本發明專利技術公開了一種用于環介導等溫擴增的微流控芯片、其制備方法和應用，該微流控芯片包括基底層和與所述基底層疊置的功能層，所述功能層設置至少一個微流控結構單元，每個微流控結構單元包括進樣口、反應區和連接所述進樣口與反應區的微流控管道。本發明專利技術的微流控芯片上集成多個微流控結構單元，每個微流控結構單元都能單獨進行環介導等溫擴增，因此使用該微流控芯片能夠對環介導等溫擴增進行通量化操作，同時進行多個環介導等溫擴增反應，大大提高了效率。
【技術實現步驟摘要】
用于環介導等溫擴增的微流控芯片、其制備方法和應用
本專利技術涉及核酸分析檢測
，尤其涉及一種用于環介導等溫擴增的微流控芯片、及其制備方法和應用。
技術介紹
據統計，目前生物技術的實際應用約60%是在醫藥衛生方面，醫藥生物技術對保護人類健康、提高生活質量產生巨大推動作用。基因診斷(gene diagnosis)就是根據核酸分子堿基互補配對及變性、復性原理，利用現代分子生物學和分子遺傳學的技術方法(如基因探針雜交、基因體外擴增、電泳、DNA測序、差異顯示等)，在DNA或RNA水平，通過檢測致病基因(內源基因或外源病原體基因)的存在、基因結構的缺陷或基因表達的異常，從而對疾病做出判斷的方法。引發疾病的原因即病因，診斷的目的就是要找到病因，其中對感染性疾病的診斷大致經歷了臨床學診斷、細胞水平的診斷、免疫學診斷和基因診斷這樣一個過程。尤其是現代生物技術的發展將免疫學和分子生物學的技術運用到了診斷學領域，解決了傳統診斷的難題，使診斷學得到了長足發展。自1978年美國科學家首次采用DNA限制性片段長度多態性(restriction fragment length polymorphism, RFLP)技術,通過羊水細胞對胎兒進行鐮刀形細胞貧血癥的產前基因診斷獲得成功以來，以現代分子生物學技術為依托的基因診斷技術得到了迅猛發展。目前，基因診斷已發展成為在臨床上起重用作用的診斷技術。與免疫學診斷技術相比，基因診斷作為最新型的診斷技術具有鮮明的特點和優勢，核酸檢測技術具有特異性強、敏感性高、不需要操作活的病原體等特點，在傳染病病原體的檢測中應用越來越廣泛。恒溫擴增技術是在一種恒定溫度下進行擴增檢測的技術，其擴增效率更高、時間短且具有更高的敏感性和特異性，是一種適合現場即時檢測的技術。環介導等溫擴增技術(loop-mediated isothermal amplification, LAMP)是一種恒溫擴增技術，該技術中需要由4到6條引物實現對同一個目標物的擴增，從而大大增加了擴增的特異性；敏感性方面，該技術理論上可以檢測到低至I個拷貝的目標分子。但是，該技術由于需要多條引物，無法實現同一個反應體系中的多重檢測，限制了在通量化檢測方面的應用。微流控芯片技術是把生物、化學和醫學分析過程的樣品制備、反應、分離和檢測等基本操作單元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、化學和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、材料和機械等學科交叉的嶄新研究領域。在微流控芯片上，能夠進行很多連續的平行的分析，在分析的微型化和通量化方面具有極大的潛力。因此，將微流控芯片技術引入環介導等溫擴增中具有重要意義，這就需要相應的用于環介導等溫擴增的微流控芯片。
技術實現思路
本專利技術針對環 介導等溫擴增難以通量化檢測的缺陷，提供一種用于環介導等溫擴增的微流控芯片，該微流控芯片上集成了多個微流控結構單元，每個微流控結構單元都能單獨進行環介導等溫擴增，因此使用該微流控芯片能夠對環介導等溫擴增進行通量化操作，同時進行多個環介導等溫擴增反應，大大提高了效率，推動環介導等溫擴增技術的發展和應用。本專利技術提供一下技術方案:在第一方面，本專利技術提供一種用于環介導等溫擴增的微流控芯片，包括基底層和與所述基底層疊置的功能層，所述功能層設置至少一個微流控結構單元，每個微流控結構單元包括進樣口、反應區和連接所述進樣口與反應區的微流控管道。優選地，所述進樣口的數量為2個，分別設置在反應區的兩側，與反應區和微流控管道在一條直線上。在本專利技術的微流控芯片中，所述反應區的形狀可以是圓柱形、長方體等各種形狀，優選圓柱形。[0011 ] 在本專利技術的微流控芯片中，所述微流控管道可以是直線型微流控管道或非直線型微流控管道，優選直線型微流控管道。在本專利技術的微流控芯片中，所述進樣口開口在功能層遠離基底層的一側的表面上。在本專利技術的微流控芯片中，所述基底層和/或功能層的材料可以是石英、玻璃、聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate, PMMA)或聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane, PDMS`基底層與功能層的材料可以相同，也可以不同。還可以對基底層的材料進行活化處理，比如等離子體轟擊和/或酸處理等，使其以共價鍵交聯生物分子。微流控管道和反應區可以用封閉劑進行表面封閉處理，降低管道的內表面對生物分子的吸附性，進而使得樣本中的待檢物質可以更少量的被管道吸附，從而提高檢測靈敏度。在本專利技術的微流控芯片中，所述基底層與所述功能層緊密貼合在一起。具體地，所述基底層與所述功能層可以通過化學鍵或粘結劑緊密貼合在一起。所述化學鍵可以是通過等離子體轟擊使硅氧鍵打開形成羥基并在界面發生縮合反應生成的化學鍵；所述粘結劑可以是環氧樹脂、聚氨酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一種或多種。在本專利技術的微流控芯片中，所述功能層可以通過機械加工、模塑或刻蝕的方法制備得到。這些方法都是比較成熟的技術，比如具體可以參考《微流控分析芯片的加工技術》，殷學鋒、方群、凌云揚，現代科學儀器，2001年04期。在本專利技術的微流控芯片中，所述基底層長50-80mm,例如55mm、60mm、65mm、70mm、75mm 或 80mm,優選 75mm ；寬 10-30mm,例如 10mm、15mm>20mm>25mm 或 30mm,優選 25mm ；厚l-2mm,例如 1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm 或 1.9mm,優選 1mm。在本專利技術的微流控芯片中，所述直線型微流控管道寬0.1-0.7mm，例如0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm 或 0.7mm,優選 0.5mm ;深 0.1-0.7mm,例如 0.lmm、0.2mm、0.3mm>0.4mm>0.5mm>0.6mm 或 0.7mm,優選 0.5mmn在本專利技術的微流控芯片中，所述圓柱形反應區半徑0.1-1.0mm,例如0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm 或 1.0mm,優選 0.5mm ；高 0.5_3mm,例如 0.6mm、0.8mm> 1.0mm> 1.2mm> 1.5mm> 1.8mm>2.2mm>2.5mm 或 2.8mm,優選 2mm。在本專利技術的微流控芯片中，所述進樣口底部半徑0.2-0.3mm，例如0.2mm、0.22mm、0.24mm、0.26mm 或 0.28mm,優選 0.25mm ;頂部半徑 0.6-1.0mm,例如 0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm 或 1.0mm,優選 0.8mm。在第二方面，本專利技術提供一種如第一方面所述的微流控芯片的制備方法，包括以下步驟:(I)通過機械加工、模塑或刻蝕的方法制備得到功能層；(2)將所述功能層微流控管道面疊置在基底層上，通過等離子體轟擊形成共價鍵連接或通過粘結劑緊密貼合在一起，形成所述微流控芯片。在第三方面，本專利技術提供一種使用如第一方面所述的微流控芯片進行環介導等溫擴增的方本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于環介導等溫擴增的微流控芯片，其特征在于，包括基底層和與所述基底層疊置的功能層，所述功能層設置至少一個微流控結構單元，每個微流控結構單元包括進樣口、反應區和連接所述進樣口與反應區的微流控管道；優選地，所述進樣口的數量為2個，分別設置在反應區的兩側，與反應區和微流控管道在一條直線上。
【技術特征摘要】
1.一種用于環介導等溫擴增的微流控芯片，其特征在于，包括基底層和與所述基底層疊置的功能層，所述功能層設置至少一個微流控結構單元，每個微流控結構單元包括進樣口、反應區和連接所述進樣口與反應區的微流控管道； 優選地，所述進樣口的數量為2個，分別設置在反應區的兩側，與反應區和微流控管道在一條直線上。2.根據權利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述反應區為圓柱形反應區； 優選地，所述微流控管道為直線型微流控管道； 優選地，所 述進樣口開口在功能層遠離基底層的一側的表面上。3.根據權利要求1或2所述的微流控芯片，其特征在于，所述基底層和/或功能層的材料為石英、玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚二甲基硅氧烷； 優選地，所述基底層的材料為活化處理的材料； 優選地，所述活化處理為等離子體轟擊和/或酸處理。4.根據權利要求1-3任一項所述的微流控芯片，其特征在于，所述基底層與所述功能層緊密貼合在一起； 優選地，所述基底層與所述功能層通過化學鍵或粘結劑緊密貼合在一起； 優選地，所述化學鍵是通過等離子體轟擊使硅氧鍵打開形成羥基并在界面發生縮合反應生成的； 優選地，所述粘結劑是環氧樹脂、聚氨酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一種或多種。5.根據權利要求1-4任一項所述的微流控芯片，其特征在于，所述功能層是通過機械加工、模塑或刻蝕的方法制備得到的。6.根據權利要求1-5任一項所述的微流控芯片，其特征...
【專利技術屬性】
技術研發人員：沈海瀅，蔣興宇，張偉，
申請(專利權)人：國家納米科學中心，
類型：發明
國別省市：
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