用于高危近视筛查的基因芯片及其使用方法技术

本发明专利技术提供了一种用于高危近视筛查的基因芯片及其使用方法，涉及分子诊断技术领域，本发明专利技术提供的用于高危近视筛查的基因芯片，具有同心圆结构的内环区和外环区，适于离心，且通过各功能室在特定的竖直位置上的设置，通过离心操作即可使待测样本及反应试剂转移至各功能室，完成等温扩增和显色反应，且无需额外的检测设备，通过显色孵育室显现的显色结果就能够快速、简便、准确地实现高危近视相关基因的筛查。同时，内环区和外环区可以根据检测需要等量设置多个连通的功能室，具有通量大的优点。此外，本发明专利技术提供的基因芯片内部预置有反应试剂，常温保存，封闭式操作，可避免样本交叉污染和扩增产物气溶胶污染。污染和扩增产物气溶胶污染。污染和扩增产物气溶胶污染。

【技术实现步骤摘要】
用于高危近视筛查的基因芯片及其使用方法


[0001]本专利技术涉及分子诊断
，尤其是涉及一种用于高危近视筛查的基因芯片及其使用方法。

技术介绍

[0002]近视是最常见的屈光不正，在东亚青少年中比较普遍，根据屈光度不同，通常分为中低度近视(球镜屈光度小于
‑
6.00D)和高度近视(球镜屈光度等于或大于
‑
6.00D)。
[0003]目前认为高危近视是多因子或单基因遗传病，其遗传方式有常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传和性连锁隐性遗传等。目前经国际人类基因命名委员会批准并已在《人类孟德尔遗传》网上有定位的近视遗传位点有26个，大部分位点是在高度近视家系或双生子队列中通过微卫星标记进行连锁分析和测序研究定位的。运用外显子组测序、自动分析等方法发现有10个基因中的15个突变位点与高度近视相关性较高。分别为：SCO2基因(c.157C>T、c.418G>A、c.776C>T)、ZNF644基因(S672G)、CCDC111基因(Y89D)、MYP2基因座(T657G)、SLC39A5基因(rs774033和rs10122)、P4HA2基因(E291K)、ARR3基因(A298D、R200X、L80P)、CPFSF1基因(rs782555528)、MYP3基因座(rs6214)和MYP20基因座(rs1886970)。
[0004]SCO2基因突变可能改变视网膜功能和形成高度近视。ZNF644基因突变体可能导致高度近视患者眼轴伸长。CCDC111基因在角膜上皮细胞、巩膜成纤维细胞、视网膜细胞和晶状体囊上皮细胞等人眼组织的原代细胞培养物中普遍表达。CCDC111基因突变的患者近视度数非常高(
‑
6.5到
‑
32.15D)，眼轴长度很长(24.65
‑
33.42毫米)。SLC39A5基因突变显著上调Smad1表达，导致BMP/TGF
‑
β途径失调形成高度近视。P4HA2基因突变可能导致巩膜胶原蛋白不稳定，失去维持眼球形态的功能，继而形成眼轴长度增加的高度近视表型。
[0005]因此，对高危近视相关基因及位点进行准确筛查尤为重要。
[0006]基因芯片是生物芯片中的一种。通过将设计好的探针固定在特殊的载体上，基于杂交、引物延伸、连接等不同方式实现对基因突变位点的检测。该方法相比qPCR方法具有快速、高效的优势，能够实现并行的多态信息分析。此外，常规的基因芯片技术中PCR产物在开放环境中杂交，易造成环境的气溶胶污染，从而影响检测的准确性，限制了其在临床诊断领域的应用。
[0007]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的之一在于提供一种用于高危近视筛查的基因芯片，以至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0009]本专利技术的目的之二在于提供上述基因芯片的使用方法。
[0010]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0011]第一方面，本专利技术提供了一种用于高危近视筛查的基因芯片，所述基因芯片为封闭式，包括同心圆结构的内环区和外环区；
[0012]所述内环区包括进样口和扩增室；
[0013]所述扩增室预置有扩增冻干试剂；
[0014]所述扩增冻干试剂含有高危近视易感基因检测引物和任选的内参引物；
[0015]所述外环区包括显色孵育室和废液回收室；
[0016]所述显色孵育室预置有核酸探针阵列膜和连接反应冻干试剂；
[0017]所述核酸探针阵列膜和连接反应冻干试剂分别含有高危近视易感基因检测的上游探针或下游探针；
[0018]沿液体流动方向，所述进样口、扩增室、显色孵育室与废液回收室依次经微流通道相连；相连的扩增室、显色孵育室和废液回收室对应一种高危近视易感基因；
[0019]当所述基因芯片正面朝上时，在竖直方位置上，进样口不低于扩增室的样品入口、扩增室的样品入口低于扩增室的样品出口、扩增室的样品出口不低于显色孵育室的样品入口、显色孵育室的样品入口高于显色孵育室的样品出口、显色孵育室的样品出口不低于废液回收室的样品入口。
[0020]进一步的，所述内环区还包括反应液中转室，所述扩增室和反应液中转室内部设有单向阀；
[0021]所述进样口、扩增室、反应液中转室、显色孵育室和废液回收室依次经微流通道相连。
[0022]进一步的，所述高危近视易感基因包括：SCO2基因、ZNF644基因、CCDC111基因、LRPAP1基因、SLC39A5基因、P4HA2基因、ARR3基因、GJD2基因、RASGRF1基因、SIX6基因、CHD7基因、ZIC2基因、LRRC4C基因、PRSS56基因、RORB基因、CYP26A1基因、RDH5基因、MYP2基因座、MYP3基因座、MYP13基因座、CPSF1基因、MYP18基因座、MYP19基因座、MYP20基因座、RGR基因以及CACNA1D基因中的一种或多种；
[0023]所述内参基因包括：甘油醛
‑3‑
磷酸脱氢酶基因、β肌动蛋白基因、微管蛋白基因或18S rRNA基因；
[0024]所述上游探针的5
’
端标记有氨基，下游探针的3
’
端标记有生物素。
[0025]进一步的，所述高危近视易感基因检测位点为下表所示：
[0026][0027]所述高危近视易感基因的扩增引物序列分别如SEQ ID NO.1～90所示；
[0028]所述高危近视易感基因的上下游探针序列分别如SEQ ID NO.97～126所示；
[0029]所述内参基因为β肌动蛋白基因；
[0030]所述内参基因的扩增引物序列如SEQ ID NO.91～96所示；
[0031]所述内参基因的上下游探针序列分别如SEQ ID NO.127～128所示。
[0032]进一步的，所述扩增冻干试剂还包括冻干保护剂、等温扩增酶、dNTPs、甜菜碱、缓冲离子对、镁离子和钾离子。
[0033]进一步的，所述核酸探针阵列膜中探针的固定载体包括醛基修饰的尼龙膜、玻璃片、硅晶片、醋酸纤维素、聚丙烯膜或硝酸纤维素膜。
[0034]进一步的，所述连接反应冻干试剂还包括冻干保护剂、链霉亲和素修饰的金纳米颗粒、Taq DNA Ligase、NAD
+
、dNTPs、缓冲离子对、镁离子和钾离子。
[0035]本专利技术还提供了上述的用于高危近视筛查的基因芯片的使用方法，将待测核酸样品通过进样口加入基因芯片后，将基因芯片置于离心系统中，通过至少两次翻转离心，使待测样品和反应试剂经微流通道转移，在显色孵育室显色，实现高危近视基因筛查。
[0036]进一步的，所述翻转离心包括三次：将所述基因芯片正面朝上进行第一次离心，实现待测样本由进样口转移至扩增室，将所述基因芯片反面朝上进行第二次离心，实现扩增室内的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高危近视筛查的基因芯片，其特征在于，所述基因芯片为封闭式，包括同心圆结构的内环区和外环区；所述内环区包括进样口和扩增室；所述扩增室预置有扩增冻干试剂；所述扩增冻干试剂含有高危近视易感基因检测引物和任选的内参引物；所述外环区包括显色孵育室和废液回收室；所述显色孵育室预置有核酸探针阵列膜和连接反应冻干试剂；所述核酸探针阵列膜和连接反应冻干试剂分别含有高危近视易感基因检测的上游探针或下游探针；沿液体流动方向，所述进样口、扩增室、显色孵育室与废液回收室依次经微流通道相连；相连的扩增室、显色孵育室和废液回收室对应一种高危近视易感基因；当所述基因芯片正面朝上时，在竖直位置上，进样口不低于扩增室的样品入口、扩增室的样品入口低于扩增室的样品出口、扩增室的样品出口不低于显色孵育室的样品入口、显色孵育室的样品入口高于显色孵育室的样品出口、显色孵育室的样品出口不低于废液回收室的样品入口。2.据权利要求1所述的基因芯片，其特征在于，所述内环区还包括反应液中转室，所述扩增室和反应液中转室内部设有单向阀；所述进样口、扩增室、反应液中转室、显色孵育室和废液回收室依次经微流通道相连。3.据权利要求1所述的基因芯片，其特征在于，所述高危近视易感基因包括：SCO2基因、ZNF644基因、CCDC111基因、LRPAP1基因、SLC39A5基因、P4HA2基因、ARR3基因、GJD2基因、RASGRF1基因、SIX6基因、CHD7基因、ZIC2基因、LRRC4C基因、PRSS56基因、RORB基因、CYP26A1基因、RDH5基因、MYP2基因座、MYP3基因座、MYP13基因座、CPSF1基因、MYP18基因座、MYP19基因座、MYP20基因座、RGR基因以及CACNA1D基因中的一种或多种；所述内参基因包括：甘油醛
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磷酸脱氢酶基因、β肌动蛋白基因、微管蛋白基因或18S rRNA基因；所述上游探针的5
’
端标记有氨基，下游探针的3
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【专利技术属性】
技术研发人员：陶勇，陆成慧，何小用，
申请(专利权)人：智德明创生物科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：