[發明專利]基于紙的核酸檢測裝置及其應用

有效

• 申請號: 201710737730.3
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107384769B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 李峰;王冠;董天彧
• 申請（專利權）人: 李峰
• 主分類號: C12M1/34
• 分類號: C12M1/34;C12Q1/6844
• 代理公司: 北京領科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11690
• 代理人: 張丹

本發明提供一種基于紙的核酸檢測裝置和測量方法，所述的裝置包括設置有圖案的紙層，所述的紙層包括上樣區和測試區，其中所述的紙層上的圖案指示核酸檢測裝置對核酸的測量，所述的測量方法可通過讀取顯色物質、有色物質或熒光物質的保留距離進行核酸分子的定量分析。本發明所述的裝置和測量方法可通過讀取測試樣品的檢測結果，實現對核酸的快速、準確的測量。

技術領域

本發明涉及生物檢測領域，特別涉及一種用于定量分析的基于紙的核酸檢 測裝置。

背景技術

使用基于微流控紙分析裝置(μPAD)的核酸檢測對資源有限或分散化設置 的臨床應用有很大的希望。為了將核酸分析轉化為基于紙的形式，已經做了許 多努力來探索，例如紙作為將核酸分離、純化、混合和擴增部分整合到單個μPAD 的低成本和柔性的流體輸送系統。這個想法已經在包括橫向流紙條、基于滑移 層(slip layer)的“紙機器”、二維紙網絡和三維紙折紙品的系統中得到成功例證。 將紙工程改造作為獨特的感測平臺以簡化和增強μPAD上的核酸檢測也具有重 要意義。

Krull等(Anal.Chem.2013，85，7502-7511)將量子點和上轉換納米顆粒 固定在纖維素紙中，產生一系列基于熒光共振能量轉移(FRET)的μPAD用于 DNA檢測。另外，功能性DNA聚合物和水凝膠已被納入到紙中，以簡化DNA 的檢測/擴增。各種電化學和電泳機制也已經與μPAD整合用于核酸的濃縮和檢 測。例如，Gong等(J.Am.Chem.Soc.2015，137，13913-13919)最近證明了通 過將納米多孔膜和離子濃差極化(ICP)機制與μPAD整合進行紙上直接DNA分 析。到目前為止，大多數紙特異性核酸感測平臺依賴于外部電源或進行廣泛的 修飾來實現信號轉導。

專利US2009215194A1公開了在一種微流控裝置，設有主體，在該主體中限 定了至少一個用于加載流體以進行分析的第一入口以及與第一入口保持流體連 通的掩蔽區域。分析室與掩蔽區域保持流體連通，并且接口覆蓋件以流體密封 的方式聯接在微流控裝置的上面。接口覆蓋件設有與分析室相對應的密封部分， 其適合于在靜止時呈現使分析室打開的第一構型，且由于壓力而呈現以流體密 封的方式關閉相同分析室的第二構型。

專利CN104004850B公開了一種紙基微流控芯片增強型化學發光檢測hlyA 基因的方法，該方法包括如下步驟：將網印板壓在層析紙上，涂蠟，然后加熱， 層析紙從網印板上自然脫落，晾干；設計捕捉探針和信號探針；紙基微流控芯 片的預處理；將待測DNA樣品與捕捉探針孵育，加入信號探針與待測DNA樣品 雜交反應，再加入HRP-SA孵育；最后，加入底液觸發增強型化學發光，發光信 號由一臺CCD數字成像設備成像采集。

專利WO2016064881A1公開了用于POC診斷的紙基底微流控器件，包括具 有第一末端和與第一末端相對的第二末端的疏水基底。所述器件包括在基底的 第一表面上的檢測區，該檢測區限定用于感測樣品中的被分析物的區域，該檢 測區包含布置在基底的第一表面上的第一電極和第二電極和布置在這兩個電極 上和第一與第二電極之間的區域上的親水墨水層。

專利CN104293945B公開了一種紙質微流體，包括由濾紙制成的反應層和至 少一層加樣層；加樣層中心設有加樣孔，圍繞加樣孔均布有多個反應孔，孔口 上均涂覆有疏水材料，加樣層重疊放置在反應層的上方；反應層上設有由疏水 材料畫出的與加樣孔對應的樣品區、與反應孔對應的多個反應區以及反應通道， 反應區與反應孔的直徑相同，樣品區直徑小于加樣孔直徑，反應區通過寬度從 反應區到樣品區逐漸變小的反應通道與樣品區連通。

然而，基于可視化測量的核酸定量檢測裝置和方法還沒有被公開，目前還 沒有任何紙芯片可以通過距離定量分析核酸，特別是對于資源有限情況下的感 染或慢性疾病的分子診斷，還沒有測量快速、結果準確、成本低廉的裝置或方 法是目前的迫切需求。

發明內容