温度可控全透明PDMS微通道阵列芯片的设计

本文设计制作温度可控全透明PDMS微通道阵列芯片。采用具有光学透明的PDMS和ITO导电玻璃,分别加工微通道阵列及加热器并利用真空氧等离子实现芯片的键合。芯片的温度控制部分采用单片机AT89C51为核心,通过对PID温度控制算法进行修正,芯片的温度控制精度可达到±0.2℃。该芯片可用于DNA分析或细胞培养。     

基于测控样板的微反应槽PCR芯片阵列温度控制系统

文章设计了内部不含温度传感元件、加热元件的低成本微反应槽聚合酶链式反应（PCR）芯片，研制了宏观集中控制与微观分散控制有机结合的PCR芯片阵列温度控制系统。宏观集中控制装置以水为传热媒质，通过特制换热器给芯片提供聚合酶链式反应所需的基本温度，在换热器每个等温区选择一个芯片充满水作为测控样板并插入微型热电偶。在柔性印刷电路板上形成与芯片阵列对应的微型加热器阵列，根据测控样板的实测数据对各芯片进行分散的温度补偿，并采用串级控制策略实现微加热器阵列与换热器之间的良好配合。     

电极优化的PCR芯片及其扩增实验

对传统的蛇形加热电极结构进行了优化,提升PCR芯片反应的温度分布均匀性。设计了一种电极片可重复使用且和反应腔室片可分离的PCR芯片。利用红外热像测温仪对优化前后的电极片进行了温度场分布测量,结果表明优化后的加热电极在反应腔室范围内的温度均匀性小于1℃。与大型PCR仪的扩增实验结果对比表明,该PCR芯片实现了239 bp的DNA片段的高效扩增。     

低电压驱动阵列电极式毛细管电泳芯片的研究

本文介绍了一种低电压驱动阵列电极式毛细管电泳芯片.在玻璃基片上溅射铂电极,在盖片上刻蚀毛细管电泳微沟道,以热键合的方法封接基片和盖片,并利用电极电压控制进行了电动进样实验.结果表明,本文设计制作的低电压驱动阵列电极式毛细管电泳芯片,可较大幅度地降低进样电压.     

一种可以实现快速检测的微振荡型PCR芯片

介绍了一种利用MEMS技术制作的微振荡型PCR芯片.与常规PCR产品相比,具有快速、微量和低耗等优点.设计了该芯片的工艺流程并进行了投片,通过实验成功验证了该器件的可行性.     

基于液滴微流控技术的集成式数字PCR芯片

为了实现对核酸的高灵敏度检测,设计出一款新型的微滴数字聚合酶链式反应(ddPCR)芯片。该芯片由流动聚焦式微滴生成模块及后方的微滴储存腔构成。使用COMSOL软件对微滴生成及收集腔内液体流动进行仿真,验证芯片结构的合理性。使用软光刻技术及模压成型方法制得聚合物芯片并进行试验,结果表明,该芯片可以在70s内生成20 000个直径为120μm(0.89nL)的微滴,微滴一致性较好(体积的变异系数为2.11%),且可以整齐、稳定地排列在收集腔内。应用该芯片直接进行原位PCR扩增及检测即可得出DNA检测结果。该芯片具有高灵敏度、高通量和高集成度的优势,避免了普通数字PCR的各种缺陷,如操作复杂、移液过程中的样品污染、样品损失、微滴破碎和融合。     

微流控芯片模芯的精密铣磨加工及其微注塑成形技术

为降低微流控芯片的大批量生产制造成本,保证微尺度流道结构的表面质量和形状精度,提出采用超硬立方氮化硼(CBN)磨棒在模具钢模芯表面精密铣磨加工制造出形状精度可控的微凸起阵列结构,然后利用微注塑成形技术高效成形制造出具有微凹槽阵列结构的聚合物微流控芯片.分析了铣磨加工工艺参数对微结构模芯表面质量的影响,通过试验和数学统计...     

PCR生物芯片微加工技术的研究

聚合酶链式反应（PCR）在生命科学研究及诸多相关领域已经得到了广泛应用。PCR生物芯片是利用微加工技术制作的能够实现PCR扩增反应的微装置。文中给出了基于MEMS技术的PCR生物芯片的微加工技术及加工方法，特别对集成在芯片上的加热器及温度传感器的微加工方法进行了重点介绍，并对它们的特性进行了分析比较。最后预测了PCR生物芯片微加工技术的发展方向及要克服的主要难题。     

高通量数字化毛细管微阵列芯片

针对数字PCR体系样品的分割方式,开发了一款数字PCR体系样品分割芯片,用于微量生物样品检测。利用微机电系统(MEMS)制备阵列化的硅基片,采用硅片高效低损伤超精密磨削减薄工艺对硅基片进行减薄,结合化学改性方法,成功制备了表面疏水孔壁亲水的毛细管微阵列芯片。通过扫描电子显微镜(SEM)对芯片结构进行表征,SEM结果显示,芯片结构为通孔微阵列。通过接触角表征芯片表面的疏水性,对比化学处理前后芯片表面的接触角,结果表明化学处理后芯片表面疏水,接触角为118°。通过能谱(EDS)表征芯片孔壁的亲水性,结果表明,芯片孔壁只有Si,O两种元素,形成亲水基团,因此,芯片孔壁亲水。通过测量显微镜和荧光显微镜表征芯片的样品分割性能,结果表明芯片将样品分割为均一的独立单元。通过激光共聚焦扫描仪表征,直观地反应了芯片的整体样品分割效果,通过计算芯片的样品填孔率为93.8%。本文成功制备了表面疏水孔壁亲水的毛细管微阵列芯片,该芯片具有优异的样品分割性能,在生物医学领域具有广阔的应用前景。     

基于微流控芯片的数字PCR荧光图像分析方法

基于微流控芯片的数字PCR技术是当前痕量核酸分子绝对定量检测的先导技术,可通过荧光图像处理办法实现对目标分子高精度计量。本文基于本实验室大量数字PCR检测获取的荧光图像,开发了具备图像倾斜校正、图像二值化、芯片微反应腔室自动定位、图像快速拼接、图像分割、亮点计数等功能的荧光图像分析系统。该系统不仅实现了核酸分子的精确计数,且实现了较为友好的人机交互     

如何更好的开展中学生物的PCR实验

聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction）,简称PCR,是一种分子生物学技术,用于放大特定的DNA片段,可看作生物体外的特殊DNA复制。随着分子生物学技术渗透到生物学科的各个领域,领路者“PCR”技术也在中学生物教材中跃然纸上。一直以来,中学开展PCR实验的教学效果都不尽理想。本文主要从引物设计,PCR反应体系的优化以及Tm值的合理选择几个方面谈谈对改善中学PCR实验的几点思考,同时还对防治实验结果的污染及检测进行了阐述。     

一种大有前途的分析和诊断新技术:大规模集成流路(IFC)芯片-数字PCR

本文评述了新近发展起来的以大规模集成流路(IFC)芯片为基础的数字PCR技术。指出PCR已被证明可用于除外伤和营养不良症以外所有其他疾病的分子诊断。但是传统PCR技术有误诊率高的缺点,即便采用传统的数字PCR技术,也还会有2%以上的差错率。但是当采用IFC芯片作数字PCR检测时,将可使测量准确度达到99.75%以上,并可做绝对测量,因而在各种疾病早期分子诊断方面具有其他方法无法比拟的巨大潜力。     

实时荧光PCR芯片及其检测平台的设计

研制了一款实时荧光PCR芯片及其检测平台.其中PCR芯片实现样品的预处理及实时荧光反应等功能;检测平台实现实时荧光检测、分析及处理等功能.该检测平台由注射泵系统、实时荧光信号采集系统和PCR温度控制系统等组成.并成功地实现了从血液中提取白细胞及同一腔体中PCR反应、检测以及分析等.实验结果表明,该系统能满足实时荧光PCR芯片的控制与检测实验结果,达到了设计各项指标.     

基于自然对流PCR与毛细管电泳技术的牙周病原菌检测

细菌种类的快速识别在牙病防治中具有重要的应用价值。以牙周病原菌为研究对象,建立了DNA快速扩增的自然对流聚合酶链式反应(PCR)方法及毛细管电泳荧光光学检测系统。研究表明,当毛细管有效长度为8cm、电场强度为100V/cm时,50bp DNA ladder在筛分介质为0.5%HEC(羟乙基纤维素)(1 300K)中的分离效果最佳。毛细管电泳结果表明,采用自然对流法可以在25min内在圆柱腔体中实现牙周病原菌的快速PCR。     

Low‐temperature glycol methacrylate resin embedding method: A protocol suitable for bone marrow immunohistochemistry,PCR, and fish analysis

Molecular analyses such as fluorescence in situ hybridization (FISH) and polymerase chain reaction (PCR) are demanded to improve diagnostic accuracy in addition to immunohistopathology of bone marrow (BM) trephine specimens. Conventional BM embedding method needs decalcification, and its procedure may impair tissue morphology and DNA quality. Here, we report an undecalcified method by which glycol methacrylate resin is polymerized at low temperature (4°C). Using this method, BM enzyme activity and antigenic determinants are well preserved, and moreover, DNA extracted from plastic embedding sections is suitable for PCR amplification and sequencing, FISH analysis can be well done because of the DNA integrity of BM sections. If working with BM trephine specimen, our protocol offers the possibility to combine superior morphology with modern molecular analysis. Microsc. Res. Tech. 73:1067–1071, 2010. © 2010 Wiley‐Liss, Inc.     

分子标记技术及其在海洋贝类研究中的应用

SSR和ISSR分子标记技术是近几年发展起来的、以PCR为基础的DNA多态性检测技术,具有稳定性好、多态性丰富、遗传信息量大等优点,目前已广泛应用于各个领域。本文主要慨述了SSR和ISSR分子标记的原理和特点,及其在海洋贝类种群遗传多样性、群体遗传结构分析、亲缘关系及杂交子代鉴别、遗传图谱构建、种质资源评价与保护等研究领域中的应用。     

Hybrid Control Strategy for Thermal Cycling of PCR Based on a Microcomputer

Abstract

In the polymerase chain reaction (PCR), the reference temperature profiles of thermal cycling must be tracked rapidly and precisely so as to amplify DNA in samples, strictly following the exponential function of 2ⁿ (n: thermal cycles) as quickly as possible. For this purpose, a model based hybrid controller to follow up setpoint changes is developed which is easily implemented with a microcomputer ADuC834 for its simple configuration and low cost of computation. The hybrid control strategy combines feedforward, feedback, and Bang‐Bang actions to achieve better setpoint response and steady state behavior. Based on the steady state model of the thermocycler, the feedforward action serves as the model predictive control for each setpoint, while the feedback controller is used as the local control action to accelerate ramp rates and reduce the tracking errors. The model of the thermocycler is identified with step response data at different operation regions. Experimental results demonstrate that, besides the improvement of the tracking accuracy, both the rise time and the decay time of each thermal cycle have been reduced significantly with the hybrid control strategy, compared with the conventional PID. Therefore, improved efficiency and accuracy of the polymerase chain reaction is achieved.     

生物芯片

将成千上万种具有生物识别功能的分子有序地地点、阵排列在面积不大的基片上与标记的检体分子同时反应或杂交。通过放射自显形,荧光扫描,化学发光或酶标显示可获得大量有用的生物信息。这一技术称为生物芯片技术,已被应用于寻找新药靶标,基因变异及表达谱研究,医学诊断及物种改良等领域,并取得重要进展。     

TopCount NXT新一代微孔板闪烁发光计数仪

本文介绍了新一代闪烁发光计数仪 TopCount NXT的主要优点、工作原理、仪器主要配置及功能特征,并举例简要介绍了在细胞毒性分析、用SPA分析方法(相当RIA一步分析法)测cAMP及化学发光分析测PCR产物等方面的应用。