[發明專利]集成電化學檢測技術的定量PCR微流控芯片一體化裝置

無效

• 申請號: 201210013323.5
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102559488A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 劉愛林;陳偉;林新華
• 申請（專利權）人: 福建醫科大學
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34;C12Q1/68
• 代理公司: 福州智理專利代理有限公司 35208
• 代理人: 王義星

技術領域

本發明屬于一種集成電化學檢測的定量PCR微流控芯片一體化裝置，具體地說，是將電化學檢測技術與PCR技術集成在微流控芯片系統中，發揮一體化、多功能的優勢，該微流控芯片適用于各種基因診斷檢測和實驗室使用，屬于生物檢測技術領域。

背景技術

聚合酶鏈式反應（英文全稱：Polymerase?Chain?Reaction，簡稱PCR）是體外酶促合成特異DNA片段的一種方法具有特異性強、靈敏度高、操作簡便、省時等特點。?PCR由高溫變性、低溫退火（復性）及適溫延伸三個基本反應步驟組成一個周期，進行多次循環。每完成一個循環僅需幾分鐘左右，約2-4小時就能將待擴目的基因得以迅速擴增放大約為10⁹個拷貝，它不僅可用于基因分離、克隆和核酸序列分析等基礎研究，還可用于遺傳疾病、腫瘤等重大疾病的診斷。PCR技術是生物醫學領域中的一項革命性創舉和里程碑。?

?微流控芯片技術是目前分析科學的研究前沿熱點之一。微流控芯片技術是將實驗室整個分析過程如樣品處理、樣品過濾、樣品分離以至樣品檢測等集成在一小塊芯片上進行，可以實現整個分析過程的自動化和微型化。

微流控芯片領域中一個重要的熱點就是研究微流控芯片中PCR集成技術。目前，集成PCR微流控芯片技術一般是僅僅設計PCR技術在微流控芯片中完成，PCR微流控芯片為現有技術，但它缺少實時定量檢測技術，限制了集成PCR微流控芯片的應用范圍。因此，實現定量檢測技術與PCR微流控芯片的集成，可進一步拓寬PCR微流控芯片的應用研究領域，同時這種方法避免了PCR產物分析時的電泳及染色過程，所以更為快捷、簡便和靈敏。

發明內容

本發明目的是提供一種集成電化學檢測技術的定量PCR微流控芯片一體化裝置。

本發明的目的在于還提供一種操作簡便、實時定量或定量的集成電化學檢測技術PCR微流控芯片一體化裝置的PCR反應物檢測方法。

本發明的目的是這樣實現的，所述的一種集成電化學檢測技術的定量PCR微流控芯片一體化裝置，包括固定底座、三個獨立的恒溫器，一個PCR微流控芯片和電化學檢測器，其特征是在固定底座上制作有三個獨立的恒溫器，三個獨立的恒溫器分別為低溫退火恒溫器、適溫延伸恒溫器和高溫變性恒溫器，所述的低溫退火恒溫器、適溫延伸恒溫器和高溫變性恒溫器是依序并排設置的，所述的低溫退火恒溫器、適溫延伸恒溫器和高溫變性恒溫器上分別形成有可精確控制溫度的低溫退火區、適溫延伸區和高溫變性區的三個溫度區，在低溫退火區、適溫延伸區和高溫變性區分別具有三個基本PCR反應步驟所需的溫度，在上述三個獨立的恒溫器的上方放置有PCR微流控芯片，在PCR微流控芯片內分布有擴增反應管，擴增反應管有PCR反應進液口、PCR反應擴增后出液口和DNA擴增反應管，PCR反應進液口位于高溫變性區內且與微型注射泵連接，擴增反應管依次穿過高溫變性區、適溫延伸區和低溫退火區，擴增反應管作為PCR微流控芯片中的PCR擴增反應區，在適溫延伸區的DNA擴增反應管中設置有電化學檢測器，PCR微流控芯片中的PCR反應能在低溫退火區、適溫延伸區和高溫變性區中實現；PCR微流控芯片中各PCR反應的高溫變性區、適溫延伸區和低溫退火區相應與控制解鏈、延伸和退火的三個恒溫器位置相對應；所述適溫延伸區的電化學檢測器檢測PCR反應擴增過程中DNA電化學雜交指示劑變化量，間接反應PCR反應后擴增產物的量，實現PCR反應擴增物的定量檢測。微流控芯片中集成的電化學檢測電極，用于目的基因擴增數目的檢測。

所述的集成電化學檢測技術的定量PCR微流控芯片一體化裝置，其特點為所述的三個獨立的恒溫器是由銅、鋁或不銹鋼材料制成的微型長方形的恒溫器。

所述的集成電化學檢測技術的定量PCR微流控芯片一體化裝置，其特點為DNA擴增管的管道設置長度和管道內流體所設置的流速能控制PCR反應液在各個溫度區的時間和周期循環次。

所述的集成電化學檢測技術的定量PCR微流控芯片一體化裝置，其特點為所述的電化學檢測器包括工作電極、對電極和參比電極。