《基於微流控晶片的高通量核酸雜交新方法及其機理研究》是依託廈門大學，由陳宏擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於微流控晶片的高通量核酸雜交新方法及其機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳宏
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高通量分析能夠極大的提高分析效率，有效促進科技和社會發展，但目前很多領域仍缺乏足夠的高通量分析方法。微陣列晶片具有高信息量、微量化和自動化等特點並已在基因研究中得到廣泛套用，但其分析時間仍相對較長，無法更好地滿足需求；微流控晶片由於微型化和集成化而特別適合快速和高通量分析。本項目力圖將微流控晶片與微陣列晶片結合起來，通過在微通道內加工中高密度的探針陣列，利用再雜交技術依次實現多個核酸樣品的快速測定，建立高通量分析方法。並分別以探針固定、雜交反應和核酸變性三個過程作為研究對象，分析他們位於微通道內時的反應機理以及尺度效應、界面效應的影響，並研究多次雜交過程對探針的損傷以及檢測信號的校正以用於不同樣品間的數據分析和處理。以高探針密度、核酸快速雜交、低損傷變性和高重現再雜交作為目標，為基於微流控晶片的高通量核酸分析方法提供支持依據。
結題摘要
常規微陣列晶片具有分析時間長、成本高和人力投入大等不足，微流控晶片能夠縮短檢測時間、降低成本、易於自動化和集成化，並能有效提高檢測靈敏度。但是目前在微流控晶片上進行微陣列分析多樣品分析能力不足，還無法實現多樣品的高通量檢測。本項目主要針對這一不足，在不犧牲目前分析性能的基礎上，在微流控晶片（或毛細管）的微通道內實現多樣品的快速高通量檢測。其主要過程包括：在微通道的內壁上通過液滴技術固定核酸探針以製作間隔的探針陣列；引入核酸樣品與探針陣列進行雜交反應並實現檢測；對探針陣列進行變性以去除已雜交樣品，恢復探針陣列；引入其他核酸樣品再次進行雜交反應和檢測。首先在微通道內對單個樣品進行檢測：通過液滴技術製作的探針陣列的密度能達到2500~20000 個/米；在5分鐘內能實現樣品的快速檢測；檢測限達到10 pM。對多個變性方法的效果進行了考察，選擇熱變性來恢復微通道內的探針陣列。經過2~4分鐘的變性處理，螢光信號能降低到初始強度的10%~20%。除第一次變性處理，再雜交和變性後的信號強度能保持一致和穩定。通過不斷重複“變性-再雜交”這一過程能夠實現多樣品的自動化檢測。在連續檢測過程中，檢測每個樣品（包括雜交、檢測和變性等全部過程）所耗費的時間不超過10分鐘；依次對不同樣品進行檢測沒有明顯的交叉污染。採用本項目開發的新方法，能夠快速實現多樣品的高通量檢測、縮短分析時間、不需要昂貴的製作設備、降低了製作和分析成本、自動化操作減少人力的投入。還能在多組微通道內製作探針陣列並同時進行檢測，進一步提高分析性能。
