專利名稱：檢測核苷酸和單核苷酸多態(tài)性用的毛細(xì)管電泳芯片裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種檢測核苷酸和單核苷酸多態(tài)性(Single Nucleotide Polymorphism簡稱SNP)用的毛細(xì)管電泳芯片裝置屬于毛細(xì)管電泳芯片裝置技術(shù)領(lǐng)域。
本發(fā)明的特征在于，它含有具有微流體通道和加樣用電極孔結(jié)構(gòu)的上層通道層，封閉上層微流體通道以構(gòu)筑起完整毛細(xì)管且為電泳芯片提供所需電壓的中層電極層以及為電泳提供穩(wěn)定溫度梯度的加熱層，其中，上、中、下三層是可導(dǎo)熱且相互粘合的。所述的微流體通道是一維、或二維、或多維微流體通道中的任何一種。所述的微流體通道的截面寬度或直徑在5-200μm之間，微流體通道的深度在5-200μm之間，電泳分離通道的長度在1-30cm之間。所述的中層電極層的材料是金或鉑或石墨中的任何一種。所述的中層電極層的上表面涂布著一層聚二甲基硅氧烷(PDMS)。所述的加熱層帶有相間隔地分成二組或多組且各自分別保持不相同的恒定溫度以便形成穩(wěn)定的空間溫度梯度的溫控元件。所述加熱層的穩(wěn)定溫度梯度是一種把芯片整體均勻逐漸升溫而形成的時間溫度梯度。
使用證明它可達(dá)到預(yù)期目的。
圖2.本發(fā)明提出的檢測核苷酸和單核苷酸多態(tài)性用的優(yōu)選實施例裝置的上層通道層的俯視示意圖。
圖3.本發(fā)明提出的檢測核苷酸和單核苷酸多態(tài)性用的優(yōu)選實施例裝置的中層電極層的俯視示意圖。
圖4.本發(fā)明提出的檢測核苷酸和單核苷酸多態(tài)性用的優(yōu)選實施例裝置的下層加熱層的俯視示意圖。
圖5.本發(fā)明提出的檢測核苷酸和單核苷酸多態(tài)性用的優(yōu)選實施例裝置中

圖1A-A向的縱剖視圖。
圖6.圖2中虛線框的俯視放大示意圖。
圖7.本發(fā)明優(yōu)選實施例裝置所用樣品的預(yù)處理過程示意圖。
圖7為本發(fā)明優(yōu)選實施例裝置所用樣品的預(yù)處理過程原理示意圖。11是PCR聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)過程，12是變性、復(fù)性過程。其中，B代表AGCT中任一堿基，B*表示該位點為SNP點，″+″、″-″用以區(qū)分DNA的兩條鏈。圖7為存在SNP的情況，得到相同長度的4種DNA片段，有的存在錯配。若不存在SNP，則只能有一種DNA片段?，F(xiàn)結(jié)合該圖簡要描述用本發(fā)明檢測SNP的過程。對于可能存在SNP位點的待分析樣品進(jìn)行預(yù)處理，使得DNA在存在SNP位點的地方發(fā)生錯配，具體方法見圖7。第一維電泳使不同長度的DNA片段得到有效分離，但是存在SNP位點的DNA和與其長度相同的DNA片段仍然存在于同一區(qū)帶中。在第一維電泳分離時，第二維電泳分離通道兩端加一定電壓，防止樣品擴(kuò)散到第二維電泳分離通道3中。第二維電泳分離通道3是一排陣列。第一維電泳分離出的各區(qū)帶通過電壓控制進(jìn)入第二維陣列電泳通道3中繼續(xù)進(jìn)行電泳，在這個電泳過程中，加熱層在電泳前進(jìn)方向提供了逐漸升高的溫度梯度。有錯配的DNA解鏈溫度較無錯配的低，在電泳前進(jìn)不斷升溫的過程中，首先解鏈，從而受到更大的阻滯力，與其他尚未解鏈的相同長度的DNA片段分離。只要系統(tǒng)分辨率足夠高，就可以把尚未解鏈的相同長度的DNA片段分離。若只分離得到1條區(qū)帶，就可以斷定無SNP位點，若分離得到多于一條區(qū)帶，則可以斷定存在SNP。綜合以上信息還可以指出SNP存在于哪一段DNA限制性片段上。
溫度梯度也可以考慮在時間上實現(xiàn)溫度梯度。在第二維電泳分離時，對電泳芯片均勻加熱，控制好升溫速率，可以達(dá)到與前述相同的目的。只要分離通道足夠長，電泳分離效率足夠高，也可用普通毛細(xì)管作一維電泳分離。分離出不同長度的DNA片段，然后采用時間溫度梯度繼續(xù)電泳。
由此可見，本申請既有毛細(xì)管電泳技術(shù)所特有的高速、高效、消耗樣品少的優(yōu)點，又可避免使用變性劑，使檢測過程易于控制，其梯度也易于實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種檢測核苷酸和單核苷酸多態(tài)性用的毛細(xì)管電泳芯片裝置，含有電泳芯片，其特征在于，它含有具有微流體通道和加樣用電極孔結(jié)構(gòu)的上層通道層，封閉上層微流體通道以構(gòu)成起完整毛細(xì)管且為電泳芯片提供所需電壓的中層電極層以及為電泳提供穩(wěn)定溫度梯度的加熱層，其中，上、中、下三層是可導(dǎo)熱且相互粘合的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測核苷酸和單核苷酸多態(tài)性用的毛細(xì)管電泳芯片裝置，其特征在于所述的微流體通道是一維、或二維、或多維微流體通道中的任何一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測核苷酸和單核苷酸多態(tài)性用的毛細(xì)管電泳芯片裝置，其特征在于所述的微流體通道的截面寬度或直徑在5-200μm之間，微流體通道的深度在5-200μm之間，電泳分離通道的長度在1-30cm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測核苷酸和單核苷酸多態(tài)性用的毛細(xì)管電泳芯片裝置，其特征在于所述中層電極層的材料是金或鉑或石墨中的任何一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測核苷酸和單核苷酸多態(tài)性用的毛細(xì)管電泳芯片裝置，其特征在于所述的中層電極層的上表面涂布著一層聚二甲基硅氧烷(PDMS)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測核苷酸和單核苷酸多態(tài)性用的毛細(xì)管電泳芯片裝置，其特征在于所述的加熱層帶有相間隔地分成二組或多組且各自分別保持不同的恒定溫度以便形成穩(wěn)定的空間溫度梯度的溫控元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測核苷酸和單核苷酸多態(tài)性用的毛細(xì)管電泳芯片裝置，其特征在于所述加熱層的穩(wěn)定溫度梯度是一種把芯片整體均勻逐漸升溫而形成的時間溫度梯度。
全文摘要
檢測核苷酸和單核苷酸多態(tài)性用的毛細(xì)管電泳芯片裝置屬于毛細(xì)管電泳裝置,其特征在于,它含有:具有一維、或二維或多維微流體通道和加樣用電極孔結(jié)構(gòu)的上層通道層,封閉上層微流體通道以構(gòu)筑完整的毛細(xì)管且為電泳提供所需電壓的中層電極層以及為電泳提供穩(wěn)定溫度梯度的加熱層,所述上、中、下三層是可導(dǎo)熱且相互粘合的。加熱層帶有相間隔地分成二組或多組各自分別保持恒定溫度以便形成穩(wěn)定的空間溫度梯度的溫控元件;同時,加熱層穩(wěn)定的溫度梯度也可是一種把芯片整體均勻逐漸升溫而形成的時間溫度梯度。它既有毛細(xì)管電泳技術(shù)所特有的高速、高效、消耗樣品少的優(yōu)點,又可避免使用變性劑,而用溫度來代替,使得檢測過程易于控制,梯度也易于實現(xiàn)。
文檔編號G01N27/447GK1353309SQ0113983
公開日2002年6月12日 申請日期2001年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月30日
發(fā)明者劉鵬, 邢婉麗, 梁冬, 程京 申請人:清華大學(xué), 北京博奧生物芯片有限責(zé)任公司