[實用新型]一種用于PCR產物分析的功能化微流控芯片

有效

• 申請號: 200720058175.3
• 申請日: 2007-10-12
• 公開（公告）號: CN201096777Y
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 劉大漁
• 申請（專利權）人: 廣州陽普醫療科技股份有限公司
• 主分類號: G01N33/48
• 分類號: G01N33/48;C12Q1/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 李衛東;裘暉

技術領域

本實用新型涉及一種微流控芯片，特別涉及了一種用于PCR產物分析的功能化微流控芯片。

背景技術

聚合酶鏈反應(PCR)是DNA研究中應用最為廣泛的技術手段之一，通過該技術可以將模板DNA拷貝放大10⁶倍以上以滿足分析需要。PCR產物成分是擴增后的DNA片段，溶解于高離子強度的PCR緩沖液中，氯離子是主要離子組份。微流控芯片是實現微流控技術的主要平臺，是指在芯片上集成系列操作單元，以可控流體經微通道網絡貫穿于整個系統實現芯片操作。芯片毛細管電泳是微流控芯片的一種重要單元操作技術，該技術可以在微流控芯片平臺上快速高效地分離DNA片段。傳統的十字架式通道結構微流控電泳芯片的樣品進樣量很少，雖然因為進樣區帶狹窄而獲得高分離度，但卻因進樣量少不利于微流控芯片電泳檢測靈敏度的進一步提高。在傳統區帶篩分電泳分離條件下，雖然增加芯片有效進樣區帶長度可以提高進樣量，但因為導致分離度下降而不具備實際應用價值。

發明內容

為了解決上述現有技術的不足之處，本實用新型的目的在于提供一種用于PCR產物分析的功能化微流控芯片，該芯片在結構上具有顯著加長的有效進樣通道，集成了等速電泳預濃縮和篩分電泳分離功能。

本實用新型的目的通過下述技術方案實現：一種用于PCR產物分析的功能化微流控芯片，集成PCR產物等速電泳預濃縮和篩分電泳分離功能，該芯片由有4個儲液池、分離通道和進樣通道組成，其特征在于，所述的儲液池分別為緩沖液池、緩沖液廢液池、進樣廢液池和樣品池，分離通道兩端分別連接緩沖液池和緩沖液廢液池，進樣通道兩端分別連接樣品池和進樣廢液池；分離通道和進樣通道重疊區域為有效進樣通道。

為了更好地實現本實用新型，所述有效進樣通道的長度范圍是0.5～20厘米。

所述樣品池和進樣廢液池位于分離通道的同側或異側。

所述用于PCR產物分析的功能化微流控芯片的材料可以為硅、石英、玻璃、塑料，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、硅膠如聚二甲基硅氧烷(PDMS)等，芯片通道內表面可以是修飾或未修飾過的。

本實用新型的功能化微流控芯片用于PCR產物分析時置于芯片分析儀中使用。芯片分析儀包括高壓電源、檢測器、數據采集和處理系統。高壓電源通過電極與芯片儲液池連接，輸出電壓由程序控制作用于芯片兩個儲液池之間通道。在該功能化微流控芯片上增加有效進樣通道長度可以有效提高DNA片段檢測靈敏度又不損失分離度，利用等速電泳對該區間內樣品區帶進行壓縮實現預濃縮，繼而篩分電泳分離DNA片段。

本實用新型與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：

本實用新型具有靈敏和快速分析的優勢，能夠通過提高檢測靈敏度有效減少PCR反應時間。與傳統十字架式微流控電泳芯片結構相比較，本實用新型功能化微流控芯片通過加長有效進樣區帶提高了進樣量，等速電泳預濃縮將PCR產物壓縮為狹窄區帶繼而篩分電泳分離，在顯著提高檢測靈敏度的同時不損失分離度。與傳統等速電泳和篩分電泳集成微流控芯片結構相比較，本實用新型的功能化微流控芯片減少一個緩沖液池，控制上相應地減少一個電極。

附圖說明

圖1為本實用新型的功能化微流控芯片結構示意圖。

圖2為本實用新型的功能化微流控芯片另一結構示意圖。

圖3為本發明的功能化微流控芯片分析PCR產物的電泳圖譜。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。

實施例1

采用玻璃材質的功能化微流控芯片構型如圖1所示，功能化微流控芯片有4個儲液池、分離通道和進樣通道組成，4個儲液池分別是緩沖液池1、緩沖液廢液池2、樣品池3和進樣廢液池4。樣品池3和進樣廢液池4位于分離通道的同側。分離通道和進樣通道重疊區域為有效進樣通道。芯片通道尺寸為寬度50μm，深度20μm，有效進樣通道長1.9cm，有效進樣通道的寬度50μm。芯片通道內表面用線性聚丙烯酰胺進行修飾。利用此芯片分析一個120堿基對的PCR產物，并以DL2000?DNA標準樣品作為內參照。緩沖液含有20mMMOPS做為尾隨電介質，以及40mM咪唑，1μmol/L?SYBR?Green作為插入式標記染料和2％羥丙甲級纖維素作為DNA篩分介質。DNA標準樣品包含100、250、500、750、1000、2000bp片段。采用激光誘導熒光檢測，得到的電泳圖譜如圖3所示，包括PCR產物與DNA標準樣品在內的所有片段均得到基線分離，圖中所標注數字為DNA標準樣品的堿基對數目。