一种基于微流控系统的W/O/W型PCR扩增后产物的微乳滴及其制备方法技术方案

技术编号:29325126 阅读:13 留言:0更新日期:2021-07-20 17:41
本发明专利技术提供一种基于微流控系统的W/O/W型PCR扩增后产物的微乳滴和该微乳滴的制备方法,该微乳滴包括扩增后W/O型微乳滴、油相A和外水相,其中扩增后W/O型微乳滴包括内水相和油相B,通过微流控系统制备,扩增后W/O型微乳滴、油相A和外水相的体积比为1:3:1000;所述内水相和油相B的体积比为40:3。本发明专利技术提供了一种W/O/W型微乳滴的制备方法,得到的微乳滴可以有效地建立新型的微乳滴分选平台,可以通过一次分析单个细胞的转录组,有效解决组织样本无法破解的细胞异质性难题。本发明专利技术通过严格筛选组方配比以及制备参数,其平均粒径为70μm,均为粒度分布均匀的球形粒子,并且通过稳定性实验表明本发明专利技术制得的微乳滴在室温储存即可,且室温下短时间内粒径大小变化小。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微流控系统的W/O/W型PCR扩增后产物的微乳滴及其制备方法
本专利技术属于生物
,尤其涉及一种基于微流控系统的W/O/W型PCR扩增后产物的微乳滴及其制备方法。
技术介绍
随着单细胞基因组测序和单分子测序技术的建立与发展,对细胞基因组特征的分析进入了单细胞和单分子水平。单细胞的基因组分辨率不但使研究人员能够在单细胞尺度上分析肿瘤细胞的异质性,也使得传统上难以检测的稀有细胞的基因组研究成为可能。由于细胞的尺寸一般在微米级,因此,微流控芯片微液滴技术在细胞样品处理中得到广泛应用。细胞在微液滴中,可以避免与其他细胞相互干扰。微流控芯片指的是将化学和生物等领域中所涉及的样本制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块很小的芯片上,由微通道形成网络,以可控流体贯穿整个系统,用以实现常规化学或生物实验室的各种功能。微流控芯片能快速、准确地将样品分成若干个独立的单元,并进行多步平行反应,成本低、体积小、高通量,是目前理想的数字PCR平台。值得一提的是,现有技术中的微流控芯片大多采用的是W/O型液滴的形式,将细胞、外泌体、DNA分子或RNA分子等生物样品置于内水相中,最后利用PCR技术对液滴中的生物样品进行扩增,并实时记录液滴的荧光情况,以判断该检测的生物样片的含量及分布情况;由于W/O型液滴的外层油相无法通过流式细胞分选仪,对生物样品的进一步分选和测序则需要在W/O型液滴表面制备一层外水相,生成的W/O/W型液滴可应用于后续的分选和测序研究。众所周知W/O型液滴的稳定性相对较差,因此,多数扩增后的生物样品不能够完好的保存下来以备用其他实验研究,这对于科学研究无疑是一种浪费现象。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中存在的问题,本专利技术的第一个目的在于提供一种基于微流控系统的W/O/W型PCR扩增后产物的微乳滴。本专利技术的技术方案如下:一种基于微流控系统的W/O/W型PCR扩增后产物的微乳滴,所述微乳滴通过微流控系统制备,包括扩增后W/O型微乳滴、油相A和外水相,上述组分的体积比为1:3:1000~7:10:4600;所述扩增后W/O型微乳滴包括内水相和油相B,所述内水相和油相B的体积比为40:1~83:6;所述内水相包括PCR反应体系缓冲溶液和生物样品,其中所述生物样品的占比为0.03%~0.14%;所述外水相包括缓冲溶液和亲水性表面活性剂,其中所述亲水性表面活性剂的占比为0.1%~0.8%;所述油相A和油相B组分相同,包括矿物油和亲油性表面活性剂,其中所述亲油性表面活性剂占比为0.5%~3%。所述扩增后W/O型微乳滴、油相A和外水相的体积比为1:3:1000;所述内水相和油相B的体积比为40:3。所述矿物油为DropletGenerationOilforProbes,所述亲油性表面活性剂为Span-80或/和十聚甘油十油酸酯,在油相A和油相B中的占比均为1.5%。所述缓冲溶液为PBS缓冲溶液,所述亲水性表面活性剂为十二烷基硫酸钠或/和Tween-80,在外水相中的占比为0.1%。所述生物样品可以为细胞、外泌体、DNA分子或RNA分子。本专利技术的第二个目的在于提供一种基于微流控系统的W/O/W型PCR扩增后产物的微乳滴的制备方法,包括以下步骤:步骤S1:W/O型微乳滴的制备利用微流控系统,将内水相中的生物样品通过1号泵泵入,将PCR反应体系缓冲溶液通过2号泵泵入,将油相B通过3号泵泵入,制备成W/O型微乳滴;其中内水相中的生物样品和PCR反应体系缓冲溶液的流速为30-35μL/min,油相B的流速为350-400μL/min;步骤S2:对W/O型微乳滴中的生物样品进行PCR扩增,得到扩增后W/O型微乳滴;步骤S3:W/O/W型微乳滴的制备利用微流控系统,将扩增后W/O型微乳滴通过1号泵泵入,将油相A通过2号泵泵入,将外水相通过3号泵泵入,制备成W/O/W型微乳滴;其中扩增后W/O型乳滴的泵入压力为450mbar,油相A的流速为20μL/min,外水相的泵入压力为950mbar。所述步骤S1中制备的W/O型微乳滴的平均粒径为50μm。所述步骤S3中制备的W/O/W型微乳滴的平均粒径为70μm。本专利技术的有益效果如下:1、本专利技术提供了一种W/O/W型微乳滴的制备方法,得到的微乳滴可以有效地建立新型的微乳滴分选平台,可以通过一次分析单个细胞的转录组,可有效解决组织样本无法破解的细胞异质性难题。2、本专利技术通过严格筛选组方配比以及制备参数,获得最优组方制得W/O/W型微乳滴,其平均粒径为70μm,均为粒度分布均匀的球形粒子,并且通过稳定性实验表明本专利技术制得的微乳滴在室温储存即可,且室温下短时间内粒径大小变化小。3、由于W/O型液滴的外层油相无法通过流式细胞分选仪,对生物样品的进一步分选和测序则需要在W/O型液滴表面制备一层外水相,生成的W/O/W型液滴可应用于后续的分选和测序研究,以备用其他实验研究,这对于科学研究无疑是一种进步的表现。4、通过对扩增后的O/W型微乳滴在荧光显微镜下观察发现,存在荧光现象,表明本专利技术中W/O型微乳滴中的生物样品扩增成功,也就是说W/O型微乳滴对生物样品具备装载能力。附图说明通过参考以下结合附图的说明,并且随着对本专利技术的更全面理解,本专利技术的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中:图1为本专利技术中W/O型微乳滴的制备流程图;图2为本专利技术中W/O/W型微乳滴的制备流程图;图3为本专利技术中W/O/W型微乳滴在光学显微镜4倍率下的形态、大小及分布情况图;图4为本专利技术中W/O/W型微乳滴在光学显微镜10倍率下的形态、大小及分布情况图;图5为本专利技术中W/O型微乳滴包装不同浓度的生物样品在荧光显微镜下的图;图6为本专利技术中W/O/W型微乳滴在室温条件下放置3天后光学显微镜4倍率下的形态、大小及分布情况图;图7为本专利技术中W/O/W型微乳滴在室温条件下放置7天后光学显微镜4倍率下的形态、大小及分布情况图。具体实施方式为使本领域技术人员能够更好的理解本专利技术的技术方案及其优点,下面结合附图对本申请进行详细描述,但并不用于限定本专利技术的保护范围。实施例1一种基于微流控系统的W/O/W型PCR扩增后产物的微乳滴,包括扩增后W/O型微乳滴、油相A和外水相,上述组分的体积比为1:3:1000;所述扩增后W/O型微乳滴,包括内水相和油相B,所述内水相和油相B的体积比为40:3;所述内水相包括PCR反应体系缓冲溶液和0.1%的A3G-VR1012(实验室现存);所述外水相包括PBS缓冲溶液和0.1%的Tween-80;所述油相A和油相B组分相同,包括矿物油DropletGenerationOilforProbes(Bio-rad公司,批号为186-3005)和1.5%的Span-80。实施例2一种基于微流控系统的W/O/W型PCR扩增后产物的微乳滴的制备方法,本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于微流控系统的W/O/W型PCR扩增后产物的微乳滴,其特征在于:包括扩增后W/O型微乳滴、油相A和外水相,上述组分的体积比为1:3:1000~7:10:4600;所述扩增后W/O型微乳滴包括内水相和油相B,所述内水相和油相B的体积比为40:1~83:6;所述内水相包括PCR反应体系缓冲溶液和生物样品,其中所述生物样品的占比为0.03%~0.14%;所述外水相包括缓冲溶液和亲水性表面活性剂,其中所述亲水性表面活性剂的占比为0.1%~0.8%;所述油相A和油相B组分相同,包括矿物油和亲油性表面活性剂,其中所述亲油性表面活性剂占比为0.5%~3%。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于微流控系统的W/O/W型PCR扩增后产物的微乳滴,其特征在于:包括扩增后W/O型微乳滴、油相A和外水相,上述组分的体积比为1:3:1000~7:10:4600;所述扩增后W/O型微乳滴包括内水相和油相B,所述内水相和油相B的体积比为40:1~83:6;所述内水相包括PCR反应体系缓冲溶液和生物样品,其中所述生物样品的占比为0.03%~0.14%;所述外水相包括缓冲溶液和亲水性表面活性剂,其中所述亲水性表面活性剂的占比为0.1%~0.8%;所述油相A和油相B组分相同,包括矿物油和亲油性表面活性剂,其中所述亲油性表面活性剂占比为0.5%~3%。


2.根据权利要求1所述的一种基于微流控系统的W/O/W型PCR扩增后产物的微乳滴,其特征在于:所述扩增后W/O型微乳滴、油相A和外水相的体积比为1:3:1000;所述内水相和油相B的体积比为40:3。


3.根据权利要求1所述的一种基于微流控系统的W/O/W型PCR扩增后产物的微乳滴,其特征在于:所述矿物油为DropletGenerationOilforProbes,所述亲油性表面活性剂为Span-80或/和十聚甘油十油酸酯,在油相A和油相B中的占比均为1.5%。


4.根据权利要求1所述的一种基于微流控系统的W/O/W型PCR扩增后产物的微乳滴,其特征在于:所述缓冲溶液为PBS缓冲溶液,所述亲水性表面活性剂为十二烷基硫酸钠或/和Tween-80,在外水相中的占比为0.1%。


5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:王猛
申请(专利权)人:长春维石检测技术服务有限公司
类型:发明
国别省市:吉林;22

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