[发明专利]一种细胞核提取系统及方法

说明书

本发明涉及一种细胞核提取系统及方法，所述系统包括裂解液进给系统、温控系统、针/刀阵列及细胞核提取系统，其中，所述针/刀阵列及细胞核提取系统包括针/刀阵列和细胞核提取装置，所述针/刀阵列用于对样品进行切割裂碎，所述细胞核提取装置用于提取裂解了的细胞核；所述裂解液进给系统用于对样品进行裂解液供给；所述温控系统用于对被裂解样品的温度进行控制。本发明克服了现有手工切剁植物组织制备植物细胞核方法的不足，提供了一种植物细胞核自动提取装置，能够实现自动化操作且样品前处理过程能够恒温。

技术领域

本发明涉及植物细胞核检测技术领域，具体涉及一种细胞核提取系统及方法。

背景技术

流式细胞术是一种能够对液流中的细胞或其他微粒进行多参数快速分析和分选的技术。它的工作原理是：在一定压力下，细胞随鞘液从样品管通过喷嘴进入分选仓，通过激光光束时使激光发生散射和折射，由前向散射光(FSC，Forward Scatter)和侧向散射光(SSC，Side Scatter)检测器把散射光信号转换成电信号，同时细胞所携带的荧光染料被激发后所发出的荧光由滤波片收集。不同颜色的荧光被双色反光镜转向不同的光电倍增管检测器，经放大后的荧光信号和散射光信号一起通过数据化处理，并据此进行细胞的比对、分析及分选。目前，利用流式细胞仪检测植物细胞核DNA含量和倍性分析已成为其在植物学中最主要的应用，占全部应用的80％以上，对描述物种特征及入侵、植物分类学、逆境植物学、植物病理学以及植物遗传育种研究都十分重要。

流式细胞仪一经问世，就在血液学、免疫学、肿瘤学、分子生物学和细胞生物学等学科的基础研究及临床检验中得到了广泛应用。但在植物学研究领域中，由于植物细胞不同于动物及微生物的特殊结构，使得流式细胞仪在植物科学中的应用滞后于其它学科。植物细胞(如细胞壁、中央液泡、叶绿体等)复杂结构以及次生代谢产物等特殊成分，使得样品再进行流式细胞术前需要复杂的前处理。制备动物细胞悬浮液常用的酶解法、网搓法、研磨法等，应用到植物细胞上都无法得到较好的提取效果，这限制了流式细胞术在植物细胞分析领域中的应用。直至1983年Galbraith以刀片代替酶解的方式裂解细胞，流式细胞仪才真正开始应用于植物科学研究。以刀片方式裂解细胞制备完整的植物细胞核是利用流式细胞仪进行植物学实验并取得成功的关键，其步骤很是繁琐，一般是采用双面刀片在培养皿中的解离液中把植物组织手工切剁，经过过滤、离心等步骤得到细胞核，然后染色、上机测试。

然而，手工切剁植物组织制备植物细胞核的方法，有很多弊端。首先，制备结果因人而异，相同的条件下，有人可以切出高质量的细胞核，而有些人切出的全部变成细胞碎片，这是因为每个人对使用刀片的程度和时间不好把控。其次，温度不能精确控制，植物细胞核对外界温度敏感，提取的植物细胞放入在0-4度冰箱，几个甚至十几个小时后，大部分仍然可以保持完整，但如果放到常温下，即使1小时，细胞核破损率达到一半以上。再次，解离出的细胞核不能被随时移走，在后来切剁的过程中被切破，导致得到的细胞核破碎率较高。最后，样品前处理耗时耗力，以较快的样品前处理速度，平均也需要10-20分钟才可以处理一个样品，极大地影响了仪器的检测效率，对一些特殊的植物或植物部位，如松针、种子和花粉等的剁碎过程又非常困难。

此外，通常解离液中含有EDTA、β-巯基乙醇等化学物质，对皮肤、眼睛、呼吸道有刺激作用，危害操作人员的健康。另外，常年高强度的切剁动作，也会使操作人员患上了职业病---手腕、肩周、颈椎疼痛。

针对手动提取植物细胞核存在种种弊端，面向植物细胞核提取的需求，急需设计一种新的植物细胞核自动提取装置，克服手动切剁提取的弊端，使得流式细胞仪更好的服务于植物学研究，促进其在更大范围的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种植物细胞核提取装置，使得植物细胞核提取能够实现自动化，使得流式细胞仪更好地服务于植物学研究，促进其在更大范围的应用。

本发明首先提出一种细胞核提取系统，所述系统包括裂解液进给系统、温控系统、针/刀阵列及细胞核提取系统，其中，