[发明专利]一种用于遗传毒性评估的集成化三维折纸器件与应用

说明书

本发明公开了一种用于遗传毒性评估的集成化三维折纸器件与应用，属于分析检测领域。在该发明过程中，构建了一种集成化三维折纸器件，通过依次折纸的方式实现样本、洗涤缓冲液和荧光标记试剂连续引入与引出，加样区用来从细胞中提取基因组并作为后续标记反应的反应区。该设备集细胞裂解、基因组提取和基因组损伤检测等过程于一体，避免了传统方法复杂耗时的操作过程，具有便携、简单、快捷、低成本等分析性能，对环境水样、食品安全、药品毒性安全分析具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于分析检测领域，具体涉及一种用于遗传毒性评估的集成化三维折纸器件与应用。

背景技术

近年来，有关环境污染物的遗传毒性事件时有发生，无论是在人用药品中含有潜在的致癌物质，还是农药、消毒剂、染料等可能携带的致癌物质都有可能在生产使用过程中进入环境对人体健康造成严重威胁，传统检测污染物遗传毒性的方法步骤繁琐、耗时长、需专业人士操作，所以方便、快捷、灵敏的检测这些物质的遗传毒性就显得尤为重要。

TdT介导的dUTP缺口末端标记法(TUNEL)可利用末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)将荧光素标记的dUTP(FITC-dUTP)催化聚合到基因组DNA随机断裂暴露的3’-OH末端，实现对基因组DNA 3’-OH断裂类型损伤的检测。基因组DNA磷酸骨架上的磷酸二酯键断裂产生3’-OH末端作为一种常见的DNA断裂类型，可作为评估污染物遗传毒性的一种方法。

纸由于具有低成本、易折叠、环境友好、用完可丢弃等优点在即时诊断(point-of-care testing)领域作为微流控检测平台得到广泛的研究。集成化折纸器件具有以下优点：(1)将样本前处理、试剂存储与转移、目标物检测等复杂的实验操作过程集成到小的纸基器件上，避免了传统检测方法的繁琐冗杂步骤；(2)使用少量的样本、检测试剂即可做出高精度和高灵敏度的检测，检测费用低，分析时间短；(3)由于折纸器件的集成化使得装置小型、便携，同时由于纸可生物降解，用完即可丢弃不需额外处理；(4)纸良好的生物相容性兼容多种生物酶促反应；(5)由于纸多孔结构，不需要额外仪器，只需利用毛细作用，通过不同的折叠顺序即可控制液体的流动。到目前为止，利用集成化折纸器件评估污染物遗传毒性的研究尚未报道。

发明内容

本发明为解决现有的技术问题，本发明的第一目的是构建一种检测基因组3’-OH末端断裂类型损伤的集成化三维折纸器件。

本发明的第二目的在于，提供一种集成化三维折纸器件检测基因组3’-OH末端断裂类型损伤的应用方法。

一种集成化三维折纸器件，所述集成化三维折纸器件包括加样区器件、标记试剂储存区器件和废物吸收垫，加样区器件与标记试剂储存区器件相连并可通过连接处折叠，加样区器件和废物吸收垫相连并可通过连接处折叠；所述加样区器件上设有加样区，标记试剂储存区器件上设有标记试剂储存区；加样区器件与标记试剂储存区器件沿相连处对折后，加样区和标记试剂储存区在位置上相对应；所示加样区器件和标记试剂储存区器件上除加样区和标记试剂储存区以外的区域为疏水区，加样区、标记试剂储存区和废物吸收垫为亲水区；所述加样区包被细胞裂解液，所述标记试剂储存区包被包含了末端脱氧核苷酸转移酶、FITC-dUTP和普鲁兰糖的标记试剂。

进一步地，所述加样区器件的材质包括Whatman Grade 1滤纸、Whatman Grade 5滤纸或Millipore Glass fiber滤纸；标记试剂储存区器件的材质包括纤维素滤纸；废物吸收垫的材质包括滤纸。

进一步地，加样区和标记试剂储存区的形状包括圆形。

进一步地，所述标记试剂为普鲁兰糖、末端脱氧核苷酸转移酶与FITC-dUTP的混合溶液，FITC-dUTP与末端脱氧核苷酸转移酶物质量的比值大于500，普鲁兰糖终浓度10％(m/v)。