[發明專利]芯片凝膠電泳及其在線UV-VIS成像檢測裝置

有效

• 申請號: 202010596037.0
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111812091B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 曹成喜;薛靜晶;張強;李紅根;王宇興;劉偉文;肖華;劉小平;黃琳;劉天
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N27/447
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種基于芯片凝膠電泳-在線UV-VIS成像分析裝置的蛋白質或核酸電泳分離和檢測的方法，其特征在于，所述分析裝置包括：由上而下依次設置的上電極室、具有UV-VIS通透的凝膠電泳芯片和下電極室、設置于凝膠電泳芯片一側的光源和依次設置于凝膠電泳芯片另一側的濾光片、CCD成像檢測器，其中：下電極室設置于電控移動平臺上，CCD成像檢測器輸出采集圖像至控制分析模塊進行在線成像分析；

所述的電控移動平臺左右方向平移帶動凝膠電泳芯片、下電極室和上電極室同步移動以檢測不同區域內的獨立電泳通道內的蛋白質或核酸區帶；

所述的控制分析模塊包括：電泳電壓電流控制單元、電控移動平臺控制顯示單元、光源控制單元、成像控制分析單元、臨床疾病電泳譜圖數據庫單元和輸出顯示單元，其中：電泳電壓電流控制單元與恒流電源相連以穩定控制電壓并輸出電壓使用信息至成像控制分析單元，電控移動平臺控制顯示單元與電控移動平臺相連并控制平臺帶動芯片左右方向平移并將位置信息輸出至成像控制分析單元，光源控制單元與UV-VIS光源相連以控制光源穩定照射并輸出光源使用信息至成像控制分析單元，成像控制分析單元與CCD成像鏡頭相連并接收并記錄實時圖像信息，臨床疾病電泳譜圖數據庫單元與成像控制分析單元相連并傳輸譜圖信息，輸出顯示單元與成像控制分析單元相連并傳輸實時圖像信息；

所述的分離和檢測的方法，包括如下步驟：

步驟1)將制備好的凝膠電泳芯片安裝于下電極室的芯片卡槽內，再將上電極室垂直安裝于芯片上端，分別在上電極室和下電極室內加入適量配置好的電泳緩沖液，從凝膠電泳芯片上電極室的上樣通道中用加樣器逐個加入待測樣品溶液，樣品體積為0.5-30μL；

所述的凝膠電泳芯片采用高導熱系數材料制成；

所述的電泳緩沖液為高熱容量物質，能夠吸納大量熱量，有效緩沖溫度上升；

步驟2)打開電源，設置合適的電壓和電流條件，開始電泳，電壓控制在10-500?V，電流為0.1-50?mA，電泳時長1-10?min；

步驟3)電泳過程中和結束后，使用UV-VIS在線成像系統對凝膠在線觀察成像，并通過CCD記錄和計算機分析圖像結果，檢測蛋白質及核酸的在電場-凝膠中的遷移變化和相互作用，獲取不同蛋白質和核酸的成分信息、濃度信息和相互作用信息；

所述的芯片凝膠的厚度可控，通過增加UV-VIS檢測的光程差從而提升其檢測靈敏度；

所述的凝膠電泳芯片包括：垂直框架、水平框架以及豎直設置于其中的若干獨立電泳通道，相鄰電泳通道之間設有通道隔離脊，若干電泳通道的前后側分別設有石英玻璃；凝固后的凝膠在芯片中每對隔離脊之間產生一個分離凝膠，從而形成分離凝膠陣列結構，由于隔離脊陣列長度短于垂直框架，芯片下端的凝膠形成連接凝膠，以便充分接觸下電極室中的電泳緩沖液，其中：凝膠電泳通道長度為5-15?mm，凝膠厚度范圍為2.0-20mm，凝膠寬度為2.0mm；

所述的獨立電泳通道依次包括：上樣通道、分離通道、分離通道狹縫、連接通道，其中：芯片上樣通道為錐形漏斗，便于微量樣品加入后隨重力沉入并聚集于分離通道上方，產生樣品富集效果；

所述的下電極室包括：下電極以及設置于其上的下電極框和芯片卡槽；

所述的上電極室包括：上電極以及分別設置于其上下的上電極框和密封環。