[發明專利]一種基于微流控芯片的快速多通量提取血液樣本DNA的方法

有效

• 申請號: 201410768138.6
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN105734045B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 秦建華;蘇文濤;姜雷;李艷峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C12N15/10
• 分類號: C12N15/10
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

1.一種基于微流控芯片的快速多通量提取血液樣本DNA的方法，其特征在于,采用微流控芯片，按照以下步驟進行：

(A)引入血液樣本；

(B)引入用于DNA純化的超順硅珠；

(C)通入細胞裂解液對引入的細胞樣品進行裂解，得到含核酸物質的細胞裂解液；

(D)從細胞裂解液中提取純化DNA；

所述微流控芯片，利用集成有氣動泵閥的微流控芯片作為平臺，通過操作氣動微閥控制下述內容之一或其組合：樣品的引入、樣品的混合及核酸樣品的收集；

所述微流控芯片為4層膜結構，分別為液路層、氣路控制層、和磁鐵控制層和玻璃基底層四部分；所述氣路控制層位于液路層下方，所述基底層位于氣路控制層下方；所述磁鐵控制層位于基底層下方；

所述液路層包括上樣緩沖液、磁珠、清洗液、DNA洗脫液入口，液體通道，流通池，樣品池，儲液池，儲樣池，DNA收集池，廢液池，加入樣品池的樣品進入儲樣池；加入上樣緩沖液、磁珠、清洗液、DNA洗脫液入口的液體在流通池產生的負壓下，經液體通道進入儲液池，與儲樣池的樣品混合進入DNA收集池，廢液池收集每一步產生的多余液體；

所述的氣路控制層含有14個氣閥，所述氣閥由進氣口、氣體通道、氣動微閥構成；氣動微閥分別位于液體通道和儲液池下方通過氣動微閥控制液體通道的開關；

所述的磁鐵控制層含有磁鐵放置區域，磁鐵放置區域的位置與儲液池和儲樣池相對應；

所述的氣動微閥由液路層1a和氣路控制層1b之間的PDMS薄膜構成；液路層1a和氣路控制層1b之間只通過氣動微閥相聯系，二者內部并不連通；

所述的14個氣閥，具體分布和描述如下：

1#氣閥，2#氣閥，3#氣閥，4#氣閥和6#氣閥具1個呈細長方形的氣動微閥，1#氣閥，2#氣閥，3#氣閥，4#氣閥的氣動微閥位于上樣緩沖液、磁珠、清洗液、DNA洗脫液入口的液體通道下方、6#氣閥的氣動微閥位于流通池的液體通道下方，控制相應液體通道開關；

7#氣閥,8#氣閥,10#氣閥,12#氣閥,13#氣閥,14#氣閥具4個呈細長方形的氣動微閥，氣動微閥分別位于四個混合區域的液體通道下方，可同時控制四個混合區域的液體通道開關，其中7#氣閥控制進入儲液池前的液體通道，8#氣閥控制樣品池至儲樣池之間的液體通道，10#氣閥控制儲液池至儲樣池之間的液體通道，12#氣閥控制儲樣池至DNA收集池之間的液體通道，13#氣閥控制儲液池至廢液池之間的液體通道，14#氣閥控制儲樣池至廢液池之間的液體通道；

5#氣閥具1個呈圓形的氣動微閥，位于流通池的下方，產生負壓提供液體在液體通道中流動的動力；

9#氣閥和11#氣閥具4個呈正方形的氣動微閥，氣動微閥分別位于四個混合區域儲液池、儲樣池的下方，控制液體進出儲液池和儲樣池。

2.按照權利要求1所述的基于微流控芯片的快速多通量提取血液樣本DNA的方法，其特征在于操作步驟A，血液樣本的引入的具體過程包括：樣品池4加血液樣本，氣動泵閥在8#氣閥16和11#氣閥19進氣口抽氣，血液樣本進入儲樣池6。

3.按照權利要求1所述的基于微流控芯片的快速多通量提取血液樣本DNA的方法，其特征在于操作步驟B和C中超順硅珠和細胞裂解液引入的具體過程包括：在上樣緩沖液、磁珠、清洗液、DNA洗脫液入口1加入超順硅珠和細胞裂解液，開動氣動泵閥在7#氣閥15和9#氣閥17進氣口抽氣，超順硅珠細胞裂解液進入儲液池5，開動氣動泵閥在10#氣閥18和11#氣閥19進氣口抽氣，超順硅珠細胞裂解液進入儲樣池6，與血液樣本混合。

4.按照權利要求1所述的基于微流控芯片的快速多通量提取血液樣本DNA的方法，其特征在于所述操作步驟D中進行血液樣本DNA的純化，具體過程為：在磁鐵放置區域28放置磁鐵，以固定超順硅珠，在上樣緩沖液、磁珠、清洗液、DNA洗脫液入口1加入樣品清洗液，樣品洗脫液，開動氣動泵閥在7#氣閥15和9#氣閥17進氣口抽氣，超順硅珠細胞裂解液進入儲液池5，開動氣動泵閥在10#氣閥18和11#氣閥19進氣口抽氣，樣品清洗液，樣品洗脫液進入儲樣池6，完成血液樣本DNA純化過程，最后氣動微閥在進氣口9#氣閥17和11#氣閥19進氣口進氣，進氣口10#氣閥18和12#氣閥20進氣口抽氣，收集含有純化核酸的洗脫液到DNA收集池7。