基于高通量DNA測序的微流控芯片設計和研制.pdf

1、第二代測序技術(shù)具有大量并行分析DNA序列信息的能力。一次測序反應可以同時獲得數(shù)十萬至數(shù)十億條DNA片段上堿基信息，一次測序過程可以獲得數(shù)十億至數(shù)千億堿基序列。商用二代測序儀的主要代表包括：Roche公司的基于并行焦磷酸測序的454平臺、Illumina公司基于在片合成測序的Solexa平臺和Life Technologies公司的基于在片連接測序的SOLiD平臺。國內(nèi)東南大學提出了基于硫代堿基的往復式合成測序方法和基于組合熒光標記的連接

2、測序方法，并研發(fā)出AG-100高通量基因測序系統(tǒng)。本文基于AG-100高通量測序平臺設計了一種新的微流控測序芯片。該芯片以玻片和覆蓋聚丙烯酸酯涂層的PE膜為材料，聚丙烯酸酯PE膜通過特定工藝塑形加工成聚丙烯酸酯墊片；通過設計和制備芯片組裝模具，構(gòu)建玻片-聚丙烯酸酯墊片-玻片三層結(jié)構(gòu)的八流道微流控芯片；芯片經(jīng)過熱壓法完成各層之間的粘接鍵合，制備出芯片的成品；芯片流道內(nèi)表面進行氨基化修飾，以固定待測序的磁珠文庫，把芯片安裝在AG-100測序

3、平臺上可完成測序過程。具體研究工作包括：
　　 (1)根據(jù)AG-100測序平臺，設計了高通量DNA測序的微流控芯片；應用流體動力學分析軟件，對微流道的尺寸進行優(yōu)化分析，并確定微流道尺寸；
　　 (2)研究了基于高通量DNA測序的微流控芯片內(nèi)表面的氨基修飾方法，利用XPS檢測玻璃表面的氨基密度，通過正交試驗進行實驗參數(shù)的優(yōu)化；
　　 (3)發(fā)展了一種基于粘接鍵合的微流控芯片的低溫鍵合方法，制備出玻片/聚丙烯酸酯墊片

4、/玻片三層結(jié)構(gòu)的八流道微流控芯片，并且用正交試驗法優(yōu)化鍵合過程中的設置參數(shù)；
　　 (4)研究了基于高通量DNA測序的miRNA文庫制備方法，并把測序文庫固定在微流控芯片中。該方法可有效解決現(xiàn)有用于AG-100高通量測序平臺文庫制備方法中接頭自連比例高的問題；
　　 (5)設計了基于多樣本的高通量DNA測序微流道芯片，提出了在微流道芯片的上層玻片上制備若干樣本加入孔的方案，并進行了多加樣孔芯片的加工，探討了多測序樣本的加