集核酸抽提、核酸擴(kuò)增及在線檢測為一體的微流控芯片的研制.pdf

1、微流控芯片(Microfluidic Chip)分析是微全分析系統(tǒng)(Miniaturized Total Analysis Systems，MTAS)或芯片實(shí)驗(yàn)室(Lab Chip)領(lǐng)域中的重要組成部分，其最終目標(biāo)是在一塊很小的芯片上實(shí)現(xiàn)分析實(shí)驗(yàn)室的所有操作，包括取樣、試樣引入、樣品前處理、反應(yīng)、產(chǎn)物分離和檢測等。微芯片上基因分析的研究是目前微流控芯片分析系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)的重要研究方向之一，其目的就是有效地實(shí)現(xiàn)“樣品進(jìn)-結(jié)果出”的目標(biāo)。本論文

2、的研究內(nèi)容即是進(jìn)行基于微流控芯片的核酸純化、在線擴(kuò)增及產(chǎn)物在線檢測的研究。
　　 第一章詳細(xì)綜述了目前微流控芯片核酸抽提及其與后續(xù)基因分析單元相整合的研究進(jìn)展。全面系統(tǒng)地介紹了目前應(yīng)用于芯片核酸抽提的各種方法、芯片上的PCR擴(kuò)增及等溫?cái)U(kuò)增，以及各功能單元的整合。
　　 在第二章的工作中，發(fā)展了一種基于玻璃的核酸抽提方法。利用玻璃的主要成分為二氧化硅這個特性，使核酸在高鹽低pH環(huán)境中結(jié)合于玻璃表面，并在低鹽環(huán)境中被洗脫。除

3、了對商品化的λDNA進(jìn)行純化研究之外，還對諸如全血及細(xì)胞懸液之類的復(fù)雜生物樣品進(jìn)行了核酸抽提，并將該方法與商品化的微量DNA抽提試劑盒進(jìn)行比較，考察了玻璃固相萃取柱的抽提能力。結(jié)果顯示，該系統(tǒng)能夠成功提取1μL全血、3200個細(xì)胞中的基因組DNA。該方法具有加工簡單、純化效果卓越、易于與其他分析單元相整合等優(yōu)點(diǎn)。
　　 第三章探討了將核酸抽提與等溫?cái)U(kuò)增相整合的可行性，優(yōu)化了擴(kuò)增反應(yīng)室的結(jié)構(gòu)，考察了洗脫液與擴(kuò)增試劑的混合效果。

4、r>　　 第四章的工作是在第二章和第三章工作的基礎(chǔ)上，首次提出了一種基于玻璃徼流控芯片的整合基因分析系統(tǒng)，研制了集核酸抽提、環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增及在線分析的整合芯片。直接利用玻璃的特性進(jìn)行核酸抽提純化，并采用擴(kuò)增效率極高、且不需要熱循環(huán)的環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增作為核酸擴(kuò)增方法。優(yōu)化雙鏈DNA插入性熒光染料的工作濃度，并考察了在線檢測的可行性。最后將核酸抽提與環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增與在線檢測相整合，簡單高效地實(shí)現(xiàn)了整合的基因分析。以商品化的λDNA為樣品，考