中文摘要
本项目将生物磁分离技术与荧光定量连续流动PCR技术有机集成在单一的微流控装置上,以便减少手工操作步骤、进一步提高核酸分析速度。采用微阀将连续流动PCR与细胞热溶解以及反转录(RT)连接起来,因此该微流控装置不仅能进行常规PCR,而且能进行RT-PCR,这样的结合增强了微流控核酸分析的灵活性。具有较宽线性范围的LIF检测器用来在线检测连续流动PCR产物,从而减少或无需要PCR产物的脱线下游检测。在该微流控装置上,研究电磁铁、永磁铁及其场强大小,试样的流动速度,微通道的结构、尺寸,磁珠的粒径大小和表面特性等因素对微流控生物磁分离的影响。以三种待处理样品(登革2病毒、人全血样品以及E.coli K12溶菌液)为例,研究该集成化的微流控装置在核酸分析中的应用。此外,该项目还对目标生物体的洗脱回收、微流控生物磁分离与连续流动PCR的接口等问题进行初步的探讨研究。
结题摘要
本项目结合了光学、生物医学、微电子学、流体力学等多学科交叉技术,开展了连续流动PCR微流控技术的新方法研究。通过该项目的初步研究,在以下几个方面已经取得了一些进展:(1)DNA样品制备技术、扩增产物在线荧光检测技术以及柱面上螺旋通道连续流动PCR技术已经有机集成在单一的微流控装置上,从而减少了手工操作步骤、进一步提高了核酸分析速度;(2)为了克服本项目中采用柱面上连续流动片状流PCR技术扩增检测多个靶DNA片段所具有的固有缺点,在国际上率先提出了微流控梯度PCR概念及其附属的非线性温度梯度技术;(3)首次在国际上提出热介导扩散限制方法来减少微流体蒸发损失。这种新方法已经成功应用到微流控PCR中,从而开发出一个完全开放的微流控PCR体系;(4)在国际上率先开展单个反应溶液中连续流动多元PCR技术,从而高通量、快速地扩增和分析多个靶DNA样品;(5)初步开展了连续流动双温PCR的研究,为连续流动PCR微流控装置结构和设计简单化奠定基础。总之,在本项目的资助下,通过一些关联性的创新性研究,已成功建立了一套基于微流控技术的核酸快速分析的技术平台。
