[实用新型]一种可实现快速凝胶电泳的生物芯片

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种生化检测设备，特别涉及一种可实现快速凝胶电泳的生物芯片。

背景技术

以特定的基因序列（片段）作为检测目标进行生物或组织的检测与识别，已成为生物学、生物化学、医学、环境与食品等领域中的重要技术手段，得到广泛的运用。传统凝胶电泳检测存在（1）制备凝胶所需时间长；（2）化学试剂耗量大；（3）较大的反应体积增加了生物试剂的消耗量，提高了实验成本等缺点。由于操作流程多且比较繁琐，这不仅对实验室的硬件条件和实验人员的操作水平都提出了比较高的要求，而且增加了操作失误和样品污染的可能性。

发明内容

本实用新型是针对传统凝胶电泳检测繁琐的问题，提出了一种可实现快速凝胶电泳的生物芯片，是一种实现微型化的结构简单，成本低，操作简单的芯片，可实现快速凝胶电泳的生物芯片，可对DNA进行快速检测。

本实用新型的技术方案为：一种可实现快速凝胶电泳的生物芯片，在生物芯片上有阵列排布的一条条平板凝胶电泳槽，槽底无色透明，平板凝胶电泳槽两端有连接相通的圆形电极槽，在两端电极槽中间分别有正负电极，电极通过所有圆形电极槽，平板凝胶电泳槽内充满有凝胶，在靠近负电极端的凝胶上轧孔形成进样孔，进样孔用于注入DNA反应液。

所述生物芯片的材料可选无机绝缘材料、有机绝缘材料、高分子绝缘材料、高分子聚合物、复合材料、或组合材料中的一种。

所述生物芯片的材料中优选亚克力、玻璃、石英、硅、碳化硅中的一种。

所述凝胶为用琼脂糖或者聚丙烯酰胺配置成的凝胶。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型可实现快速凝胶电泳的生物芯片，与传统凝胶电泳装置以及检测方法相比，通过将装置微型化阵列化，从而简化了操作，提高反应及检测效率。本生物芯片实现了小型化，减少了设备的数量，降低了硬件购置成本，简化了人工操作，提高了效率。适用于DNA或蛋白质快速凝胶电泳检测，以实现临床医学疾病的诊断和生物分子的检测分析。

附图说明

图1为本实用新型可实现快速凝胶电泳的生物芯片结构示意图；

图2为本实用新型可实现快速凝胶电泳的生物芯片匹配进样孔梳子结构示意图；

图3为本实用新型50bp DNA ladder在琼脂糖凝胶中进行电泳的实验结果图一；

图4为本实用新型100bp DNA ladder在琼脂糖凝胶中进行电泳的实验结果图二。

具体实施方式

如图1所示可实现快速凝胶电泳的生物芯片结构示意图，在芯片上用雕刻或者注塑技术阵列排布的一条条平板凝胶电泳槽2，槽底无色透明，如果平板凝胶电泳槽2切穿，就在芯片背面用生物胶贴纸将其封住，平板凝胶电泳槽2两端有连接相通的圆形电极槽1，在两端电极槽1中间分别有正负电极3和4，电极通过所有圆形电极槽1，平板凝胶电泳电泳槽2内注入琼脂糖热胶溶液，之后冷却成凝胶状，在靠近负电极4端的凝胶状上轧空形成进样孔5，DNA样本用移液器缓缓移注入进样孔5中，在电极槽1内加入TBE缓冲液以维持合适的pH并且使溶液具有一定的导电性，以利于DNA分子的迁移，正负电极连接好电源，打开电源，进行凝胶电泳。

所需芯片并用激光雕刻机在芯片上雕刻出相应形状，即多个电极槽1及电泳槽2通道，使正负电极3，4可以插入其中，在芯片背面用生物胶贴纸将其封住。所述芯片的材料包括无机绝缘材料、有机绝缘材料、高分子绝缘材料、复合材料、高分子聚合物或组合材料，优选亚克力、玻璃、石英、硅、碳化硅。所述凝胶电泳芯片通过激光雕刻技术、微机电加工技术、丝网印刷技术、3D 打印技术、光刻技术中的一种或者多种组合技术制成。

用琼脂糖或者聚丙烯酰胺等配置凝胶，分别加入电极槽1和电泳槽2内，静置，待其凝固。在电泳槽中的凝胶上靠近负极的一端扎进样孔5。如图2所示可实现快速凝胶电泳的生物芯片匹配进样孔梳子结构示意图。

实例：运用一种可实现快速凝胶电泳的生物芯片及其相关装置对100bp DNA Ladder进行检测。

将50bp或100bp的DNA ladder，SYBR GREEN，6X Loading Buffer按一定的比例配置得到待检测溶液。向烧杯中加入0.5X TBE，称取琼脂糖粉末并与之混合使其达到1～2%之间的某一浓度，将烧杯封上保鲜膜，扎几个孔，在微波炉中加热1分钟，从微波炉中取出后，立即用移液器将溶液放入芯片上的电泳槽中，待其凝固后，将正负电极分别插入电极槽中，在电泳槽中的凝胶上靠近负极的一端扎孔，或者直接使用灌有预制胶的芯片，撕开其密封膜，向电极槽内加入TBE溶液，将待测DNA溶液缓缓加入进样孔，将电泳仪电源电压设置为180V，打开电源开关，使其反应6～7分钟，反应结束后，在暗室环境下，用荧光检测模块进行观察。如图3和4为实验结果图。