用于實(shí)時(shí)PCR擴(kuò)增或LAMP終點(diǎn)檢測(cè)的微流控芯片

本文提出一種高通量微流控芯片可用于實(shí)時(shí)PCR擴(kuò)增或LAMP終點(diǎn)檢測(cè)，其檢測(cè)限可低至 1 copy/ul。

圖 1

如圖 2 所示，為快速更換測(cè)試樣品，采用磁鐵將芯片對(duì)準(zhǔn)組裝到加熱模塊上。

該芯片由包含主通道層和一個(gè) 36um 的鋁粘合膜組成。其中，通道層采用 PMMA 作為材料，其尺寸為 50 x 40 mm。

鋁粘合膜用作導(dǎo)熱層并增強(qiáng)由檢測(cè)模塊收集到的熒光信號(hào)。鋁的導(dǎo)熱系數(shù)為 200-237 W/mK，比玻璃、PDMS (通常小于2 W/mK) 高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

圖 2

本文在一個(gè)芯片上集成了 4 到 6 個(gè)反應(yīng)腔，每個(gè)反應(yīng)腔都為一個(gè)獨(dú)立的腔室，可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)樣品測(cè)試。腔室體積~60 ul。

反應(yīng)腔被夾在蜿蜒曲折的通道間，當(dāng)反應(yīng)腔內(nèi)的溫度升高引起氣壓增加時(shí)，該結(jié)構(gòu)可防止樣品被擠出到腔室外側(cè)。該結(jié)構(gòu)也充當(dāng)一個(gè)混合器用于試劑的混合。

圖 3

每個(gè)入口和出口的腔室可以存放油來(lái)進(jìn)行密封避免擴(kuò)增過(guò)程中試劑蒸發(fā)或產(chǎn)生氣溶膠污染。

芯片實(shí)物如圖 3 所示。

如圖 4 所示，檢測(cè)模塊主要由相機(jī)、光源和濾波片組成。

圖 4

作者比較了基底材料為玻璃、PMMA 和鋁膜對(duì)熒光信號(hào)強(qiáng)度的影響。

在微流控芯片中，采用濃度為10μg/ml 和 1μg/ml 的 FITC 染料與不同類型的底物結(jié)合產(chǎn)生的熒光圖像如圖 5 所示。

結(jié)果表明，與玻璃和PMMA 基底相比，鋁膜上的熒光信號(hào)增加了兩倍。作者分析這種現(xiàn)象可能是由于鋁表面反射熒光信號(hào)造成的。

因此在此鋁膜可充當(dāng)一個(gè)信號(hào)放大器，有助于提高系統(tǒng)的靈敏度。

圖5

審核編輯：劉清