[发明专利]一种喷雾型的游离DNA样本保存管及应用

说明书

本发明涉及一种喷雾型的游离DNA样本保存管及其在血液游离DNA保存方面的应用。本发明使用PET材质的cfDNA样本保存管，并且内壁上附着专门设计的保存剂。本发明的cfDNA样本保存管解决了PET管保水性能差的缺点，大大延长样本保存管的保质期，且有利于采集的体液样本与cfDNA保护剂充分混匀，有效抑制体液样本中的核酸酶，稳定其中的cfDNA，效避免样本中有核细胞基因组DNA的释放。

技术领域

本发明主要涉及生物材料保存装置领域，具体涉及一种喷雾型的游离DNA样本保存管及其在血液游离DNA保存方面的应用。

背景技术

循环游离DNA(Circulating cell free DNA，cfDNA)是存在于人体体液（包括外周血、胸腹水、脑脊液等）中的一种胞外DNA，主要来源于凋亡细胞。研究发现，肿瘤细胞和孕妇体内的胎儿都向体液中释放游离DNA。而且，随着对恶性肿瘤精确诊治要求的不断提高，以循环游离DNA(cfDNA)为代表的液态活检(liquid biopsy)技术近年来成为国内外研究热点。近年来，体液特别是外周血中的cfDNA在临床上的应用越来越多，成为肿瘤筛查诊断和无创产前基因检测的重要标志物。目前，在产前诊断中，主要通过检测孕妇外周血中来自胎儿的游离DNA进行无创产前遗传病诊断和分型；在肿瘤液态活检中，主要通过检测患者外周血中来自肿瘤细胞的游离DNA进行肿瘤早期筛查、动态检测、耐药基因突变分析、肿瘤异质性及复发风险评估等。但是，cfDNA应用于临床诊断中面临的一个关键问题是来自胎儿或者肿瘤细胞的游离DNA数量通常不到循环cfDNA总量的10%，并且cfDNA半衰期短，极易被体液中的核酸酶降解。此外，体液中有核细胞（如外周血中的白细胞）破裂也会导致基因组DNA（genomic DNA, gDNA）释放进入到体液样本中，造成巨大的背景噪音，严重影响检测结果的准确性和灵敏度。因此，为了保证cfDNA的完整性和防止它们受gDNA的污染，采样后及时利用超高速离心分离血浆并及时分离提取或冻存是最直接有效的保存 cfDNA的方法。但是实际样本的采集通常要在资源有限的条件下开展，往往不具备高速离心和冷冻保存的条件，立即处理血液进行冷冻保存通常是不可能的，样本通常都是被运送到二级分析中心进行处理和分析，因此，游离核酸样本采集保存管应运而生。

目前商业化的游离核酸采集保存管生产企业主要包括海外生产企业美国Streck公司、加拿大Norgen公司、瑞士罗氏公司等，国内也有100多家真空采血管生产企业，包括康为世纪、康健、阳普、诺唯赞等公司。但是市场上的游离DNA保存管通常都为玻璃管，并且保存液都是以液体形式存在的。保存液以液体形式存在的优点是有利于采样管中保存液和体液样本充分混匀，采用玻璃管作为材质是因为玻璃管的保水性优于其它材质。但是玻璃管运输不便，在运输过程中容易破碎，造成样品浪费及环境污染，因此，近些年来PET材质由于质量轻、耐压、不易碎、便于运输等优点，逐渐替代玻璃管被临床医疗广泛采用。但是PET材质的保存管密封性和保水性较差，PET管结合大体积液体保存液（约1ml）制成的PET体液样本保存管，室温放置过程中，保存管内的保存液逐渐挥发，数月后，溶液基质（如水分）即挥发殆尽，在管底形成保存液中有效组分的结晶物。这类保存管在使用过程中，加入血液等体液以后，按照常规使用操作流程进行颠倒混匀，结晶状的成分不易溶解完全，增加了使用过程中的操作难度，样本保存效果也会受到影响。而且，由于不同保存期的保存管中残留的保存液体积不同，造成采血后不同样本管中样本溶液总体积高高低低各不相同，后续按照固定操作流程进行取样处理时，实际取样一致性无法得到保证，进而造成样本检测结果的稳定性无法有效保证。此外，样本保存液基质挥发，采样后样本溶液总体积变小，样本溶液中有效保存成分浓度变高，溶液渗透压发生改变，可能会引起样本中的细胞破裂，导致gDNA释放，造成基因组核酸污染。

为了解决以上这些问题，本发明提供一种PET材质的游离DNA样本采集保存管，经过优化的保存剂以雾化形式附着于管壁，解决了PET管保水性能差的缺点，大大延长样本保存管的保质期，又有利于采集的体液样本与游离DNA保护剂充分混匀，采集后样本溶液总体积基本一致；而为在PET管中雾化使用而特别设计优化的保存剂能有效抑制体液样本中的核酸酶，稳定其中的cfDNA，并有效避免样本中有核细胞基因组DNA的释放，减少基因组DNA背景噪音。