CN103194379A - 用于一体式检测基因的封闭型pcr 扩增管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于一体式检测基因的封闭型PCR扩增管，包括用于容纳PCR缓冲液的管身、用于容纳杂交缓冲液的储液池和密闭储液池上侧开口的管盖，储液池置入管身的上部，储液池的上端与管身的开口上端密闭连接，储液池的外部一侧与管身内壁之间留有空隙，储液池的上部设置有连通空隙与储液池内部的通孔。本发明不仅使PCR、基因杂交、基因检测能够在一个封闭体系中完成，避免了交叉污染，而且完全隔绝了PCR扩增体系和DNA杂交体系，避免了扩增体系中的缓冲液、酶等成分对杂交反应的影响，极大地提高了基因检测的准确性和重复性。本发明中的管盖使得加样更加简便，密封性更强，检测准确性更好。

Description

用于一体式检测基因的封闭型PCR 扩增管

技术领域

本发明涉及一种封闭型的PCR扩增管，可以用于一体式检测基因信息，即在同一个封闭的空间内依次完成基因扩增、杂交、检测等相应功能。 

背景技术

目前，在分子生物学、基因检测、疾病的检测与诊断等各种涉及核酸分子的检测及研究过程中，聚合酶链式反应都是不可或缺的技术之一。众所周知，PCR（聚合酶链式反应，Polymerase Chain Reaction）扩增方法灵敏度极高，可以将原本浓度很低的待测基因扩增到数万至数百万倍的浓度，其扩增产物一般可以使用电泳的方法来检测。正因为PCR扩增的高灵敏度，在扩增过程中很容易发生交叉污染，而且该污染很容易被放大，出现“假阳性”的现象。其次，一次PCR反应一般情况下只能检测一个基因的信息，不能实现对多个基因的高通量检测，因此，还无法满足人们对于多基因同时检测的需求。

基因芯片的出现，实现了同时检测多个基因的想法，使得高通量检测基因成为了可能。一般情况下，将大量事先设计的特异性核酸探针，通过原位合成法或点样法等方法固定在玻片等基因芯片载体上，构建出基因芯片；将标记了荧光分子的待测基因，与基因芯片上的核酸分子进行杂交，利用芯片荧光扫描仪对基因芯片上的杂交信号进行检测与分析。尽管利用基因芯片可以高通量地获得基因的信息，同时检测多个基因，但是其待测基因的扩增、扩增产物转移以及杂交都是在不同的体系中完成，每个过程的衔接中难免都增大了污染的可能性，从而降低了实验检测的可靠性。 

发明内容

技术问题：本发明提供了一种用于一体式检测基因的封闭型PCR扩增管，能有效地避免PCR缓冲液对杂交过程的影响，以提高杂交检测的准确性和可靠性。       

技术方案：本发明的用于一体式检测基因的封闭型PCR扩增管，包括用于容纳PCR缓冲液的管身、用于容纳杂交缓冲液的储液池和密闭储液池上侧开口的管盖，储液池置入管身的上部，储液池的上端与管身的开口上端密闭连接，储液池的外部一侧与管身内壁之间留有空隙，储液池的上部设置有连通空隙与储液池内部的通孔。

本发明中，储液池和管盖通过超声融合法组装在一起的，用于储存完整的杂交体系。

本发明中，储液池采用暗色调的颜色。

本发明中，储液池的外部一侧设置有斜面，使得储液池的横截面尺寸从下至上递减，从而使空隙的尺寸从下至上递增，便于在PCR扩增管倒置时，PCR扩增产物通过空隙进入储液池。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：      

本发明提供了一种用于一体式检测基因的封闭型PCR扩增管，有效地结合了PCR反应以及基因芯片的优势，弥补了其缺陷，在实现高通量检测多个基因信息的同时，有效地避免了扩增、扩增产物转移、杂交反应以及检测过程中可能出现的污染。PCR扩增、杂交反应以及荧光检测整个过程在一个封闭的PCR扩增管中完成，整个基因检测过程中避免与外界空气的接触以及产物转移可能带来的污染，极大地提高了基因检测的可靠性以及准确性。

由于本发明将特异性的核酸探针固定于管盖之内，并与管身构成一个相对封闭的空间，使得该发明可以被应用于一体式检测基因，能在上述相对封闭的空间内完成：（A）在管盖上固定上特异性核酸探针，在储液池中加入杂交反应体系，管盖与储液池通过超声融合组装，用于储存完整的杂交体系；（B）将制备好的待检测基因提取物、扩增体系（包括相应的酶和引物等）加入到扩增管的管身之中，将管盖与储液池组装在一起并扣在管身上，使得管盖与管身形成一个封闭的空间；（C）将扩增管置于基因扩增仪中扩增，基因扩增仪可以使用各种成熟的仪器，也可以是通过改进的专用扩增杂交和检测一体化仪器；（D）基因扩增完成后，将扩增管倒置，管身内的PCR扩增产物通过空隙进入储液池，并与管盖上的特异性核酸探针发生特异性的杂交反应；（E）检测核酸探针上的荧光信号，从而获得基因信息。本发明可以使基因扩增、杂交及检测在一个相对封闭的空间内完成，避免交叉污染，实现了基因扩增、杂交及检测的一体化。

管盖与储液池的组装是通过超声融合的方式实现的，该方法组装的优点在于密封性极高；储液池的颜色为黑色或其他暗色调，这种设计可以极大降低背景的荧光信号；储液池敞口较大，便于加样，操作简便，提高了实验的可操作性。

管盖与储液池构成完整的杂交体系，包括核酸探针、杂交液等，该杂交体系与管身内的PCR体系完全隔绝，互不影响；在扩增管倒置之后，仅使少量的扩增产物通过空隙进入储液池，在杂交体系中与管盖上固定的核酸探针发生特异性的杂交反应，增强了杂交实验的准确性与可靠性。

附图说明

图1是现有专利中的PCR扩增管的结构示意图。

图2是本发明实施例1的结构示意图。

图3是储液池的详细结构示意图。  

图中有：管身1、储液池2、通孔21、管盖3。 

具体实施方式

实施例1： 

本发明的用于一体式检测基因的封闭型PCR扩增管，包括用于容纳PCR缓冲液的管身1、用于容纳杂交缓冲液的储液池2和密闭储液池2上侧开口的管盖3，储液池2置入管身1的上部，储液池2的上端与管身1的开口上端密闭连接，储液池2的外部一侧与管身1内壁之间留有空隙，储液池2的上部设置有连通空隙与储液池2内部的通孔21。储液池2和管盖3通过超声融合法组装在一起的，用于储存完整的杂交体系。其中，储液池2采用暗色调的颜色，其外部一侧设置有斜面，使得储液池2的横截面尺寸从下至上递减，从而使空隙的尺寸从下至上递增，便于在PCR扩增管倒置时，PCR扩增产物通过空隙进入储液池2。

本发明的用于一体式检测基因的封闭型PCR扩增管，其使用方法如下：

（1）芯片的制备

管盖经清洗、等离子处理、化学修饰后在管盖3上得到活性基团，设计特异性的核酸探针使其一段带有相应的活性基团，通过点样仪将核酸探针按照一定的阵列固定到化学处理之后的管盖3上，制备出管盖芯片。

（2）基因扩增

扩增管管身内事先加入相应的PCR扩增体系，包括所需的引物、酶以及缓冲液，储液池2中事先加入杂交缓冲液，在管身内加入待检测基因后，盖好管盖，将扩增管置于PCR扩增仪上扩增。

（3）杂交

扩增结束之后，将扩增管倒置，使得扩增之后的溶液通过储液池2上的小孔进入管盖，与管盖3上固定的核酸探针发生杂交反应

（4）芯片检测

将管盖芯片置于荧光显微镜下，逐个扫描，检查杂交结果。

实施例2：

本发明的用于一体式检测基因的封闭型PCR扩增管，包括可自由组装的管盖和管身，用于检测转基因大豆。管盖3上通过点样仪固定上转基因大豆转入基因的特异性探针，储液池2和管身分别用来储存杂交体系和扩增体系。设计特异性的引物，并与待测基因一起加入到管身，扩增之后，倒置扩增管，使得扩增产物进入管盖内，在杂交体系中与管盖3上的特异性核酸探针发生杂交反应。荧光扫描，若出现荧光，则基因被扩增，待测基因中含有转入基因，该样品来源于转基因大豆。

Claims (4)

1.一种用于一体式检测基因的封闭型PCR扩增管，包括用于容纳PCR缓冲液的管身（1）、用于容纳杂交缓冲液的储液池（2）和密闭所述储液池（2）上侧开口的管盖（3），所述储液池（2）置入管身（1）的上部，储液池（2）的上端与管身（1）的开口上端密闭连接，储液池（2）的外部一侧与管身（1）内壁之间留有空隙，储液池（2）的上部设置有连通所述空隙与储液池（2）内部的通孔（21）。

2.根据权利要求1所述的用于一体式检测基因的封闭型PCR 扩增管，其特征在于，所述储液池（2）和管盖（3）通过超声融合法组装在一起的，用于储存完整的杂交体系。

3.如权利要求1或2所述的用于一体式检测基因的封闭型PCR 扩增管，其特征在于，所述储液池（2）采用暗色调的颜色。

4.如权利要求1或2所述的用于一体式检测基因的封闭型PCR 扩增管，其特征在于，所述储液池（2）的外部一侧设置有斜面，使得储液池（2）的横截面尺寸从下至上递减，从而使所述空隙的尺寸从下至上递增，便于在PCR扩增管倒置时，PCR扩增产物通过空隙进入储液池（2）。

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