自动进样微流控毛细管电泳DNA分析系统的研究

论文摘要

DNA分析技术已在疾病诊断、法医鉴定、分子生物学研究等诸多领域得到广泛应用,然而常用的DNA片段分析仪器—平板凝胶电泳仪存在样品通量小、自动化程度低、样品消耗量大等不足之处。本文基于开缝试样管阵列进样技术,建立了一种快速、高效、高通量的自动化DNA分离分析系统。第一章综述了毛细管电泳和微流控芯片毛细管电泳技术研究现状以及在DNA分离分析领域的应用,介绍了芯片毛细管电泳技术中的样品引入方法,毛细管电泳及微流控芯片电泳的检测技术,最后提出本论文的工作目的及设计思想。第二章介绍了本文建立的自动进样微流控毛细管电泳DNA分析系统。以7 cm长的液芯波导毛细管为电泳分离通道；毛细管进样端镀一层金属铂,作为试样电动引入探针,结合开缝试样管阵列装置实现纳升级试样的自动引入、换样过程；利用毛细管的液芯波导现象传导荧光信号,简化了光路结构。采用二极管激光器作为激发光源,SYTOX Orange作为DNA荧光染料,易更替、自涂敷的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为筛分介质,实现了DNA样品自动进样、分离和检测。用于ΦX174-Hae III digest和DL2000 DNA标准样品分离,检出限达0.4 ng/μL （S/N=3）,理论塔板数达到7.3×106/m（603 bp）,样品通量33次/h,样品消耗仅0.3 nL。整个系统分析速度快、分离效果好、重现性好、检测灵敏度高、样品消耗量少,是一种易于实现高通量分析的DNA分析检测装置。第三章对本论文建立的自动化、高通量的DNA分析系统进行了总结和展望。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 微流控毛细管电泳进样技术
• 1.2.1 基于固定贮液池式样品引入系统
• 1.2.2 基于流通式试样池的样品引入系统
• 1.2.3 基于取样探针的样品引入方法
• 1.3 微流控芯片荧光检测技术
• 1.3.1 微流控毛细管电泳常用检测技术
• 1.3.2 荧光检测技术
• 1.3.3 液芯波导技术原理
• 1.4 微流控毛细管电泳DNA分析的研究状况
• 1.4.1 微流控毛细管电泳的发展
• 1.4.2 微流控毛细管电泳DNA分析的芯片模式
• 1.4.3 常用筛分介质
• 1.5 本论文工作目的及设计思想
• 第2章 自动进样微流控毛细管电泳DNA分析系统的研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器
• 2.2.2 试剂和材料
• 2.2.3 实验装置
• 2.2.4 DNA分析芯片的制作
• 2.2.5 实验步骤
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 自动进样装置的设计
• 2.3.2 荧光检测系统的设计
• 2.3.3 实验条件的优化
• 2.3.4 系统分析性能
• 第3章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表论文目录