[發(fā)明專利]一種微流控芯片及利用微流控芯片的核酸提取純化方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410770871.1 | 申請日： | 2014-12-11 |
| 公開（公告）號： | CN105733923B | 公開（公告）日： | 2018-06-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 秦建華;蘇文濤;姜雷;李艷峰 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所 |
| 主分類號： | C12M1/00 | 分類號： | C12M1/00;C12N15/10 |
| 代理公司： | 沈陽晨創(chuàng)科技專利代理有限責(zé)任公司 21001 | 代理人： | 張晨 |
| 地址： | 116023 *** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 微流控芯片 核酸提取 磁鐵控制 氣體控制 提取純化 基底層 核酸 液路 操作程序 核酸純化 核酸物質(zhì) 混合樣品 氣路控制 時空分辨 玻璃基 超順磁 膜結(jié)構(gòu) 引入 硅珠 清洗 優(yōu)化 | ||
本發(fā)明提供一種微流控芯片及利用微流控芯片的核酸提取純化方法。所述微流控芯片為4層膜結(jié)構(gòu)，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；所述氣體控制層位于液路層下方，所述基底層位于氣體控制層下方；所述磁鐵控制層位于基底層下方；該方法采用上述微流控芯片按照如下步驟進(jìn)行：A、引入目的樣品；B、引入用于核酸純化的超順磁硅珠；C、從混合樣品中提取純化核酸。本發(fā)明通過將樣品的進(jìn)入、非核酸物質(zhì)清洗及核酸的收集純化集中到一個微流控芯片上，優(yōu)化了核酸提取純化流程，極大的提高了提取純化的效率，簡化人為操作程序，并且實現(xiàn)了傳統(tǒng)方法難以實現(xiàn)的時空分辨信息，取得了較好的核酸提取純化效果。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及核酸提取與純化領(lǐng)域，尤其涉及一種微流控芯片及利用微流控芯片的核酸提取純化方法。
背景技術(shù)
生物大分子核糖核酸的分離與純化技術(shù)是進(jìn)行分子生物學(xué)各方面研究的基礎(chǔ)，是生命科學(xué)研究與應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)。核酸樣品制備的效率和質(zhì)量，將直接影響后續(xù)實驗的結(jié)果。目前實驗室通常采用的提取方法存在諸多缺點：如酚/氯仿提取法和離心柱法，需要多部離心，對外界設(shè)備的要求比較高，也容易造成樣品流失；而使用有機(jī)溶劑也會造成環(huán)境污染，危害操作者身體健康；耗時繁瑣的提取步驟也降低了核酸檢測的速度。因此，開發(fā)集成化、無需離心操作、試劑消耗少及分析時間短的核酸純化平臺已經(jīng)成為一個迫切的需求。
微流控芯片平臺將核酸純化技術(shù)帶入了一個嶄新的階段，在一塊幾平方厘米的芯片上，由網(wǎng)絡(luò)化的微通道控制流體，可以完成從細(xì)胞裂解、核酸特異性結(jié)合和洗脫的樣品提取全過程。傳統(tǒng)的芯片提取核酸方法是將二氧化硅固定在芯片內(nèi)壁，或者將硅膠、硅藻土、玻璃珠、有機(jī)硅烷顆粒、磁珠等基質(zhì)填充在芯片通道內(nèi)，來吸附核酸。洗去其他物質(zhì)和未結(jié)合的核酸后，再通入洗脫液使待提取的物質(zhì)從固體表面洗脫下來，達(dá)到提取純化的目的。在芯片上進(jìn)行核酸提取適應(yīng)于不同樣本，核酸降解較少。然而，目前將微流控芯片技術(shù)用于核酸純化還存在一些不足，主要體現(xiàn)在對流體的操控上。在已有的方法中，待純化樣品和純化試劑在注射泵的推動下進(jìn)入微通道，實現(xiàn)混合、清洗和洗脫等步驟。核酸純化的效率取決于純化試劑的流速，操作不靈活，不能實現(xiàn)多個樣品的同步純化，不符合自動化控制的要求。
人們迫切希望獲得一種集成有氣動泵閥的核酸純化芯片，實現(xiàn)從細(xì)胞裂解、雜質(zhì)清洗，到核酸特異性結(jié)合和洗脫的樣品提取全過程，尤其要求適用于自動化控制的需要。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是開發(fā)一種適應(yīng)自動化要求的基于氣動泵閥的微流控核酸純化芯片利用微流控芯片的核酸提取純化方法；具體涉及樣品引入、雜質(zhì)清洗、核酸特異性結(jié)合和洗脫等樣品提取的全過程。
一種微流控芯片，利用集成有氣動泵閥的PDMS微流控芯片作為平臺，通過操作氣動微閥控制下述內(nèi)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(jié)構(gòu)，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；所述氣體控制層位于液路層下方，所述基底層位于氣體控制層下方；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(jìn)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(chǎn)生的負(fù)壓下，經(jīng)液體通道進(jìn)入儲液池，與儲樣池的樣品混合進(jìn)入DNA收集池，廢液池收集每一步產(chǎn)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(jìn)氣口、氣體通道、氣動微閥構(gòu)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(guān)；
所述的磁鐵控制層含有磁鐵放置區(qū)域，磁鐵放置區(qū)域的位置與儲液池和儲樣池相對應(yīng)。
所述的氣動微閥由液路層和氣路控制層之間的PDMS薄膜構(gòu)成；液路層和氣路控制層之間只通過氣動微閥相聯(lián)系，二者內(nèi)部并不連通。
所述的14個氣閥，具體分布和描述如下：
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所，未經(jīng)中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201410770871.1/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
