磁力裂解方法和裝置的製作方法

2023-10-11 23:09:29

專利名稱：磁力裂解方法和裝置的製作方法
技術領域：
本技術領域是生物技術，並且更具體地，是用於裂解細胞的方法和裝置。背景 細胞裂解是細胞膜或細胞壁的破壞或破碎，這裂開細胞並暴露細胞的內容物。許多技術可以用於細胞破碎，包括物理、化學(例如，基於去汙劑的方法，離液鹽)和生物化學(例如，諸如溶菌酶的酶)技術。諸如渦旋和珠磨的機械裂解是物理裂解的一種形式。聲波降解法是物理裂解的另一種形式，其利用脈衝、高頻聲波來攪動和裂解細胞、細菌、芽孢以及精細切塊的組織。然而，這些方法並不易於與綜合的低成本的細胞裂解/核酸分析系統相兼容。基於去汙劑的方法通常由於具有更有效的方案而比物理方法更容易使用。但是，去汙劑的存在能干擾綜合系統中的下遊反應，並且對於更硬的細菌和芽孢可產生易變的裂解效率，並且需要較長的孵育步驟和/或加熱處理。因此，存在對經濟、有效且與綜合的細胞裂解/分析系統相兼容的細胞裂解方法的需求。概述公開了裂解細胞、病毒顆粒和芽孢的方法。所述方法包括在存在多個細胞裂解珠的情況下，在容器內用磁力攪拌元件攪拌細胞，其中所述攪拌元件以足以裂解細胞的速率和持續時間轉動。在一些實施方案中，細胞裂解珠選自聚合物珠、玻璃珠、陶瓷珠和金屬珠。在一些實施方案中，細胞裂解珠的直徑範圍為10 IOOOiI m。在一些實施方案中，將Img IOg的細胞裂解珠添加到裂解室中。在一些實施方案中，將Iul IOml的水性液體添加到裂解室中。在一些實施方案中，將樣品或樣本樣本單獨直接添加到裂解室中。在一些實施方案中，將樣品與水性液體(例如，將固體樣本勻漿並裂解以產生水性形式)一起直接添加到裂解室中。在一些實施方案中，磁力攪拌元件為矩形、梯形、兩端分叉的音叉狀(two-prongedtuning fork shape)、杆狀和棒狀。在一些實施方案中，細胞是真核細胞、原核細胞、內生芽孢或它們的組合，並且以I IxlOici細胞/ml的濃度範圍懸浮於液體介質中。在一些實施方案中，細胞是病毒顆粒，並且以I IxlOici顆粒/ml的濃度範圍懸浮於液體介質中。還公開了裂解細胞和病毒顆粒的方法。所述方法包括將細胞或病毒顆粒懸浮於液體介質中以形成懸浮液，並且在存在多個細胞裂解珠的情況下，用磁力攪拌元件以1000 5000rpm,優選接近5000rpm的高速率攪拌懸浮液I 600秒，優選約90 120秒的時間段。還公開了用於裂解細胞和病毒顆粒的裝置。所述裝置包括具有一個或多個磁力攪拌元件和布置在其中的多個細胞裂解珠的小室。小室的尺寸允許一個或多個磁力攪拌元件在室內轉動。在一些實施方案中，所述裝置還包括產生轉動磁場的磁力攪拌器，其中所述一個或多個磁力攪拌元件在放置於轉動磁場的操作範圍內時能在室內轉動。在一些實施方案中，所述裝置還包括小室固定器，其被配置成能夠將小室固定在由磁力攪拌器產生的轉動磁場內。還公開了從細胞中純化核酸的方法。所述方法包括向包含細胞、攪拌元件和多個珠子的器皿施加磁場，其中所述磁場引起攪拌元件與多個珠子相碰撞並且產生細胞裂解物，以及從細胞裂解物中分離核酸。還公開了從細胞中擴增多核苷酸的方法。所述方法包括向包含細胞、攪拌元件和多個珠子的器皿施加磁場，其中所述磁場引起攪拌元件與多個珠子相碰撞並且產生細胞裂解物，以及從細胞裂解物中擴增多核苷酸。還公開了從細胞中檢測多核苷酸的方法。所述方法包括向包含細胞、攪拌元件和多個珠子的器皿施加磁場，其中所述磁場引起攪拌元件與多個珠子相碰撞並且產生細胞裂解物，以及從細胞裂解物中檢測多核苷酸。在某些實施方案中，檢測步驟包括從細胞裂解物中分離核酸，從所分離的核酸中擴增多核苷酸，以及檢測所擴增的多核苷酸。附圖簡要說明
將參考以下附圖進行詳細描述，其中圖I是顯示裂解細胞方法的一個實施方案的流程圖。圖2是顯示裂解細胞方法的另一實施方案的流程圖。圖3是顯示磁體和裂解室的相對位置的圖。圖4顯示了來自未裂解的大腸桿菌細胞(未裂解的)，通過珠磨器裂解2分鐘的大腸桿菌細胞(2m珠磨)，以及通過珠子/攪拌子裂解30秒(30s混合)或2分鐘(2m混合)的大腸桿菌細胞的特定基因組區的實時PCR擴增圖。圖5顯示了來自未裂解的大腸桿菌細胞(未裂解的)，通過珠磨器裂解2分鐘的大腸桿菌細胞(2m珠磨)，以及通過珠子/攪拌子裂解I分鐘(Im混合)或2分鐘(2m混合)的大腸桿菌細胞的特定基因組區的實時PCR擴增圖。圖6顯示了來自未裂解的蘇雲金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis)芽孢(未裂解的)，通過珠磨器裂解2分鐘的蘇雲金芽孢桿菌芽孢(2m珠磨)，以及通過珠子/攪拌子裂解2分鐘(2m混合)的蘇雲金芽孢桿菌芽孢的特定基因組區的實時PCR擴增圖。 圖7顯示了來自未裂解的蘇雲金芽孢桿菌芽孢(未裂解的)，通過珠磨器裂解2分鐘的蘇雲金芽孢桿菌芽孢(2m珠磨)，以及通過珠子/攪拌子裂解I. 5分鐘(I. 5m混合)或2分鐘(2m混合)的蘇雲金芽孢桿菌芽孢的特定基因組區的實時PCR擴增圖。圖8顯示了來自未裂解的蘇雲金芽孢桿菌芽孢(未裂解的)，通過珠磨器裂解2分鐘的蘇雲金芽孢桿菌芽孢(2m珠磨)，以及通過珠子/攪拌子裂解I. 5分鐘(I. 5m混合)的蘇雲金芽孢桿菌芽孢的特定基因組區的實時PCR擴增圖。圖9顯示了裂解時間和珠子混合器速率對金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)細胞的實時PCR反應的影響。當珠子混合器以高速率運轉時，金黃色葡萄球菌細胞在2分鐘內實現有效裂解。較低的速率需要較長的裂解時間。未裂解的芽孢具有無裂解(0分鐘)就可檢測到的低水平的細胞外DNA。少量游離DNA結合到玻璃珠上。珠子混合器速率為100相當於5000rpm。

圖10顯示了裂解時間和珠子混合器速率對蘇雲金芽孢桿菌芽孢的實時PCR反應的影響。當珠子混合器以高速率運轉時，蘇雲金芽孢桿菌芽孢在2分鐘內實現有效裂解。較低的速率需要較長的裂解時間。未裂解的芽孢具有無裂解(0分鐘)就可檢測到的低水平的細胞外DNA。少量游離DNA結合到玻璃珠上。珠子混合器速率為100相當於5000rpm。發明詳述在描述本發明的優選實施方案時，為了清楚而採用了特定術語。然而，本發明並不意欲限於所選擇的特定術語。應當理解的是，每個特定元件包括以相似方式操作以實現相似目的的所有技術等同物。公開了裂解細胞的方法的實施方案。現在參考圖1，在一些實施方案中，方法100包括將細胞樣品添加到小室內(步驟110)，將多個細胞裂解珠添加到容器內(步驟120)，將磁力攪拌元件添加到容器內(步驟130)，以及用磁力攪拌元件以足以裂解細胞的轉動速率(1000 5000rpm)攪拌細胞樣品(步驟140)。現在參考圖2，在其他實施方案中，方法200包括形成包含細胞、液體介質、細胞裂解珠和磁力攪拌元件的混合物(步驟210)，以及利用變化的磁場驅動混合物中磁力攪拌元件的運動來裂解細胞(步驟220)。如本文所使用，術語「細胞」是指真核細胞、原核細胞、病毒、內生芽孢或它們的任意組合。因而細胞可包括細胞、細菌芽孢、真菌、病毒顆粒、單細胞真核有機體(例如，原生動物、酵母等)、從多細胞有機體(例如，原代細胞、培養細胞、組織、整個有機體等)中分離或聚集的細胞或以上的任意組合等。術語「細胞樣品」是指任何含有細胞的樣品。如本文所使用，細胞樣品包括人類、植物、動物、食物、農業或環境來源的樣本，如鼻拭物子、血液、糞便、血漿、組織、葉片、水和土壤樣品。優選地，細胞樣品包含以不幹擾磁力攪拌元件運轉的濃度懸浮於液體介質的細胞。關於細胞的術語「裂解」意指破碎細胞至少一部分的完整性，以從破碎的細胞中釋放細胞內組分，如核酸和蛋白。術語「均質化」是指混合(不同的成分，例如糞便、組織、痰、唾液)成均勻的混合物。可以任意適合的濃度懸浮真核細胞、原核細胞和/或病毒。在一些實施方案中，以I IxlOw細胞/ml, I IxlO5細胞/ml,或IxlO3 IxlO4細胞/ml等濃度範圍懸浮真核細胞和/或原核細胞。在一些實施方案中，以I IxlO13顆粒/ml，I IxIOici顆粒/ml，或IxlO5 IxlO7顆粒/ml的濃度範圍懸浮病毒顆粒。液體介質可以是等滲的、低滲的或高滲的。在一些實施方案中，液體介質是水性的。在某些實施方案中，液體介質包含緩衝液和/或至少一種鹽或鹽的組合。在一些實施方案中，液體介質的pH範圍為約5至約8，約6至8，或約6. 5至約8. 5。可使用各種pH緩衝液以達到期望的pH。適合的緩衝液包括但不限於，Tris、MES、Bis-Tris、ADA、ACES、PIPES、MOPSO, Bis-Tris 丙燒、BES、MOPS、TES、HEPES, DIPSO、MOBS、TAPSO, HEPPSO, P0PS0、TEA、HEPPS、Tricine、Gly-Gly、Bicine以及磷酸鹽緩衝液(例如，磷酸鈉或磷酸鈉_鉀等)。液體介質可包含約IOmM至約IOOmM的緩衝液，約25mM至約75mM的緩衝液或約40mM至約60mM 的緩衝液等。液體介質中所使用的緩衝液的種類和量可因應用而不同。在一些實施方案中，液體介質具有約7. 4的pH，其可以利用約50mM的Tris緩衝液來達到。在一些實施方案中，液體介質是水。小室可以是任何適合的材料、大小和形狀的容器。在某些實施方案中，小室是塑料容器。小室的形狀可以是，例如微離心管(例如Eppendorf管)、離心管、小瓶、微孔板。小室可以是僅限定用於容納細胞、珠子和攪拌元件的一個隔室/小室，或者是用於容納相互隔離的混合物(細胞、珠子和攪拌元件)的多個離散的隔室/小室(例如孔陣列)。小室可以是密封的或可密封的容器，如具有蓋、帽或套的容器。內表面可以是化學惰性的，以保持目的分析物的完整性。細胞裂解珠可以是硬度大於細胞硬度的任何顆粒樣和/或珠子樣結構。細胞裂解珠可以由塑料、玻璃、陶瓷、金屬和/或任何其他適合的材料製成。在某些實施方案中，細胞裂解珠可以由非磁性材料製成。在某些實施方案中，細胞裂解珠圍繞至少一個軸線旋轉對稱(例如，球形、圓形、卵形、橢圓形、蛋形和滴狀顆粒)。在其他的實施中，細胞裂解珠具有多面體形狀。在一些實施方案中，細胞裂解珠是不規則形狀的顆粒。在一些實施方案中，細胞裂解珠是具有突起的顆粒。在某些實施方案中，添加到每個裂解容器內的珠子的量的範圍是 I 10，OOOmg, I IOOOmg, I IOOmg, I IOmg 等。在某些實施方案中，細胞裂解珠的直徑範圍為10 1，OOOii m，20-400 iim或50-200 iim 等。
磁力攪拌元件可以是任何形狀，並且應當小到足以能夠放置於容器中，並在容器內移動或旋轉或攪動。磁力攪拌元件可以是棒狀、柱形、十字形、V-形、三角形、矩形、杆或盤狀攪拌元件等。在一些實施方案中，磁力攪拌元件具有矩形形狀。在一些實施方案中，磁力攪拌子具有兩端分叉的音叉狀。在一些實施方案中，磁力攪拌子具有V-樣形狀。在一些實施方案中，磁力攪拌子具有梯形形狀。在某些實施方案中，攪拌元件的最長尺寸略微小於容器的直徑(例如，為容器的直徑的約75-95% )。在某些實施方案中，磁力攪拌元件塗有化學惰性材料，如聚合物、玻璃或陶瓷(例如瓷)。在某些實施方案中，聚合物為生物相容性聚合物如PTFE和聚對二甲苯(paralyne)。可以將細胞懸浮液、細胞裂解珠和磁力攪拌元件按任意順序放置到小室中。在一些實施方案中，將細胞懸浮液在細胞裂解珠和磁力攪拌元件之前添加到小室中。在其他實施方案中，將細胞裂解珠和/或磁力攪拌元件在細胞之前(例如，細胞懸浮液之前)放置到
小室中。小室，特別是細胞、珠子和磁力攪拌元件位於變化磁場的操作範圍內。例如，小室可以位於轉動磁場的操作範圍內(例如通過在磁力攪拌器上或鄰近磁力攪拌器放置容器)。變化的磁場驅動攪拌元件運動，如轉動運動、往復運動或它們的組合等，其依次驅動珠子、細胞和液體介質。在一些實施方案中，用磁力攪拌元件以足以裂解容器內的細胞的轉動速率和持續時間來攪拌細胞懸浮液。適當的轉動速率和持續時間由應用而定,並且可以由本領域技術人員根據經驗來確定。一般而言，足以裂解細胞的轉動速率由諸如以下的因素決定細胞種類、細胞懸浮液的濃度、細胞懸浮液的體積、磁力攪拌元件的大小和形狀、細胞裂解珠的量/數量、大小、形狀和硬度、以及小室的大小和形狀。在某些實施方案中，磁力攪拌元件以1000 6000rpm，優選約5000rpm的速率轉動1-600秒，優選約90 120秒的時間段。在某些實施方案中，將小室(例如試管或微離心管形狀)放置於在磁力攪拌器(例如VP 710C1旋磁迴轉式攪拌器，5000RPM，14cm長的可用攪拌平臺，具有電機外殼和板夾，攪動2深孔微板或6標準微板-115伏AC-60HZ，V&PScientific)的架子上，並且以最高速率設置(> IOOOrpm)攪動。在其他實施方案中，小室是微板，如ELISA板中的孔。在其他實施方案中，小室是具有細胞入口和細胞出口的柱形小室。 在某些實施方案中,通過在磁力攪拌元件附近轉動磁體，優選永久性磁體，來產生變化的磁場。磁體可以圍繞穿過磁體中心的軸線在裂解室之上、之下或側面轉動。在某些實施方案中，將小室放置在垂直於小室所在的表面的位置，並且磁體圍繞同樣垂直於小室所在的表面的軸線轉動。在其他實施方案中，將小室放置在垂直於小室所在的表面的位置，並且磁體圍繞平行於小室所在的表面的軸線轉動。在其他實施方案中，將小室放置在垂直於小室所在的表面的位置，並且磁體圍繞與小室所在的表面形成角度的軸線轉動。所述角度大於0度且小於180度。在其他實施方案中，磁體還具有細長的形狀，並且圍繞沿著磁體最長的尺寸延伸的軸線轉動。圖3給出柱形磁體301和裂解室303的相對位置。磁體301圍繞軸線A轉動並引起小室303中的磁力攪拌元件305以同一方向沿著軸線B轉動。轉動的磁力攪拌元件305與珠子307相碰撞並且在該過程中裂解細胞309。磁體301可以定位在小室303的側面、之 上、之下或對角。在本實施方案中，小室303具有入口 311和出口 313，以便於小室的裝卸。在某些實施方案中，提高攪拌子元件的轉動速率以提高裂解效率並減少實現裂解所需的時間。在某些其他實施方案中，調節轉動的速率使得僅裂解某些種類的細胞。例如，在含有多種細胞的細胞懸浮液中，攪拌元件可以第一速率轉動以裂解第一組細胞，然後以第二速率轉動以裂解第二組細胞。在其他實施方案中，將容器與溫度調節組件相結合，所述溫度調節組件控制裂解過程之前、期間和/或之後的細胞懸浮液溫度。在某些實施方案中，細胞懸浮液的溫度保持在8-2°C。在某些實施方案中，在攪拌步驟之前和/或期間通過將添加劑添加到細胞懸浮液中可促進特定細胞種類的裂解。添加劑的例子包括酶、去汙劑、表面活性劑和其他化學品如鹼和酸。已發現鹼性條件(例如IOmM NaOH)可在攪拌期間提高某些細胞種類的裂解效率。在攪拌期間還可以或可選擇地加熱細胞懸浮液以提高裂解效率。然而，添加劑對下遊處理步驟包括核酸擴增和檢測可能是有害的。期望的是在消除需要添加劑的情況下實現有效裂解，因為可以極大地簡化樣本處理。攪拌子/珠子組合提供許多優於常規裂解方法的優點。攪拌子/珠子法比化學法和酶法更快速，並且提供比許多其他類型的物理裂解法改善的細胞或病毒裂解。攪拌子/珠子法還適於利用機器人學和/或微流體學的自動化。磁源是可重複使用的，並且無需精確對準器皿，可以驅動多個小室。磁力攪拌子元件的低成本使其可以是一次性的。還公開了用於裂解細胞的裝置。所述裝置包括具有磁力攪拌元件和放置在其中的多個細胞裂解珠的小室。使用者可以簡單地將細胞懸浮液添加到小室內，將小室放置在磁力攪拌器上，並且用磁力攪拌元件以足以裂解細胞的速率攪拌細胞懸浮液。還公開了用於裂解細胞的系統。所述系統包括具有磁力攪拌元件和放置在其中的多個細胞裂解珠的小室，以及產生轉動磁場的磁力攪拌器，其中所述磁力攪拌元件在放置於轉動磁場的操作範圍內時能夠在小室內轉動。在某些實施方案中，所述系統還包括配置以固定小室的架子。架子可以被配置成固定多個小室，並且可以被放置在磁力攪拌器的支撐表面，用於同時處理多個樣品。為了貯存的目的，架子還可以被用作小室的固定器。例如，可以將多個小室放置在架子上並貯存於冰箱或冰櫃，用於進一步的分析。小室可以與外部儀器(例如液體處理機器人，微流體裝置，分析儀器)連接。還公開了從細胞中純化核酸的方法。所述方法包括向包含細胞、攪拌元件和多個珠子的器皿施加磁場，其中所述磁場引起攪拌元件與多個珠子相碰撞並產生細胞裂解物；以及從細胞裂解物中分離核酸。還公開了從細胞中擴增多核苷酸的方法。所述方法包括向包含細胞、攪拌元件和多個珠子的器皿施加磁場，其中所述磁場引起攪拌元件與多個珠子相碰撞並產生細胞裂解物；以及從細胞裂解物中擴增多核苷酸。還公開了從細胞中檢測多核苷酸的方法。所述方法包括向包含細胞、攪拌元件和多個珠子的器皿施加磁場，其中所述磁場引起攪拌元件與多個珠子相碰撞並產生細胞裂解物；以及從細胞裂解物中檢測多核苷酸。在某些實施方案中，檢測步驟包括從細胞裂解物中分離核酸，從所分離的核酸中擴增多核苷酸，以及檢測所擴增的多核苷酸。
實施例實施例I :大腸桿菌細胞的裂解將大腸桿菌細胞以IO4細胞/ml的濃度懸浮於Tris-EDTA緩衝液中。將I毫升細胞懸浮液添加到包含800mg玻璃珠(106 iim或更細，Sigma G8893)和磁力攪拌盤(VP-7195超迴轉式攪拌盤，V&P Scientific)的小室(2ml塑料小瓶，Wheaton)中。然後將塑料小瓶放置在磁力攪拌器(VP 710C1旋磁迴轉式攪拌器，5000RPM，V&PScientific)上，並於5000rpm下攪拌30秒、I分鐘或2分鐘。利用珠磨器(Mini BeadBeater-1,Biospec)根據廠商說明書於4800rpm下處理陽性對照樣品2分鐘。未處理的細胞懸浮液用作對照。然後利用Roche LightCycler 480對所裂解的細胞和對照的特定基因進行實時PCR擴增。擴增條件如下95°C，250秒；接著進行45個循環(95°C，10秒；60°C，20秒；和720C，10秒);以及最後循環40°C，10秒。如圖4和圖5所示，珠子/攪拌子法(30s混合，Im混合和2m混合)提供了比珠磨法(2m珠磨)更好的細胞裂解。實施例2 :蘇雲金芽孢桿菌芽孢的裂解將蘇雲金芽孢桿菌芽孢以IO4細胞/ml的濃度懸浮於水中。將500 U I細胞懸浮液添加到包含800mg玻璃珠(106iim或更細，Sigma G8893)和磁力攪拌盤(VP-7195超迴轉式攪拌盤，V&P Scientifc)的2ml塑料小瓶(Wheaton)中。然後將塑料小瓶放置在磁力攪拌器(VP 710C1旋磁迴轉式攪拌器，5000RPM，V&P Scientific)上，並於5000rpm下攬拌I. 5分鐘或2分鐘。利用珠磨器(Mini BeadBeater-1,Biospec)根據廠商說明書處理陽性對照樣品2分鐘。未處理的細胞懸浮液用作對照。然後利用Roche LightCycler 480，在實施例I所述條件下，對所裂解的細胞和對照蘇雲金芽孢桿菌的特定基因進行實時PCR擴增。如圖3至圖6所示，珠子/攪拌子法(I. 5m混合和2m混合)提供了比珠磨法(2m珠磨)更好的細胞裂解。實施例3 :裂解時間和珠子混合器速率對金黃色葡萄球菌細胞的實時PCR反應的影響利用實施例2所述的相同儀器和步驟，將金黃色葡萄球菌細胞懸浮並在不同的混合器速率下裂解不同的時間段。圖9顯示了裂解時間和珠子混合器速率對金黃色葡萄球菌細胞的實時PCR反應的影響。當珠子混合器以高速率運轉時，金黃色葡萄球菌細胞在2分鐘內實現有效裂解。較低的速率需要較長的裂解時間。未裂解的芽孢具有無裂解(0分鐘)就可檢測到的低水平的細胞外DNA。少量游離DNA結合到玻璃珠上。珠子混合器速率為100相當於5000rpm。實施例4 :裂解時間和珠子混合器速率對蘇雲金芽孢桿菌芽孢的實時PCR反應的影響利用實施例2所述的相同儀器和步驟，將蘇雲金芽孢桿菌芽孢懸浮並在不同的混合器速率下裂解不同的時間段。圖10顯示了裂解時間和珠子混合器速率對蘇雲金芽孢桿菌芽孢的實時PCR反應的影響。當珠子混合器以高速率運轉時，蘇雲金芽孢桿菌芽孢在2分鐘內實現有效裂解。較 低的速率需要較長的裂解時間。未裂解的芽孢具有無裂解(0分鐘)就可檢測到的低水平的細胞外DNA。少量游離DNA結合到玻璃珠上。珠子混合器速率為100相當於5000rpm。為了便於理解本發明的結構和實施原理，本發明已根據具體實施方案結合詳述進行了描述。本文這種對具體實施方案及其詳述的參照並不意欲限制所附權利要求書的範圍。本領域技術人員顯而易見的是，在不脫離本發明實質和範圍的情況下，可以對所選擇的實施方案進行修改。
權利要求
1.裂解細胞的方法，所述方法包括 在存在多個珠子的情況下，在小室內磁力攪拌元件攪拌包含一種或多種目的細胞的液體懸浮液，其中所述磁力攪拌元件以足以裂解所述一種或多種目的細胞的速率轉動。
2.如權利要求I所述的方法，其還包括 將所述一種或多種細胞懸浮於液體介質中以形成所述液體懸浮液。
3.如權利要求I所述的方法，其中所述珠子包含選自以下的材料塑料、玻璃、陶瓷和金屬。
4.如權利要求3所述的方法，其中所述珠子是矽珠。
5.如權利要求I所述的方法,其中所述珠子的直徑範圍為10 1000μ m。
6.如權利要求I所述的方法，其中所述磁力攪拌元件包含金屬或合金。
7.如權利要求I所述的方法，其中所述磁力攪拌元件具有選自以下的形狀圓形，方形，矩形，曲杆狀，截面為矩形的形狀，盤狀，杆狀，環狀，月牙形以及梯形，兩端分叉的音叉狀。
8.如權利要求I所述的方法，其中所述目的細胞是真核細胞或原核細胞，並且其中所述液體懸浮液包含濃度範圍為I IxIOki細胞/ml的所述細胞。
9.如權利要求I所述的方法，其中所述細胞是病毒顆粒，並且其中所述液體懸浮液包含濃度範圍為I IxlO13顆粒/ml的所述病毒顆粒。
10.裂解細胞的方法，所述方法包括 向包含目的細胞、攪拌子元件和多個珠子的小室施加磁場， 其中所述磁場引起所述攪拌子元件與所述珠子相碰撞，所產生的力足以使所述細胞破碎。
11.如權利要求10所述的方法，其中所述珠子包括玻璃珠、塑料珠、陶瓷珠、金屬珠或它們的混合物。
12.如權利要求10所述的方法，其中所述攪拌子元件包含不鏽鋼。
13.如權利要求10所述的方法，其中所述攪拌子元件包含塗有聚合物的合金核心。
14.如權利要求13所述的方法，其中所述合金核心包含釹鐵硼或釤鈷。
15.如權利要求13所述的方法，其中所述聚合物是生物相容性聚合物。
16.如權利要求15所述的方法，其中所述生物相容性聚合物是PTFE或聚對二甲苯。
17.在一個或多個器皿內裂解細胞的方法，所述方法包括 將一個或多個器皿沿著第一軸線放置在表面上，其中每一個器皿包含一種或多種細胞，一個或多個磁力攪拌子和多個珠子；以及 圍繞所述一個或多個器皿附近的第二軸線轉動磁體，其中所述第二軸線穿過所述磁體中心，所述磁體的轉動引起每一個器皿中的所述一個或多個磁力攪拌子翻轉。
18.如權利要求17所述的方法，其中所述第二軸線平行於所述第一軸線。
19.如權利要求17所述的方法，其中所述第二軸線與所述第一軸線形成角度，並且其中所述角度大於O度且小於180度。
20.如權利要求17所述的方法，其中所述磁體是永久性磁體。
21.如權利要求17所述的方法，其中所述轉動的磁體引起至少一個器皿中的所述一個或多個磁力攪拌子以大於IOOOrpm的速率轉動。
22.如權利要求17所述的方法，其中所述轉動的磁體引起每一個器皿中的所述一個或多個磁力攪拌子轉動約I分鐘至約15分鐘的時間。
23.如權利要求17所述的方法，其中所述第一軸線垂直於所述表面，並且所述磁體的轉動引起每一個器皿中的所述一個或多個磁力攪拌子圍繞垂直於所述表面的軸線轉動。
24.如權利要求17所述的方法，其中所述第一軸線垂直於所述表面，並且所述磁體的轉動引起每一個器皿中的所述一個或多個磁力攪拌子圍繞平行於所述表面的軸線轉動。
25.如權利要求17所述的方法，其中所述第二軸線在所述一個或多個器皿之上。
26.如權利要求17所述的方法，其中所述第二軸線在所述一個或多個器皿之下。
27.如權利要求17所述的方法，其中所述第二軸線在所述一個或多個器皿的一側。
28.如權利要求17所述的方法，其中所述一個或多個器皿為選自以下的形式小瓶、試管、微板孔和流動腔。
29.如權利要求17所述的方法，其中所述一個或多個器皿具有在平行於所述第一軸線的方向上延伸的形狀，並且其中所述磁體具有在平行於所述第二軸線的方向上延伸的形狀。
30.如權利要求17所述的方法，其中所述一個或多個器皿包含兩種或更多種類型的細胞，並且其中所述轉動步驟包括 以致使第一種類型的細胞裂解的第一速率轉動所述磁體。
31.如權利要求30所述的方法，其中所述轉動步驟還包括 以致使第二種類型的細胞裂解的第二速率轉動所述磁體。
32.用於裂解細胞的裝置，所述裝置包括 包含磁力攪拌元件和布置在其中的多個珠子的容器，其中所述容器的尺寸允許所述磁力攪拌元件在所述容器內轉動。
33.如權利要求32所述的裝置，其中所述珠子包括玻璃珠、塑料珠、陶瓷珠或它們的混合物。
34.如權利要求32所述的裝置，其還包括 產生轉動磁場的磁力攪拌器，其中所述磁力攪拌元件在放置於所述轉動磁場的操作範圍內時能夠在所述容器內轉動。
35.如權利要求32所述的裝置，其還包括容器固定器，所述容器固定器被配置成能夠將所述容器固定於所述轉動磁場內。
36.如權利要求32所述的裝置，其還包括控制所述容器溫度的溫度控制組件。
37.從細胞中純化核酸的方法，所述方法包括 向包含所述細胞、攪拌元件和多個珠子的器皿施加磁場，其中所述磁場引起所述攪拌元件與所述多個珠子相碰撞並產生細胞裂解物；以及 從所述細胞裂解物中分離核酸。
38.從細胞中擴增多核苷酸的方法，所述方法包括 向包含所述細胞、攪拌元件和多個珠子的器皿施加磁場，其中所述磁場引起所述攪拌元件與所述多個珠子相碰撞並產生細胞裂解物；以及 從所述細胞裂解物中擴增所述多核苷酸。
39.從細胞中檢測多核苷酸的方法，所述方法包括向包含所述細胞、攪拌元件和多個珠子的器皿施加磁場，其中所述磁場引起所述攪拌元件與所述多個珠子相碰撞並產生細胞裂解物；以及從所述細胞裂解物中檢測所述多核苷酸。
40.如權利要求39所述的方法，其中所述檢測步驟包括 從所述細胞裂解物中分離核酸； 從所分離的核酸中擴增所述多核苷酸；以及 檢測所擴增的多核苷酸。
全文摘要
公開了裂解細胞的方法。所述方法包括在存在多個細胞裂解珠的情況下，用磁力攪拌元件以足以裂解細胞的速率攪拌細胞。還公開了用於裂解細胞的裝置。所述裝置包括具有磁力攪拌元件和布置在其中的多個細胞裂解珠的容器。所述容器的尺寸允許磁力攪拌元件在容器內轉動。
文檔編號B01F13/08GK102686306SQ201080042060
公開日2012年9月19日 申請日期2010年9月20日 優先權日2009年9月21日
發明者班傑明·赫因德森, 菲利普·貝爾格雷德爾 申請人:量子生命公司, 阿科尼生物系統公司