RU2731724C2 - Устройство и способ выделения нуклеиновых кислот из цельной крови - Google Patents
Устройство и способ выделения нуклеиновых кислот из цельной крови Download PDFInfo
- Publication number
- RU2731724C2 RU2731724C2 RU2018132166A RU2018132166A RU2731724C2 RU 2731724 C2 RU2731724 C2 RU 2731724C2 RU 2018132166 A RU2018132166 A RU 2018132166A RU 2018132166 A RU2018132166 A RU 2018132166A RU 2731724 C2 RU2731724 C2 RU 2731724C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- whole blood
- composition
- nucleic acids
- rna
- Prior art date
Links
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 title claims abstract description 120
- 239000008280 blood Substances 0.000 title claims abstract description 120
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 title claims abstract description 69
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 title claims abstract description 69
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 title claims abstract description 69
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 170
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims abstract description 36
- 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 abstract description 16
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 claims abstract description 13
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 claims abstract description 13
- 235000019833 protease Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 102000016911 Deoxyribonucleases Human genes 0.000 claims abstract description 11
- 108010053770 Deoxyribonucleases Proteins 0.000 claims abstract description 11
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000003599 detergent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- ZJYYHGLJYGJLLN-UHFFFAOYSA-N guanidinium thiocyanate Chemical compound SC#N.NC(N)=N ZJYYHGLJYGJLLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000002934 lysing effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229940071106 ethylenediaminetetraacetate Drugs 0.000 claims abstract 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 17
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 claims description 14
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 9
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 claims description 6
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 6
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 6
- 239000006172 buffering agent Substances 0.000 claims description 5
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 claims description 5
- -1 thiol compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000007991 ACES buffer Substances 0.000 claims description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OWMVSZAMULFTJU-UHFFFAOYSA-N bis-tris Chemical compound OCCN(CCO)C(CO)(CO)CO OWMVSZAMULFTJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003085 diluting agent Substances 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
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 2
- SXGZJKUKBWWHRA-UHFFFAOYSA-N 2-(N-morpholiniumyl)ethanesulfonate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)CC[NH+]1CCOCC1 SXGZJKUKBWWHRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 125000004029 hydroxymethyl group Chemical group [H]OC([H])([H])* 0.000 claims 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000012928 buffer substance Substances 0.000 abstract description 3
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 abstract description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002123 RNA extraction Methods 0.000 abstract 1
- 230000006037 cell lysis Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 60
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 13
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 10
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 10
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 8
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 8
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 8
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 5
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 description 5
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 5
- CCIVGXIOQKPBKL-UHFFFAOYSA-M ethanesulfonate Chemical compound CCS([O-])(=O)=O CCIVGXIOQKPBKL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MZOFCQQQCNRIBI-VMXHOPILSA-N (3s)-4-[[(2s)-1-[[(2s)-1-[[(1s)-1-carboxy-2-hydroxyethyl]amino]-4-methyl-1-oxopentan-2-yl]amino]-5-(diaminomethylideneamino)-1-oxopentan-2-yl]amino]-3-[[2-[[(2s)-2,6-diaminohexanoyl]amino]acetyl]amino]-4-oxobutanoic acid Chemical compound OC[C@@H](C(O)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CCCN=C(N)N)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)CNC(=O)[C@@H](N)CCCCN MZOFCQQQCNRIBI-VMXHOPILSA-N 0.000 description 3
- 108020004635 Complementary DNA Proteins 0.000 description 3
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 3
- 101001033249 Homo sapiens Interleukin-1 beta Proteins 0.000 description 3
- 102100039065 Interleukin-1 beta Human genes 0.000 description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 3
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 3
- 108060008682 Tumor Necrosis Factor Proteins 0.000 description 3
- 102000000852 Tumor Necrosis Factor-alpha Human genes 0.000 description 3
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 3
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 3
- 238000010804 cDNA synthesis Methods 0.000 description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- 230000003196 chaotropic effect Effects 0.000 description 3
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 3
- VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMSA-N dithiothreitol Chemical compound SC[C@@H](O)[C@H](O)CS VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMSA-N 0.000 description 3
- PJJJBBJSCAKJQF-UHFFFAOYSA-N guanidinium chloride Chemical compound [Cl-].NC(N)=[NH2+] PJJJBBJSCAKJQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 3
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 3
- 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 description 2
- 102000007469 Actins Human genes 0.000 description 2
- 108010085238 Actins Proteins 0.000 description 2
- 108010067770 Endopeptidase K Proteins 0.000 description 2
- 102100031181 Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase Human genes 0.000 description 2
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N Guanidine Chemical class NC(N)=N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000003810 Interleukin-18 Human genes 0.000 description 2
- 108090000171 Interleukin-18 Proteins 0.000 description 2
- 102000007568 Proto-Oncogene Proteins c-fos Human genes 0.000 description 2
- 108010071563 Proto-Oncogene Proteins c-fos Proteins 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- PZBFGYYEXUXCOF-UHFFFAOYSA-N TCEP Chemical class OC(=O)CCP(CCC(O)=O)CCC(O)=O PZBFGYYEXUXCOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000007621 cluster analysis Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 108020004445 glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase Proteins 0.000 description 2
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-O guanidinium Chemical compound NC(N)=[NH2+] ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000010841 mRNA extraction Methods 0.000 description 2
- 239000002122 magnetic nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 2
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 2
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 2
- 229920002477 rna polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 2
- FDCJDKXCCYFOCV-UHFFFAOYSA-N 1-hexadecoxyhexadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCOCCCCCCCCCCCCCCCC FDCJDKXCCYFOCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHNQPLPANNDEGL-UHFFFAOYSA-N 2-(4-octylphenoxy)ethanol Chemical compound CCCCCCCCC1=CC=C(OCCO)C=C1 BHNQPLPANNDEGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLMKTBGFQGKQEV-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-(2-hexadecoxyethoxy)ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethanol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCO NLMKTBGFQGKQEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108020004394 Complementary RNA Proteins 0.000 description 1
- 238000000018 DNA microarray Methods 0.000 description 1
- 102000007260 Deoxyribonuclease I Human genes 0.000 description 1
- 108010008532 Deoxyribonuclease I Proteins 0.000 description 1
- 108090001007 Interleukin-8 Proteins 0.000 description 1
- 102000004890 Interleukin-8 Human genes 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 206010036790 Productive cough Diseases 0.000 description 1
- 230000021839 RNA stabilization Effects 0.000 description 1
- 230000004570 RNA-binding Effects 0.000 description 1
- 238000011529 RT qPCR Methods 0.000 description 1
- 102000006382 Ribonucleases Human genes 0.000 description 1
- 108010083644 Ribonucleases Proteins 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 210000004102 animal cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000012062 aqueous buffer Substances 0.000 description 1
- 239000013060 biological fluid Substances 0.000 description 1
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 description 1
- 238000010241 blood sampling Methods 0.000 description 1
- 238000010805 cDNA synthesis kit Methods 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 210000001175 cerebrospinal fluid Anatomy 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 239000003184 complementary RNA Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 239000012149 elution buffer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N ethyl mercaptane Natural products CCS DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002357 guanidines Chemical class 0.000 description 1
- 210000005260 human cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 210000005228 liver tissue Anatomy 0.000 description 1
- 239000012139 lysis buffer Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- 229920002114 octoxynol-9 Polymers 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000244 polyoxyethylene sorbitan monooleate Substances 0.000 description 1
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 1
- 239000012088 reference solution Substances 0.000 description 1
- 238000010839 reverse transcription Methods 0.000 description 1
- 238000003757 reverse transcription PCR Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 210000003802 sputum Anatomy 0.000 description 1
- 208000024794 sputum Diseases 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N triton Chemical compound [3H+] GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
- 239000011534 wash buffer Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
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
- 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
- C12N15/1013—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 by using magnetic beads
-
- 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
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H1/00—Processes for the preparation of sugar derivatives
- C07H1/06—Separation; Purification
-
- 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
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/06—Lysis of microorganisms
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Virology (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Mycology (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к биотехнологии. Описана группа изобретений, включающая применение состава в качестве лизирующего агента содержащихся в цельной крови клеток, в качестве средства для стабилизации общей РНК в цельной крови и для выделения РНК посредством адсорбции из смеси цельной крови с составом адсорбентом для нуклеиновых кислот и способ выделения всей РНК из цельной крови. В одном из вариантов реализации состав в виде водного раствора состоит из гуанидинийтиоцианата, по меньшей мере одного буферного вещества, по меньшей мере одного неионного детергента, этилендиаминтетраацетата, и необязательно протеиназы и/или дезоксирабонуклеазы и не содержит восстановителей, ингибирующих разложение и новый синтез РНК в цельной крови. Изобретение расширяет арсенал средств для лизиса клеток и выделения РНК из цельной крови. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл., 4 пр.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к составу и способу стабилизации нуклеиновых кислот, в частности, РНК, в т. ч. содержащуюся в клетках РНК, в биологической пробе, в частности, в цельной крови, предпочтительно с последующим выделением нуклеиновых кислот, а также к устройству для применения в качестве трубки для взятия крови, содержащей соответствующий состав для стабилизации всех нуклеиновых кислот, в частности, всей рибонуклеиновой кислоты, и для последующего выделения.
Состав для стабилизации нуклеиновых кислот из биологической пробы, в частности, цельной крови, способ и применяемая в этом способе трубка для взятия крови, содержащая состав, отличаются тем, что достигается эффективная стабилизация нуклеиновых кислот, в частности, РНК, в цельной крови и обеспечивается быстрый и эффективный способ выделения. При этом стабилизации подвержены все нуклеиновые кислоты, в частности, вся рибонуклеиновая кислота, в т. ч. на содержащиеся в бесклеточной плазме нуклеиновые кислоты, в частности, РНК, и нуклеиновые кислоты, содержащиеся в клетках крови, в частности, РНК.
Уровень техники
Для стабилизации содержащейся в пробе РНК WO 02/056030 А2 описывает ёмкость с заданным вакуумом для размещения заданного объёма пробы, при этом в ёмкость помещено средство для ингибирования индукции гена и против энзиматического разложения нуклеиновых кислот, в частности, меркаптоэтанол, дитиотреитол и хаотропная соль, в частности, гуанидинийизотиоцианат или гуанидиниийгидрохлорид.
В WO 00/09746 А1 описан сосуд для взятия крови, содержащий для лизиса клеток и для стабилизации нуклеиновых кислот раствор с содержанием гуанидиния, буфера, детергента и восстановителя, в частности, дитиртреитила, β-меркаптоэтанола и три(2-каробоксиэтил)фосфина. Восстановитель, в частности, β-меркаптоэтанол или три(2-каробоксиэтил)фосфин, в нём считаются по существу предназначенными для стабилизации РНК в сыворотке.
В WO 2009/018034 А1 показаны повышение растворимости додецилсульфата натрия в буфере для лизиса клеток в результате добавки не ионного детергента и способ выделения РНК из ткани животного путём добавки буфера для лизиса, состоящего из 2М NaCl, 1,2% додецилсульфата натрия, 12 mM ЭДТУ, 24 mM трис-HCl, рН 8,0, с 2% Tween и последующая добавка десятикратного объёма экстрагированного буфера, состоящего из 50 мМ трис-HCl, рН 7, 10 мМ ЭДТУ, 7 М гуанидиновой соляной кислоты, 5 % Tween 20.
WO 2007/060248 А1 нацелена на лизис клеток, а именно ткани печени, предусматривает применение хаотропной соли и последующую добавку не хаотропной соли для образования нуклеиновых кислот на материале носителя.
В DE 101 47 439 А1 указано в отношении выделения РНК из крови, что добавляется реагент для лизиса и затем путём центрифугирования отделяют содержащие РНК компоненты клетки. Осаждённую РНК очищают посредством вторичного суспендирования гуанидинийгидрохлоридом и отделением примесей, например, протеина, переводят в осадок спиртом и отделяют.
В DE 10 2014 220 090 В3 описан сосуд для сбора содержащих нуклеиновые кислоты биологических проб, в который может быть помещён пробоотборный тампон, причём в сосуде содержится жидкость для лизиса.
В CN 104673623 А, согласно резюме на английском языке, описаны состав для стабилизации гематоцитов-нуклеиновых кислот и РНК без клеток и пробоотборный сосуд с крышкой.
Задача изобретения
Задачей изобретения является создание альтернативного состава и предпочтительно альтернативного способа стабилизации и последующего выделения всех нуклеиновых кислот из цельной крови. Предпочтительно состав должен стабилизировать общую РНК из цельной крови и обеспечить применение быстрого способа выделения всех нуклеиновых кислот, в частности, РНК. Также предпочтительно состав должен обеспечить возможность стабилизации нуклеиновых кислот при переменном объёме крови, вследствие чего не потребуется обязательное применение содержащей состав трубки для взятия крови и помещения в неё заданного объёма крови.
Раскрытие изобретения
Изобретение решает задачу посредством признаков формулы изобретения, в частности, с помощью состава для стабилизации всех нуклеиновых кислот цельной крови, в частности, РНК, и способа стабилизации всех нуклеиновых кислот цельной крови для последующего выделения, и, при этом, предназначено для лизиса клеток, в результате которого нуклеиновые кислоты клеток во время контактирования с составом, в частности, в момент взятия крови, высвобождаются с сохранением свойств и концентрации и затем могут быть выделены. При этом состав отличается тем, что он предупреждает, в частности, распад РНК в цельной крови, в которую он примешан. Изобретение относится соответственно к применению состава, содержащегося предпочтительно в трубке для взятия крови, в способе, в частности, в качестве средства стабилизации и выделения общей РНК из крови без этапа осаждения и отделения РНК перед её адсорбцией адсорбентом. Для выделения смесь из крови и водного состава может контактировать с адсорбентом без необходимости осаждения РНК. Выделение РНК в результате контакта смеси из водного состава и крови с адсорбентом может производиться непосредственно из всей смеси водного состава с кровью, т. е., например, без осаждения и отделения нуклеиновых кислот из смеси, факультативно после хранения, во время которого смесь перевозилась, например, с места взятия крови к месту проведения способа анализа.
Биологическая проба является предпочтительно жидкой и содержит факультативно клетки человека или животного. Биологическая проба может быть, например, биологической жидкостью, например, спинномозговой жидкостью, мочой, мокротой, биопсией с содержанием разрозненных или гомогенизированных клеток и, в частности, цельной кровью, называемой также просто кровью. Описание относится к цельной крови взамен биологических проб.
Состав в виде водного раствора содержит, по меньшей мере, одну соль гуанидиния, предпочтительно гуанидинийтиоцианат, по меньшей мере, одно буферное вещество, предпочтительно 2-(N-морфолин)этансульфоновую кислоту, не ионный детергент, предпочтительно Triton Х-100 и комплексообразователь для двухвалентных катионов, предпочтительно этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТУ) или состоит из них и, в частности, не содержит восстановителей, например, тиоловых соединений или их соединений-предшественников, в частности, не содержит ß-меркаптоэтанола и дитиотреитола.
В виде водного раствора состав содержит, по меньшей мере, одну соль гуанидиния, например, в количестве от 1,8 до 2,6 М, предпочтительно от 2,0 до 2,4 М, более предпочтительно 2,2 М, по меньшей мере, одно буферное вещество при концентрации, которая доводит объём крови до показателя рН от 5,0 до 8,0, например, 5,1, 5,2, 5,3, 5,4. 5,5, 5,6, 5,7, 5,8, 5,9 или 6,0 – 7,5, 7,6, 7,7, 7,8, 7,8, 7,9, предпочтительно рН от 6,5 до 7,3, например, 2-(N-морфолин)этансульфоновую кислоту в количестве до 50 мМ, предпочтительно, по меньшей мере, 70 мМ, например, 100 мМ или до 74 мМ, не ионный детергент, например, Triton Х-100 в количестве от 10 до 20 вес./об. %, предпочтительно от 12 до 18 вес./об. %, комплексообразователь для двухвалентных катионов, в частности, ЭДТУ, в количестве, например, от 50 до 100 мМ, предпочтительно от 70 до 80 мМ, более предпочтительно около 72 мМ, например, до соотношения между объёмом крови и объёмом водного состава 1 : 13 или 1 : 3, или до 1 : 2, предпочтительно до 1 : 2,6, или до 1 : 2,5 или 1 : 2,4, или состоит из них.
Предпочтительно изобретение относится к составу для применения в качестве лизирующего агента для содержащихся в биологической пробе, в частности, в цельной крови, клеток, в качестве стабилизирующего средства для всех нуклеиновых кислот биологической пробы и для отделения посредством адсорбции нуклеиновых кислот из смеси биологической пробы с составом с помощью адсорбера для нуклеиновых кислот, при этом состав в виде водного раствора содержит:
а) по меньшей мере, одну соль гуанидиния,
б) по меньшей мере, одно буферное вещество для буферирования до рН 5,0 - 8,0,
в) по меньшей мере, один не ионный детергент,
г) по меньшей мере, один комплексообразователь для двухвалентных катионов и
д) не содержит восстановителей.
Предпочтительно состав состоит из водного раствора с содержанием:
а) по меньшей мере, одной гуанидиновой соли,
б) по меньшей мере, одного буферного вещества,
в) по меньшей мере, одного не ионного детергента,
г) по меньшей мере, одного комплексообразователя и факультативно протеиназы и/или дезоксирибонуклеазы.
Состав применяется в качестве лизирующего агента для содержащихся в цельной крови клеток и в качестве стабилизирующего средства для содержащихся в них всех нуклеиновых кислот, а также для отделения посредством адсорбции нуклеиновых кислот непосредственно из смеси биологической пробы с составом посредством адсорбента для нуклеиновых кислот.
Буферное вещество выбирается, например, из трис(трис(гидроксиметил)аминометана), цитрата или фосфат(ди-натрийводородфосфат)дигидрата или фосфат-(натрийводородфосфат)дигидрата, бис трис-буфер(бис-(2-гидроксиметил)-имино-трис-(гидроксиметил)-метана). ACES (N-(2-ацетамид)-2-аминометансульфоновой кислоты), натрийводородкарбоната, предпочтительно 2-(N-морфолин)этансульфоновой кислоты.
Не ионный детергент выбирается, например, из Tween 20 (полиоксиэтилен(20)-сорбитан-монолаурат), Nonidet Р40 (4-нонифенол-полиэтиленгликоль), Tween 80 (полиоксиэтиленсорбитанмоноолеат), Brij 58 (полиэтиленгликоль-гексадециловый простой эфир), Triton Х-114 (октилфенолполиэтиленгликолевый простой эфир), предпочтительно Triton Х-100 (полиэтиленгликоль-р-1,1,3,3-тетраметилбутил)фениловый простой эфир.
Состав обладает преимуществом, состоящим в том, что он вскрывает содержащиеся в цельной крови человека клетки и стабилизирует все нуклеиновые кислоты, в частности, РНК, из цельной крови, причём цельная кровь и состав могут находиться в переменном объёмном соотношении. Поэтому содержащая состав трубка для взятия крови может применяться для помещения в неё переменного объёма крови, например, крови с объёмным соотношением к составу 1 : 13 или 1 : 3, предпочтительно до 1 : 2 или до 1 : 2,6. Для размещения переменного объёма крови трубка для взятия крови, в которой содержится состав, может иметь, например, ручной поршень.
Состав отличается тем, что он не требует осаждения нуклеиновых кислот из смеси цельной крови с составом для стабилизации и выделения нуклеиновых кислот, в частности, РНК, из цельной крови. Поэтому способ согласно изобретению предпочтительно предусматривает отделение нуклеиновых кислот, в частности, РНК, из смеси цельной крови с составом без необходимости в этапе центрифугирования для отделения выпавших в осадок нуклеиновых кислот до адсорбирования этих кислот, в частности, РНК, адсорбентом.
Согласно изобретению предпочтительно вся РНК выделяется из смеси цельной крови с составом в результате того, что эта смесь факультативно после введения протеиназы, например, протеиназы К, и инкубации, например, при комнатной температуре в течение около 15 мин. факультативно до или после введения протеиназы и введения дезоксирибонуклеазы приводится в контакт с адсорбентом для нуклеиновых кислот, причём из смеси, факультативно содержащей добавленную протеиназу и/или дезоксирибонуклеазу, перед контактированием с адсорбентом не отделяется ни один компонент, затем вещества, оказавшиеся не связанными с адсорбентом, удаляются, например, промывкой адсорбента, а нуклеиновые кислоты, связанные с адсорбентом, элюируют, например, приведением в контакт адсорбента с водным буферным раствором с определённым рН, содержанием спирта и/или с концентрацией ионов, при которой связанные адсорбентом нуклеиновые кислоты высвобождаются.
Смесь из цельной крови и состава полностью и непосредственно после приготовления смеси может приводиться в контакт с адсорбентом для нуклеиновых кислот. Это обеспечивает то преимущество, что способ выделения нуклеиновых кислот, в частности, РНК, не требует инкубации для осаждения и центрифугирования перед контактированием смеси с адсорбентом, а также добавки дополнительных веществ, и поэтому он легко и быстро осуществим.
После контакта смеси из цельной крови и состава, в которой факультативно может содержаться протеиназа, может быть факультативно введена дезоксирибонуклеаза, в результате чего ДНК может быть усвоена и по существу выделена РНК.
Адсорбент для нуклеиновых кислот представляет собой, например, поверхность из силики (диоксида кремния), в частности, силико(гелевую) мембрану, силико(гелевую) взвесь или магнитные, покрытые силикой частицы, как, например, выпущенные в продажу фирмой PreAnalytiX под названием PAXgene, фирмой Macherey-Nagel под названием NucleoSpin, фирмой Roche под названием mRNA Isolation Kit for Blood/Bone Marrow или под названием High Pure Viral Nucleic Acid Large Volume Kit и предназначенные для выделения нуклеиновых кислот.
Если адсорбент состоит из покрытых силикой частиц, преимущественно магнитных, то предпочтительно добавляется разжижитель в эффективном объёме относительно смеси из цельной крови и состава. Разжижителем может служить, например, выпущенный в продажу фирмой Roche реагент DNA/RNA-Stabilization Reagent for Blood/Bone marrow (Roche, артикул № 11 934 317 001) или состав согласно изобретению, содержащий факультативно этанол до 30 об./об. %, предпочтительно 10 – 30 об./об. %, например, 20 об./об. %. В качестве эффективного объёма может быть определён такой объём, при котором РНК адсорбируется по существу не менее чем на 80% от общего количества, предпочтительно по существу полностью покрытыми силикой частицами. Эффективный объём, при котором разжижитель вводится в смесь из цельной крови и состава, составляет предпочтительно 50 – 150% к объёму смеси, например, 80 – 120%, предпочтительно 100% к объёму смеси до или после примешивания покрытых силикой частиц к смеси, которые являются предпочтительно магнитными. В частности, в данном варианте выполнения предпочтительна добавка протеиназы в смесь.
Покрытыми силикой частицами могут быть, например, частицы фирмы Chemagen или фирмы Applied Biosystems (RNA binding beads, Art.№100191) или фирмы Roche, mRNA Isolation Kit for Blood/Bone Marrow, Art.№ 11 934 333 001 или частицы согласно Hai N.H., Phu N.D., Luong N.H., Chau N., Chinh H.D., Hoang L.H., Leslie-Pelecky D.I., (2008), Mechanism for Sustainable Magnetic Nanoparticles under Ambient Conditions (Механизм устойчивости магнитных наночастиц в условиях окружающей среды), Journal of the Korean Physical Society, 52 (5), 1327-1331, или частицы согласно Quy D.V., Hieu N.V., Tra P.T., Nam N.H., Son N.T., Nghia P.T., Anh N.T.V., Hong T.T., Luong N.H. (2013), Synthesis of Silica-Coated Magnetic Nanoparticles and Application in the Detection of Pathogenic Viruses (Синтез покрытых силикой магнитных наночастиц и применение в обнаружении патогенных вирусов), Journal of Nanomaterial, DO1: 10.1155/2013/603940.
Также и при использовании адсорбента из покрытых силикой частиц, которые предпочтительно являются покрытыми силикой магнитными частицами, вся смесь из цельной крови и состава приводится в контакт с адсорбентом с добавленным в него разжижителем непосредственно или полностью или без предварительного отделения компонента смеси.
Согласно изобретению вся смесь может контактировать непосредственно с адсорбером, так как из смеси из цельной крови и состава не отделяется ни один компонент или фракция, в частности, не требуется центрифугирования данной смеси для отделения выпавшего в осадок компонента, например, отгонки выпавших в осадок нуклеиновых кислот с последующим отделением жидкой фазы и высвобождением нуклеиновых кислот. Теперь это объясняется тем, что состав не осаждает нуклеиновые кислоты, в частности, РНК, в смеси из цельной крови. Составу присуще то преимущество, что смесь из цельной крови и состава, факультативно с содержанием добавленной протеиназы и/или дезоксирабонуклеазы, может контактировать с адсорбентом для нуклеиновых кислот, в частности, с поверхностями из силики, без дополнительных этапов обработки и без добавок для того, чтобы связать нуклеиновые кислоты адсорбентом. Поэтому состав позволяет применять способ выделения нуклеиновых кислот, при котором не проводится отделения содержащей нуклеиновые кислоты фракции перед контактированием с адсорбентом, например, без осаждения центрифугированием с последующим высвобождением.
Состав стабилизирует нуклеиновые кислоты, в частности, РНК, в смеси из цельной крови и состава, например, при хранении в течение, по меньшей мере, 3 суток, предпочтительно, по меньшей мере, 5 суток, например, до 4 суток, в частности, без замораживания, например, при хранении, по меньшей мере, при 00С, например, при комнатной температуре до 22,50С. Соответственно способом предпочтительно предусмотрено выделение нуклеиновых кислот, в частности, РНК, из смеси, например, после хранения без замораживания или при, по меньшей мере, 00С, например, при 15 – 250С, в частности, при температуре до 22,50С. В качестве альтернативы или дополнения в целях хранения смесь может замораживаться, например, при -400С или ниже.
Более точно изобретение описывается ниже с помощью примеров со ссылками на фигуры, на которых изображено:
фиг. 1 – целостность РНК, выделенной из цельной крови в смеси с составом согласно изобретению при разных объёмных соотношениях;
фиг. 2 – показатели концентрации РНК, выделенной из цельной крови в смеси с составом согласно изобретению при разных объёмных соотношениях,
фиг. 3 и 4 – сравнение целостности РНК из проб цельной крови (донор № 1 и донор № 2) после хранения в стабилизаторе согласно WO 00/09746 в сравнении с хранением в составе согласно изобретению,
фиг. 5 – кластерный анализ концентрации разных информационных РНК во всей РНК, выделенной из цельной крови в смеси с составом согласно изобретению,
фиг. 6 – корреляционная матрица для получения зависимых от хранения различий экспрессии,
фиг. 7, 8 – относительные количества определённых посредством ОТ-ПЦР информационных РНК в пробах от двух доноров, выделенных из цельной крови в смеси с составом согласно изобретению после хранения в течение 5 суток.
Состав согласно изобретению в виде водного раствора ввели в трубку для взятия крови, в которую поместили пробу крови. Эта трубка может использоваться непосредственно для взятия крови. В качестве альтернативы состав может быть смешан с цельной кровью, происходящей предпочтительно из непосредственно до этого отобранной пробы цельной крови. Лизис клеток из пробы крови и стабилизация нуклеиновых кислот, в частности, РНК, производились в целом путём смешения пробы цельной крови с составом.
Пример 1. Выделение РНК из цельной крови.
В качестве состава согласно изобретению применялся водный раствор, состоявший из 2,2 М гуанидинийтиоцианата, 72 мМ 2-(N-морфолин)этансульфоновой кислоты, 14,4 % (вес./об.) Triton _Х-100 и 72 мМ ЭДТУ в воде. Из этого состава его 6,5 мМ находились в обычной трубке для взятия крови, в которую поместили непосредственно перед этим взятую кровь, которую дополнительно не обрабатывали и которая не содержала никакой добавки. Эту цельную кровь поместили в трубку для взятия крови в объёме 0,5 мл, 1, 0 мл, 1,5 мл, 2,0 мл и 2,5 мл. Перемешивание происходило при поступлении объёма крови, факультативно дополнительным встряхиванием, в частности, после попадания внутрь воздушного пузырька.
Смесь из состава и цельной крови разбавили протеиназой К (250 мкл, 18 мкг/мл). Смесь инкубировали в течение около 15 минут при комнатной температуре. После этого смесь полностью пропустили через колонку с адсорбентом (High Pure Viral Nucleic Acid Large Volume Kit, выпущено в продажу фирмой Roche) для нуклеиновых кислот. Адсорбент промыли промывочным буфером в соответствии с указаниями изготовителя, затем элюировали связанные нуклеиновые кислоты посредством 100 мкл буфера для элюирования.
Качество элюированной РНК определяли посредством электрофореза в наномикросхемной системе для РНК (Agilent Technologies, США), обнаружение оценивалось посредством биоанализатора Agilent 2100, при этом так называемое RIN (RNA Integrity Number : число целостности РНК), которое определяли при анализе с помощью биоанализатора 2100, было указана как мера целостности РНК. На фиг. 1 результатом анализа показано для разных объёмных соотношений между цельной кровью и составом (РНК, Exact), что целостность РНК не зависит от объёмного соотношения или что состав стабилизирует РНК одинакового качества при разных объёмных соотношениях посредством цельной крови, и РНК может выделяться из их смеси.
На фиг. 2 приведена замеренная концентрация РНК в элюате, которая была выявлена при разных объёмных соотношениях. Результаты показывают вследствие пропорционального к объёму крови росту концентрации РНК в 100 мкл элюата, что состав (РНК, Exact) стабилизирует РНК в одинаковой мере при разных объёмных соотношениях и поэтому в одинаковой мере происходит выделение. Это свидетельствует о том, что состав является пригодным для лизиса клеток в цельной крови и для стабилизации нуклеиновых кислот в цельной крови при разных объёмных соотношениях.
Пример 2. Сравнение стабилизирующей способности состава согласно
изобретению с эталонным раствором
В качестве состава согласно изобретению (РНК, Exact) применили состав из примера 1 в количестве 6,5 мл, который смешали с предварительно перед этим взятой кровью без каких-либо других компонентов для приготовления смеси из состава и цельной крови. Для сравнения использовали раствор, который состоял из 4,0 М гуанидинийтиоцианата, 45 мМ трис/HCl, 18,0% (вес./об.) Triton Х-100 и 0,8% (вес./об.) дитиотреитола (DTT) в воде и который довели до показателя рН 6,0 (сравнение в соответствии с WO 00/09746 А1), 2,5 мл эталонного раствора смешали, как описано в WO 00/09746 А1 (в соотношении 1 + 1) с 2,5 мл пробы предварительно и непосредственно взятой крови. Смеси хранились при 22,50С, и РНК выделяли с помощью NucleoSpin RNA Blood Midi Kit фирмы Macherey-Nagel из смесей. В эталонный раствор было добавлено, как предусмотрено протоколом фирмы Macherey-Nagel, 1/3 объёма 70%-го этанола. Для смеси с составом согласно изобретению эта мера не требуется. На фигурах 3 и 4 показаны результаты капиллярно-электрофоретического разделения элюатов на наномикросхеме биоанализатора 2100. Если РНК с высокой целостностью могла выделиться из смеси проб с содержанием состава согласно изобретению по истечении 3 и 5 суток, то при использовании эталонного раствора это было возможно только в день 0, т.е. сразу после смешения с кровью.
Пример 3. Стабилизация РНК и её выделение из цельной крови
В качестве состава согласно изобретению применялся состав из примера 1 в количестве 6,5 мл, который был смешан с 2,5 мл непосредственно перед этим взятой кровью, не содержавшей других добавок, для приготовления смеси из состава и цельной крови. Для сравнения в трубку для взятия крови набрали кровь, содержавшую ЭДТУ для ингибирования коагуляции (S-Monovetten EDTA-K3, выпущено в продажу фирмой Sarstedt). Кровь была взята от трёх разных доноров.
Смеси согласно изобретению и эталонные пробы инкубировали при 22,50С, при этом была отобрана аликвотная проба немедленно (Т0 = нулевые сутки), через сутки (Т1) и через 3 суток (Т3) инкубации. Из отобранных аликвотных проб были выделены непосредственно и немедленно нуклеиновые кислоты, как описано в примере 1.
Для удаления ДНК элюированные нуклеиновые кислоты обработали дезоксирибонуклеазой (Thermo Fisher Sсientific, артикул № EN0521) и тестировали посредством анализа биочипом на концентрацию около 47000 транскриптов (информационных РНК) (humanHT-12 v4.0 Expression Bead Chip, фирма Agilent). При анализе сначала индицировали различия в количествах транскриптов с превышением более, чем в два раза при одинаковом количестве РНК. Поэтому на фиг. 5 одинаковые светлые места в матрице указывают на сопоставимость количеств транскриптов. На фиг. 5 приведены количества транскриптов для групп проб «Stabil» (состав согласно изобретению), не обработаны (лишь разбавлены посредством ЭДТУ), нулевые сутки (без добавки, выделение сразу после взятия крови) соответственно для проб, взятых у доноров 1, 2 и 3 в указанные моменты времени.
Аликвотные пробы, результаты анализа которых приведены на фиг. 5
| Донор | 1 | 2 | 3 | |||
| Проба | 1Т0 | 2Т0 | 3Т0 | |||
| Проба | 1Т1 | 1КТ1 | 2Т1 | 2КТ1 | 3Т1 | 3КТ1 |
| Проба | 1Т3 | 1КТ3 | 2Т3 | 2КТ3 | 3Т3 | 3КТ3 |
При этом эталонные пробы с содержанием ЭДТУ обозначены буквой «К».
Кластерный анализ выбранных в качестве примера 199 транскриптов, показанных на фиг. 5, поясняет, что пробы крови, смешанные с составом (Stabil) согласно изобретению, показывают для одного донора в разные моменты инкубации сопоставимый образец транскриптов, в то время как эталонные пробы (не обработанные), только разбавленные ЭДТУ, в различные моменты инкубации свидетельствовали о больших отличиях по каждому донору, что указывает на изменение количеств транскриптов в течение времени и по отношению к Т0 (нулевым суткам).
В отношении разбавленных только с помощью ЭДТУ проб крови на третьи сутки по сравнению с нулевыми сутками была обнаружена для 768 транскриптов разница по концентрации, в то время как в отношении проб, разбавленных составом согласно изобретению, по каждому донору была определена существенно меньшая или отсутствующая разница по концентрации индивидуальной РНК в анализированных в более поздние моменты пробах по сравнению с нулевыми сутками (см. корреляционную матрицу на фиг. 6. Эталонные пробы = К, соответственно в моменты времени КТ0, КТ1, КТ3, при использовании состава согласно изобретению Т0, Т1, Т3).
Данный результат, учитывая постоянные количества транскриптов по отдельным донорам в течение 3 суток в смешанных с составом аликвотных количествах проб крови, свидетельствует о том, что состав по изобретению стабилизирует индивидуальные молекулы РНК из цельной крови во время инкубации и что состав, например, по сравнению с эталонными, содержащими ЭДТУ пробами существенно препятствует дегенерации и индукции информационной РНК.
Пример 4. Обратная транскрипция и ПЦР на основе РНК из цельной крови
Цельную кровь, взятую у двух разных доноров в количестве по 2,5 мл, разбавили сразу после взятия 6,5 мл состава согласно изобретению, состоявшего из 2,2 М гуанидинийтиоцианата, 72 мМ 2-(N-морфолин)этансульфоновой кислоты, 14,4% (вес./об.) Triton X-100 и 72 мМ ЭДТУ в воде и инкубировали при 22,50С. Из этих смесей отобрали немедленно (нулевые сутки, Т0), через 3 суток (Т3), через 4 суток (Т4) и через 5 суток (Т5) соответственно аликвотные пробы и заморозили при -800С. Затем одновременно все пробы разморозили и поместили на адсорбер для нуклеиновых кислот (NucleoSpin RNA Blood, фирма Macherey-Nagel). Адсорбент промыли в соответствии с указаниями изготовителя и элюировали нуклеиновые кислоты. В элюат добавили дезоксирибонуклеазу (дезоксирибонуклеаза I без содержания рибонуклеазы, артикул № EN0521, фирма Thermo Fisher Scientific). РНК подвергли обратной транскрипции с помощью « first strand cDNA synthesis kit, артикул № К1612, фирма Thermo Fisher Scientific) для получения комплементарной ДНК (кДНК). Данный продукт в виде двойной смеси увеличили и квантифицировали посредством праймеров, специфичных для нуклеотидных генов для ß-Actin, GAPDH, IL-8, c-FOS, IL-1B и TNF-α, посредством ПЦР в реальном масштабе времени с использованием Maxima SYBR Green/ROX qPCR Master Mix (артикул № #К0222, фирма Thermo Fisher Scientific).
Для анализа использовали Ct-показатели, полученные для комплементарной РНК ß-Актина и GAPDH, в качестве внутреннего стандарта и были стандартизированы Ct-показатели, замеренные для IL-18, c-Fos, IL-1B и ТNF-α. Эти относительные показатели концентрации комплементарных ДНК для IL-18, c-Fos, IL-1B и ТNF-α при Т3, Т4 и Т5 были дополнительно соотнесены с соответствующей концентрацией при Т0. Эти результаты обозначены как ddCt и представлены на фиг. 7 для крови одного донора и на фиг. 8 для крови другого донора. Результаты по обеим пробам свидетельствуют о том, что состав согласно изобретению поддерживает стабильными относительные показатели концентрации специфически выявленных клеточных информационных РНК в цельной крови на протяжении инкубации при 22,50С.
Claims (30)
1. Применение состава в качестве лизирующего агента содержащихся в цельной крови клеток, в качестве средства для стабилизации общей РНК в цельной крови и для выделения РНК посредством адсорбции из смеси цельной крови с составом адсорбентом для нуклеиновых кислот, где состав в виде водного раствора состоит из:
а) гуанидинийтиоцианата,
б) по меньшей мере одного буферного вещества, выбранного из 2-(N-морфолино) этансульфоновой кислоты (MES), трис(трис(гидроксиметил)аминоматана), цитрата, фосфат(динатрийгидрофосфат)дигидрата, бис-трис-буфера (бис(2-гидроксиметил)-имино-трис-(гидроксиметил)-метан), ACES (N-(2-ацетамид)-2-аминометансульфоновой кислоты), натрийводородкарбоната или фосфат-(натрийводородфосфат)дигидрата для буферирования до рН 5,0-8,0,
в) по меньшей мере одного неионного детергента, и
г) этилендиаминтетраацетата,
д) необязательно протеиназы и/или дезоксирибонуклеазы и
е) не содержит тиоловые соединения или их предшественники-соединения в качестве восстановителя.
2. Применение по п. 1, отличающееся тем, что оно предусматривает выделение нуклеиновых кислот из смеси, состоящей из цельной крови и состава, посредством контактирования смеси с адсорбентом для нуклеиновых кислот без предварительного осаждения и отделения нуклеиновых кислот центрифугированием смеси.
3. Применение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что состав в смеси с цельной кровью используется при переменном объёмном соотношении до 1:13 между цельной кровью и этим составом.
4. Применение по любому из предыдущих пунктов в качестве лизирующего агента содержащихся в цельной крови клеток, в качестве средства стабилизации общей содержащейся в цельной крови РНК и для выделения путём адсорбции нуклеиновых кислот непосредственно из смеси биологической пробы с составом с помощью адсорбента для нуклеиновых кислот.
5. Применение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что состав находится в трубке для взятия крови.
6. Применение по п. 5, отличающееся тем, что трубка для взятия крови выполнена с возможностью вбирать в себя переменный объём биологической пробы.
7. Применение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что адсорбция происходит непосредственно из смеси, при этом из смеси не выделяют ни одного компонента, необязательно в смесь вводят протеиназу и/или дезоксирибонуклеазу, и до контакта с адсорбентом нуклеиновых кислот их не осаждают и не выделяют.
8. Применение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что состав в смеси с цельной кровью используется при переменном объёмном соотношении до 1:13 между цельной кровью и этим составом.
9. Применение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что адсорбция происходит непосредственно из смеси, при этом из смеси не выделяют ни одного компонента, необязательно в смесь вводят протеиназу и/или дезоксирибонуклеазу, и до контакта с адсорбентом нуклеиновых кислот их не осаждают и не выделяют.
10. Способ выделения всей РНК из цельной крови, отличающийся тем, что смешивают цельную кровь с составом, состоящим в виде водного раствора из:
а) гуанидинийтиоцианата,
б) по меньшей мере одного буферного вещества, выбранного из 2-(N-морфолино) этансульфоновой кислоты (MES), трис(трис(гидроксиметил)аминоматана), цитрата, фосфат(динатрийгидрофосфат)дигидрата, бис-трис-буфера (бис(2-гидроксиметил)-имино-трис-(гидроксиметил)-метан), ACES (N-(2-ацетамид)-2-аминометансульфоновой кислоты), натрийводородкарбоната или фосфат-(натрийводородфосфат)дигидрата,
в) по меньшей мере одного неионного детергента и
г) этилендиаминтетраацетата,
д) необязательно протеиназы и/или дезоксирабонуклеазы
и не содержащим восстановителей, ингибирующих разложение и новый синтез РНК в цельной крови,
причем приготавливают смесь из цельной крови и состава при объёмном соотношении между кровью и составом до 1:13, необязательно хранят полученную смесь при температуре свыше 0°С, необязательно добавляют протеиназу и/или дезоксирабонуклеазу в смесь,
приводят в контакт смесь с адсорбентом для нуклеиновых кислот, причём из смеси не отделяют ни одного компонента перед контактированием с адсорбентом,
удаляют несвязавшиеся вещества с адсорбента и
элюируют РНК с адсорбента.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что контактирование смеси с адсорбентом происходит без предварительного осаждения, отделения и высвобождения нуклеиновых кислот из смеси.
12. Способ по п. 10 или 11, отличающийся тем, что хранение смеси проводится по меньшей мере в течение 3 суток при температуре не свыше 250С.
13. Способ по любому из пп. 10 и 12, отличающийся тем, что смешивают биологическую пробу с составом при объёмном соотношении до 1:13, предпочтительно до 1:2.
14. Способ по любому из пп. 10-13, отличающийся тем, что адсорбентом являются частицы с кремнеземным покрытием и что в смесь из биологической пробы и состава вводят разбавитель в объёме не менее 50% к объёму смеси.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP16155286.4A EP3205722B1 (de) | 2016-02-11 | 2016-02-11 | Vorrichtung und verfahren zur isolierung von nukleinsäuren aus vollblut |
| EP16155286.4 | 2016-02-11 | ||
| PCT/EP2017/053025 WO2017137573A1 (de) | 2016-02-11 | 2017-02-10 | Vorrichtung und verfahren zur isolierung von nukleinsäuren aus vollblut |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2018132166A3 RU2018132166A3 (ru) | 2020-03-11 |
| RU2018132166A RU2018132166A (ru) | 2020-03-11 |
| RU2731724C2 true RU2731724C2 (ru) | 2020-09-08 |
Family
ID=55409706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018132166A RU2731724C2 (ru) | 2016-02-11 | 2017-02-10 | Устройство и способ выделения нуклеиновых кислот из цельной крови |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11118174B2 (ru) |
| EP (1) | EP3205722B1 (ru) |
| JP (1) | JP7028800B2 (ru) |
| CN (1) | CN109312330B (ru) |
| CA (1) | CA3020959A1 (ru) |
| DK (1) | DK3205722T3 (ru) |
| ES (1) | ES2694285T3 (ru) |
| PL (1) | PL3205722T3 (ru) |
| RU (1) | RU2731724C2 (ru) |
| WO (1) | WO2017137573A1 (ru) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11473004B2 (en) | 2016-12-02 | 2022-10-18 | University Of Wyoming | Microemulsions and uses thereof to displace oil in heterogeneous porous media |
| JP2023535332A (ja) * | 2020-07-20 | 2023-08-17 | インスメッド インコーポレイテッド | 好中球セリンプロテアーゼを抽出するおよびジペプチジルペプチダーゼ1媒介性病態を治療するための方法 |
| CN111926055B (zh) * | 2020-09-23 | 2021-02-05 | 北京健为医学检验实验室有限公司 | 一种hpv样品采集保存卡及其制备方法 |
| WO2022150283A1 (en) * | 2021-01-05 | 2022-07-14 | Nuclease Probe Technologies, Inc. | Sars-cov-2 detection |
| EP4163370A1 (en) | 2021-10-08 | 2023-04-12 | AXAGARIUS GmbH & Co. KG | Stabilization of nucleic acids in biological samples |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003035903A1 (de) * | 2001-09-26 | 2003-05-01 | Qiagen Gmbh | Verfahren zur isolierung von dna aus biologischen proben |
| RU2241004C2 (ru) * | 1998-12-04 | 2004-11-27 | Инвитек Гмбх | Композиция и способ для выделения нуклеиновых кислот из комплексных материалов с применением антихаотропной соли |
| WO2006052680A1 (en) * | 2004-11-05 | 2006-05-18 | Qiagen North American Holdings, Inc. | Compositions and methods for purifying nucleic acids from stabilization reagents |
| WO2007060248A1 (de) * | 2005-11-28 | 2007-05-31 | Aj Innuscreen Gmbh | Verfahren zur isolierung von nukleinsäuren aus beliebigen ausgangsmaterialien |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8900725A (nl) * | 1989-03-23 | 1990-10-16 | Az Univ Amsterdam | Werkwijze en combinatie van middelen voor het isoleren van nucleinezuur. |
| DE19836559A1 (de) | 1998-08-12 | 2000-03-23 | Antigen Gmbh | Gefäß zur Entnahme von Blut |
| US7100246B1 (en) * | 1999-06-14 | 2006-09-05 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Stretch break method and product |
| CA2428864C (en) | 2000-11-08 | 2011-04-12 | Becton, Dickinson And Company | Method and device for collecting and stabilizing a biological sample |
| WO2003068918A2 (en) * | 2002-02-11 | 2003-08-21 | Auburn University | High-sensitivity real-time polymerase chain reaction for detection of nucleic acids |
| US20100331534A1 (en) * | 2007-07-27 | 2010-12-30 | Ge Healthcare Bio-Sciences Corp. | nucleic acid purification method |
| EP3447141B1 (en) * | 2013-03-18 | 2020-08-05 | PreAnalytiX GmbH | Stabilisation of biological samples |
| CN103820431B (zh) * | 2014-02-25 | 2016-10-05 | 苏州天隆生物科技有限公司 | 基于纳米磁珠的核酸提取纯化方法及试剂盒 |
| US9896683B2 (en) * | 2014-07-30 | 2018-02-20 | University Of Massachusetts | Isolating circulating microRNA (miRNA) |
| DE102014220090B3 (de) * | 2014-10-02 | 2015-10-08 | Abf Diagnostics Gmbh | Probennahmevorrichtung mit Probenaufarbeitungsfunktion |
| CN104673623B (zh) * | 2015-02-05 | 2018-03-09 | 广州维帝医疗技术有限公司 | 血液样品收集装置 |
| EP3389063A1 (en) | 2017-04-13 | 2018-10-17 | Comet AG | Variable vacuum capacitor and cooling method |
-
2016
- 2016-02-11 PL PL16155286T patent/PL3205722T3/pl unknown
- 2016-02-11 ES ES16155286.4T patent/ES2694285T3/es active Active
- 2016-02-11 DK DK16155286.4T patent/DK3205722T3/en active
- 2016-02-11 EP EP16155286.4A patent/EP3205722B1/de active Active
-
2017
- 2017-02-10 JP JP2018561307A patent/JP7028800B2/ja active Active
- 2017-02-10 CA CA3020959A patent/CA3020959A1/en active Pending
- 2017-02-10 US US16/077,123 patent/US11118174B2/en active Active
- 2017-02-10 WO PCT/EP2017/053025 patent/WO2017137573A1/de not_active Ceased
- 2017-02-10 RU RU2018132166A patent/RU2731724C2/ru active
- 2017-02-10 CN CN201780022820.2A patent/CN109312330B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2241004C2 (ru) * | 1998-12-04 | 2004-11-27 | Инвитек Гмбх | Композиция и способ для выделения нуклеиновых кислот из комплексных материалов с применением антихаотропной соли |
| WO2003035903A1 (de) * | 2001-09-26 | 2003-05-01 | Qiagen Gmbh | Verfahren zur isolierung von dna aus biologischen proben |
| WO2006052680A1 (en) * | 2004-11-05 | 2006-05-18 | Qiagen North American Holdings, Inc. | Compositions and methods for purifying nucleic acids from stabilization reagents |
| WO2007060248A1 (de) * | 2005-11-28 | 2007-05-31 | Aj Innuscreen Gmbh | Verfahren zur isolierung von nukleinsäuren aus beliebigen ausgangsmaterialien |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR112018016394A2 (pt) | 2018-12-18 |
| JP2019509058A (ja) | 2019-04-04 |
| DK3205722T3 (en) | 2018-11-26 |
| RU2018132166A3 (ru) | 2020-03-11 |
| ES2694285T3 (es) | 2018-12-19 |
| CA3020959A1 (en) | 2017-08-17 |
| CN109312330A (zh) | 2019-02-05 |
| RU2018132166A (ru) | 2020-03-11 |
| EP3205722B1 (de) | 2018-08-01 |
| PL3205722T3 (pl) | 2019-05-31 |
| JP7028800B2 (ja) | 2022-03-02 |
| CN109312330B (zh) | 2022-08-23 |
| EP3205722A1 (de) | 2017-08-16 |
| US11118174B2 (en) | 2021-09-14 |
| WO2017137573A1 (de) | 2017-08-17 |
| US20190127729A1 (en) | 2019-05-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20240360434A1 (en) | Method for isolating nucleic acids from a formaldehyde releaser stabilized sample | |
| RU2731724C2 (ru) | Устройство и способ выделения нуклеиновых кислот из цельной крови | |
| US12398389B2 (en) | Methods for isolating nucleic acids with size selection | |
| CN106574265B (zh) | 高产量分离rna的方法 | |
| AU2013240200B2 (en) | Compositions and methods for the collection and isolation of nucleic acids from biological specimens | |
| JP6204664B2 (ja) | Rnaおよびdnaの並行単離および/または並行精製のためのプロセス | |
| CN103097532B (zh) | 高产量分离包括小靶核酸在内的靶核酸的方法 | |
| US20230257733A1 (en) | Method for isolating nucleic acid | |
| US20210163921A1 (en) | Nucleic acid purification | |
| JP2018511649A (ja) | 生体試料を保存するための安定化剤 | |
| EP2888354B1 (en) | Virus particle stabilisation and method for isolating viral nucleic acids | |
| JP2010536377A (ja) | 固体支持体上の核酸の安定化 | |
| CN106459965A (zh) | 分离多聚(a)核酸的方法 | |
| CN110938624A (zh) | 一种用于基因组dna提取的试剂盒及其应用 | |
| HK1261251B (en) | Device and method for isolating nucleic acids from whole blood | |
| HK1261251A1 (en) | Device and method for isolating nucleic acids from whole blood | |
| BR112018016394B1 (pt) | Usos de uma composição e de um tubo de coleta de sangue, bem como processo para isolar ácidos nucleicos de sangue total | |
| US20210189458A1 (en) | Methods and compositions for the purification of unbiased rna | |
| WO2025078670A1 (en) | Sequential nucleic acid isolation |