[发明专利]基因诊断的微流控芯片电泳无胶筛分体系及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及微流控芯片电泳技术，尤其涉及一种基因诊断的微流控芯片电泳无胶筛分体系及其制备方法。

背景技术

毛细管电泳法已经可以实现对蛋白质、DNA片段的分离。凝胶是毛细管电泳中常用的电泳介质，由于凝胶的粘度非常大，抗对流，能够减小分离物质的扩散，能够很好地限制谱带的展宽，分离效果很好，分离度高，柱效极高，广泛应用在科研及医学疾病诊断中，特别是在基因诊断中的PCR产物检测以及DNA的序列测定中。然而毛细管电泳消耗样品量大使得PCR过程变长，分离时间长使得结果分析不迅速，灵敏度也不够高，分析一次样品需要30分钟以上。而且凝胶的粘度很大使得凝胶的填充很困难。凝胶电泳时容易造成柱内气泡，从而使得毛细管寿命较短。

随着微全分析系统的建立以及芯片实验室的发展，根据毛细管中的电泳理论及技术发展了一种微流控芯片电泳技术，同样包括样品的上样与电泳分离。微流控芯片由于其样品消耗量小、反应快、灵敏度高、成本低和制作周期短而得到广泛应用。针对微流控芯片所具有的优点及毛细管凝胶电泳所存在的缺点，希望能有一种适合于微流控芯片电泳的快速基因诊断的无胶筛分体系。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种基因诊断的微流控芯片电泳无胶筛分体系及其制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

1、体系

以水为溶剂；

以MES-Tris为背景电解质；

以羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯醇或聚环氧乙稀及其2～5种的混合物为筛分介质；

以葡萄糖、甘油、甘露醇或壳聚糖及其2～4种的混合物为添加剂；

MES-Tris的浓度范围为10～300mmol/L的MES，10～300mmol/L的Tris，pH为5.5～9.0；

筛分介质的浓度(筛分介质的质量/体系的体积)为0.1％～5％；

添加剂的浓度(添加剂的质量/体系的体积)为0.1％～10％。

其工作原理是：

MES(2-[N-吗啉代]甲磺酸)和Tris(三羟甲基氨基甲烷)是一种很好的生物缓冲液体系，pH范围广，可以从5.5到9.0，具有很好的生物相容性。

与凝胶相比，羟丙基甲基纤维素(HPMC)等纤维素衍生物在低浓度下，0.1％～5％范围内具有较低的粘度，特别是HPMC-5，25℃下在2％的水溶液中，其粘度只有5cP，和水的粘度在一个数量级上。高分子聚合物溶于水中后，分子相互缠绕，形成孔径大小一致的网状结构，孔径的大小和聚合物的种类、分子的大小以及聚合物的浓度有关。在一定电场下，DNA分子按照大小不同，在筛分介质中运行的速度不一样，DNA分子小的运动速度快，DNA分子大的运动速度慢，据此可以分离大小不一的PCR扩增样品。由于DNA分子在芯片电泳中的迁移速度只与其分子大小有关，所以可根据其迁移时间来确定DNA片段的大小，从而实现对PCR产物分析，以便确定对疾病的诊断。然而，仅仅只有纤维素衍生物等高分子聚合物充当筛分介质时，缓冲液体系的筛分能力，也即可分辨出两个相差最小的DNA片段的能力有限，所以在此基础上添加一些低分子的多羟基有机物，比如葡萄糖、甘油、甘露醇等，可以提高筛分介质的分离效率。纤维素衍生物具有很好的生物相容性，葡萄糖等多羟基有机物也没有毒性，对于PCR产物的分析检测没有毒性影响。

2、制备方法

本制备方法包括下列步骤：

①配制背景电解质

称量MES和TRIS，加入去离子水中，搅拌均匀，使得MES的浓度为10～300mmol/L，TRIS的浓度的浓度为10～300mmol/L；利用pH计调节背景电解质的pH，使其在5.5～9.0；

②加入筛分介质

加入称量好的筛分介质，使筛分介质的质量/体系的体积为0.1％～5％；

③加入添加剂

根据需要加入添加剂，使添加剂的质量/体系的体积为0.1％～10％。

3、用途

本发明所提供的基因诊断的微流控芯片电泳无胶筛分体系，适合于分离临床疾病的PCR产物，从而对诊断疾病做出参考。

本发明具有下列优点和积极效果：

使用操作方便，筛分效果好，分离效率高。

附图说明

图1为分离100bp ladder DNA marker标准片段的微流控芯片无胶筛分电泳图；

图2为分离ΦX174-HaeIIIDNA标准片段的微流控芯片无胶筛分电泳图；