TWM551624U - 核酸萃取組件的固定管及核酸萃取組件 - Google Patents

Description

核酸萃取組件的固定管及核酸萃取組件

本新型創作關於一種固定管，特別關於一種核酸萃取組件的固定管及核酸萃取組件。

隨著人類基因組測序技術的革新、生物醫學分析技術的進步以及大數據分析工具的出現，精準醫療(Precision Medicine)的時代已經到來。精準醫療是一種定制醫療模式，它以人體基因組信息為基礎，結合蛋白質組、代謝組等相關內環境信息，為患者量身製定出最佳治療方案，以期達到治療效果最大化和副作用最小化。

血液是流動在人體的血管和心臟中的一種紅色不透明的粘稠液體，主要成分為血漿、血細胞、遺傳物質(染色體和基因)。其中，cfDNA(cell free DNA)就是在血漿中發現的游離DNA片段，而ctDNA就是循環腫瘤DNA片段(circulating tumor DNA)，其是指cfDNA中來自腫瘤釋放的DNA片段。

幾乎每個人的血液中都含有游離的DNA片段(cfDNA)，它們可能來源於細胞的凋亡、壞死，也可能是通過主動釋放的方式(劇烈運動)進入血液。然而，血液中的cfDNA含量很低，在1ml的血漿中，cfDNA的含量約為1ng~100ng之間，ctDNA的含量更低，僅佔cfDNA的0.1%~5%之間。

有研究已經證實，腫瘤患者外周血中的cfDNA總量高於健康人，通過這一點，cfDNA的含量若增多，可以起到一個很好的提示作用，藉此作為腫瘤初篩的手段。因此，由液態生物檢體(Liquid Biopsy)中純化 出極微量的cfDNA(核酸的一種)乃是精準醫療的第一步。

在液體活檢的微量游離核酸(Nucleic Acid)手動純化程序中，一般是利用膜管系統(Column System)透過硅膠膜由檢體中提取極微量的核酸。為了得到較大量的核酸，習知的作法是利用小容量(例如0.7ml)的柱膜管並透過多次操作來獲取，或是加大柱膜管的尺寸而以較大容量(例如10ml以上)的柱膜管對應較大的硅膠膜一次來獲取較大量的核酸。然而，第一種作法將耗費相當多的操作時間與成本，第二種作法雖然一次可得到較多量的核酸，但因大柱膜管的硅膠膜增大又增厚，需以較多溶液方可從硅膠膜中沖提出該核酸，故所得到的微量游離核酸濃度並不會提高。

本新型創作的目的為提供一種核酸萃取組件的固定管及核酸萃取組件。相較於上述習知的作法而言，本新型創作核酸萃取組件的設計可快速與方便由較大體積的檢體中萃取出較高濃度的核酸。

本新型創作提出一種核酸萃取組件的固定管，核酸萃取組件更包括一柱膜管，柱膜管與固定管相互套接，固定管的特徵在於，包括一筒身部、一管口部以及一底部。筒身部沿一第一方向延伸。管口部遠離筒身部的一端具有往一第二方向突出的一突出部，第一方向與第二方向垂直。底部與管口部分別連接筒身部的相對兩側，底部具有一肩部，底部的肩部與柱膜管連接。

在一實施例中，其特徵在於，管口部的相對兩側更分別具有一第一開口，該些第一開口將突出部區分成兩段。

在一實施例中，其特徵在於，底部更包括一階梯狀構造與一第四開口，階梯狀構造是從第四開口處沿第一方向延伸，階梯狀構造與柱膜管連接，且柱膜管由階梯狀構造突出於固定管。

在一實施例中，其特徵在於，筒身部的管徑大於階梯狀構造的管徑。

在一實施例中，其特徵在於，離筒身部越遠之階梯狀構造的管徑越小。

在一實施例中，其特徵在於，筒身部具有一第二開口，第二開口由該些第一開口的其中之一沿第一方向延伸至階梯狀構造。

在一實施例中，固定管具有一第三開口，第三開口由管口部沿第一方向延伸至階梯狀構造。

在一實施例中，其特徵在於，柱膜管具有一第一頂部，固定管之肩部套設於柱膜管之第一頂部的外側。

本新型創作更提出一種核酸萃取組件，其特徵在於，包括柱膜管以及上述的固定管。

在一實施例中，其特徵在於，一離心組件包括上述的核酸萃取組件與一離心管，且固定管的突出部頂抵在離心管的管口上。

承上所述，在本新型創作之核酸萃取組件的固定管與核酸萃取組件中，藉由固定管之管口部遠離筒身部的一端所具有之突出部的設計，讓操作者可由離心管中易於拿取固定管。另外，通過固定管之底部的設計可使離心操作時，柱膜管不會掉至離心管底，檢體不會由柱膜管中灑出，增加操作的成功率。此外，藉由本新型創作核酸萃取組件中的固定管與柱膜管的結構設計，也可快速與方便由較大體積的檢體中萃取出較高濃度的核酸。

在本新型創作的一實施例中，藉由固定管之第一開口的設計，可將突出部區分成兩段，藉此，也可讓操作者於萃取的過程中易於操作。

1‧‧‧核酸萃取組件

11‧‧‧固定管

111‧‧‧筒身部

112‧‧‧管口部

1121‧‧‧突出部

113‧‧‧底部

1131‧‧‧肩部

1132‧‧‧階梯狀構造

12‧‧‧柱膜管

121、131‧‧‧直筒部

122‧‧‧第一頂部

1221‧‧‧延伸部

123‧‧‧管帽

124‧‧‧連接部

125‧‧‧第一底部

13‧‧‧套管

132‧‧‧第二底部

133‧‧‧第二頂部

2‧‧‧離心組件

21‧‧‧離心管

211‧‧‧管口

22‧‧‧管蓋

3‧‧‧膜片

4‧‧‧檢體

A-A、B-B‧‧‧直線

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

O1‧‧‧第一開口

O2‧‧‧第二開口

O3‧‧‧第三開口

O4‧‧‧第四開口

α‧‧‧(套管的第二底部與直筒部之間的)夾角

圖1與圖2分別為本新型創作一實施例之核酸萃取組件的分解示意圖。

圖3為本新型創作一實施例之核酸萃取組件的組合示意圖。

圖4A為圖3之核酸萃取組件沿直線A-A的剖視示意圖。

圖4B為圖3之核酸萃取組件中另一種實施態樣的套管的剖視示意圖。

圖5A與圖5B為本新型創作不同實施態樣的固定管的示意圖。

圖6為本新型創作不同實施態樣的核酸萃取組件的組合示意圖。

圖7與圖8分別為本新型創作一實施例之離心組件的分解示意圖與組合示意圖。

圖9為圖8的離心組件沿直線B-B的剖視示意圖。

以下將參照相關圖式，說明依本新型創作實施例之核酸萃取組件的固定管及核酸萃取組件，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

本新型創作在液體活檢的核酸純化過程中，是利用一核酸萃取組件通過離心機由檢體中提取極微量的核酸。其中，檢體可例如但不限於血液、血漿、尿液或組織液。另外，利用本新型創作的核酸萃取組件並不需要多次操作，也不需要加大柱膜管或膜片的尺寸，就可快速與方便由較大體積的檢體中萃取出較高產量及較高濃度的核酸。以下將以實施例來說明核酸萃取組件的結構與特徵。

請參照圖1至圖4A所示，其中，圖1與圖2分別為本新型創作一實施例之核酸萃取組件1的分解示意圖，圖3為核酸萃取組件1的組合示意圖，而圖4A為圖3之核酸萃取組件1沿直線A-A的剖視示意圖。

如圖1至圖4A所示，核酸萃取組件1包括一固定管11以及一柱膜管12。本實施例之柱膜管12內可包括一膜片3。另外，本實施例的核酸萃取組件1更可包括一套管13。

柱膜管12與固定管11相互套接。本實施例的柱膜管12連接套管13並套設於固定管11內，且柱膜管12的一部份突出於固定管11。其中，固定管11、柱膜管12與套管13實質上分別為直筒狀。固定管11、柱膜管12與套管13的材料例如但不限於為塑膠。另外，本新型創作並不限制柱膜管12、套管13及固定管11的容量與尺寸，只要三者相互搭配即可。在一些實施例中，柱膜管12的容量例如介於0.5ml與1ml之間，故柱膜管12可容納的檢體體積相當少，相對地，設置於柱膜管12內部的膜片3的尺寸也很小。在一些實施例中，套管13的容量較大，例如但不限於可容納10ml以上的檢體。因此，當柱膜管12內的檢體溶液通過膜片3而流出 時，套管13內的檢體可補充至柱膜管12內。由於套管13內的檢體量較多，因此，離心操作完成後，膜片3上可吸附較多量的核酸，進而可萃取出較高濃度的核酸。此外，本實施例的柱膜管12與套管13為兩個不同的構件，然並不以此為限，在一些實施例中，柱膜管12與套管13可為單一構件而為一體成型結構，本新型創作並不限制。

固定管11具有一筒身部111、一管口部112與一底部113。其中，筒身部111沿一第一方向D1延伸，且管口部112與底部113分別連接筒身部111的相對兩側。另外，管口部112遠離筒身部111的一端具有往一第二方向D2突出的一突出部1121，其中第一方向D1與第二方向D2垂直。另外，本實施例的底部113具有一肩部1131、一階梯狀構造1132以及一第四開口O4。其中，筒身部111的管徑大於階梯狀構造1132的管徑，且是通過底部113的肩部1131與柱膜管12連接。階梯狀構造1132是從第四開口O4處沿第一方向D1延伸，其中，階梯狀構造1132與柱膜管12連接，且柱膜管12由階梯狀構造1132突出於固定管11。於此，柱膜管12是由底部131的第四開口O4突出於固定管11。

本實施例的管口部112的相對兩側更分別具有一第一開口O1，該些第一開口O1可將突出部1121區分成兩段。於此，第一方向D1與第二方向D2之間夾一角度。在本實施例中，第一方向D1與第二方向D2之間的夾角例如但不限於90度。在不同的實施例中，第一方向D1與第二方向D2之間的夾角也可大於90度(例如120度)或小於90度(例如75度)，並不限制。具體來說，由於管口部112的相對兩側形成了兩個第一開口O1，因此，可將管口部112與突出部1121一分為二，方便後續的操作。另外，離筒身部111越遠之階梯狀構造1132的管徑越小，藉此使得柱膜管12連接套管13且套設於固定管11內時可固定柱膜管12與套管13，使柱膜管12與套管13不會分離。

本實施例之筒身部111的一側具有一第二開口O2，第二開口O2由該些第一開口O1的其中之一沿第一方向D1延伸至階梯狀構造1132。在不同的實施例中，筒身部111於上述第二開口O2的相對側亦可具有另一第二開口(未繪示)，該另一第二開口也可由第一開口O1的其中另 一沿第一方向D1延伸；或者，如圖5A所示，除了第一開口O1之外，固定管11不具有第二開口O2，但是具有一第三開口O3，第三開口O3是由管口部112的突出部1121沿第一方向D1延伸至階梯狀構造1132。在一些實施例中，固定管11可不具有第一開口O1、第二開口O2與第三開口O3，以及階梯狀構造1132。如圖5B所示，本實施例的固定管11的底部113具有肩部1131以及第四開口O4，不具有階梯狀構造1132，而且，也沒有第一開口O1、第二開口O2與第三開口O3；或者，在另一些實施例中，固定管11可不具有第一開口O1、第二開口O2及/或與第三開口O3，但具有階梯狀構造1132；或者，又一些實施例中，固定管11也可不具有階梯狀構造1132，但具有第一開口O1、第二開口O2及/或與第三開口O3，本新型創作皆不限制。

柱膜管12具有一直筒部121、一第一頂部122及一第一底部125，直筒部121沿一第一方向D1延伸，且第一頂部122與第一底部125分別連接於直筒部121的相對兩側。本實施例之柱膜管12的第一頂部122為環狀，第一底部125呈漏斗狀，且如圖3所示，第一底部125與部份的直筒部121是突出於固定管11的底部113。另外，如圖4A所示，本實施例的固定管11之底部113與柱膜管12之第一頂部122連接，且柱膜管12的第一底部125由底部113的第四開口O4往外側突出於固定管11。不過，在不同的實施例中，柱膜管12也可不突出於固定管11，例如直筒部121與底部113切齊或內縮於底部113之內，並不限制。

具體來說，為了使固定管11可固定柱膜管12，本實施例的固定管11之底部113的管徑與柱膜管12之第一頂部122的管徑對應設置，使得固定管11之肩部1131可套設於柱膜管12之第一頂部122的外側(圖4A，柱膜管12之第一頂部122的延伸部1221卡在固定管11之肩部1131上)，使柱膜管12之第一頂部122的下緣卡在固定管11之底部113的階梯狀構造1132上，使柱膜管12之第一頂部122與底部113連接。但是，在一些實施例中，固定管11之底部113的管徑與柱膜管12之第一頂部122的管徑也可不需對應設置，或不需緊配，只要例如柱膜管12之第一頂部122的延伸部1221卡在固定管11之肩部1131上，或者柱膜管12之第一頂部 122的下緣卡在固定管11之肩部1131上，即可使柱膜管12與固定管11連接，本新型創作並不限制。此外，本實施例的柱膜管12更具有一管帽123及一連接部124，管帽123是透過連接部124連接於柱膜管12的第一頂部122。於此，管帽123是用以蓋住柱膜管12的第一頂部122，當檢體放置於柱膜管12內時，可避免檢體流出(萃取核酸時，管帽123會打開)。

另外，請再參照圖3所示，在本實施例中，由於筒身部111具有第二開口O2，因此當柱膜管12放置於固定管11內時，其管帽123可由第一開口O1沿著筒身部111的第二開口O2往下，一直到肩部1131為止，使得柱膜管12可設置於固定管11內而使柱膜管12的第一底部125與部份的直筒部121可從底部113的第四開口O4突出於固定管11，進而使柱膜管12的第一頂部122可與階梯狀構造1132連接。在不同的實施例中，如圖6所示，若柱膜管12沒有設置管帽123與連接部124的話，則筒身部111可不需具有第二開口O2。

本實施例的套管13具有一直筒部131、一第二底部132與一第二頂部133。直筒部131亦沿第一方向D1延伸，且第二底部132與第二頂部133分別連接於直筒部131的相對兩側。其中，第二頂部133為環狀，第二底部132亦呈漏斗狀，且其管徑與柱膜管12之第一頂部122的管徑對應設置，使得套管13與柱膜管12連接時，套管13的第二底部132可插設於柱膜管12的第一頂部122內，使檢體可由套管13流向柱膜管12。此外，在本實施例中，當柱膜管12連接套管13並套設於固定管11內時，套管13的第二底部132的一部分由第一頂部122插設於柱膜管12，使柱膜管12之第一頂部122可套設於套管13之第二底部132的外側後，再將其放置於固定管11內。而如圖4A及圖4B所示，第二底部132與直筒部131之間的夾角α的角度可以是大於157度(如圖4A)至小於或等於180度(如圖4B)。如此一來，可避免樣本殘留在夾角α處，進一步可提升核酸萃取組件1的萃取效率。此外，本實施例之套管13並不具有管帽，但是在一些實施例中，套管13也可具有一管帽(未繪示)，以蓋合於第二頂部133，並不限制。

膜片3設置於柱膜管12內部，並鄰近第一底部125。在一 些實施例中，膜片3例如但不限於為硅膠膜片(Silica Membrane)，並帶有正電，而檢體經前一處理程序後，其內含有的核酸可帶有負電，利用正負電相吸的特性可於離心時使核酸附著於膜片3上，再透過後續的程序將附著於膜片3上的核酸萃取出來。

承上，在本實施例之核酸萃取組件1中，藉由管口部112遠離筒身部111的一端具有往第二方向D2突出的突出部1121之設計，可使操作者容易拿取固定管11。另外，通過固定管11之底部113的肩部1131可卡住柱膜管12，使離心操作時檢體不會由柱膜管12或套管13中灑出，增加操作時的成功率(若沒有卡住，離心時柱膜管則有可能會脫落，檢體會灑出而不會通過膜片3，離心操作將失敗)。另外，藉由固定管11之該些第一開口O1的設計，可將突出部1121區分成兩段，藉此，可讓操作者於萃取時易於操作。例如方便將柱膜管12與套管13置放於固定管11內，也方便將柱膜管12與套管13由固定管11內取出。此外，由於套管13的容量較大，可容納的檢體量較大、但是膜片3的尺寸不放大，故通過核酸萃取組件1的結構設計，也可快速與方便由檢體中萃取出較高產量及較高濃度的核酸。

請參照圖7至圖9所示，其中，圖7與圖8分別為本新型創作一實施例之離心組件2的分解示意圖與組合示意圖，而圖9為圖8之離心組件2沿直線B-B的剖視示意圖。

本實施例的離心組件2包括一核酸萃取組件1、一離心管21與一管蓋22。核酸萃取組件1的具體技術特徵及其變化態樣已於上述中詳述，不再贅述。

在一些實施例中，離心管21的容量例如但不限於為50ml。在實施上，柱膜管12連接套管13並套設於固定管11以組成核酸萃取組件1後，可先將檢體4加入套管13與柱膜管12，由於套管13的容量較大(例如10ml以上)，故可容納較多的檢體4，再將核酸萃取組件1放置於離心管21內，使固定管11的突出部1121頂抵在離心管21的管口211上，使得固定管11可架設於離心管21，再以管蓋22蓋合離心管21後(例如但不限於鎖合)，將離心組件2放置於離心機中，以通過離心作用使檢體4通過膜片 3，使檢體4內含的核酸可被膜片3所吸附，進而由檢體4中萃取出核酸。

在習知萃取核酸的技術中，並不使用套管13與固定管11。另外，柱膜管12的容量相當小，要萃取出一定含量的核酸時，則需透過多次操作才可，如此，將花費很多工時與操作成本。若操作一次就要得到一定含量核酸的話，則必須加大柱膜管的尺寸(例如10ml以上)，以容置較大量的檢體，同時也要因應柱膜管的容量加大而使用較大尺寸的膜片。

然而，上述的這種方式有以下三種缺點：(1)、用較大尺寸的膜片回收相同量的核酸時，由於膜片較大，故核酸會較為分散結合於膜片上，使用溶液(例如純水)沖提膜片時，較易未浸潤完全而導致該部分核酸回收率降低。(2)、用較多的溶液沖提膜片時，也會稀釋核酸的濃度，導致濃度太低則無法進行後續的偵測反應，如次世代定序(NGS)反應。(3)、為了使核酸帶有呈負電，必需對檢體進行前處理程序，由於前處理程序所使用的裂解溶液中帶有高濃度的鹽，因此，即使經洗滌液洗滌後，仍然會有小部分的鹽留在膜片上，當膜片太大時會增加這些鹽類的殘留量，這些鹽將會干擾後面的PCR(聚合連鎖反應)的結果。

在本實施例的離心組件2中不需進行多次的操作，而且透過核酸萃取組件1之固定管11、柱膜管12與套管13的結構設計，不需加大柱膜管12的尺寸就可容量較大量的檢體。另外，在液體活檢中，核酸量都很少，且遠低於膜片3的最大吸附量，故也不需加大膜片3，因此，只要一次操作就可得到較高產量的核酸，除了不會有上述的三種缺點外，而且也可用較少的溶液就可將核酸由膜片中沖提下來，相較於習知技術而言，只要一次的萃取操作就可萃取出較高產量與較高濃度的核酸。

特別說明的是，由於上述實施例是利用固定管11支撐柱膜管12，為了使後續的提取核酸過程更容易進行，可將柱膜管12由固定管11中取出，柱膜管12即可放在一般的(例如2ml)收集管(collection tube)中，再進行後續沖洗、乾燥與沖提(Elution)等步驟。因此，使柱膜管12與固定管11可分離的設計讓後續這三個步驟更為簡便，也讓檢體4可以用較小體積的溶液沖提在例如1.5ml的離心管中，不僅可提高核酸的濃度，柱膜管12也更方便儲存與日後取用。

綜上所述，在本新型創作之核酸萃取組件的固定管與核酸萃取組件中，藉由固定管之管口部遠離筒身部的一端所具有之突出部的設計，讓操作者可由離心管中易於拿取固定管。另外，通過固定管之底部的設計可使離心操作時，柱膜管不會與套管分離，檢體不會由柱膜管中灑出，增加操作的成功率。此外，藉由本新型創作核酸萃取組件中的固定管與柱膜管的結構設計，也可快速與方便由較大體積的檢體中萃取出較高產量及較高濃度的核酸。

在本新型創作的一實施例中，藉由固定管之第一開口的設計，可將突出部區分成兩段，藉此，也可讓操作者於萃取的過程中易於操作。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本創作之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1‧‧‧核酸萃取組件

11‧‧‧固定管

111‧‧‧筒身部

112‧‧‧管口部

1121‧‧‧突出部

113‧‧‧底部

1131‧‧‧肩部

1132‧‧‧階梯狀構造

12‧‧‧柱膜管

121、131‧‧‧直筒部

122‧‧‧第一頂部

1221‧‧‧延伸部

123‧‧‧管帽

124‧‧‧連接部

125‧‧‧第一底部

13‧‧‧套管

132‧‧‧第二底部

133‧‧‧第二頂部

3‧‧‧膜片

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

O1‧‧‧第一開口

O2‧‧‧第二開口

O4‧‧‧第四開口

Claims (10)

1. 一種核酸萃取組件的固定管，該核酸萃取組件更包括一柱膜管，該柱膜管套設於該固定管，該固定管的特徵在於包括：一筒身部，沿一第一方向延伸；一管口部，其遠離該筒身部的一端具有一往第二方向突出的一突出部；以及一底部，其與該管口部分別連接該筒身部的相對兩側，該底部具有一肩部，該底部的該肩部與該柱膜管連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述的固定管，其特徵在於，其中該管口部的相對兩側更分別具有一第一開口，該些第一開口將該突出部區分成兩段。
3. 如申請專利範圍第2項所述的固定管，其特徵在於，其中該底部更包括一階梯狀構造與一第四開口，該階梯狀構造是從該第四開口處沿該第一方向延伸，該階梯狀構造與該柱膜管連接，且該柱膜管由該階梯狀構造突出於該固定管。
4. 如申請專利範圍第3項所述的固定管，其特徵在於，其中該筒身部的管徑大於該階梯狀構造的管徑。
5. 如申請專利範圍第3項所述的固定管，其特徵在於，其中，離該筒身部越遠之該階梯狀構造的管徑越小。
6. 如申請專利範圍第3項所述的固定管，其特徵在於，其中該筒身部具有一第二開口，該第二開口由該些第一開口的其中之一沿該第一方向延伸至該階梯狀構造。
7. 如申請專利範圍第3項所述的固定管，其特徵在於，其中該固定管具有一第三開口，該第三開口由該管口部沿該第一方向延伸至該階梯狀構造。
8. 如申請專利範圍第1項所述的固定管，其特徵在於，其中該柱膜管具有一第一頂部，該固定管之該肩部套設於該柱膜管之該第一頂部的外側。
9. 一種核酸萃取組件，其特徵在於，包括：一柱膜管；以及一如申請專利範圍第1項至第8項的其中任一項所述的固定管。
10. 如申請專利範圍第9項所述的核酸萃取組件，其特徵在於，其中，一離心組件包括該核酸萃取組件與一離心管，該固定管的該突出部頂抵在該離心管的管口上。