[发明专利]基于电化学-DNA反应控制芯片的酸碱法扩增DNA片段技术

权利要求书

1.一种扩增核酸的方法，其特征在于，所述方法包括：

(1a)变性步骤：在pH10-14的碱性条件下，使得扩增体系中的双链核酸分子解链；

(1b)复性和延伸步骤：在pH5-8的中性和近中性条件下，使得扩增体系中的单链核酸分子与引物进行复性，和在核酸聚合酶存在下，使结合于的单链核酸分子的引物进行延伸，形成扩增的双链核酸分子。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的核酸聚合酶为具有DNA聚合酶活性的酶类，较佳地，所述的核酸聚合酶包括：大肠杆菌DNA聚合酶I、Klenow片段（DNA聚合酶I大片段）、大肠杆菌DNA聚合酶II、大肠杆菌DNA聚合酶III、T4DNA聚合酶、T7DNA聚合酶、DNA聚合酶α、DNA聚合酶β、DNA聚合酶γ、DNA聚合酶δ、Taq DNA聚合酶、Tth DNA聚合酶、pfu DNA聚合酶、Vent DNA聚合酶、Bca Best DNA聚合酶、Sac DNA聚合酶、Iproof DNA聚合酶、KOD DNA聚合酶、Phusion DNA聚合酶、UlltraPF^TMDNA聚合酶、LATag DNA聚合酶、Super Tag DNA聚合酶。

3.一种扩增核酸的设备，其特征在于，所述设备包括：

(3i)用于放置进行核酸扩增反应的容器的装置，所述容器用于容纳进行核酸扩增反应的扩增体系；

(3ii)碱性溶液添加装置，所述碱性溶液添加装置用于向所述扩增体系添加碱性溶液，从而调节扩增体系的PH至碱性条件；

(3iii)酸性溶液添加装置，所述酸性溶液添加装置用于向所述扩增体系添加酸性溶液，从而调节扩增体系的PH至酸性或中性条件；

(3iv)pH测量装置，所述的pH测量装置用于精确控制体系pH值。

4.一种扩增核酸的设备，其特征在于，所述设备包括：

(4i)用于放置进行核酸扩增反应的容器的扩增装置，其中，所述容器用于容纳进行核酸扩增反应的扩增体系；

(4ii)电化学工作站，所述电化学工作站用于调控及检测反应体系的pH值。

5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述的扩增装置为微流控芯片。

6.一种扩增核酸的方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)提供一扩增体系，所述扩增体系包括待扩增DNA模板、引物、dNTP、镁离子、和聚合酶；和

(2)通过电化学方法，调整扩增体系的pH值，从而实现核酸分子的变性和复性，并进行核酸扩增。

7.如权利要求6所述的扩增核酸的方法，其特征在于，所述方法包括：

在步骤(1)中，提供如权利要求4所述的扩增核酸的设备，并将待扩增DNA模板、引物、dNTP、镁离子、聚合酶加入所述设备中的扩增装置中，构成扩增体系；和

在步骤(2)中，所述的电化学方法是使用电化学工作站。

8.一种应用电化学的方法扩增核酸的方法，其特征在于，所述方法包括选自下组的一个或多个步骤：

在扩增溶液体系中测定电学参数和溶液pH的关系；

设定电学参数，通过溶液电化学反应将pH控制在10-14的碱性条件，使得扩增体系中的双链核酸分子解链；

设定电学参数，通过溶液电化学反应将pH控制在5-8的中性和近中性条件，使得扩增体系中的单链核酸分子与引物进行复性，并在核酸聚合酶存在下，使结合于的单链核酸分子的引物进行延伸，形成扩增的双链核酸分子。

9.一种核酸的检测方法，其特征在于，包括：

用如权利要求1、6或8所述的方法，对待测核酸进行扩增；和

对扩增后的核酸进行检测。

10.一种对核酸分子进行变性-复性的方法，其特征在于，包括：

(10a)提供一含核酸分子的反应体系；

(10b)调控反应体系pH至pH=10～14，从而使DNA进行变性；以及调控反应体系的pH至pH=5～8，从而使DNA进行复性；

其中，所述上述变性-复性过程可循环进行。