[发明专利]一种基于纳米金颗粒修饰DNA微流控芯片微通道的方法

说明书

技术领域

本发明属于DNA微流控芯片电泳分析的技术领域，具体涉及一种利用含有纳米金颗粒的复合筛分介质修饰DNA微流控芯片微通道的方法。

背景技术

近年来，微全分析系统受到很大的关注，由于其具有分析速度快、分离柱效高以及可灵活组合和规模集成等突出优点，而被广泛应用于DNA等生物大分子的研究。但在实际分离过程中DNA微流控芯片通道对DNA等生化样品有一定程度的吸附，引起峰拖尾和分辨率低，限制了DNA微流控芯片分析技术的应用推广。因此，在保证芯片分析可靠性、重复性的基础上，对DNA微流控芯片的微通道进行修饰，成为推广DNA微流控芯片分析技术及产业化的关键途径之一。

现有技术中有直接利用共聚物对DNA微流控芯片微通道进行修饰的方法，但共聚物的制备过程复杂，产率低，并容易堵塞微通道。

本发明克服了现有技术中对DNA微流控芯片通道进行修饰的方法中存在的过程复杂、易对微通道造成阻塞等缺陷，提出了一种基于纳米金颗粒修饰DNA微流控芯片微通道的方法，具有操作简单、不易堵塞通道、筛分介质稳定、寿命较长等有益效果，经本发明方法修饰的DNA微流控芯片的筛分效果好，分析时间短。

发明内容

本发明提出了一种基于纳米金颗粒修饰DNA微流控芯片微通道的方法，包括以下步骤：

第一步 DNA微流控芯片及其微通道的预处理

将DNA微流控芯片放入H₂SO₄溶液进行浸泡，依次经去离子水、盐酸溶液、去离子水冲洗后，吹干备用；

第二步 制备纳米金颗粒

将HAuCl₄在剧烈搅拌条件下加热至沸腾，加入柠檬酸钠，经反应得到纳米金颗粒，冷却至室温后，于4℃温度下避光保存备用；

第三步 制备含纳米金颗粒的复合筛分介质

将所述纳米金颗粒加入经超声处理的聚乙烯基吡咯烷酮与羟乙基纤维素的混合溶液中并混合均匀，在搅拌下滴入丙酮，得到絮状沉淀物，经沉淀、洗涤、干燥后得到所述含纳米金颗粒的复合筛分介质；所述含纳米金颗粒的复合筛分介质储存于TBE缓冲溶液中备用；

第四步 修饰步骤

将第三步得到的含纳米金颗粒的复合筛分介质灌入经第一步处理的所述DNA微流控芯片的微通道中，使之充满，静置直到所述含纳米金颗粒的复合筛分介质与微通道充分相互作用，完成修饰过程。

本发明方法中，所述第一步中H₂SO₄的质量浓度为98%，盐酸溶液浓度为1mol/L。

本发明方法中，所述第二步中HAuCl₄浓度为2.5×10^-4mol/L，所述柠檬酸钠浓度为2.5×10^-4mol/L。

本发明方法中，所述第三步中丙酮为无水丙酮。

本发明方法中，所述纳米金颗粒表面上的负电荷被复合筛分介质中的中性聚合物分子链部分取代或屏蔽，纳米金颗粒稳定地分散于复合筛分介质中。

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是推出一种基于纳米金颗粒修饰DNA微流控芯片微通道的方法。该方法继承了现有技术修饰方法的全部优点，并克服了其存在的不足之处。

为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案。

第一步 DNA微流控芯片及其微通道的预处理

先将DNA微流控芯片及其微通道放入质量浓度为98%的H₂SO₄溶液浸泡20分钟，去离子水洗净，再用浓度为1mol/L的盐酸溶液冲洗10分钟，去离子水冲洗10分钟，吹干备用。

第二步 制备纳米金颗粒（GNPs）

在制备金溶胶之前，所有的玻璃仪器都应用王水浸泡，然后用水冲洗干净，并完全干燥。使用不同量的柠檬酸钠水溶液来制备不同粒径的GNPs。在三个装有回流冷凝管的圆底烧瓶中，分别加入50 ml, HAuCl₄水溶液，在剧烈搅拌条件下加热至沸腾。分别快速向该溶液中加入0.6 ml，0.3 ml 和0.05 ml的柠檬酸钠水溶液。溶液的颜色从淡黄色变为深蓝色，然后变为紫红色，表明生成了纳米金颗粒。持续沸腾10-15 min 后，移去热源。金溶胶继续搅拌，并冷却至室温，放入4℃的冰箱中并避光保存。根据粒径大小分别命名为GNPs3，GNPs30，GNPs70。

第三步 制备含纳米金颗粒的复合筛分介质