一种DNA提取方法与流程

本发明属于遗传工程技术领域，具体的说是一种dna提取方法。

背景技术：

随着科学技术水平的发展，生物基因技术也是日新月异，在对一些稀有物种或者变异物种等进行研究时，则往往会对其进行nda提取和分析，进而了解其基因状况，研究其生物特性，如此才能了解到这些生物独特外在表现特征的根本原因，在此过程中dna的提取也是逐渐越来越频繁，除此之外，很多科考队、探险队在野外也需要对发现的一些生物样本进行dna提取，众所周知，在野外进行科考，所需要携带的东西较多，因此使用的dna提取仪器则需要满足轻便易携带并且可靠实用的特性，能够满足野外各种天气情况下的使用需求。

目前的dna提取仪器则较为笨重，不便于人工携带，并且在使用的过程中需要使用到各种不同的实验器皿，更加不利于携带，同时也容易损坏，因此便于携带、方便使用的dna提取仪器对于生物研究和科考进程越来越重要了。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，解决的问题，本发明提出的一种dna提取方法，通过设置上壳体和下壳体的组装方式，使得dna提取仪器使用起来更加方便，而且使得dna提取仪器更加简单，方便携带，能够满足室外各种天气环境下对样本dna的提取。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种dna提取方法，包括以下步骤：

s1:选取样本，尽量挑选鲜嫩部分，有利于碾压破碎提取其dna，然后用蒸馏水将样本清洗干净，剔除样本中腐烂异变部分以避免腐烂部分的微生物对dna的提取造成干扰；

s2:将s1中的样本放入dna提取仪器内，对样本进行碾压破碎，加入提取液，破坏细胞的细胞壁，使得dna部分裸露出来，以便于接下来对这些dna进行提取；

s3:待s2中的样本碾压破碎完成后，向样本中加入缓冲液，继续对样本进行碾压或者搅拌，使得缓冲液与样本充分混合，逐渐将细胞内的dna提取出来；

s4:待s3中的样本与缓冲液充分作用后，将样本碾压后的混合液过滤出来并进行静置，得到混合液的上层清液，该上层清液中包含了样本的dna，对上层清液中的dna进行实验，并对dna具体情况进行记录，最后对上层清液做好储存保管；

其中，本发明s2、s3中使用的dna提取仪器包括上壳体、下壳体、缓冲液储存室、底板、过水孔、塞子、弧形孔、传动轴、联轴器、碾压轮、碾压网、支撑带、锥形孔和提取液储存室；所述缓冲液储存室固接在上壳体顶部；所述底板固接在缓冲液储存室内侧底部；所述底板中部开设有弧形孔，弧形孔靠近底板尖端的一端与上壳体内部连通；所述底板顶部中间开设有过水孔，且过水孔与弧形孔连通；所述底板的尖端部位开设有水平孔，且水平孔与弧形孔相交，水平孔孔径大于该处弧形孔孔径；所述水平孔内设置有塞子；所述传动轴贯穿上壳体一侧侧壁中部，并安装到相对侧壁中部，传动轴与侧壁间通过轴承连接，传动轴另一端位于上壳体外部且安装有联轴器；所述传动轴中部间隔套接有碾压轮，碾压轮偏心固接在传动轴中部，且传动轴中心线距离碾压轮中心线距离均相等，两个碾压轮之间相互旋转对称；所述碾压轮相邻侧面距离传动轴最近轮边处设置有支撑杆，且该侧面与支撑杆相对位置设置有承接孔，一侧碾压轮上的支撑杆连接到另一侧碾压轮相邻侧面的承接孔内；所述碾压网固接在上壳体内部底侧，碾压网为凹形结构，当碾压轮距离传动轴最远距离的轮边位于下方时，碾压网底部受到碾压轮挤压；所述下壳体顶端设置有螺纹槽，且上壳体底部设置有螺纹，下壳体顶端通过螺纹啮合固接在上壳体底端；所述下壳体内部顶端设置有支撑带；所述支撑带中部设置有锥形孔，所述支撑带下方为提取液储存室。工作时，目前的dna提取仪器较为笨重不便携带，因此在室外环境中，提取dna样本较为复杂，尤其是各种地理和天气情况的野外环境下更是不便，很难对新鲜的样本的dna进行及时提取，本发明在保证样本dna顺利提取的前提下，对设备实现了大幅度精简，首先将缓冲液(一般为0.1m浓度的tris-cl溶液，ph8.0)放在顶部的缓冲液储存室内，塞好塞子，将提取液(一般为0.4浓度的naoh溶液)添加到提取液储存室内部，将样本放置在碾压网和支撑带之间，架设好上壳体、下壳体后，将传动轴外端的联轴器连接到电机的电机轴上，给电机通电，电机旋转进而由传动轴带动碾压轮旋转，碾压轮偏心安装在传动轴上，当碾压轮进行旋转后，两侧的碾压轮会依次对下方的碾压网进行挤压，使得碾压网发生形变，并且对下方的样本进行碾压破碎，在碾压网的压力作用下，支撑带同样放生形变，在支撑带向下进行形变的过程中，支撑带中部的锥形孔同样发生形变，下方的锥形口变形后被撑开，因此随着碾压的进行，锥形孔也会打开，溢出下方的提取液，当提取液的水位下降到一定程度后便不会继续添加提取液，在提取液的作用下，细胞壁逐渐破碎，使得dna逐步裸露出来，碾压完成后，打开缓冲液储存室的塞子，使得缓冲液由过水孔经由弧形孔流入上壳体内部并淋洒在样本上，此时碾压轮继续旋转，加速缓冲液对样本的作用，加快dna提取效率，待提取完成后，塞上缓冲液储存室的塞子，关闭电机电源，倒置设备，使得碾压后的样本混合液由碾压网向下过滤淋洒，待静置后，去上层清液分析样本的dna即可。

优选的，所述碾压轮两侧设置弧形漏槽，弧形漏槽均以传动轴为发散中心向外发散。工作时，当缓冲液向下淋洒时，难免会出现淋洒不均匀的状况，从而导致缓冲液作用不均匀的状况出现，而弧形漏槽可以将洒下的缓冲液打散并均匀的淋洒在样本上，使得缓冲液与样本充分接触，均匀的作用在所有样本上，有利于提高dna提取效率。

优选的，所述下壳体内侧底部设置有活塞板；所述下壳体底部一侧开设有通气孔，该处下壳体外侧设置有气筒；所述气筒内部设置有气压活塞；所述气压活塞顶部固接有推动杆；所述推动杆贯穿气筒顶部连接到把手底侧，且推动杆与气筒连接处通过螺纹连接。工作时，下壳体内部的提取液在碾压的过程中向上溢出，待提取液水位下降后便停止提供提取液，因此在一些特殊情况下需要控制提取液供应的剂量，所以需要对提取液水位进行控制，当提取液水位过高时，可以向上旋转把手，使得气筒内体积增大，将下壳体底部的空气吸入气筒内，为维持气压平衡，下壳体下方的活塞板下降，进而使得提取液水位下降，当提取液水位过低时，向下旋转把手，将气筒内的空气挤入下壳体下方即可顶起活塞板，使得提取液水位上升即可。

优选的，所述弧形孔内部安装有挡杆；所述挡杆中部设置有断口，且断口处连接有弹簧，弹簧两端分别固接在挡杆中部断口的两个断面上；所述挡杆靠近塞子一端外侧设置有过水槽，该过水槽为螺纹状，且过水槽另一端位置与过水孔位置相对应；所述挡杆两端均设置有滑动塞，滑动塞为磁铁材质；所述碾压轮距离传动杆最远处轮边均设置有磁铁块，且不同碾压轮轮边的两块磁铁块分别与挡杆两端的磁铁材质滑动塞位置相对应且磁性相吸。工作时，缓冲液的添加需要逐步少量的淋洒在样本表面，因此需要对缓冲液的淋洒进行管控，才能使得碾压轮碾压样本过程中逐步淋洒缓冲液，正常情况下，挡杆在中部弹簧的拉力作用下，两端的滑动塞会紧紧贴合在过水孔两端，阻止缓冲液通过，当碾压轮距离传动轴最远的轮边位于上方时，该处的磁铁块便会对滑动塞进行吸引，此时另一个碾压轮距离传动轴最远的轮边位于下方，距离挡杆位置较远，因此在吸引力作用下，挡杆在弧形孔内发生移动，靠近碾压轮的滑动塞被碾压轮轮边的磁铁块吸引，挡杆中部的弹簧被拉长，滑动塞离开该处弧形孔，弧形孔失去滑动塞的阻塞，使得缓冲液从上方淋洒下来，如果此时塞子处于打开状态，缓冲液便可以完成对样本的淋洒，由于碾压轮为旋转对称设置，因此随着传动轴的旋转，各自距离传动轴最远处的磁铁块将交替位于最上方位置，使得挡杆两端滑动塞交替受到吸引力作用，因此挡杆便会在弧形孔内来回移动，进而使得缓冲液开口随着碾压轮的转动而进行开合，缓冲液也会逐步向下淋洒，挡杆外层的过水槽能够帮助缓冲液流向开口处。

优选的，所述滑动塞横截面为正六边形，且滑动塞所在的弧形孔横截面为正六边形，该处弧形孔为棱台结构，且棱台最顶端正六边形横截面面积比滑动塞正六边形横截面面积小，棱台最底端正六边形横截面面积比滑动塞正六边形横截面面积大。工作时，滑动塞会随着碾压轮的旋转而在弧形孔内来回移动，对弧形孔的开口依次进行阻塞和打开，正六边形的截面形状能够使得滑动塞与该处弧形孔的接触面均为平面接触，减小了滑动塞向外滑动时的阻力，使得滑动塞来回移动更加快捷，并且平面接触的方式也使得滑动塞与该处弧形孔的接触更为紧密，有利于滑动塞对缓冲液开口处的密封。

优选的，所述碾压网底面与侧面间的夹角比支撑带底面与支撑带侧面之间的夹角小。工作时，碾压轮先对碾压网进行挤压，使得碾压网进行形变，然后碾压网对下方的支撑带再进行挤压，因此碾压网的形变量比支撑带的形变量大，因此在碾压的过程中，如果支撑带底面与支撑带侧面之间的夹角较小，那么支撑带与碾压网在该处会形成间隙，碾压网无法碾压到该处的样本，从而影响dna的提取，因此碾压网底面与侧面间的夹角比支撑带底面与支撑带侧面之间的夹角小能够保证左右的样本都能很好的进行碾压破碎。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种dna提取方法，通过设置上壳体和下壳体的组装方式，使得dna提取仪器正常放置可以对样品进行碾压破碎等操作，仪器倒置可以进行提取静置等操作，使得dna提取仪器使用起来更加方便，而且使得dna提取仪器更加简单，方便携带，能够满足室外各种天气环境下对样本dna的提取。

2.本发明所述的一种dna提取方法，通过设置弧形漏槽，可以将洒下的缓冲液打散并均匀的淋洒在样本上，使得缓冲液与样本充分接触，均匀的作用在所有样本上，有利于提高dna提取效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的流程图；

图2是本发明中dna提取仪器的剖视图；

图3是图2中a处的局部放大图；

图4是碾压轮的立体图；

图5是挡杆端部的立体图；

图中：上壳体1、下壳体2、缓冲液储存室3、底板31、过水孔32、塞子33、挡杆34、滑动塞341、弧形孔35、传动轴4、联轴器41、碾压轮5、弧形漏槽51、磁铁块52、碾压网6、支撑带7、锥形孔71、提取液储存室8、活塞板81、通气孔82、气筒83、气压活塞84、推动杆85、把手86。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图5所示，本发明所述的一种dna提取方法，包括以下步骤：

s1:选取样本，尽量挑选鲜嫩部分，有利于碾压破碎提取其dna，然后用蒸馏水将样本清洗干净，剔除样本中腐烂异变部分以避免腐烂部分的微生物对dna的提取造成干扰；

s2:将s1中的样本放入dna提取仪器内，对样本进行碾压破碎，加入提取液，破坏细胞的细胞壁，使得dna部分裸露出来，以便于接下来对这些dna进行提取；

s3:待s2中的样本碾压破碎完成后，向样本中加入缓冲液，继续对样本进行碾压或者搅拌，使得缓冲液与样本充分混合，逐渐将细胞内的dna提取出来；

s4:待s3中的样本与缓冲液充分作用后，将样本碾压后的混合液过滤出来并进行静置，得到混合液的上层清液，该上层清液中包含了样本的dna，对上层清液中的dna进行实验，并对dna具体情况进行记录，最后对上层清液做好储存保管；

其中，本发明s2、s3中使用的dna提取仪器包括上壳体1、下壳体2、缓冲液储存室3、底板31、过水孔32、塞子33、弧形孔35、传动轴4、联轴器41、碾压轮5、碾压网6、支撑带7、锥形孔71和提取液储存室8；所述缓冲液储存室3固接在上壳体1顶部；所述底板31固接在缓冲液储存室3内侧底部；所述底板31中部开设有弧形孔35，弧形孔35靠近底板31尖端的一端与上壳体1内部连通；所述底板31顶部中间开设有过水孔32，且过水孔32与弧形孔35连通；所述底板31的尖端部位开设有水平孔，且水平孔与弧形孔35相交，水平孔孔径大于该处弧形孔35孔径；所述水平孔内设置有塞子33；所述传动轴4贯穿上壳体1一侧侧壁中部，并安装到相对侧壁中部，传动轴4与侧壁间通过轴承连接，传动轴4另一端位于上壳体1外部且安装有联轴器41；所述传动轴4中部间隔套接有碾压轮5，碾压轮5偏心固接在传动轴4中部，且传动轴4中心线距离碾压轮5中心线距离均相等，两个碾压轮5之间相互旋转对称；所述碾压轮5相邻侧面距离传动轴4最近轮边处设置有支撑杆，且该侧面与支撑杆相对位置设置有承接孔，一侧碾压轮5上的支撑杆连接到另一侧碾压轮5相邻侧面的承接孔内；所述碾压网6固接在上壳体1内部底侧，碾压网6为凹形结构，当碾压轮5距离传动轴4最远距离的轮边位于下方时，碾压网6底部受到碾压轮5挤压；所述下壳体2顶端设置有螺纹槽，且上壳体1底部设置有螺纹，下壳体2顶端通过螺纹啮合固接在上壳体1底端；所述下壳体2内部顶端设置有支撑带7；所述支撑带7中部设置有锥形孔71，所述支撑带7下方为提取液储存室8。工作时，目前的dna提取仪器较为笨重不便携带，因此在室外环境中，提取dna样本较为复杂，尤其是各种地理和天气情况的野外环境下更是不便，很难对新鲜的样本的dna进行及时提取，本发明在保证样本dna顺利提取的前提下，对设备实现了大幅度精简，首先将缓冲液(一般为0.1m浓度的tris-cl溶液，ph8.0)放在顶部的缓冲液储存室3内，塞好塞子33，将提取液(一般为0.4浓度的naoh溶液)添加到提取液储存室8内部，将样本放置在碾压网6和支撑带7之间，架设好上壳体1、下壳体2后，将传动轴4外端的联轴器41连接到电机的电机轴上，给电机通电，电机旋转进而由传动轴4带动碾压轮5旋转，碾压轮5偏心安装在传动轴4上，当碾压轮5进行旋转后，两侧的碾压轮5会依次对下方的碾压网6进行挤压，使得碾压网6发生形变，并且对下方的样本进行碾压破碎，在碾压网6的压力作用下，支撑带7同样放生形变，在支撑带7向下进行形变的过程中，支撑带7中部的锥形孔71同样发生形变，下方的锥形口变形后被撑开，因此随着碾压的进行，锥形孔71也会打开，溢出下方的提取液，当提取液的水位下降到一定程度后便不会继续添加提取液，在提取液的作用下，细胞壁逐渐破碎，使得dna逐步裸露出来，碾压完成后，打开缓冲液储存室3的塞子33，使得缓冲液由过水孔32经由弧形孔35流入上壳体1内部并淋洒在样本上，此时碾压轮5继续旋转，加速缓冲液对样本的作用，加快dna提取效率，待提取完成后，塞上缓冲液储存室3的塞子33，关闭电机电源，倒置设备，使得碾压后的样本混合液由碾压网6向下过滤淋洒，待静置后，去上层清液分析样本的dna即可。

作为本发明的一种实施方式，所述碾压轮5两侧设置弧形漏槽51，弧形漏槽51均以传动轴4为发散中心向外发散。工作时，当缓冲液向下淋洒时，难免会出现淋洒不均匀的状况，从而导致缓冲液作用不均匀的状况出现，而弧形漏槽51可以将洒下的缓冲液打散并均匀的淋洒在样本上，使得缓冲液与样本充分接触，均匀的作用在所有样本上，有利于提高dna提取效率。

作为本发明的一种实施方式，所述下壳体2内侧底部设置有活塞板81；所述下壳体2底部一侧开设有通气孔82，该处下壳体2外侧设置有气筒83；所述气筒83内部设置有气压活塞84；所述气压活塞84顶部固接有推动杆85；所述推动杆85贯穿气筒83顶部连接到把手86底侧，且推动杆85与气筒83连接处通过螺纹连接。工作时，下壳体2内部的提取液在碾压的过程中向上溢出，待提取液水位下降后便停止提供提取液，因此在一些特殊情况下需要控制提取液供应的剂量，所以需要对提取液水位进行控制，当提取液水位过高时，可以向上旋转把手86，使得气筒83内体积增大，将下壳体2底部的空气吸入气筒83内，为维持气压平衡，下壳体2下方的活塞板81下降，进而使得提取液水位下降，当提取液水位过低时，向下旋转把手86，将气筒83内的空气挤入下壳体2下方即可顶起活塞板81，使得提取液水位上升即可。

作为本发明的一种实施方式，所述弧形孔35内部安装有挡杆34；所述挡杆34中部设置有断口，且断口处连接有弹簧，弹簧两端分别固接在挡杆34中部断口的两个断面上；所述挡杆34靠近塞子33一端外侧设置有过水槽，该过水槽为螺纹状，且过水槽另一端位置与过水孔32位置相对应；所述挡杆34两端均设置有滑动塞341，滑动塞341为磁铁材质；所述碾压轮5距离传动杆最远处轮边均设置有磁铁块52，且不同碾压轮5轮边的两块磁铁块52分别与挡杆34两端的磁铁材质滑动塞341位置相对应且磁性相吸。工作时，缓冲液的添加需要逐步少量的淋洒在样本表面，因此需要对缓冲液的淋洒进行管控，才能使得碾压轮5碾压样本过程中逐步淋洒缓冲液，正常情况下，挡杆34在中部弹簧的拉力作用下，两端的滑动塞341会紧紧贴合在过水孔32两端，阻止缓冲液通过，当碾压轮5距离传动轴4最远的轮边位于上方时，该处的磁铁块52便会对滑动塞341进行吸引，此时另一个碾压轮5距离传动轴4最远的轮边位于下方，距离挡杆34位置较远，因此在吸引力作用下，挡杆34在弧形孔35内发生移动，靠近碾压轮5的滑动塞341被碾压轮5轮边的磁铁块52吸引，挡杆中部的弹簧被拉长，滑动塞341离开该处弧形孔35，弧形孔35失去滑动塞341的阻塞，使得缓冲液从上方淋洒下来，如果此时塞子33处于打开状态，缓冲液便可以完成对样本的淋洒，由于碾压轮5为旋转对称设置，因此随着传动轴4的旋转，各自距离传动轴4最远处的磁铁块52将交替位于最上方位置，使得挡杆34两端滑动塞341交替受到吸引力作用，因此挡杆34便会在弧形孔35内来回移动，进而使得缓冲液开口随着碾压轮5的转动而进行开合，缓冲液也会逐步向下淋洒，挡杆34外层的过水槽能够帮助缓冲液流向开口处。

作为本发明的一种实施方式，所述滑动塞341横截面为正六边形，且滑动塞341所在的弧形孔35横截面为正六边形，该处弧形孔35为棱台结构，且棱台最顶端正六边形横截面面积比滑动塞341正六边形横截面面积小，棱台最底端正六边形横截面面积比滑动塞341正六边形横截面面积大。工作时，滑动塞341会随着碾压轮5的旋转而在弧形孔35内来回移动，对弧形孔35的开口依次进行阻塞和打开，正六边形的截面形状能够使得滑动塞341与该处弧形孔35的接触面均为平面接触，减小了滑动塞341向外滑动时的阻力，使得滑动塞341来回移动更加快捷，并且平面接触的方式也使得滑动塞341与该处弧形孔35的接触更为紧密，有利于滑动塞341对缓冲液开口处的密封。

作为本发明的一种实施方式，所述碾压网6底面与侧面间的夹角比支撑带7底面与支撑带7侧面之间的夹角小。工作时，碾压轮5先对碾压网6进行挤压，使得碾压网6进行形变，然后碾压网6对下方的支撑带7再进行挤压，因此碾压网6的形变量比支撑带7的形变量大，因此在碾压的过程中，如果支撑带7底面与支撑带7侧面之间的夹角较小，那么支撑带7与碾压网6在该处会形成间隙，碾压网6无法碾压到该处的样本，从而影响dna的提取，因此碾压网6底面与侧面间的夹角比支撑带7底面与支撑带7侧面之间的夹角小能够保证左右的样本都能很好的进行碾压破碎。

工作时，目前的dna提取仪器较为笨重不便携带，因此在室外环境中，提取dna样本较为复杂，尤其是各种地理和天气情况的野外环境下更是不便，很难对新鲜的样本的dna进行及时提取，本发明在保证样本dna顺利提取的前提下，对设备实现了大幅度精简，首先将缓冲液(一般为0.1m浓度的tris-cl溶液，ph8.0)放在顶部的缓冲液储存室3内，塞好塞子33，将提取液(一般为0.4浓度的naoh溶液)添加到提取液储存室8内部，将样本放置在碾压网6和支撑带7之间，架设好上壳体1、下壳体2后，将传动轴4外端的联轴器41连接到电机的电机轴上，给电机通电，电机旋转进而由传动轴4带动碾压轮5旋转，碾压轮5偏心安装在传动轴4上，当碾压轮5进行旋转后，两侧的碾压轮5会依次对下方的碾压网6进行挤压，使得碾压网6发生形变，并且对下方的样本进行碾压破碎，在碾压网6的压力作用下，支撑带7同样放生形变，在支撑带7向下进行形变的过程中，支撑带7中部的锥形孔71同样发生形变，下方的锥形口变形后被撑开，因此随着碾压的进行，锥形孔71也会打开，溢出下方的提取液，当提取液的水位下降到一定程度后便不会继续添加提取液，在提取液的作用下，细胞壁逐渐破碎，使得dna逐步裸露出来，碾压完成后，打开缓冲液储存室3的塞子33，使得缓冲液由过水孔32经由弧形孔35流入上壳体1内部并淋洒在样本上，此时碾压轮5继续旋转，加速缓冲液对样本的作用，加快dna提取效率，待提取完成后，塞上缓冲液储存室3的塞子33，关闭电机电源，倒置设备，使得碾压后的样本混合液由碾压网6向下过滤淋洒，待静置后，去上层清液分析样本的dna即可。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。