[发明专利]一种基于纸基的DNA电固相萃取方法与装置

权利要求书

1.一种基于纸基的DNA电固相萃取装置，其特征在于:包括纸基核酸电固相萃取芯片、升压控制模块，所述的纸基核酸电固相萃取芯片主要由上层基片、下层基片以及夹持在所述上层基片流体通道内的纸基组成，所述上层基片、下层基片采用上下层键合式结构；上层基片设有两个储液池，一个流体通道，两储液池通过流体通道相连接；萃取芯片下层基片上表面设有至少包含三个电极的多电极结构，所述多电极结构包含的至少三个电极为位于低电势储液池下方的第一电极、位于高电势储液池下方的第二电极，和位于纸基下方的第三电极；所述的升压控制模块与萃取芯片下层基片上表面的电极相连；所述的储液池与流体通道为微流体管道尺寸为毫米级别，流体通道内的纸基为多孔纤维材料，其形状与大小应与流体通道相适配，流体通道内纸基需要通过化学修饰形成功能化区域；所述功能化区域的化学修饰方法为：在流体通道内选择一处靠近低电势储液池的区域作为特定区域，在特定区域滴加离子选择性试剂，烘干，形成具有离子选择性透过能力的表面作为功能化区域；所述的功能化区域的长度为流体通道长度的1/10；所述的功能化区域位于纸基上、第三电极的上方。

2.如权利要求1所述的基于纸基的DNA电固相萃取装置，其特征在于：所述的离子选择性试剂为全氟化介质分离试剂。

3.如权利要求1所述的基于纸基的DNA电固相萃取装置，其特征在于:所述的上层基片和下层基片选材为涤纶树脂、丙烯酸类树酯或有机硅胶。

4.如权利要求1所述的基于纸基的DNA电固相萃取装置，其特征在于所述的多电极结构为采用丝网印刷、溅射剥离、喷墨打印纳米导电材料在下层基片上加工形成。

5.如权利要求1所述的基于纸基的DNA电固相萃取装置，其特征在于还包括移动终端，所述的移动终端与升压控制模块均设有无线通信模块，并通过所述的无线通信模块进行通信。

6.如权利要求1所述的基于纸基的DNA电固相萃取装置，其特征在于:所述的升压控制模块包括电源、升压模块和单片机，提供电压输出。

7.一种如权利要求1所述装置的基于纸基的DNA电固相萃取方法，其特征在于包括如下步骤：

1）选择所述功能化区域和高电势储液池之间的流体通道作为进样区域；在所述进样区域滴加进样样品；

2）设置升压控制模块，在第一电极与第二电极之间施加10-50V电压，第二电极电势高于第一电极，使得装置进入预导通模式，持续1-2min；

3）设置升压控制模块，将第一电极与第二电极之间电压提高至150-300V，第二电极电势高于第一电极，3-5min后进行程序式变压，降低第一电极与第二电极之间电压至100-120V，5min后完成核酸富集过程；

4）设置升压控制模块,在第三电极与第二电极之间施加50-60V电压，第二电极电势高于第三电极，驱动核酸富集后的核酸导入其中一个储液池或下一级反应芯片，最终完成电固相萃取过程。

8.如权利要求7所述方法，其特征在于所述的流体通道下方还设置有用于形成电场梯度的若干电极，所述的电极与升压控制模块相连。