一种基因杂交方法技术

本申请提供了一种基因杂交方法，该方法包括以下步骤：将基因芯片放入静电场，且基因芯片相对静电场的电场方向倾斜；通过静电场施加到靶标核酸上且垂直于基因芯片的结合表面的第一电场分力将靶标核酸富集在结合表面；通过静电场施加到靶标核酸上且平行于结合表面的第二电场分力驱动靶标核酸朝向探针移动，以使靶标核酸与探针杂交。在上述技术方案中，利用第一电场分力将靶标核酸富集在结合表面，并在富集的过程中实现靶标核酸与探针的杂交。另外，利用第二电场分力驱动靶标核酸在结合表面上移动使更多的靶标核酸与探针进行杂交，降低了靶标核酸与探针杂交的时长，提高了靶标核酸与探针杂交的效率。与探针杂交的效率。与探针杂交的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基因杂交方法


[0001]本申请涉及基因杂交
，尤其是涉及一种基因杂交方法。

技术介绍

[0002]基因芯片是通过在基片上定植一系列序列己知的探针制备而成的，在用于对特定标记核酸的基因检测时，需将样本核酸加入到基因芯片上，以使样本核酸与探针发生杂交反应，进而通过检测杂交产物来得出特定标记核酸的检测结果。
[0003]现有技术中，利用基因芯片对核酸进行杂交时，通常通过热力学驱动靶标核酸进行布朗运动的方式，从而实现靶标核酸与探针的特异结合(杂交)。但是这种对靶标核酸的驱动方式是一种被动且无规则的运动，并且通过布朗运动驱动靶标核酸与探针进行特异性结合，杂交速度非常缓慢，往往需要几个小时甚至十几个小时的长时间杂交过程，才能完成杂交。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种基因杂交方法，用以降低利用基因芯片进行核酸杂交的时长，提高基因芯片上的核酸杂交效率。
[0005]第一方面，提供了一种基因杂交方法，该基因杂交方法包括以下步骤：
[0006]将基因芯片放入静电场，且基因芯片相对静电场的电场方向倾斜；
[0007]通过静电场施加到靶标核酸上且垂直于基因芯片的结合表面的第一电场分力将所述靶标核酸富集在所述结合表面；其中，所述结合表面为所述基因芯片设置有探针的表面；
[0008]通过所述静电场施加到所述靶标核酸上且平行于所述结合表面的第二电场分力驱动所述靶标核酸朝向所述探针移动，以使所述靶标核酸与所述探针杂交；其中，所述第二电场分力小于所述靶标核酸与所述探针在特异性结合时的结合力。
[0009]在上述技术方案中，采用将带有靶标核酸的基因芯片倾斜放置在静电场中，利用静电场施加到靶标核酸的垂直结合表面的第一电场分力将靶标核酸富集在结合表面，并在富集的过程中，实现靶标核酸与探针的杂交。另外，利用静电场施加到靶标核酸上的平行于结合表面的第二电场分力驱动靶标核酸在结合表面上移动，使得靶标核酸沿第二电场分力的方向运动，从而可使更多的靶标核酸与探针进行杂交，降低了靶标核酸与探针杂交的时长，提高了靶标核酸与探针杂交的效率。
[0010]在一个具体的可实施方案中，所述将基因芯片放入静电场，且基因芯片相对静电场的电场方向倾斜；具体为：
[0011]通过承载结构支撑基因芯片，其中，所述基因芯片的结合表面相对所述静电场的电场方向倾斜。
[0012]在一个具体的可实施方案中，所述通过承载结构支撑基因芯片，具体为：
[0013]通过位于形成所述静电场的两个平行极片之间的承载结构支撑基因芯片；或，通
过形成所述静电场的正极片作为承载结构支撑所述基因芯片。
[0014]在一个具体的可实施方案中，所述方法还包括以下步骤：
[0015]将基因芯片放入静电场前，调整所述静电场的场强，直至所述第二电场分力小于所述靶标核酸与所述探针在特异性结合时的结合力。
[0016]在一个具体的可实施方案中，所述调整所述静电场的场强，直至所述第二电场分力小于所述靶标核酸与所述探针在特异性结合时的结合力，具体为：
[0017]确定所述靶标核酸在所述基因芯片中杂交反应缓冲液中的电荷量；
[0018]确定所述靶标核酸与所述探针的特异性结合的结合力；
[0019]根据所述靶标核酸在所述基因芯片中杂交反应缓冲液中的电荷量、所述靶标核酸与所述探针的特异性结合的结合力、所述结合表面相对所述静电场的电场方向的倾斜角度确定所述静电场的场强。
[0020]在一个具体的可实施方案中，还包括：在调整所述静电场的场强时，调整至所述第二电场分力大于所述靶标核酸与所述探针非特异性结合的结合力。从而通过第二电场分力破坏靶标核酸与探针的非特异性结合，提高杂交的准确度。
[0021]在一个具体的可实施方案中，所述方法还包括以下步骤：
[0022]摆动所述基因芯片，使更多靶标核酸与探针结合。通过摆动使得更多的靶标核酸与探针进行结合，从而提高杂交结合率。
[0023]在一个具体的可实施方案中，所述基因芯片的摆动角度小于等于120
°
。
[0024]在一个具体的可实施方案中，所述摆动所述基因芯片，使更多的靶标核酸与探针结合；具体为：
[0025]按照设定周期摆动所述基因芯片。保证每次摆动均可使得靶标核酸可在结合表面的两端往返移动。
[0026]在一个具体的可实施方案中，所述设定周期为：
[0027]根据所述靶标核酸受到的所述第二电场分力、所述杂交反应缓冲液的离子强度、PH值、电渗确定所述靶标核酸在所述结合表面的泳动速率；
[0028]根据所述靶标核酸在所述结合表面的一端移动到另一端的移动距离，以及所述靶标核酸的泳动速率确定所述设定周期。
[0029]在一个具体的可实施方案中，所述靶标核酸在所述结合表面的泳动速率，满足如下公式：
[0030]1/v＝k*(q*E*sinα)；其中，
[0031]V为所述靶标核酸在所述结合表面的平均泳动速率；k为修正系数；q为所述靶标核酸在所述基因芯片中杂交反应缓冲液中的电荷量；E为所述静电场的场强；α为所述结合表面相对所述静电场的电场方向的倾斜角度。
[0032]在一个具体的可实施方案中，所述设定周期为：
[0033]T＝2*L/v＝2*k*(q*E*sinα)*L；
[0034]其中，V为所述靶标核酸在所述结合表面的平均泳动速率；k为修正系数；q为所述靶标核酸在所述基因芯片中杂交反应缓冲液中的电荷量；E为所述静电场的场强；α为所述结合表面相对所述静电场的电场方向的倾斜角度；L为所述靶标核酸在所述结合表面的一端移动到另一端的移动距离。
[0035]在一个具体的可实施方案中，还包括：给所述基因芯片进行加热。通过布朗尼运动以及电场的分力共同提高靶标核酸与探针杂交的速度。
附图说明
[0036]图1为本申请实施例提供的基因芯片的结构示意图；
[0037]图2为本申请实施例提供的基因芯片杂交仪的结构示意图；
[0038]图3为本申请实施例提供的基因杂交方法的流程图；
[0039]图4为本申请实施例提供的基因芯片杂交仪的承载机构的结构示意图；
[0040]图5为本申请实施例提供的基因芯片摆动的示意图；
[0041]图6为本申请实施例提供的靶标核酸与探针杂交的效果示意图；
[0042]图7为本申请实施例提供的靶标核酸与探针杂交的效果示意图；
[0043]图8为本申请实施例提供的另一基因杂交仪的结构示意图。
具体实施方式
[0044]下面通过附图和实施例对本申请进一步详细说明。通过这些说明，本申请的特点和优点将变得更为清楚明确。
[0045]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基因杂交方法，其特征在于，包括以下步骤：将基因芯片放入静电场，且基因芯片相对静电场的电场方向倾斜；通过静电场施加到靶标核酸上且垂直于基因芯片的结合表面的第一电场分力将所述靶标核酸富集在所述结合表面；其中，所述结合表面为所述基因芯片设置有探针的表面；通过所述静电场施加到所述靶标核酸上且平行于所述结合表面的第二电场分力驱动所述靶标核酸朝向所述探针移动，以使所述靶标核酸与所述探针杂交；其中，所述第二电场分力小于所述靶标核酸与所述探针在特异性结合时的结合力。2.根据权利要求1所述的基因杂交方法，其特征在于，所述将基因芯片放入静电场，且基因芯片相对静电场的电场方向倾斜；具体为：通过承载结构支撑基因芯片，其中，所述基因芯片的结合表面相对所述静电场的电场方向倾斜。3.根据权利要求2所述的基因杂交方法，其特征在于，所述通过承载结构支撑基因芯片，具体为：通过位于形成所述静电场的两个平行极片之间的承载结构支撑基因芯片；或，通过形成所述静电场的正极片作为承载结构支撑所述基因芯片。4.根据权利要求1所述的基因杂交方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：将基因芯片放入静电场前，调整所述静电场的场强，直至所述第二电场分力小于所述靶标核酸与所述探针在特异性结合时的结合力。5.根据权利要求4所述的基因杂交方法，其特征在于，所述调整所述静电场的场强，直至所述第二电场分力小于所述靶标核酸与所述探针在特异性结合时的结合力，具体为：确定所述靶标核酸在所述基因芯片中杂交反应缓冲液中的电荷量；确定所述靶标核酸与所述探针的特异性结合的结合力；根据所述靶标核酸在所述基因芯片中杂交反应缓冲液中的电荷量、所述靶标核酸与所述探针的特异性结合的结合力、所述结合表面相对所述静电场的电场方向的倾斜角度确定所述静电场的场强。6.根据权利要求5所述的基因杂交方法，其特征在于，还包括：在调整所述静电场的场强时...

【专利技术属性】
技术研发人员：华子昂，刘宝全，竹添，
申请(专利权)人：北京百奥纳芯生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：