮揮發(fā)孔，液氮加入孔有合適大小的橡皮塞以減少液氮揮發(fā)，揮發(fā)的液氮從液氮揮發(fā)孔擴(kuò)散，以維持超聲波機(jī)內(nèi)部氣壓平衡。超聲波機(jī)外壁包裹有保溫材料，以減少液氮揮發(fā)。EP管槽可從超聲波機(jī)上取下，其大小剛好能容納市售EP管，規(guī)格包括1.5mL、2.0mL、4.0mL、5.0mL和10.0mL。EP管槽底部和下方側(cè)壁開(kāi)有2-20個(gè)小孔，能讓液氮進(jìn)入EP管槽從而充分冷卻EP管。攪拌軸通過(guò)螺紋連接在電動(dòng)機(jī)軸上，可以拆卸。攪拌軸下方安裝破碎用的攪拌棒和攪拌刀，數(shù)量各為1-3個(gè)。攪拌棒和攪拌刀成30-90度安裝，即相鄰的攪拌棒和攪拌刀成30-90度夾角。攪拌軸在進(jìn)入EP管位置安裝有金屬擋片，能阻擋攪拌時(shí)樣品上升，擋片和EP管之間留有縫隙，便于液氮加入和揮發(fā)。攪拌軸、擋片、攪拌棒和攪拌刀采用不銹鋼材料制成，能夠適應(yīng)高溫滅菌和DEPC水RNase滅活；一臺(tái)細(xì)胞破碎儀配有2-100個(gè)攪拌軸、擋片、攪拌棒和攪拌刀，以適應(yīng)多個(gè)樣品核酸提取；更換樣品時(shí)，同時(shí)更換攪拌軸、擋片、攪拌棒和攪拌刀，避免交叉污染。