[發(fā)明專利]使用固態(tài)pH傳感器的qPCR

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780052692.2
• 申請日: 2007-03-02
• 公開（公告）號: CN101743319A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設計）人: C·圖馬佐;S·普魯修撒曼
• 申請（專利權）人: DNA電子有限公司
• 主分類號: C12Q1/68
• 分類號: C12Q1/68;G01N27/414
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權代理有限公司 11283
• 代理人: 周建秋;王鳳桐

1.一種監(jiān)測樣品中核酸擴增的方法，所述樣品含有當樣品中存在目標 序列的情況下用于擴增該目標序列的核酸擴增緩沖混合物，其特征在于，所 述監(jiān)測包括檢測在目標序列的存在下當擴增開始超過所述樣品的緩沖能力 能夠被克服的循環(huán)數(shù)閾值時由于質(zhì)子釋放而產(chǎn)生的pH值的變化，所述檢測 使用了傳感裝置，該傳感裝置包括具有傳感表面的離子敏感場效應晶體管和 用于檢測來自離子敏感場效應晶體管的電子輸出信號的設備，所述傳感表面 暴露于所述樣品并且被配置成能夠響應所述晶體管表面的pH值變化而產(chǎn)生 電子輸出信號。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述核酸擴增為聚合酶鏈式反 應擴增。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其中，所述離子敏感場效應晶體 管具有氮化硅層。

4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中，所述氮化硅層上設置有DNA聚 合酶連接層。

5.根據(jù)權利要求1-4中的任意一項所述的方法，其中，使用了參比電 極。

6.根據(jù)權利要求1-5中的任意一項所述的方法，其中，將用于擴增的 目標核酸捕獲于珠子上并且所述核酸擴增發(fā)生在臨近所述離子敏感場效應 晶體管的傳感表面的珠子上。

7.根據(jù)權利要求1-5中的任意一項所述的方法，其中，用于擴增的目 標核酸通過固定在所述離子敏感場效應晶體管上的探針而被捕獲。

8.根據(jù)前述任意一項權利要求所述的方法，其中，所述離子敏感場效 應晶體管的傳感表面暴露于位于體積為1pl至約10μl的低體積反應室中的所 述樣品。

9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中，所述反應室位于微流體設備中， 該微流體設備還包括含有所述離子敏感場效應晶體管的一個或多個同樣的 室，由此能夠?qū)Χ嘤谝粋€樣品中的核酸擴增同時進行監(jiān)測。

10.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中，所述反應室位于芯片上，該芯 片包括位于芯片上的電阻加熱元件和溫度傳感器，由此能夠?qū)λ鍪疫M行加 熱和冷卻以用于PCR熱循環(huán)。

11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中，所述芯片還包括位于芯片上 的溫度控制電路。

12.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中，使用于PCR監(jiān)測的所述樣品 流過微流體設備的通道或室并且使所述樣品在流動時連續(xù)地流經(jīng)不同的溫 度，從而實現(xiàn)PCR的熱循環(huán)。

13.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中，使所述樣品流經(jīng)連續(xù)地通過 適用于所述熱循環(huán)的不同溫度區(qū)的室或通道。

14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中，使所述樣品流經(jīng)連續(xù)地通過 設置在所述微流體設備基底的不同溫度區(qū)的通道，所述溫度區(qū)適用于沿著通 道連續(xù)重復的變性、引物退火和引物延伸的PCR階段。

15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中，為了感應沿著所述通道的不 同位置處的樣品的pH值的變化，使用多于一個的離子敏感場效應晶體管。

16.根據(jù)權利要求12或13所述的方法，其中，為了進行熱循環(huán)，所述 樣品在微室中在需要的溫度區(qū)之間來回地移動，并且所述離子敏感場效應晶 體管設置在所述室的壁上。

17.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述核酸擴增為等溫的核酸擴 增。

18.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，該方法是通過監(jiān)測核酸擴增來 檢測目標核酸的方法，其中在所述緩沖能力被克服時產(chǎn)生的pH的變化的檢 測與所述目標核酸的檢測有關。

19.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，用以達到所述循環(huán)數(shù)閥值的擴 增的循環(huán)數(shù)用于定量所述樣品中存在的目標序列的量。

20.一種用于監(jiān)控樣品中核酸擴增的傳感裝置，其中，該裝置包括整合 有設置用于加熱樣品的一個或多個加熱元件的硅基質(zhì)以及用于檢測樣品pH 的一個或多個離子敏感場效應晶體管。