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1、(10)申请公布号 CN 103160431 A (43)申请公布日 2013.06.19 CN 103160431 A *CN103160431A* (21)申请号 201310132465.8 (22)申请日 2013.04.17 C12M 1/24(2006.01) (71)申请人 东南大学 地址 210096 江苏省南京市四牌楼 2 号 (72)发明人 刘全俊 叶晓峰 于静静 侯传荣 吴宏文 刘丽萍 刘航 (74)专利代理机构 江苏永衡昭辉律师事务所 32250 代理人 王剑 (54) 发明名称 基因检测一体完成的封闭型 PCR 扩增管 (57) 摘要 本发明公开了一种基因检测一体完成。
2、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， 储液池的底面上 设置有连通底面上下侧的连通管， 连通管下端与 底面连接。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。本发明的封闭型 PCR 扩增管中的管盖使得加 样更加简便， 密封性更强， 检测准确性更好。 (5。
3、1)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103160431 A CN 103160431 A *CN103160431A* 1/1 页 2 1.一种基因检测一体完成的封闭型PCR扩增管， 其特征在于， 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， 。
4、储液池 （2） 的底面上设置有连通底面上下侧的连通管 （21） ， 所述连通管 （21） 下端与底面连 接。 2.根据权利要求1所述的基因检测一体完成的封闭型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所述的基因检测一体完成的封闭型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所述的基因检测一体完成的封闭型PCR扩增管， 其特征在于， 所述 储液池 （2） 的底部外侧边缘设置有 2 个凸起 （22） ， 使得储液池 （2） 与管身 （1） 通过过盈配。
5、合 的方式紧密结合。 权 利 要 求 书 CN 103160431 A 2 1/3 页 3 基因检测一体完成的封闭型 PCR 扩增管 技术领域 0001 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 0002 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。
6、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。 0003 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。
7、 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 0004 技术问题 ： 本发明提供了一种能有效地避免 PCR 缓冲液对杂交过程的影响， 提高 杂交检测的准确性和可靠性的基因检测一体完成的封闭型 PCR 扩增管。 0005 技术方案 ： 本发明的基因检测一体完成的封闭型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。
8、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， 储液池的底面上设置有连通底面上 下侧的连通管， 连通管下端与底面连接。 0006 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。 0007 本发明中， 储液池采用暗色调的颜色。 0008 本发明中， 储液池的底部外侧边缘设置有 2 个凸起， 使得储液池与管身通过过盈 配合的方式紧密结合。 0009 有益效果 ： 本发明与现有技术相比， 具有以下优点 ： 本发明提供了一种基因检测一体完成的封闭型 PCR 扩增管， 有效地结合了 PCR 反应以 及基因芯片的优势，。
9、 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 说 明 书 CN 103160431 A 3 2/3 页 4 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。 0010 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。
10、液池中加入杂交反应体系， 管盖与储液池通过超声融 合组装在一起， 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， 管身内的扩增产物经过储液池底部上的连通管进入储 液池中， 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。
11、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。 0011 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 ； 储液池与管身通过过盈配合 的方式紧密的结合在一起， 使得扩增管倒置之后不会有溶液溢出。 0012 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。
12、倒置之后， 仅使少量的扩增产物通过储液池底 部上的连通管进入储液池中， 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 0013 图 1 是现有专利中的 PCR 扩增管的结构示意图。 0014 图 2 是本发明实施例 1 的结构示意图。 0015 图 3 是储液池的详细结构示意图。 图中有 ： 管身 1、 储液池 2、 连通管 21、 凸起 22、 管盖 3。 具体实施方式 0016 实施例 1 ： 本发明的基因检测一体完成的封闭型 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。
13、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 的底面上设置有连通底面上 下侧的连通管 21， 连通管 21 下端与底面连接。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， 储液池 2 的底部外侧 边缘设置有 2 个凸起 22， 使得储液池 2 与管身 1 通过过盈配合的方式紧密结合。 0017 本发明的基因检测一体完成的封闭型 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。
14、性的核酸探 说 明 书 CN 103160431 A 4 3/3 页 5 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。 0018 （2） 基因扩增 扩增管管身 1 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1内加入待检测基因后， 盖好储液池2与管盖3， 将扩增 管置于 PCR 扩增仪上扩增。 0019 （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 上的连通管进入管 盖， 与管盖 3 上固定的核酸探针发生杂交反应 （4。
15、） 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。 0020 实施例 2 ： 本发明的基因检测一体完成的封闭型 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 1 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 1， 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。 说 明 书 CN 103160431 A 5 1/1 页 6 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103160431 A 6 。