[发明专利]一种双水相体系及其应用

说明书

本发明提供了一种双水相体系，包括一种或多种多糖聚合物衍生物、一种或多种含有聚乙二醇结构组分的高聚物。所述双水相体系在核酸扩增反应条件下能稳定乳状微液滴。本发明的有益效果体现在：能够在核酸扩增反应条件下，例如聚合酶链式反应(PCR)反应的温度下作为稳定剂更好的稳定油包水液滴，保证液滴在PCR热循环反应后仍然保持液滴的微流可操控性，且能兼容PCR杂交探针和DNA嵌入式染料两种不同的反应。

技术领域

本发明属于双水相体系技术领域，具体涉及一种双水相体系及其应用。

背景技术

高温下稳定乳状液滴是许多基于液滴技术的化学或生物测试技术的最基本的要求。本申请特指在乳状物液滴内部发生的化学或者生物反应，例如液滴PCR，典型的液滴PCR体系包括PCR mastermix作为液相分散体系。碳氢化合物，硅或者碳氟化合物为主的油作为连续相。可溶解在连续相里的表面活性剂起到防止液滴聚合和粘合的作用。在多数情况下，只依靠单一的油相表活剂无法在PCR温度下(4～98℃)稳定液滴。为了防止液滴在高温下聚合粘合，水相试剂中必须加入稳定剂用于和油相试剂中的表活剂相互作用，起到在PCR反应过程中在温度下(4～98℃)稳定乳状液滴的目的。

现有的能在PCR温度下稳定水相分散在碳氟化合物连续相的乳状液滴方法之一是利用可溶解在水相中的可交联蛋白，例如牛血清白蛋白(Bovine serum albumin，简称BSA)，与油相分散相中的带负电的表面活性剂，例如Krytox羧酸(Krytox FSH),相互作用来达到高温下稳定液滴的作用。以上体系取决于静电作用引起的牛血清白蛋白微乳液膜界面扩散过程，在PCR热循环加热过程中，BSA在油相液滴中带羧酸基的表活剂的负电荷在静电吸引作用下从水相扩散到乳状液滴油水界面处，在高温下发生变性从而发生交联，在液滴的油水界面处形成一层类似表皮的固体蛋白膜。该固体蛋白膜使液滴表面固化，从而达到了在高温下稳定液滴，和防止液滴聚合粘合的作用。

但以上方法仍然存在缺点，从而限制了这个方法的应用范围。例如，体系中带负电荷的表活剂的羧酸基使整个体系酸性很强，导致和水相中的用于与PCR反应的酶失活，使得整个体系对所使用的聚合酶的兼容性非常窄。其次，体系不能和大多数的DNA嵌入式染料，比如SYBR Green或者EvaGreen相兼容。原因是大多数DNA嵌入式染料带正电荷，会和BSA产生竞争性的静电吸引作用，从而导致BSA无法有效的在油水界面处形成固体膜。另外，带正电荷的DNA嵌入式染料会被油相中的表活剂上的带负电的羧酸基给吸附，从而使得DNA嵌入式染料被析出水相，导致染料泄露到水相外的油相里，使得PCR反应受到负面影响。

不仅如此，该体系在其他方面还存在缺陷与限制，比如，在体系中，液滴表面产生的固体蛋白膜会限制很多微流控应用中对液滴进行的融合和分裂等的操控。综上，能得到同时使整个微滴体系和多种生物反应兼容，不出现酶的失活问题，又能保证微液滴的油水界面为液态而非固态，利于微流控中对液滴的操作的可通用的高温稳定微乳液滴的体系显得尤为重要。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种双水相体系及其制备方法与应用。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种双水相体系，包括一种或多种多糖聚合物衍生物、一种或多种含有聚乙二醇结构组分的高聚物。

优选地，含有一种或多种多糖聚合物衍生物、一种或多种含有聚乙二醇结构组分的高聚物，所述多糖聚合物衍生物的质量体积浓度在0.1％到10％之间，含聚乙二醇结构的高聚物组分的质量体积浓度在0.1％到10％之间。

优选地，所述多糖包括但不局限于：海藻酸、壳聚糖、肝素，玻尿酸，卡拉胶，右旋糖酐，结兰胶，瓜尔胶，糊精，木葡聚糖，普鲁兰，裂褶菌多糖，果胶以及它们的衍生物。