[发明专利]一种基于毛细管电泳的多染料集核酸分析方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及医学诊断领域，具体而言，涉及一种基于毛细管电泳的多染料集核酸分析方法及其应用。

背景技术

毛细管电泳(capillary electrophoresis，CE)是离子或荷电粒子以高压电场为驱动力，以毛细管为分离通道，依据样品中组分之间的淌度或分配系数的差异，而实现高效、快速分离的一类电泳新技术。仪器装置包括高压电源、毛细管、检测器以及供毛细管两端插入且和电源相连的两个储液瓶。毛细管电泳的分离过程是典型的差速运动过程。混合物在迁移过程中，各样品分子因自身的速度不同，将逐渐分成不同的区带，快者前，慢者后。时间越长，区带越小、数目越多、距离越开，即分离越好。在分离通道的终点安装一种检测器，把分子通过终点的情况记录下来，即可得到电泳图谱。以最常用的毛细管区带电泳为例，毛细管和电极槽内充有相同组分和相同浓度的背景电解质溶液。样品从毛细管一端(进样端)导入，当毛细管两端加上一定的电压后，荷电质朝与其电荷极性相反的电极方向移动。同时，由于毛细管内壁与缓冲溶液接触的界面形成双电层，导致毛细管内的溶液在外加电场的作用下整体朝一个方向运动，即电渗流现象。由于电渗流的速度比电泳速度快5-7倍，因此毛细管电泳利用电渗流可将正、负离子和中性分子一起朝一个方向移动，而离子或荷电粒子迁移速度是电泳和电渗流速度的矢量和。由于样品各组分间迁移速度的不同，经过一定时间，各组分按其速度大小依次流出毛细管到达检测端进行检测，得到按时间分布的电泳谱图。用谱峰的迁移时间作定性分析；按其谱峰的高度或峰面积进行定量分析。

生命科学的迅猛发展对生物样品的分离分析提出越来越高的要求。因为生物样品种类繁多，结构复杂，样品量少，制备、浓缩、分离比较困难，分析工作量大，所以人们迫切希望找到高通量、高灵敏度、高效率的分析方法。毛细管电泳以其分离效率高，分析速度快，样品用量少，容易实现自动化等优点,在生物样品的分析方面发挥着重要的作用。毛细管电泳现在已应用到DNA分析的众多方面，例如测序、基因突变分析、DNA片断或PCR产物测定、基因表达、DNA损伤分析、疾病诊断等。而mRNA的直接分析相对比较困难，但也可以通过反转录成互补DNA(cDNA)进行分析。

然而现有技术中，在针对DNA片断分析方法中，通常每次试验只能采用一个染料集对样品进行标记，若需要检测的位点较多，则常常出现需要实验多次的情况，影响检测的时效。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明通过光谱校正结合图像采集设备的像素合并(binning)设置，对每个通道中的毛细管中的荧光信号进行解谱，从而能在一次毛细管电泳实验中同时采用多种荧光染料集。

具体的，本发明涉及一种基于毛细管电泳的多染料集核酸分析方法，包括：

在进行电泳之前，分别针对所要采用的多个荧光染料集进行光谱校正，得到各染料集的光谱校正矩阵，并根据每个通道产物所采用的荧光染料集设置图像采集设备的像素合并(binning)方法；

将待检测核酸分割为含有多个核酸片断的片断组合物，将所述片断组合物用所述多个荧光染料集同时或分别进行标记并使用多通道毛细管阵列电泳仪对标记好的片断组合物进行多通道电泳检测；

通过图像采集设备获得各通道的电泳数据，使用所述光谱校正矩阵对各通道所采集的所述电泳数据进行解谱。

如上所述的基于毛细管电泳的多染料核酸分析方法在检测特定基因座的有无以及STR分型中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

通过本发明所采用的分析方法，可以同时对采用不同染料集的样品进行实验分析，已有的单一染料集方法需要实验多次的情况，利用本发明只需要集合在一次实验中即可完成，使得基因片断分析实验更加灵活，同时节约了基因片断实验的时间和成本。采用像素合并的方式提高分布矩阵的稳定性，减少计算量，提高检测的稳定性；方法实现装置结构简单，易操作与实现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供方法的流程示意图；

图2为毛细管阵列不同通道采用两种染料集的像素合并方式示意图。

具体实施方式

本发明涉及一种基于毛细管电泳的多染料核酸分析方法，包括：