纳米材料在聚合酶链式反应体系中的应用研究进展

聚合酶链式反应(PCR)技术是现代分子生物学核心技术之一,研究提高PCR扩增效率的方法具有重要意义。传统提高PCR扩增效率的方法具有较多局限性,使得PCR扩增仍不能达到理想的效果。随着纳米技术的发展,纳米材料具有特殊的表面效应和尺寸效应,表面能进行多种修饰,易与生物大分子蛋白质、核酸等相互作用,对生物分子的结构和功能产生特别的影响。研究利用纳米材料来提高PCR扩增效率的技术和方法,具有非常重要的理论意义和应用价值。本文引用文献41篇,综述了近年来纳米材料在PCR体系中应用的现状,并展望了今后纳米材料在PCR体系中应用的发展方向及其前景。     

数字聚合酶链式反应技术及其在疾病检测中的研究进展

数字聚合酶链式反应（Digital polymerase chain reaction, d PCR）技术是通过将反应体系均分到数万个独立的PCR反应单元进行单分子级扩增,并结合泊松分布实现单拷贝核酸分子精确定量分析的PCR技术。dPCR技术具有灵敏度高、无需标准曲线等优势,被广泛应用于疾病检测领域。随着阶梯乳化和三维成像等技术的引入,dPCR技术在检测精度、多重检测和检测速度等方面得到极大改进,显著提升了其临床疾病诊断性能。本文追溯了dPCR技术的发展历程,对其在肿瘤和感染等疾病检测中的应用进行了综述,分析了dPCR技术发展存在的挑战与机遇,以期为dPCR技术未来的开发利用提供参考,推动临床检验分子技术高质量发展。     

聚合酶链式反应技术应用

聚合酶链式反应技术应用郭春沅，计新（吉林延边特产研究所延吉１３３００１）（吉林省延边师专物理系延吉１３３０００）聚合酶链式反应（ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅｃｈａｉｎＲｅａ－ｃｔｉｏｎ，ＰＣＲ）是一种特异性ＤＮＡ体外扩增技术，现已成为基础分子生物学研究、基因...     

液滴微流控系统在数字聚合酶链式反应中的应用研究进展

数字聚合酶链式反应( PCR)技术近年来发展迅速。与以实时荧光定量PCR为代表的传统PCR技术相比,数字PCR技术显著提高了定量分析的精确度和灵敏度。数字PCR的快速发展与近年来微流控技术在数字PCR技术中的广泛应用有着密切的联系。早期的研究和商业化产品使用的是大规模集成流路微流控芯片,加工过程复杂且价格高昂。近年来,液滴微流控芯片被应用到数字PCR技术中,它可以在短时间内产生102~107个微液滴,每一个微液滴都是最多只含有一个目的基因片段的PCR反应器。 PCR扩增后,通过对单个微液滴的观察计数,就可以获得绝对定量的分析数据。本文综述了不同种类的液滴微流控系统在数字PCR技术中的应用,以及液滴数字PCR微流控芯片在生物、医药、环境等领域的应用。     

连续流动式聚合酶链式反应芯片的设计进展

介绍了PCR的概念以及微型PCR芯片的优点，着重介绍连续流动式PCR(continuous-flow PCR)芯片／微装置的一般原理、串行流动及其设计进展。     

激光技术在聚合酶链式反应微流控芯片中的应用

评述了激光技术在聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)微流控芯片领域中的应用进展,包括激光技术在PCR微流控芯片微加工、微流体物理参数测量、温度循环控制以及芯片上在线产物检测(包括荧光实时定量/终点和毛细管电泳检测)中的应用。最后,展望了激光技术在未来基于PCR的微全分析系统(micro-total analysis system,μTAS)中的新应用。     

一种用于核酸高灵敏检测的液滴式数字聚合酶链式反应芯片

为了实现对核酸的高灵敏度检测,构建了一种新型的液滴式数字聚合酶链式反应(dd PCR)芯片.该芯片由产生液滴的聚二甲基硅氧烷(PDMS)模块和储存液滴的玻璃腔室构成.实验结果表明,该芯片可以在25 min内产生2×106个直径为20μm的微液滴(体积4.187 p L).利用该芯片定量检测了表皮生长因子受体(EGFR)基因第19号外显子,在DNA浓度为106~101copies/μL范围内呈现良好的线性关系(R2=0.9998);在浓度为106copies/μL的19号外显子野生型DNA中检测105~100copies/μL的突变型DNA,其检测敏感度可达到0.0001%.该方法在同一芯片上实现了液滴产生、核酸扩增和荧光信号读取的功能,在核酸绝对定量及痕量突变基因的检测中具有潜在应用前景.     

聚合酶链式反应微芯片系统用于微量生物样品的快速扩增检测

基于MEMS微加工技术设计和制作了一种集成微加热器和温度传感器的聚合酶链式反应（PCR）微芯片。PCR微芯片结构通过有限元模拟验证分析。该芯片在PCR扩增过程中具有良好的制热效率和热传递均匀性。在微型温度控制电路装置下进行热循环反应,芯片的温度起伏小于1℃／s,升降温速度分别达到5℃／s和3℃／s,30个热循环耗时30min。此系统已经用于GUS基因的扩增检测,获得了良好的结果,极大的缩短了热循环的时间,可用于微量生物样品的快速扩增检测。     

微流控PCR芯片的研究进展

基因是人类的遗传密码,人类个体之间只有万分之一的基因不相同,却导致了人与人之间丰富的差异.了解这种差异对于科学研究具有巨大的应用价值.PCR是基因研究中常用的手段之一,但传统PCR仪存在反应时间长、能量消耗大、不便于集成与携带等缺陷,微流控技术与PCR结合可以有效缩小反应体系,提高反应效率,且易于集成化与微型化.本文按照微流控PCR芯片的结构分类,详细介绍了微池型、连续流动型PCR芯片,以及电泳、荧光、电化学和DNA杂交阵列等检测方法,并在最后进行了总结与展望.     

聚合酶链反应产物的HPLC定量分析

建立了ＨＰＬＣ分析聚合酶链反应（ＰＣＲ）产物的方法,探讨了梯度、流速、柱温等条件对相对分子质量参照物λ－ＤＮＡ－ＨｉｎｄⅢ分离的影响,ＮａＣｌ以４０～５０ｍｍｏｌ／ｍｉｎ的梯度变化,流速为１ｍＬ／ｍｉｎ时分离效果最佳。该法精密度和回收率高、线性良好,可用于ＰＣＲ扩增条件优化时的相对定量分析。     

变性无胶毛细管筛分电泳分析聚合酶链式反应产物

在分离Ｙ染色体性别决定区,人１１号染色体短β－珠蛋白基因部分序列扩增产物和ＰＢＲ３２２／ＨａｅⅢ标准片段的混合样品时,ＳＲＹ和１０８／Ｂ的迁移时间均产生较大的偏差,在尿素变性存在的无胶筛分体系中迁移时,这种迁移时间的偏差得以消除,这意味着尿素性剂的存在消除了ＤＮＡ空间结构对迁移的影响,ＤＮＡ在此筛分介质中的迁移只与其片段长度有关。     

A Universal Polymerase Chain Reaction Developer

The versatility of PCR, the gold standard for amplification of DNA targets, is hampered by the laborious, multi‐step detection based on gel electrophoresis. We propose a one‐step, one‐tube method for the rapid (5 min) naked‐eye detection of PCR products, based on controlled aggregation of gold nanoparticles. Our method is universal, instrument‐free, and ultra‐sensitive, as it could detect as low as 0.01 zeptomoles of HIV template DNA in an excess of interfering human genomic DNA.