聚合物微流控芯片消毒灭菌技术研究进展

聚合物微流控芯片成本低、易加工,目前在医药、生物检测和化学合成等领域得到了普遍应用。以热塑性聚合物聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)和热固型聚合物聚二甲基硅氧烷(polydimethy lsiloxane,PDMS)为基材的高分子聚合物材料因具有较好的生物相容性和光学透明性,已逐渐成为聚合物微流控芯片加工的主导材料,被广泛应用于生物医药类微流控芯片的制备。鉴于该类芯片应用场景的特殊性,需在使用前进行消毒灭菌处理以避免微生物干扰。目前,针对PMMA和PDMS的消毒灭菌方法包括高压蒸汽灭菌、紫外线灭菌、电子束、60Co γ射线辐射灭菌、超临界二氧化碳灭菌、乙醇消毒、环氧乙烷灭菌、过氧化氢低温等离子体灭菌、绿原酸消毒、清洗剂消毒。本文从基本原理、消毒灭菌方法、应用场景等方面,回顾和总结了相关技术在PMMA和PDMS基体微流控芯片中的实现方法,并在芯片材质、适用范围等方面分析了所适用的消毒灭菌方法,为以聚合物为基材的生物医药类微流控芯片的消毒灭菌提供有益参考。     

连续流动式PCR微流控装置的研究

介绍了基于薄膜加热器的新型连续流动式PCR微流控装置的设计与制作;讨论了退火温度、PCR反应试剂(引物、Mg2 、dNTPs以及Taq DNA聚合酶)浓度以及PCR溶液的流动速度等对连续流动式PCR反应的影响;结果发现反应试剂影响连续流动式微流控PCR扩增的行为不同于它们影响传统PCR的行为,在较宽的浓度范围内都不会引起非特异性扩增。除此之外,在15 min内能成功对249 bp的人类β-肌动蛋白基因进行扩增,扩增速度比传统PCR快;通过低热容量的薄膜加热器来维持三个温度区带的恒温,完成33个循环的连续流动式PCR扩增能量消耗小于0.0088 kW.h,比传统PCR仪低得多,新研制的PCR微流控装置有可能成为便携式装置。     

微流控振荡流PCR快速检测单增李斯特氏菌

一种高通量振荡流PCR微流控技术已被成功开发,借此来快速检测食品致病菌-单增李斯特氏菌(L.monocytogenes).该PCR微流控装置主要由基于LabView的温度控制与采集系统、三个铜加热块以及聚四氟乙烯(PTFE)毛细管等构成.在该微流控装置上,三个铜块维持PCR反应所需要的三个温度,而包埋在铜块沟槽中的PT...     

芯片实验室（微流芯片）技术

在最近十几年中 ,芯片实验室技术逐渐得到广泛的重视。与传统的检测手段相比 ,这一技术在检测速度、费用、样本 /试剂消耗、防止污染、效率和自动化程度等方面都具有明显的优势。现就基于微流通道的芯片实验室 (微流芯片 )及其在生物化学检测上的运用作一介绍     

PCR 芯片及其应用研究进展

PCR芯片实质上就是固定有与研究对象有关的许多已知基因的引物阵列并可用于PCR检测的固相载体,其制作时最关键的是目的基因的引物设计。与基于杂交的芯片技术不同,PCR芯片技术是一种高通量的,准确、灵敏的定量检测基因表达的技术,它将待测基因的引物固定于固相载体上,通过简单的、经过优化的定量PCR体系和荧光定量PCR仪,实现待检样品中已知基因的扩增,用于定量检测待检样品中已知基因的表达情况。PCR芯片由于其操作简单、结果准确、数据产出快而多等特点,已应用于疾病发病机制、药物作用机理和细菌分型等研究领域,并将在生命科学研究领域得到更为广泛的应用。     

PCR扩增技术

到今年,PCR方法已经渡过了它的第25个生日,由于其扩增的性能,PCR技术已经成为实验室中不可或缺的一门技术。多年来,研究人员不断改善其性能,希望扩大PCR技术的应用范围。     

微流控芯片技术在食品领域中的应用

微流控芯片技术是一种全新的微量分析技术。介绍了微流控芯片技术的基本原理、特点及分类,并深入讨论了该技术在食品安全、营养、加工和风味等食品领域中的应用,包括有害化学物质、食品添加剂、转基因食品和食源性致病微生物等的检测,营养物质和功能成分的分析鉴定,食品工艺参数的调控以及食品风味成分的检测,展望了微流控芯片技术在食品领域的广阔应用前景。     

用整合微流控芯片系统分析黄山松RAPD片段多态性

随机扩增多态DNA（randomly amplified polymorphic DNA,RAPD）标记可快速提供连锁信息,特别是在针叶树单倍体的大配子体中RAPD基因型也能得以确定［3］。在对多态性的RAPD片段进行分析时,传统的平板凝胶电泳分析法因人工操作,其有效的鉴别受到一定程度的限制,只能得到一些有关RAPD片段半定量信息。我们将整合微流控芯片系统作为一种新的工具运用于黄山松的多态性RAPD片段分析中。发现基于芯片的检测方法比琼脂糖凝胶电泳方法灵敏度更高,所需的样品量要少得多,所需的时间仅为其1/4。并且能自动对DNA片段进行定性、定量分析。它是一种高效、灵敏、迅速、重复性好的检测新技术。 Abstract:Randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) markers quickly provide linkage information［1~2］,especially in conifers where haploid megagametophytes can be used for genotyping［3］.Traditionally use of slab gel electrophresis results in qualitative data that can be manually manipulated to gain semiquantitative information about the polymorphic RAPD fragments.We have proposed the use of an integrated microfluidic chip-based system as a new tool in the analysis of polymorphic RAPD fragments.The chip-based method was found to be very sensitive,requiring much less sample and only quarter the time compared to the agarose gel method.The automated data analysis sizes and quantitates the DNA fragments,thus yielding a more thorough,reproducible,sensitive,and rapid analysis.     

微流控芯片电泳及其法医学应用

在光学性能良好的Brofloat玻璃电泳芯片上,利用自行搭建的共聚焦激光诱导荧光检测系统,通过对芯片管道表面修饰、筛分介质、分离电场强度、进样方式、电泳温度、进样时间等条件的优化,对含15个STR基因座的法医DNA样品进行电泳分离测试实验.通过对芯片电泳条件优化获得了本电泳系统的最佳条件,成功实现8 min内完成DNA样品片段的分离,表明该微流控芯片电泳系统在法医DNA快速分析方面具有良好的应用前景.     

基于微流控芯片的核酸等温扩增技术研究进展

核酸等温扩增技术是一种在恒温体系内对核酸进行高效扩增的分子扩增技术,它能够在短时间内实现目的基因的指数增长.微流控芯片(microfluidic chip)技术是把研究样品制备、核酸富集、纯化和检测等多个操作步骤集成到一块“微型化”的芯片上,经自动化处理,得出实验结果,即“样品进,结果出”.将核酸等温扩增技术与微流控芯...     

羊肉掺假鉴别快速荧光定量PCR芯片制备及应用研究

为了建立一种基于芯片的快速鉴别羊肉掺假成分的方法,将不同动物源性成分的引物及反应所需试剂预先冻干固定到空白芯片反应池内,以制备羊肉掺假鉴别快速荧光定量PCR芯片。同时,通过模拟掺假样品（在羊肉中掺入猪肉、鸡肉、鸭肉、鼠肉成分）检测实验,对所得芯片的性能进行了评价。从与ABI7500荧光定量PCR结果对比可知,基于芯片的快速荧光定量PCR检测方法可以准确检测5种动物源性成分,具有较高的准确性及可用性,且其PCR扩增时间较短,操作简单,满足了羊肉掺假快速鉴别的要求。该芯片的研制及快速检测方法的建立将有效的简化羊肉制品掺假检测的步骤、缩短检测时间,且成本较低,仪器便于携带,使现场检测成为可能。研究结果为我国肉类食品安全监管提供了有力保障。     

寡核苷酸芯片法、实时PCR 和测序法进行乙肝病毒 基因分型的比较

目的:比较寡核苷酸芯片法、实时荧光PCR和测序法在对慢性乙肝患者病毒基因分型的比较和方法学评价。方法:对126例不同基因型的慢性乙肝患者的血清样本分别用寡核苷酸芯片法、实时荧光PCR法和测序法进行基因分型,并评价各种方法的临床表现、所需时间和检测成本。结果:寡核苷酸芯片法、实时荧光PCR分别能检测到1%和0.1%比例的基因型。在126例慢性乙肝患者的临床样本中,寡核苷酸芯片法、实时荧光PCR和测序法分别检测出41(33%)、41(33%)和45(36%)例为B型,76(60%)、76(60%)、81(64%)例为C型。寡核苷酸芯片法、实时荧光PCR均检出9例B、C混合基因型。在三种检测方法中实时荧光PCR是最快速和廉价的。结论:寡核苷酸芯片法、实时荧光PCR能检出B、C混合基因型,而测序法只能检测出样本的主导基因型。     

PCR扩增试验的动力学数学模型

PCR技术已日趋成熟,但因为影响因素较多、反应过程比较复杂,直到目前PCR技术已创立近二十年,尚未能给出较好的描述PCR 反应的数学方法。我们根据它的基本原理提出了能够描述其反应过程的动力学方程：Wamp=［Ntarg×(1+P)n1+0.5×Cenz×U×P×Ceactiv×(n-n1)-Ntarg× (1+n×P)］×Cu×M,准确地描述了PCR反应的产物积累规律,建立了PCR反应的动力学数学模型。用动力学数学模型预测的PE 7700仪器的CT值与仪器的实际数值一致。动力学数学模型配合适当的监测设备可以构成自动化的PCR 定量仪器。PE 7700 仪器使用本动力学模型处理、分析数据,定量结果的准确性会更好。各实验室可根据各自的实验条件,由模型估算PCR产物数量,为PCR后产物继续处理提供较准确的数量信息。本模型阐明了PCR反应在多次循环后必然由指数扩增转变为线性扩增的分子基础,为定量PCR 提供了准确的计算方法。 Abstract:The PCR technique has been set up for nearly twenty years and is becoming more and more ripe.But because of the multiple influencing factors and complicated reaction procedures,no mathematical method that can describe the PCR reaction has been given.On the basis of its elementary principle,we suggested a kinetic equation to describe the reaction procedure,Wamp=［Ntarg×(1+P)n1+0.5×Cenz×U×P×Ceactive×(n-nl)-Ntarg×(1+n×P)］×Cu×M.This equation can describe correctly the accumulation rule of PCR product and thus build up the kinetic-mathematical model of PCR reaction.The predicted CT value of PE 7700 by the kinetic-mathematical model was in accordance with the real value detected by the machine.This kinetic-mathematical model accompanied by proper detecting equipment and computer could make an automatic PCR instrument,which would produce much better result.A laboratory can predict the amount of PCR product by this model and provide accurate information for further handling of PCR product according to its own condition.In this model,the molecular basis that PCR reaction is doomed to change from exponential amplification to linear amplification had been clarified.     

快速PCR研究进展

PCR是最常用的分子生物学技术之一,通过变性、退火和延伸的循环来完成核酸分子的大量扩增。快速PCR就是基于普通PCR的工作原理,在保证PCR反应特异性、灵敏性、保真度的前提下,在更短时间内完成对核酸分子的扩增。近年来已经开展了许多有关方面的研究工作。本文将以DNA聚合酶的改进、添加剂的选择、热循环仪改进为重点内容,综述快速PCR技术的研究进展。     

两种PCR方法对检测A组轮状病毒膜芯片杂交结果的影响

A组轮状病毒(rotavirus,RV)是导致拿世界婴幼儿腹泻的最主要病原,危害巨大。拟用RT-巢式PCR技术对A组RV的保守序列进行高度扩增,通过固本室内制的膜芯片杂交,实现对该病毒的检测。分别采用对称PCR和不对称PCR扩增,均可得到扩增的目的片段．对称式扩增产物杂交结果不理想。而不对称式扩增得到了大量待检单链产物,同膜芯片杂交获得了理想的杂交结果。显著地提高了对A组RV杂交检测的灵敏度。表明不对称式PCR扩增是一种制备用于芯片杂交大量单链产物的理想方法,尤其是针对富含AT的核酸检测区域。     

卫氏并殖吸虫PCR和实时荧光PCR快速检测方法的建立

目的建立快速、灵敏、特异的分子生物学检测卫氏并殖吸虫的方法。方法根据卫氏并殖吸虫的特异性基因序列,设计适合于PCR检测的特异性引物及实时荧光PCR特异性引物和探针,并进行灵敏性和特异性试验。结果设计的引物和探针特异性强,所建立的检测方法灵敏度高。应用实时荧光PCR方法的检测灵敏度可达到0.1 pg/μL,比PCR方法的灵敏度高三个数量级。结论本研究所建立的PCR和实时荧光PCR技术检测卫氏并殖吸虫方法的特异性强,灵敏度高,为卫氏并殖吸虫感染的诊治提供了快速的检测技术手段。     

PCR和随机引物标记探针的方法比较

采用PCR标记法和随机引物标记法对小白鼠、欧洲田鼠(M icrotus arvalis和Pitymys duodecim costatus)的Sry基因保守区进行地高辛标记,结果显示PCR标记的探针灵敏度要高于随机引物法,同时对两种标记方法进行了比较,为进一步进行Southern杂交研究打下了基础。     

影响多重PCR扩增效果的因素

不同循环参数、PCR缓冲液及反应体积的对比实验表明,循环参数中退火温度和时间、延伸时间及PCR缓冲液的成分影响多重PCR的扩增效果,而反应体积、循环次数对其扩增效果影响较小。     

PCR技术研究进展

PCR(Polymerasechainreaction)在生命科学研究及相关诸多领域已经得到了广泛应用。本文对PCR技术的最新进展作一简要综述,包括:热循环仪的改进,引物的软件设计及网络设计,各种DNA聚合酶体系及其特性,多种PCR(MultiplexPCR),DNAshuffling,PCR芯片,固相PCR和电子PCR(ElectronicPCR)的原理和应用 。     

重组PCR技术研究进展和应用

重组PCR是用聚合酶链反应体系来实现DNA重组的技术。经过二十多年的发展,该技术已形成三个各具特色的方法分支：重叠延伸拼接、跳跃PCR和DNA重排。近几年,以利用天然的差异基因作为重组来源为目的,通过简化操作步骤、提高捕获变异的效率、借助于表面展示技术和荧光探针技术搭建的高通量筛选平台,重组PCR技术在基础研究和工程应用研究的众多领域中的应用价值不断增加。