一种质粒制备所用一次性裂解袋的制作方法

1.本实用新型涉及生物技术领域，特别是一种质粒制备所用一次性裂解袋。


背景技术：

2.质粒是一类双链环状dna分子，可携带染色体以外的遗传信息。在过去的数十年中，质粒已经成为遗传学、分子生物学等领域最重要的工具，尤其是近些年来基因治疗医药领域的快速发展，质粒更是成为dna疫苗、病毒载体包装、mrna疫苗必不可少的载体工具。随着基因治疗的发展，对于质粒dna的需求将会增大，急需发展简便、省时、高产的质粒dna生产工艺。目前从大肠杆菌中分离质粒dna通常是用碱裂解法。其基本步骤是将离心收集的大肠杆菌用p1液(50mm tris+10mm edta，ph7.2)在适当的容器中重悬浮并搅拌均匀，加入等量碱性p2液(含0.1％sds和0.2％naoh混合液)搅拌数分钟后静置数分钟裂解细菌，此时桶中液体呈均匀的粘稠浅灰色胶状液，再加入等量预冷至4～10℃的p3液(用冰醋酸调节ph至5.5的3m乙酸钾液)搅拌，中和掉p2液的碱性。搅拌中在所加物质的共同作用下，使细菌染色体、细胞壁，蛋白质等大量杂质凝聚成豆花状白色絮状物，然后静止1小时尽量让上述杂质更充分地凝聚。然后过滤去除得到澄清裂解液。碱液与菌体必须在短时间内混匀，局部碱液浓度过高会破坏质粒dna的环状结构，最终影响质粒dna的质量，但是混匀时剪切力过大又会使染色体dna混入上清中，最终影响质粒dna的纯度。
3.目前实验室生产主要是通过将碱液缓慢泵入菌液中搅拌混匀碱裂解液，此方法不适用于放大生产，如果大量生产，搅拌无法短时间内将菌液与碱液混匀而导致局部碱液浓度过高，降低质粒dna质量与纯度，而且大体积搅拌使用不锈钢等罐体成本高，不易清洁容易造成交叉污染。在这种情况下，设计一种菌体碱裂解的装置在短时间内，高效地混匀碱裂解液是非常必要的。


技术实现要素：

4.针对现有技术所存在的不足，本实用新型提供一种能够将碱液与菌液均匀分成微量等分，等速同步通过管路混合，使混合更加均匀高效，同时能够降低污染风险的质粒制备所用一次性裂解袋。
5.其解决问题的技术方案如下：
6.一种质粒制备所用一次性裂解袋，包括袋体，所述袋体上端设有流体进口，用于菌液和碱液的导入，所述袋体下端设有流体出口，用于碱裂解液的导出；所述袋体内部设有用于将菌液和碱液混匀的多级分支合并管路，所述多级分支合并管路的进液端连通所述袋体的流体进口，出液端连通所述袋体的流体出口。
7.在本实用新型的一些实施方式中，所述多级分支合并管路包括若干级分支合并管路单元；各分支合并管路单元均包括若干进液分支管与一出液汇合管，各进液分支管均连通所述出液汇合管；初级分支合并管路单元的进液分支管连通袋体的流体进口，末级分支合并管路单元的出液汇合管连通袋体的流体出口，除末级外其余各级分支合并管路单元的
出液汇合管均与其下一级分支合并管路单元的进液分支管一对一连通。
8.在本实用新型的一些实施方式中，至少部分的分支合并管路单元中，其各进液分支管在并入其出液汇合管前包括若干次管路交汇。
9.在本实用新型的一些实施方式中，所述进液分支管的延伸方向呈弧形或波纹形。
10.在本实用新型的一些实施方式中，所述进液分支管的管路交汇处形成交叉结构。
11.在本实用新型的一些实施方式中，所述交叉结构的两根管道交叉处角度为90
°
。
12.在本实用新型的一些实施方式中，所述各分支合并管路单元均包括两条进液分支管，所述进液分支管与出液汇合管交汇处形成y型结构。
13.在本实用新型的一些实施方式中，所述多级分支合并管路包括初级分支合并管路单元、二级分支合并管路单元、三级分支合并管路单元、末级分支合并管路单元；所述初级分支合并管路单元、二级分支合并管路单元、三级分支合并管路单元、末级分支合并管路单元的管径比为
14.在本实用新型的一些实施方式中，所述袋体包括袋膜，所述多级分支合并管路位于袋膜内侧，通过热塑压制与袋膜连为一体。优选地，所述袋膜采用purobust膜制成。
15.在本实用新型的一些实施方式中，所述流体进口可拆卸连接有胶管，所述胶管用于将流体进口与菌液和/或碱液出口连通。
16.本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：
17.1、本实用新型提供的质粒制备所用一次性裂解袋，通过袋体内部多级分支合并管路设计将碱液与菌液均匀分成微量等分，等速同步通过管路混合，混合更加均匀，而且大量体积也可以通过并联模式均匀分成微量等分，裂解工艺放大缩小非常简便。成本低，使用便捷，不容易污染，避免各种清洁验证操作。
18.2、本实用新型提供的质粒制备所用一次性裂解袋，设计合理，结构简单，使用方便，在袋体中进行碱裂解，密封环境，避免交叉污染，实验完成后可以丢弃，易清洁，单次实验菌液体积不受限制，小试工艺数据可以直接线性放大。
附图说明
19.图1为本实用新型一实施例中质粒制备所用一次性裂解袋的剖面图。
20.图2为本实用新型一实施例中质粒制备所用一次性裂解袋的左视图。
21.图中标记：1-袋体；11-流体进口；12-流体出口；14-多级分支合并管路；141-进液分支管；142-交叉结构；143-出液汇合管；14a-初级分支合并管路单元；14b-二级分支合并管路单元；14c-三级分支合并管路单元；14d-四级分支合并管路单元；15-袋膜；16-胶管；接头-161；17-弹簧夹；18-流量计。
具体实施方式
22.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。
23.须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能
涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
24.由图1可知，本实用新型提供的质粒制备所用一次性裂解袋，包括袋体1，所述袋体1上端设有流体进口11，用于菌液和碱液的导入，所述袋体1下端设有流体出口12，用于碱裂解液的导出；所述袋体1内部设有用于将菌液和碱液混匀的多级分支合并管路14，所述多级分支合并管路14的进液端连通所述袋体的流体进口11，出液端连通所述袋体的流体出口12。
25.由图1可知，本实用新型提供的质粒制备所用一次性裂解袋，所述多级分支合并管路14包括若干级分支合并管路单元；各分支合并管路单元均包括若干进液分支管141与一出液汇合管143，各进液分支管141均连通所述出液汇合管143；初级分支合并管路单元的进液分支管141连通袋体的流体进口11，末级分支合并管路单元的出液汇合管143连通袋体的流体出口12，除末级外其余各级分支合并管路单元14的出液汇合管143均与其下一级分支合并管路单元的进液分支管141一对一连通。
26.在本实用新型的一些实施例中，至少部分的分支合并管路单元中，其各进液分支管141在并入其出液汇合管143前包括若干次管路交汇。
27.在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，所述进液分支管141的延伸方向呈弧形或波纹形；所述进液分支管141的管路交汇处形成交叉结构142，优选地，所述交叉结构142的两根管道交叉处角度为90
°
；所述各分支合并管路单元均包括两条进液分支管141，所述进液分支管141与出液汇合管143交汇处形成y型结构。
28.在本实用新型中，所述多级分支合并管路14的级数大于等于2；每级分支合并管路单元的进液分支管数量和管路交汇次数均可结合工艺要求进行调整。在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，所述多级分支合并管路14包括初级分支合并管路单元14a、二级分支合并管路单元14b、三级分支合并管路单元14c、末级分支合并管路单元14d；所述初级分支合并管路单元14a、二级分支合并管路单元14b、三级分支合并管路单元14c、末级分支合并管路单元14d的管径比为
29.在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，所述袋体1包括袋膜15，所述袋膜15四周连接围成一立体袋腔，所述多级分支合并管路14位于袋膜15内侧，通过热塑压制与袋膜15连为一体，制备简单，一体成型，管路及管径均可随工艺调整，灵活性高，生产成本低，因而可以作为一次性产品使用，实验完成后可以丢弃。优选地，所述袋膜15采用purobust膜制成。
30.在本实用新型的一些实施例中，如图1和图2所示，所述流体进口11可拆卸连接有胶管16，所述胶管16用于将流体进口11与菌液和/或碱液出口连通。优选地，所述胶管16选用硅胶管。
31.在本实用新型的一些实施例中，如图1和图2所示，所述胶管16上设有弹簧夹17，用于胶管16与所述流体进口11连接处的固定，防止使用过程中胶管16脱落，影响工艺正常进行。
32.在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，所述流体进口11连有接头161，所述接头161选自四分头、八分头或十六分头，所述流体进口11通过所述接头161与多级分支合并
管路14连接。根据流体进口的数量选择合适的接头161，便于接头161的分头总数量与多级分支合并管路14的进液分支管141的进液口总数量一致。
33.工作原理：本实用新型质粒制备所用一次性裂解袋使用时，如图1和图2所示，先将菌液与碱液分别注入储液容器a、b中，储液容器a的出液口和储液容器b的出液口分别与硅胶管16的一端连接，硅胶管16的另一端分别连接有一个八分头，采用a、b交替的形式将菌液和碱液分为16股，与袋体1上8个进液分支管连通。同时打开储液容器a的出液口和储液容器b的出液口阀门，通过流量计18控制储液容器a中的菌液与储液容器b中的碱液的流出速度，使得菌液和碱液分别进入初级分支合并管路单元14a，8股菌液和8股碱液沿着管径为1mm的8个初级交叉管路单元14a的最上端8个进液分支管141流动，然后分别在8个交叉结构142处进行第一次交汇，再分别分成两股液体继续沿着中间的进液分支管141流动，再次汇合，再分成两股液体重复上述过程一次，接着沿着最下端的8个出液汇合管143使得每两股液体汇为一股进入管径为的4个二级分支合并管路单元14b，此时液体一共为8股，每两股液体沿着4个二级分支合并管路单元14b的最上端4个进液分支管141流动，然后在4个交叉结构142处进行第一次交汇，再分别分成两股液体继续沿着下端的4个进液分支管141，经4个出液汇合管143使得每两股液体汇为一股进入管径为2mm的2个三级分支合并管路单元14c，此时液体一共为4股，每两股液体沿着2个三级分支合并管路单元14c的2个进液分支管141流动，然后分别2个经出液汇合管143使得每两股液体汇为一股进入管径为的1个末级分支合并管路单元14d，此时液体一共为两股，两股液体沿着末级分支合并管路单元14d的进液分支管141流动，经出液汇合管143汇成一股到达流体出口12，得到均匀混合的碱裂解液，用于下一工序。
34.本实用新型提供的质粒制备所用一次性裂解袋能够有效解决大量生产时搅拌无法短时间内将菌液与碱液混匀而导致局部碱液浓度过高，降低质粒dna质量与纯度，而且大体积搅拌使用不锈钢等罐体成本高，不易清洁容易造成交叉污染等问题，通过袋体内部多级分支合并管路设计将碱液与菌液均匀分成微量等分，等速同步通过管路混合，混合更加均匀，而且大量体积也可以通过并联模式均匀分成微量等分，裂解工艺放大缩小非常简便，成本低，使用便捷，不容易污染，具有高度产业利用价值。
35.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。