[发明专利]检测单基因遗传疾病的自动注液方法及装置

说明书

一种检测单基因遗传疾病的自动注液方法，将微量试管定位于架体，导引件定位于固定装置，样本承接件定位于移动装置并且抵靠于导引件，液态样本注入样本承接件，移动装置驱动样本承接件移动至检测芯片的最内侧，使得液态样本均匀分布于检测芯片的表面并且通过毛细现象渗透入并且区分在检测芯片的一或数万个小孔。藉此，本发明不仅实现单基因遗传疾病(例如脊髓性肌肉萎缩症)的样本自动注液分区，而且检测芯片的每个小孔中具有等量的液态样本，达到数字化基因拷贝数判读结果，提升检测单基因遗传疾病的效率、检测准确性、稳定性及再现性。

技术领域

本发明有关一种自动注液方法及装置，尤其是一种检测单基因遗传疾病的自动注液方法及装置。

背景技术

单基因遗传疾病有很多种，例如脊髓性肌肉萎缩症(Spinal Muscular Atrophy，SMA)、杜显氏肌肉萎缩症(Duchenne Muscular Dystrophy，DMD)、多发性内分泌腺瘤病、鱼鳞病、血友病以及部分多囊肾患者(Polycystic Kidney Disease，PKD)等。以下将以各种检测脊髓性肌肉萎缩症的方法作为范例，说明各种检测单基因遗传疾病的方法问题所在。

脊髓性肌肉萎缩症(Spinal Muscular Atrophy，SMA)发生率位居所有的染色体隐性遗传疾病当中的第二位，而致死率居第一位。在临床上，脊髓性肌肉萎缩症依据发病时间又可分为三种类型：第一型(又称Werdnig-Hoffmann disease)，发病时间在出生6个月内，病情发展迅速，寿命不超过2岁，半数以上的脊髓性肌肉萎缩症患者属于此类；第二型(又称Dubowitz disease)为慢性婴儿型(中间型)，发病时间在出生6~18个月，经照护多数能活至成年；第三型(又称Wohlfart-Kugelberg-Welander disease)为青少年型(轻型)，发病时间在出生18个月后，病情发展缓慢，长期存活率较高。

脊髓性肌肉萎缩症的症状为身体躯干和四肢近端骨骼肌进行性肌无力、肌萎缩，一般认为是相关基因的缺失或者突变所造成的，而其中又以脊髓运动神经元(SurvivalMotor Neurons，SMN)基因扮演最主要的角色。进一步地说，SMN蛋白的功能是维护脊髓前角细胞功能；当SMN基因缺失或者突变时，SMN蛋白表现下降甚至消失，导致脊髓前角细胞变性，从而使个体身体躯干和四肢近端骨骼肌进行性肌无力、肌萎缩。因此，已知的检测脊髓性肌肉萎缩症的方法主要是检测SMN基因缺失或者突变状况。

SMN基因座落在5号染色体长臂1区3带2亚带(5q13.2)上，全长20kb，包括9个外显子(exon)和8个内含子(intron)。SMN基因有两个非常相似基因拷贝，分别为SMN1基因和SMN2基因。SMN1(或称SMNt)基因位在端粒端，SMN2(或称SMNc)基因位于着丝粒端。SMN1基因和SMN2基因为两个高度同源的倒位重复DNA序列，差别在于：3'端有5个碱基是不同的。此一差异使得SMN2基因的第7外显子与SMN1基因的单个碱基差异(c.840CT)，导致此两个基因拷贝所编码的蛋白产物略有不同。换句话说，SMN1基因可编码出完整而且稳定的SMN功能蛋白，SMN2基因主要可编码出功能缺陷的截短SMN蛋白和少部分(10~50%)编码出完整而且稳定的SMN功能蛋白。当SMN1基因功能完全丧失时，SMN2基因的表现对SMN蛋白的功能具有一定的补充作用，因而被定义为SMA的修饰基因。SMN2基因表现具有生物活性的SMN蛋白量虽然较少，但随着拷贝数增加，也会有表现量的累积效应，从而使患者的临床症状有一定程度的减轻。

随着以降低脊髓性肌肉萎缩症患儿出生率为目标的预防计划与措施的相继实施，以及脊髓性肌肉萎缩症发病分子机制和分子流行病学的深入研究，研发准确可靠、简单实用、能够实现自动化和标准化、适合大规模人群筛查和常规分子诊断、高通量同时快速检测精准定量SMN1和SMN2基因拷贝数，从而检测出脊髓性肌肉萎缩症带因或患者的相关方法及装置为当前迫切之需。