[发明专利]一种用于提取核酸和PCR检测的微流控芯片及其应用

说明书

本发明涉及一种用于提取核酸和PCR检测的微流控芯片及其应用。微流控芯片核酸提取反应仓、纯化反应仓和PCR反应仓，核酸提取反应仓和纯化反应仓的前端均连接有带有两分支进液仓，后端连通一个取液仓，PCR反应仓前端连通一个三分支进液仓，后端连通一个取液仓。核酸提取反应仓、纯化反应仓可制成一个芯片，PCR反应仓在另一芯片上，PCR反应仓可设有一个或多个。本发明提供的用于提取核酸和PCR检测的微流控芯片，有效的将提取核酸的步骤及纯化过程与PCR扩增反应有效结合起来，实现全密封式操作，避免二次污染，保证实验结果的可靠、真实、有效。

技术领域

本发明涉及一种用于提取核酸和PCR检测的微流控芯片及其应用，属于微流控芯片分析技术领域。

背景技术

微流控芯片技术(Microfluidics)是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元，以微管道网络为结构特征，集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。现有的微流控芯片多是由多层或上下两层芯片构成，芯片为单晶硅、玻璃、石英、高分子聚合物等材料制成。

常规微流控芯片的自动换样，采用阵列式多液槽样品盘，通过探针将样品引入芯片通道的进样孔，采用X-Y-Z三维机器手控制进样探针插入指定样品液槽进样。将毛细管与芯片耦合，垂直于芯片与通道相通的毛细管吸液进样，与阵列式样品盘结合，控制也采用了三维机械手。其共同特征是换样操作均需探针或试样盘做三维移动才能实现，其缺点是三维控制机械复杂，体积大，成本高，换样速度慢，分析通量低，对于PCR扩增检测不能通过核酸提取纯化与PCR扩增一体完成，需要分开才能完成，操作不便。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种用于提取核酸和PCR检测的微流控芯片，实现了核酸提取纯化和PCR扩增检测可在同一芯片中完成。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种用于提取核酸和PCR检测的微流控芯片，其包括核酸提取反应仓、纯化反应仓和PCR反应仓，核酸提取反应仓和纯化反应仓的前端均连接有带有两分支进液仓，后端连通一个取液仓，PCR反应仓前端连通一个三分支进液仓，后端连通一个取液仓。

如上所述的微流控芯片，优选地，所述核酸提取反应仓、纯化反应仓制成一个芯片，PCR反应仓在另一芯片上，PCR反应仓设有一个或多个。

如如上所述的微流控芯片，优选地，所述核酸提取反应仓、纯化反应仓、PCR反应仓的仓室体积大小为5～10μL。

上所述的微流控芯片，优选地，所述核酸提取反应仓、纯化反应仓、PCR反应仓的形状为圆柱形仓室或方形仓室。

一种用于提取核酸和PCR检测的微流控芯片的使用方法，其包括细胞在芯片外裂解获得裂解后的样本液体，通过毛细管进入进液仓中，进液仓中裂解后的样本液体加入已经预埋好磁珠的核酸提取反应仓内，进行磁珠吸附，吸附后用buffer或者纯水在外加磁场固定磁珠情况下冲洗；如需要洗脱核酸加洗脱液，将含磁珠-核酸的冲洗液通过毛细管移入连通纯化反应仓的进液仓中，纯化反应仓通过另一分支的进液仓加入洗脱液进行洗脱；如果不需洗脱就直接将吸附核酸的磁珠运送到PCR反应仓，洗脱核酸后将核酸通过取液仓运送到PCR反应仓的进液仓，进入PCR反应仓，在连通PCR反应仓的另两个分支的进液仓中加入PCR反应液及酶，在PCR反应仓进行PCR反应，反应后通过PCR反应仓的取液仓移出PCR扩增产物。

如上所述的使用方法，优选地，所述核酸提取反应仓内还含有高盐低pH溶液下核酸吸附液，纯化反应仓内含有的洗脱液为低盐高pH溶液，将核酸洗脱下来，进入溶液中。