本发明专利技术提供了一种PCR扩增反应用的装置，属于生化设备技术领域。扩增方法包括如下步骤：使PCR反应物料沿毛细管流动，通过毛细管外部设置的多个温控区域对反应物料的温度进行调节，使PCR反应物料依次经过变性、退火、延伸过程，完成PCR扩增反应。扩增装置包括有依次排列的三个温控区域，温控区域首尾相连成闭合结构，毛细管设置于温控区域，并沿着温控区域的闭合结构上缠绕，毛细管入口设置于执行变性反应的温控区域上，毛细管的出口设置于执行延伸反应的温控区域上，毛细管入口连接于输送装置。本发明专利技术PCR扩增方法和装置可以实现大批量的反应体系的连续性的扩增，而且可以实现多个反应体系或者多个样本的同时扩增和检测。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供了一种PCR扩增反应用的装置，属于生化设备
。
技术介绍
DNA的半保留复制是生物进化和传代的重要途径。双链DNA在多种酶的作用下可以变性解旋成单链，在DNA聚合酶的参与下，根据碱基互补配对原则复制成同样的两分子挎贝。DNA在高温时也可以发生变性解链，当温度降低后又可以复性成为双链。因此，通过温度变化控制DNA的变性和复性，加入设计引物，DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的体外复制。PCR(聚合酶链式反应)是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链，低温(经常是60° C左右)时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度(72° C左右)，DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5’-3’)的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备，能在变性温度，复性温度，延伸温度之间很好地进行控制。自perkin - elmercetus公司第一台per扩增仪问世以来,现已有几十家不同的厂家在国内外生产和销售per扩增仪。在短短的几年间，扩增仪经过几代的发展，不断采用新技术，并且进一步朝方便、实用、高智能化和自动化的方向发展。PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性一退火一延伸三个基本反应步骤构成:①模板DNA的变性:模板DNA经加热至93°C左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；②模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55°C左右，弓丨物与模板DNA单链的互补序列配对结合；③引物的延伸:DNA模板一引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基互补配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链，重复循环变性一退火一延伸三过程就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2~4分钟，2~3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。突光定量PCR(realtime fluores-cence quantitative PCR, RTFQ PCR)是 1996年由美国Applied Biosystems公司推出的一种新定量试验技术,它是通过突光染料或突光标记的特异性的探针，对PCR产物进行标记跟踪，实时在线监控反应过程，结合相应的软件可以对产物进行分析，计算待测样品模板的初始浓度全同步。PCR扩增时在加入一对引物的同时加入一个特异性的荧光探针，该探针为一寡核苷酸，两端分别标记一个报告荧光基团和一个淬灭荧光基团。探针完整时，报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收；刚开始时，探针结合在DNA任意一条单链上；PCR扩增时，Taq酶的5’端一 3’端外切酶活性将探针酶切降解，使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离，从而荧光监测系统可接收到荧光信号，即每扩增一条DNA链，就有一个荧光分子形成，实现了荧光信号的累积与PCR产物形成。目前PCR技术虽然的到了很大的发展，但是所有的PCR反应都必须在PCR反应管中实现，这样，单独的PCR反应的体系就不能超过200微升，这就限制了特定基因的大量制备；同时，目前的PCR仪器扩大扩增的通量主要依靠增大反应的孔的数目，目前高通量的PCR仪器已经做到了 384孔，可以同时扩增或者定量384个样品，但是面对上千或者上万的样品的扩增和检测，就比较困难了 ；传统PCR反应时间通常为2小时以上，这其中大部分的时间被用在温度的变化上。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术当中PCR扩增操作步骤繁琐、扩增量受到限制、无法连续操作的问题，提供了一种具有高通量的连续性PCR扩增方法，采用了如下的技术方一种高通量的连续性核酸扩增方法，包括如下步骤:使PCR反应物料沿毛细管流动，通过毛细管外部设置的多个温控区域对反应物料的温度进行调节，使PCR反应物料依次经过变性、退火、延伸过程，完成PCR扩增反应。该技术方案基于如下原理:PCR扩增一般是分为三个过程，变性、退火、延伸，每个过程所需要的温度和时间都不相同，当PCR反应物料沿着毛细管流动时，会依次由多个温控区域对其进行变温，因此将这些温控区域分别设置为所需要的变性、退火、延伸温度时，即能实现物料的PCR反应；另外，由于反应物料是沿着毛细管中流动的，所以物料会依次进入到变性、退火、延伸区域，当完成这一段流动时，就完成了一个反应循环，如果多次通过变性、退火、延伸温控区域时，就完成了多个PCR反应循环，当物料流出毛细管时，即得到了反应完成的物料。作为对上述方法的改进，温控区域的长度是可调节的。对于不同的PCR反应，其变性、退火、延伸所需的时间是不同的，如果温控区域的长度可调，则可以调节反应物料在温控区域内的停留时间，以此来实现反应时间的改变。作为对上述方法的改进，温控区域之间依次排布并首尾相连构成闭合结构，毛细管是沿着闭合的温控结构缠绕。采用这样的结构时，就可以避免使用较多的温控装置，毛细管在温控区域组成的闭合结构上可以多次经过，即相当于多次进行了 PCR扩增循环，而且在实际使用时，循环次数也较容易控制，将毛细管绕不同圈数的时候，就可以实现不同的循环次数。在使用时，毛细管的入口是设置于执行变性反应温度的温控区域上，毛细管的出口是设置于执行延伸反的温控区域上，此时，毛细管中的反应物刚被温控区域进行温度调整时，即进行了变性反应，最后当完成了最后一个循环的延伸反应后，离开毛细管。作为对上述方法的改进，温控区域共有3个。将这3个温控区域首尾连接，每个区域分别属于变性、退火、延伸段，成一个闭合环时，毛细管每绕一圈，就是相当于一个PCR循环。作为对上述方法的改进，在毛细管的入口处间隔加入反应物和隔离流体；所述的隔离流体是指与反应物不混溶的气体或者液体。通过这样的改进手段，可以利用隔离流体将反应物分隔为许多个小段，那么就可以实现不同的反应体系的同时扩增，例如:如果要对不同的DNA样本进行扩增时，可以将这些DNA样本加入到同一种反应液中，然后用隔离流体将这些反应体系分隔开，那么就实现了同时扩增不同来源的DNA样本；如果想要考察不同反应液对于扩增反应的影响时，可以配制不同的反应液，然后加入相同的DNA样本，就可以实现这些对于不同反应液的扩增性能的考察。隔离流体一般情况下，可以选用空气、惰性气体(氮气、氦气等)，也可以是与反应液不相溶的液体等。作为对上述方法的改进，在毛细管上还设置有检测装置。检测装置可以安装于毛细管中间段，也可以安装于毛细管的出口处，例如荧光检测装置。这样就可以实现对PCR扩增产物的连续性在线检测。本专利技术的另一个目的是提供了一种高通量的连续性核酸扩增装置，包括有依次排列的三个温控区域，温控区域首尾相连成闭合结构，毛细管设置于温控区域上，并沿着温控区域的闭合结构上缠绕，毛细管入口设置于执行变性反应的温控区域上，毛细管的出口设置于执行延伸反应的温控区域上，毛细管入口连接于输送装置。上述的输送装置可以是泵等常规部件。温控区域分别执行变性、退火、延伸的温度，可以改进毛细管中反应液的温度，以此来实现PCR扩增循环。作为对上述装本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高通量的连续性核酸扩增方法，包括如下步骤：使PCR反应物料沿毛细管流动，通过毛细管外部设置的多个温控区域对反应物料的温度进行调节，使PCR反应物料依次经过变性、退火、延伸过程，完成PCR扩增反应。
【技术特征摘要】
1.一种高通量的连续性核酸扩增方法，包括如下步骤:使PCR反应物料沿毛细管流动，通过毛细管外部设置的多个温控区域对反应物料的温度进行调节，使PCR反应物料依次经过变性、退火、延伸过程，完成PCR扩增反应。2.根据权利要求1所述的高通量的连续性核酸扩增方法，其特征在于:所述的温控区域的长度是可调节的。3.根据权利要求1所述的高通量的连续性核酸扩增方法，其特征在于:温控区域之间依次排布并首尾相连构成闭合结构，毛细管是沿着闭合的温控结构缠绕。4.根据权利要求1所述的高通量的连续性核酸扩增方法，其特征在于:所述的在毛细管的入口处间隔加入反应物和隔离流体；所述的隔离流体是指与反应物不混溶的气体或者液体。5.根据权利要求1所述的高通量的连续性核酸扩增方法，其特征在于:在毛细管上还设置有检测装置。6.一种高通量的连续性核酸扩增装置，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：王淑军，杨锦宇，管雷，
申请(专利权)人：杨锦宇，
类型：发明
国别省市：
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