[發明專利]一種用于提取核酸和PCR檢測的微流控芯片及其應用

有效

• 申請號: 202110408434.5
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113244970B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 楊宇;賴天然;齊潤姿;周永運;聶聰
• 申請（專利權）人: 中國檢驗檢疫科學研究院
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;C12M1/40;C12M1/38;C12M1/00;C12Q1/6806;C12Q1/686
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 楊永莉

本發明涉及一種用于提取核酸和PCR檢測的微流控芯片及其應用。微流控芯片核酸提取反應倉、純化反應倉和PCR反應倉，核酸提取反應倉和純化反應倉的前端均連接有帶有兩分支進液倉，后端連通一個取液倉，PCR反應倉前端連通一個三分支進液倉，后端連通一個取液倉。核酸提取反應倉、純化反應倉可制成一個芯片，PCR反應倉在另一芯片上，PCR反應倉可設有一個或多個。本發明提供的用于提取核酸和PCR檢測的微流控芯片，有效的將提取核酸的步驟及純化過程與PCR擴增反應有效結合起來，實現全密封式操作，避免二次污染，保證實驗結果的可靠、真實、有效。

技術領域

本發明涉及一種用于提取核酸和PCR檢測的微流控芯片及其應用，屬于微流控芯片分析技術領域。

背景技術

微流控芯片技術(Microfluidics)是把生物、化學、醫學分析過程的樣品制備、反應、分離、檢測等基本操作單元，以微管道網絡為結構特征，集成到一塊微米尺度的芯片上，自動完成分析全過程。由于它在生物、化學、醫學等領域的巨大潛力，已經發展成為一個生物、化學、醫學、流體、電子、材料、機械等學科交叉的嶄新研究領域。現有的微流控芯片多是由多層或上下兩層芯片構成，芯片為單晶硅、玻璃、石英、高分子聚合物等材料制成。

常規微流控芯片的自動換樣，采用陣列式多液槽樣品盤，通過探針將樣品引入芯片通道的進樣孔，采用X-Y-Z三維機器手控制進樣探針插入指定樣品液槽進樣。將毛細管與芯片耦合，垂直于芯片與通道相通的毛細管吸液進樣，與陣列式樣品盤結合，控制也采用了三維機械手。其共同特征是換樣操作均需探針或試樣盤做三維移動才能實現，其缺點是三維控制機械復雜，體積大，成本高，換樣速度慢，分析通量低，對于PCR擴增檢測不能通過核酸提取純化與PCR擴增一體完成，需要分開才能完成，操作不便。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為了解決現有技術的上述問題，本發明提供一種用于提取核酸和PCR檢測的微流控芯片，實現了核酸提取純化和PCR擴增檢測可在同一芯片中完成。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明采用的主要技術方案包括：

一種用于提取核酸和PCR檢測的微流控芯片，其包括核酸提取反應倉、純化反應倉和PCR反應倉，核酸提取反應倉和純化反應倉的前端均連接有帶有兩分支進液倉，后端連通一個取液倉，PCR反應倉前端連通一個三分支進液倉，后端連通一個取液倉。

如上所述的微流控芯片，優選地，所述核酸提取反應倉、純化反應倉制成一個芯片，PCR反應倉在另一芯片上，PCR反應倉設有一個或多個。

如如上所述的微流控芯片，優選地，所述核酸提取反應倉、純化反應倉、PCR反應倉的倉室體積大小為5～10μL。

上所述的微流控芯片，優選地，所述核酸提取反應倉、純化反應倉、PCR反應倉的形狀為圓柱形倉室或方形倉室。

一種用于提取核酸和PCR檢測的微流控芯片的使用方法，其包括細胞在芯片外裂解獲得裂解后的樣本液體，通過毛細管進入進液倉中，進液倉中裂解后的樣本液體加入已經預埋好磁珠的核酸提取反應倉內，進行磁珠吸附，吸附后用buffer或者純水在外加磁場固定磁珠情況下沖洗；如需要洗脫核酸加洗脫液，將含磁珠-核酸的沖洗液通過毛細管移入連通純化反應倉的進液倉中，純化反應倉通過另一分支的進液倉加入洗脫液進行洗脫；如果不需洗脫就直接將吸附核酸的磁珠運送到PCR反應倉，洗脫核酸后將核酸通過取液倉運送到PCR反應倉的進液倉，進入PCR反應倉，在連通PCR反應倉的另兩個分支的進液倉中加入PCR反應液及酶，在PCR反應倉進行PCR反應，反應后通過PCR反應倉的取液倉移出PCR擴增產物。

如上所述的使用方法，優選地，所述核酸提取反應倉內還含有高鹽低pH溶液下核酸吸附液，純化反應倉內含有的洗脫液為低鹽高pH溶液，將核酸洗脫下來，進入溶液中。