连续流PCR芯片DNA扩增技术的研究

程抒一¹，陶春先¹，庄松林¹，张大伟¹，李振庆¹，山口佳则²

1. 上海理工大学光电信息与计算机工程学院教育部医用光学仪器与设备重点实验室2. 大阪大学先进光子研究中心

摘 要：提出了一种基于二温区的连续流PCR微流控芯片,并通过有限元方法分析了其内部流速场与温度场分布,数值分析结果显示:（1）芯片中液体流速高于5. 128 mm/s时,液体在微通道中心流速与靠近内壁的流速差异较大,不利于PCR反应;（2）当CF-PCR微流控芯片两侧施加96℃和65℃高温时,液态水可以在0. 1 mm内迅速实现变温,且中间未施温部分保持在73℃,为DNA实现PCR提供了变性、退火与延伸所需温度。实验结果表明,压力法进样可使流速误差稳定在3%以内,采用铝块对PCR芯片加热可使温度误差控制在0. 3%。最后在CF-PCR芯片内对牙龈卟啉单胞菌实施了PCR,并用毛细管电泳检测了其PCR产物,数据显示在芯片内4’51″可以成功实现PCR。本方法对快速PCR仪器的开发具有重要的应用价值。

关键词：微流控芯片;聚合酶链式反应;毛细管电泳;