一种陈旧骨骼检材免脱钙微量DNA提取方法与流程

专利2025-03-24  25


本发明涉及生物和医学检验,更具体地,涉及陈旧骨骼检材dna提取,特别是指一种陈旧骨骼检材免脱钙微量dna提取方法。


背景技术:

1、骨骼是一类特殊的生物检材,是一种致密的结缔组织,含有大量钙化合物,大大减缓了微生物对骨骼内部细胞或dna的分解作用,使骨骼检材相对于人体其它的组织脏器腐败降解得更慢。因此在法医学实际案件中,针对高度腐败、白骨化的尸体,骨骼是身份认定dna检验的唯一生物检材。

2、陈旧骨骼检材以长期土埋类骨骼检材居多,保存时间长,保存环境复杂,导致陈旧骨骼检材具有样本降解严重、泥土杂质含量高、金属杂质含量高等问题,从而使陈旧骨骼检材成为法医学实际案件检验中的难点。

3、针对陈旧骨骼检材,传统方法往往需要增加骨粉量以提高样本dna总量,但同时也引入过多杂质。为消除骨粉中钙元素和泥土中金属杂质的影响,则需在骨粉孵育前使用0.5mol/l edta脱钙液(ph 8.0)单独脱钙12h,之后离心弃掉脱钙液后,再进行骨粉孵育步骤。如将edta脱钙液直接引入骨孵育液,过多金属杂质与脱钙液络合后产物不稳定,容易在提取环境下析出细小颗粒杂质,对磁珠吸附dna效率产生影响,且金属离子或析出杂质如不能有效去除,则会对后续pcr扩增产生影响,因此传统方法采用单独脱钙的方式,但会导致骨屑表层骨细胞中的dna在脱钙过程中损失,影响陈旧骨骼检材检出效果,且增加提取检验时间。

4、因此,针对上述情况,有必要开发一种针对陈旧骨骼检材免脱钙的微量dna提取方法,其能够从陈旧骨骼检材中有效提取纯化微量dna,无需单独脱钙前处理,避免样本损失,提取的dna可以用于法医学鉴定,可以为案件侦破和法庭审判提供更为有效的依据。


技术实现思路

1、为了克服上述现有技术中的缺点,本发明的一个目的在于提供一种陈旧骨骼检材免脱钙微量dna提取方法,其能够从陈旧骨骼检材中有效提取纯化微量dna,无需单独脱钙前处理,避免样本损失,提取的dna可以用于法医学鉴定,可以为案件侦破和法庭审判提供更为有效的依据,适于大规模推广应用。

2、本发明的另一目的在于提供一种陈旧骨骼检材免脱钙微量dna提取方法,其设计巧妙,构思独特,操作简便,免去单独脱钙步骤,简化操作流程,缩短提取时间,适于大规模推广应用。

3、为达到以上目的,本发明提供一种陈旧骨骼检材免脱钙微量dna提取方法,其特点是,包括以下步骤:

4、(1)孵育:将取自陈旧骨骼检材的骨粉、骨孵育液、蛋白酶k溶液和dtt溶液混匀后孵育,期间多次剧烈摇匀,离心得到第一上清液,其中所述骨孵育液包括0.05wt%~0.2wt%的十二烷基硫酸钠、5mmol/l~15mmol/l的edta、10mmol/l~40mmol/l的tris-hcl、0.1mol/l~0.5mol/l的特定金属螯合剂和0.05mmol/l~0.3mmol/l的氨基磷酸酯衍生物,所述骨孵育液的ph值为7.5~8.5,所述特定金属螯合剂选自亚氨基二琥珀酸四钠盐、谷氨酸二乙酸四钠、n,n-二羧甲基丙氨酸三钠盐、葡萄糖酸钠和乙二胺二邻苯基乙酸钠中的一种或多种;

5、(2)在所述第一上清液中加入羧酸基阳离子树脂,混匀后进行金属浴,离心得到第二上清液;

6、(3)在所述第二上清液中加入骨吸附液和磁珠悬浊液,翻转混匀吸附,然后磁吸,吸弃所有液体,得到吸附有dna的磁珠;

7、(4)对所述的吸附有dna的磁珠进行洗涤和洗脱,得到所述陈旧骨骼检材的dna溶液。

8、较佳地,在所述步骤(1)中,所述骨粉1g~3g,所述骨孵育液3ml~5ml,所述蛋白酶k溶液100ul~300ul,所述蛋白酶k溶液的浓度为20mg/ml,所述dtt溶液20ul~60ul,所述dtt溶液的浓度为1mol/l,所述孵育的温度为37℃~56℃,所述孵育的时间为1h~12h,所述剧烈摇匀的次数为5次~8次,所述离心的转速为7000rpm~10000rpm,所述离心的时间为5分钟~8分钟。

9、较佳地,在所述步骤(1)中,所述氨基磷酸酯衍生物选自α-氨基磷酸酯、β-氨基磷酸酯和γ-氨基磷酸酯中的一种或多种,其中,所述氨基为无取代氨基、一取代氨基或二取代氨基,所述氨基的取代基为脂肪族基团,所述氨基磷酸酯为长度小于5个碳的脂肪醇磷酸酯。

10、较佳地,在所述步骤(2)中,所述羧酸基阳离子树脂10mg~50mg,所述金属浴的温度为60℃~90℃,所述金属浴的时间为10分钟~20分钟,所述离心的转速为7000rpm~10000rpm,所述离心的时间为2分钟~4分钟。

11、较佳地,在所述步骤(3)中,所述骨吸附液8ml~15ml,所述骨吸附液包括3.0mol/l~6.0mol/l的异硫氰酸胍、10mmol/l~40mmol/l的tris-hcl和1.5mol/l~3mol/l的乙二醇,所述骨吸附液的ph值为3~5,所述磁珠悬浊液为30ul~60ul,所述翻转混匀吸附的时间为20分钟~30分钟,所述磁吸的时间为5分钟~10分钟;

12、较佳地,在所述步骤(3)中,所述磁珠悬浊液包括9wt%的尺寸为100nm~2000nm的二氧化硅磁性复合微粒,所述二氧化硅磁性复合微粒是由两个或更多个铁氧体-二氧化硅核壳纳米粒子交联而成的交联体,并且所述二氧化硅磁性复合微粒的表面具有多个纳米级尺寸的突起。

13、较佳地,在所述步骤(4)中,所述洗涤的具体步骤包括:对所述的吸附有dna的磁珠采用洗涤液i进行第一次洗涤和磁吸,吸弃所有液体,采用洗涤液ii进行第二次洗涤和磁吸,吸弃所有液体,采用洗涤液iii进行第三次洗涤和磁吸,吸弃所有液体。

14、更佳地,在所述步骤(4)中,所述洗涤液i包括2mol/l~5mol/l的异硫氰酸胍、5mmol/l~25mmol/l的tris-hcl和10mmol/l~50mmol/l的特定金属螯合剂,所述洗涤液i的使用量为300ul~700ul,所述洗涤液ii包括2mol/l的氯化钠、体积百分比为50%的无水乙醇、体积百分比为20%的异丙醇和体积百分比为30%的水,所述洗涤液ii的使用量为600ul~1000ul,所述洗涤液iii包括体积百分比为50%的无水乙醇和体积百分比为50%的异丙醇,所述洗涤液iii的使用量为600ul~1000ul。

15、较佳地,在所述步骤(4)中,所述洗脱的具体步骤包括:将所述的吸附有dna的磁珠干燥后加水混匀进行溶解,混匀磁吸后得到的液体即为所述dna溶液。

16、更佳地,在所述步骤(4)中,所述干燥采用65℃金属浴5分钟~10分钟,所述水的用量为20ul~100ul,所述溶解采用65℃金属浴10分钟,所述磁吸的时间为2分钟。

17、本发明的有益效果在于:

18、1、本发明的陈旧骨骼检材免脱钙微量dna提取方法不采用单独脱钙步骤,并且在骨孵育液中引入特定金属螯合剂和氨基磷酸酯衍生物,特定金属螯合剂对钙、镁离子有较强的螯合能力,且特定金属螯合剂及其络合产物水溶性强,不易析出,容易去除,不会对磁珠吸附dna效率及后续pcr扩增产生影响,氨基磷酸酯衍生物优先与泥土表面的磷酸基团固定位点作用,极大地减小泥土对dna的吸附,能够最大限度地获得孵育产物,随后通过离心将泥土杂质除去,确保对后续磁珠吸附dna无不良影响,因此,其能够从陈旧骨骼检材中有效提取纯化微量dna,无需单独脱钙前处理,避免样本损失,提取的dna可以用于法医学鉴定,可以为案件侦破和法庭审判提供更为有效的依据,适于大规模推广应用。

19、2、本发明的陈旧骨骼检材免脱钙微量dna提取方法不采用单独脱钙步骤,并且在骨孵育液中引入特定金属螯合剂和氨基磷酸酯衍生物,特定金属螯合剂对钙、镁离子有较强的螯合能力,且特定金属螯合剂及其络合产物水溶性强,不易析出,容易去除,不会对磁珠吸附dna效率及后续pcr扩增产生影响,氨基磷酸酯衍生物优先与泥土表面的磷酸基团固定位点作用,极大地减小泥土对dna的吸附,能够最大限度地获得孵育产物,随后通过离心将泥土杂质除去,确保对后续磁珠吸附dna无不良影响,因此,其设计巧妙,构思独特,操作简便,免去单独脱钙步骤,简化操作流程,缩短提取时间,适于大规模推广应用。

20、本发明的这些和其它目的、特点和优势,通过下述的详细说明和权利要求得以充分体现,并可通过所附权利要求中特地指出的手段、装置和它们的组合得以实现。


技术特征:

1.一种陈旧骨骼检材免脱钙微量dna提取方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的陈旧骨骼检材免脱钙微量dna提取方法,其特征在于,在所述步骤(1)中,所述骨粉1g~3g,所述骨孵育液3ml~5ml,所述蛋白酶k溶液100ul~300ul,所述蛋白酶k溶液的浓度为20mg/ml,所述dtt溶液20ul~60ul,所述dtt溶液的浓度为1mol/l,所述孵育的温度为37℃~56℃,所述孵育的时间为1h~12h,所述剧烈摇匀的次数为5次~8次,所述离心的转速为7000rpm~10000rpm,所述离心的时间为5分钟~8分钟。

3.根据权利要求1所述的陈旧骨骼检材免脱钙微量dna提取方法,其特征在于,在所述步骤(1)中,所述氨基磷酸酯衍生物选自α-氨基磷酸酯、β-氨基磷酸酯和γ-氨基磷酸酯中的一种或多种,其中,所述氨基为无取代氨基、一取代氨基或二取代氨基,所述氨基的取代基为脂肪族基团,所述氨基磷酸酯为长度小于5个碳的脂肪醇磷酸酯。

4.根据权利要求1所述的陈旧骨骼检材免脱钙微量dna提取方法,其特征在于,在所述步骤(2)中,所述羧酸基阳离子树脂10mg~50mg,所述金属浴的温度为60℃~90℃,所述金属浴的时间为10分钟~20分钟,所述离心的转速为7000rpm~10000rpm,所述离心的时间为2分钟~4分钟。

5.根据权利要求1所述的陈旧骨骼检材免脱钙微量dna提取方法,其特征在于,在所述步骤(3)中,所述骨吸附液8ml~15ml,所述骨吸附液包括3.0mol/l~6.0mol/l的异硫氰酸胍、10mmol/l~40mmol/l的tris-hcl和1.5mol/l~3mol/l的乙二醇,所述骨吸附液的ph值为3~5,所述磁珠悬浊液为30ul~60ul,所述翻转混匀吸附的时间为20分钟~30分钟,所述磁吸的时间为5分钟~10分钟。

6.根据权利要求1所述的陈旧骨骼检材免脱钙微量dna提取方法,其特征在于,在所述步骤(3)中,所述磁珠悬浊液包括9wt%的尺寸为100nm~2000nm的二氧化硅磁性复合微粒,所述二氧化硅磁性复合微粒是由两个或更多个铁氧体-二氧化硅核壳纳米粒子交联而成的交联体,并且所述二氧化硅磁性复合微粒的表面具有多个纳米级尺寸的突起。

7.根据权利要求1所述的陈旧骨骼检材免脱钙微量dna提取方法,其特征在于,在所述步骤(4)中,所述洗涤的具体步骤包括:对所述的吸附有dna的磁珠采用洗涤液i进行第一次洗涤和磁吸,吸弃所有液体,采用洗涤液ii进行第二次洗涤和磁吸,吸弃所有液体,采用洗涤液iii进行第三次洗涤和磁吸,吸弃所有液体。

8.根据权利要求7所述的陈旧骨骼检材免脱钙微量dna提取方法,其特征在于,在所述步骤(4)中,所述洗涤液i包括2mol/l~5mol/l的异硫氰酸胍、5mmol/l~25mmol/l的tris-hcl和10mmol/l~50mmol/l的特定金属螯合剂,所述洗涤液i的使用量为300ul~700ul,所述洗涤液ii包括2mol/l的氯化钠、体积百分比为50%的无水乙醇、体积百分比为20%的异丙醇和体积百分比为30%的水,所述洗涤液ii的使用量为600ul~1000ul,所述洗涤液iii包括体积百分比为50%的无水乙醇和体积百分比为50%的异丙醇,所述洗涤液iii的使用量为600ul~1000ul。

9.根据权利要求1所述的陈旧骨骼检材免脱钙微量dna提取方法,其特征在于,在所述步骤(4)中,所述洗脱的具体步骤包括:将所述的吸附有dna的磁珠干燥后加水混匀进行溶解,混匀磁吸后得到的液体即为所述dna溶液。

10.根据权利要求9所述的陈旧骨骼检材免脱钙微量dna提取方法,其特征在于,在所述步骤(4)中,所述干燥采用65℃金属浴5分钟~10分钟,所述水的用量为20ul~100ul,所述溶解采用65℃金属浴10分钟,所述磁吸的时间为2分钟。


技术总结
本发明提供一种陈旧骨骼检材免脱钙微量DNA提取方法,其不采用单独脱钙步骤,并在骨孵育液中引入特定金属螯合剂和氨基磷酸酯衍生物,特定金属螯合剂对钙、镁离子有较强的螯合能力,且特定金属螯合剂及其络合产物水溶性强,不易析出,容易去除,不会对磁珠吸附DNA效率及后续PCR扩增产生影响,氨基磷酸酯衍生物优先与泥土表面的磷酸基团固定位点作用,极大地减小泥土对DNA的吸附,能够最大限度地获得孵育产物,随后通过离心将泥土杂质除去,确保对后续磁珠吸附DNA无不良影响。本发明能够从陈旧骨骼检材中有效提取纯化微量DNA,无需单独脱钙前处理,避免样本损失,提取的DNA可以用于法医学鉴定。

技术研发人员:陈德荐,欧阳亚莉,韩梦琴,闫雪影,顾盼,商锐,曲英博
受保护的技术使用者:宁波市博坤生物科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
转载请注明原文地址:https://xbbs.6miu.com/read-22717.html