基于高通量DNA測(cè)序的微流控芯片設(shè)計(jì)和研制.pdf

1、第二代測(cè)序技術(shù)具有大量并行分析DNA序列信息的能力。一次測(cè)序反應(yīng)可以同時(shí)獲得數(shù)十萬至數(shù)十億條DNA片段上堿基信息，一次測(cè)序過程可以獲得數(shù)十億至數(shù)千億堿基序列。商用二代測(cè)序儀的主要代表包括：Roche公司的基于并行焦磷酸測(cè)序的454平臺(tái)、Illumina公司基于在片合成測(cè)序的Solexa平臺(tái)和Life Technologies公司的基于在片連接測(cè)序的SOLiD平臺(tái)。國內(nèi)東南大學(xué)提出了基于硫代堿基的往復(fù)式合成測(cè)序方法和基于組合熒光標(biāo)記的連接

2、測(cè)序方法，并研發(fā)出AG-100高通量基因測(cè)序系統(tǒng)。本文基于AG-100高通量測(cè)序平臺(tái)設(shè)計(jì)了一種新的微流控測(cè)序芯片。該芯片以玻片和覆蓋聚丙烯酸酯涂層的PE膜為材料，聚丙烯酸酯PE膜通過特定工藝塑形加工成聚丙烯酸酯墊片；通過設(shè)計(jì)和制備芯片組裝模具，構(gòu)建玻片-聚丙烯酸酯墊片-玻片三層結(jié)構(gòu)的八流道微流控芯片；芯片經(jīng)過熱壓法完成各層之間的粘接鍵合，制備出芯片的成品；芯片流道內(nèi)表面進(jìn)行氨基化修飾，以固定待測(cè)序的磁珠文庫，把芯片安裝在AG-100測(cè)序

3、平臺(tái)上可完成測(cè)序過程。具體研究工作包括：
　　 (1)根據(jù)AG-100測(cè)序平臺(tái)，設(shè)計(jì)了高通量DNA測(cè)序的微流控芯片；應(yīng)用流體動(dòng)力學(xué)分析軟件，對(duì)微流道的尺寸進(jìn)行優(yōu)化分析，并確定微流道尺寸；
　　 (2)研究了基于高通量DNA測(cè)序的微流控芯片內(nèi)表面的氨基修飾方法，利用XPS檢測(cè)玻璃表面的氨基密度，通過正交試驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)參數(shù)的優(yōu)化；
　　 (3)發(fā)展了一種基于粘接鍵合的微流控芯片的低溫鍵合方法，制備出玻片/聚丙烯酸酯墊片

4、/玻片三層結(jié)構(gòu)的八流道微流控芯片，并且用正交試驗(yàn)法優(yōu)化鍵合過程中的設(shè)置參數(shù)；
　　 (4)研究了基于高通量DNA測(cè)序的miRNA文庫制備方法，并把測(cè)序文庫固定在微流控芯片中。該方法可有效解決現(xiàn)有用于AG-100高通量測(cè)序平臺(tái)文庫制備方法中接頭自連比例高的問題；
　　 (5)設(shè)計(jì)了基于多樣本的高通量DNA測(cè)序微流道芯片，提出了在微流道芯片的上層玻片上制備若干樣本加入孔的方案，并進(jìn)行了多加樣孔芯片的加工，探討了多測(cè)序樣本的加