一种聚电解质水凝胶离子二极管及其制备方法和其在核酸检测中的用途技术

本发明专利技术涉及生物化学领域，特别是涉及一种聚电解质水凝胶离子二极管及其制备方法和其在核酸检测中的用途，所述聚电解质水凝胶离子二极管包括微流控芯片和水凝胶异质结，所述微流控芯片上设有微通道，所述微通道包括工作微通道和参考微通道，所述工作微通道和参考微通道通过桥通道连通，所述工作微通道和参考微通道分别设有用于安装工作电极和参考电极的电极孔；所述水凝胶异质结包括P型水凝胶和N型水凝胶，所述P型水凝胶和N型水凝胶均设于桥通道内，所述P型水凝胶为阳离子型聚电解质水凝胶，所述N型水凝胶为阴离子型聚电解质水凝胶。本发明专利技术可利用电学信号检测核酸。发明专利技术可利用电学信号检测核酸。

【技术实现步骤摘要】
一种聚电解质水凝胶离子二极管及其制备方法和其在核酸检测中的用途


[0001]本专利技术涉及生物化学领域，特别是涉及一种聚电解质水凝胶离子二极管及其制备方法和其在核酸检测中的用途。

技术介绍

[0002]核酸物质的测量经常依赖于基因扩增技术，例如利用荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)和多重置换扩增(MDA)等，但是这些技术往往会用到昂贵的荧光信号读取设备。为了能够快速、准确以及低成本地检测核酸分子，依赖于电学信号的技术也是一种高效可取的手段，例如利用纳米毛细二极管或石墨烯场效应管来探测核酸浓度变化所引起的电学信号变化从而完成检测以及标定的功能。但是，这些技术中所用到的检测元件主要由玻璃和金属这类生物相容性较差的材料构成，此外大部分生物结构中的信号传递都是通过离子传导的，而玻璃和金属无法很好地模拟这样一个过程。因此有必要进一步探索以提供一种高效、便捷并兼顾离子传导性，同时利用电学信号检测核酸浓度以及标定核酸扩增过程的产品和方法。

技术实现思路

[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种聚电解质水凝胶离子二极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚电解质水凝胶离子二极管，其特征在于，所述聚电解质水凝胶离子二极管包括微流控芯片和水凝胶异质结，所述微流控芯片上设有微通道，所述微通道包括工作微通道和参考微通道，所述工作微通道和参考微通道通过桥通道连通，所述工作微通道和参考微通道分别设有用于安装工作电极和参考电极的电极孔；所述水凝胶异质结包括P型水凝胶和N型水凝胶，所述P型水凝胶和N型水凝胶均设于桥通道内，所述P型水凝胶为阳离子型聚电解质水凝胶，所述N型水凝胶为阴离子型聚电解质水凝胶。2.根据权利要求1所述的聚电解质水凝胶离子二极管，其特征在于，所述微流控芯片选自PDMS
‑
玻璃键合芯片、PDMS
‑
PDMS芯片、PDMS
‑
水凝胶芯片或水凝胶
‑
水凝胶芯片。3.根据权利要求1所述的聚电解质水凝胶离子二极管，其特征在于，所述工作微通道两端设有用于安装工作电极的电极孔；和/或，所述参考微通道两端设有用于安装参考电极的电极孔。4.根据权利要求1所述的聚电解质水凝胶离子二极管，其特征在于，所述聚电解质水凝胶离子二极管还包括工作电极和参考电极。5.根据权利要求1所述的聚电解质水凝胶离子二极管，其特征在于，所述工作微通道呈“U”型或方型，和/或，所述参考微通道呈“U”型。6.根据权利要求1所述的聚电解质水凝胶离子二极管，其特征在于，所述微通道内部经过表面修饰；优选的，所述微通道表面经过亲水性修饰；更优选的，所述微通道表面经过3
‑
(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯修饰。7.根据权利要求1所述的聚电解质水凝胶离子二极管，其特征在于，所述阳离子型聚电解质水凝胶为3
‑
磺丙基丙烯酸盐钾盐形成的水凝胶，和/或，所述阴离子型聚电解质水凝胶为二烯丙基二甲基氯化铵形成的水凝胶。8.权利要求1
‑
7任一所述的聚电解质水凝胶离子二极管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：1)制备所述微流控芯片，对所述微流控芯片的微通道进行表面修饰；2)向微通道内通入P型水凝胶预溶液，交联使其在桥通道内形成P型水凝胶；3)向微通道内通入N型水凝胶预溶液，交联使其在桥连通内形成N型水凝胶。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述微通道内部进行亲水性表面修饰；优选的，步骤1)中通过想微通道内通入3
‑
(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯进行亲水性表面修饰。10.根据权利要求8...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘一凡，熊陈玮，张蓉，
申请(专利权)人：上海科技大学，
类型：发明
国别省市：