DNA片段分选微流控芯片发展现状

新一代测序速度越来越快,费用不断降低,但整个流程中还有不少瓶颈.最耗时且影响测序准确度和重复性的环节之一,就是在文库制备过程中,对打断的大量基因组DNA片段进行基于传统凝胶电泳的手工操作筛选.近几年市场上出现了几种目标片段自动分选仪器,并迅速被多家国际知名测序中心引入测试,从而引起了广泛关注.本文评述了DNA片段分选发展经历,包括凝胶电泳、毛细管电泳、特别是微流控芯片在分选精度和通量上的不断提升,并简要论述了DNA分选目前尚存在的问题.     

注塑型聚甲基丙烯酸甲酯多通道微流控芯片的研制及其性能考察

微流控芯片技术因具有微量、快速、高效和高通量等特点,已成为分析化学领域中的研究热点之一．在微流控芯片中,最常见的可用作芯片的材料为玻璃、石英和各种塑料．玻璃和石英有很好的电渗性和光学性质,可采用标准的刻蚀工艺加工和用化学方法进行表面改性,但加工成本较高,封接难度较大．     

微流控芯片快速鉴定黄山松DNA多态性片段

黄山松是中国山区特有的优质针叶松,有关其遗传图谱的建立一直受到人们的关注,然而迄今为止,运用分子标记法来建立其遗传图谱尚未见报道．随机引物扩增DNA多态性标记(简称RAPD)可快速提供联锁信息,尤其适用于建立针叶树类的基因图谱,通常采用平板凝胶电泳对多态性的     

聚甲基丙烯酸甲酯微流控分析芯片的简易热压制作法

提出聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微流控分析芯片的一种简易热压制作法,研究了镍基、单晶硅和玻璃3种阳模制备芯片及芯片的封合条件.采用扫描电镜(SEM)和电荷耦合检测器(CCD)对PMMA芯片的微通道及其横截面形貌进行了表征.SEM图和CCD图表明实现了热压封接.测定了PMMA芯片的伏安曲线和电渗流,其电渗流值与文献报道值基本一致.本法制作的PMMA芯片用于电泳分离Cy5荧光染料,峰高RSD为2.2%(n=11),理论塔板数7.4×10⁴m^-1.     

微流控芯片上的细胞分析研究进展

近年来,微流控分析系统(μTAS)在生物细胞分离领域的发展引起了广泛的关注。微流控芯片的微米级尺寸的通道适合于单细胞样品的引入、操控、反应、分离和检测,已经在微芯片上实现了上述功能,并将这些功能集成在具备毛细管电泳分离功能的微芯片上。     

微流控芯片电泳快速分离脂蛋白

描述了一种芯片电泳快速分离脂蛋白的方法. 利用自制的微流控芯片及激光诱导荧光技术电泳分离经硝基苯并噁二唑-C₆-酰基鞘胺醇预染的脂蛋白标本, 在40 mmol/L tricine缓冲液(pH 9.4)中加入40 mmol/L甲基葡胺, 在500 V电压下40 s进样, 在2000 V 电压下2 min内完成分离, 可出现低密度脂蛋白(LDL)与高密度脂蛋白(HDL)两条脂蛋白区带, 5次重复性试验其出峰时间变异系数(CV)为2.6%. 本法为高血脂患者提供了一种快速、简便、灵敏、重复性好的诊断方法.     

基于毛细管电泳及微流控芯片的药物提取分离技术

近年来,在提取分离方面出现了许多新技术和新方法.其中毛细管电泳和微流控芯片技术以其微量、高效、快速等特点,在药物提取分离中已渐显优势.该文对基于毛细管电泳和微流控芯片的两相电泳技术、微流控液液萃取技术、微流控固液萃取技术、微流控过滤式分离技术、微流控膜分离技术在药物分离提取中的应用进行了综述.     

微流控芯片电解质介导连接在柱式电导检测

研制了一种新型在柱式微流控芯片电导检测装置,利用电解质介导连接分离样品和检测电极,避免了电极的污染和中毒.在芯片的分离通道上设有双T型通道和十字型通道,分别用于进样和检测.检测电极分别置于十字通道口两端的储液池中,电极与芯片相互独立,简化了实验装置,便于电极的更换和清洗.采用缓冲溶液作介导电解质,减小了因两者浓度或种类不同而导致的基线漂移.与非接触电导接触相比,本装置在较低的检测电压(2.5～4.0 V)和频率(700～1700 Hz)范围即可获得相对灵敏的信号.在15 mmol/L MES-His(pH 5.8)的缓冲体系下,K+与Na+的检出限分别为0.5和0.1 μmol/L.     

微流控芯片毛细管电泳在蛋白质分离分析中的应用研究进展

重点介绍了近年来国内外在微流控芯片毛细管电泳法用于蛋白质分离分析方面的研究进展。按照分离模式的不同,综述了各种应用于蛋白质分离的微流控芯片毛细管电泳系统,讨论了抑制芯片中的蛋白吸附的各种方法,并展望了芯片毛细管电泳系统在蛋白质分离领域的发展前景。引用文献47篇。     

流体驱动智能电动控制仪用于PMMA微流控芯片电渗流的测量

采用自制的流体驱动智能电动控制仪作为电渗驱动控制源,结合电流跟踪法测量聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)芯片的电渗流,讨论了PMMA形成电渗的机理,给出了PMMA芯片通道电场强度与电渗速度的关系曲线。     

一种连接石英毛细管的聚甲基丙烯酸甲酯电泳芯片的制作及其应用

利用模拟仿真软件模拟了死体积对于电泳分离的影响,并提出了一种实现聚甲基丙烯酸甲酯(Poly-methylmethacrylate,PMMA)电泳芯片与毛细管的最小死体积连接方法.将紫外吸收检测的检测窗口设计在石英毛细管上,使该PMMA芯片上的电泳分析可以直接采用紫外吸收检测器进行检测.利用该芯片对维生素B2进行了电泳分析,理论塔板数为73000/m;联磺甲氧苄啶片中的3种组分的分离度为4.5和1.9,3个峰迁移时间的RSD依次为1.0%,1.4%和1.0%,峰高的RSD依次为4.1%,3.0%和4.1%(n=5).     

Analysis of amino acids and proteins using a poly(methyl methacrylate) microfluidic system

Plastic microchips are very promising analytical devices for the high-speed analysis of biological compounds. However, due to its hydrophobicity, their surface strongly interacts with nonpolar analytes or species containing hydrophobic domains, resulting in a significant uncontrolled adsorption on the channel walls. This paper describes the migration of fluorescence-labeled amino acids and proteins using the poly(methyl methacrylate) microchip. A cationic starch derivative significantly decreases the adsorption of analytes on the channel walls. The migration time of the analytes was related to their molecular weight and net charge or pI of the analytes. FITC-BSA migrated within 2 min, and the theoretical plate number of the peak reached 480,000 plates/m. Furthermore, proteins with a wide range of pI values and molecular weights migrated within 1 min using the microchip.     

Surface modification of poly(methyl methacrylate) microfluidic devices for high-resolution separations of single-stranded DNA

While polymer-based microfluidic devices offer some unique opportunities in developing low-cost systems for a variety of application areas, the ability to sort electrophoretically with high efficiency a number of different targets has remained somewhat elusive with an example consisting of achieving single base resolution as required for DNA sequencing. While the reasons for this are many-fold, it is clear that some type of coating is required on the polymer substrate to suppress the EOF and/or minimize potential solute/wall interactions. To this end, we report on a simple grafting procedure to allow the formation of polymer coats, which in this example used linear polyarcylamides (LPAs), onto a poly(methyl methacrylate) (PMMA) microfluidic device. The procedure involved creating an amine-terminated PMMA surface by appropriately functionalizing the PMMA through either a chemical or photochemical process. The aminated surface could then be used to covalently anchor methacrylic acid, which was used as a scaffold to produce LPAs on the surface through radical polymerization of acrylamide. The resulting surfaces demonstrated EOFs that were nearly an order of magnitude smaller than native PMMA. In addition, these LPA-coated devices could produce highly reproducible migration times of over approximately 20 runs with plate numbers exceeding 10(5) m(-1). Using gel electrophoretic analysis of a single base track generated from an M13mp18 template using Sanger cycle sequencing and dye-primer chemistry, the resolution value obtained for bases 199 and 200 was 0.18 while for bases 208 and 209 it was 0.21. For the native PMMA, these bands were found to comigrate.     

聚甲基丙烯酸甲酯在纳米氧化铝表面的吸附和氢键作用

研究了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在纳米氧化铝表面的吸附行为, 采用透射红外光谱研究了吸附的PMMA中的羰基和纳米氧化铝表面羟基之间的氢键作用. 结果表明, PMMA在纳米氧化铝表面的吸附曲线为典型的Langmuir曲线, 饱和吸附值为1.2 mg/m2, 受氢键作用影响, 键合羰基在红外光谱中的吸收峰向低波数方向移动. 根据计算, 羰基的最大键合值(即含键合羰基的甲基丙烯酸甲酯单元的总质量)为0.36 mg/m2, 其余为自由羰基. 随着吸附量的增加, 羰基的键合比例逐渐降低. 吸附达到饱和时, 羰基键合比例为0.30, 说明PMMA主要以平铺的方式覆盖在纳米氧化铝的表面.     

阴离子聚合法合成PMMA-b-PMTFPS嵌段共聚物

以含缩醛官能团的有机锂为引发剂, 将甲基丙烯酸甲酯(MMA)与含氟硅氧烷单体1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3',3',3'-三氟丙基)环三硅氧烷(F3)阴离子嵌段共聚, 获得了窄分子量分布的聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚[甲基(3,3,3-三氟丙基)硅氧烷](PMMA-b-PMTFPS)嵌段共聚物, 并用GPC, 1H NMR, FTIR和DSC对嵌段共聚物进行了表征. 研究结果表明, 在THF中利用PMMA-OLi对F3进行阴离子开环聚合时, 单体F3浓度的选择对提高嵌段共聚物产率至关重要.     

Non-Isothermal Crystallization of Poly (vinylidene fluoride)/Poly (methyl methacrylate)/Cellulose Nanocrystal Nanocomposites

Poly (vinylidiene fluoride) (PVDF)/poly (methyl methacrylate) (PMMA)/cellulose nanocrystal (CNC) nanocomposites were prepared by solution blending. Non-isothermal crystallization of PVDF/PMMA (70/30) blend and its composites was investigated using differential scanning calorimetry. It was found that the addition of CNCs played a positive role in both the crystallization rate and crystallization percentage. The addition of CNCs increased the initial crystallization temperature, peak crystallization temperature, and crystalline enthalpy. The Avrami index indicated that CNCs did not change the crystallization mechanism; while other parameters derived from Jeziorny theory and Mo's method, including Z _c , F(t), and α, further verified the positive role played by CNCs.     

聚二甲基硅氧烷基质微流控芯片封接技术的研究

考察了聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)预聚体与固化剂间的配比、固化温度及固化时间对PDMS芯片封接强度的影响,得出PDMS芯片封接的最佳条件基片和盖片所用PDMS预聚体与固化剂质量配比分别为10∶1与5∶1,固化温度为75℃,固化时间分别为35～50min和25～40min,封接后继续加热60min.在该条件下封接制作的微芯片历经半年50多次的分析、冲洗及抽液后未见明显损坏,足以满足一般分析任务的要求,并将芯片成功用于两种氨基酸的快速毛细管电泳分离.     

混合离子液体对聚甲基丙烯酸甲酯分子链缠结及松弛行为的影响

首先通过两步法合成了具有双咪唑环阳离子结构的离子液体(DIL),并将其与单咪唑环离子液体(MIL)进行混合以调控黏度变化,混合离子液体(ILs)的黏度符合对数混合规则且随温度变化呈现Arrhenius型流体行为.进一步通过动态流变、示差扫描量热(DSC)、电化学测试等方法研究了混合离子液体中DIL比例对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)链缠结和松弛行为的影响,并讨论了PMMA/ILs体系热稳定性、玻璃化转变及离子电导率等的变化.结果表明,DIL独特的双咪唑环结构可与PMMA分子形成更多相互作用位点,从而导致凝聚缠结的形成,很大程度上限制了PMMA分子链的运动和松弛.随DIL含量增加,PMMA/ILs体系的松弛时间、热分解温度、玻璃化转变温度等参数均呈增大趋势,但其离子电导率有所损失,这与DIL较大的分子尺寸和运动能力有关.