[发明专利]一种求解最小集合覆盖问题的微流控芯片及其DNA计算方法

权利要求书

1.一种求解最小集合覆盖问题的微流控芯片的DNA计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：建立求解最小集合问题与微流控芯片上的DNAzyme裂解反应过程的映射关系：用DNAzyme序列表示集合C_i(i＝1,2,....q)中的元素，用能被该DNAzyme裂解的mRNA序列表示集合S＝{1,2,...,p}中的元素，在反应池组中分别加入表示集合S中各元素的mRNA序列溶液以及反应所需的Na⁺；底物液池中按照C_1～C_q在不同组合中的取值，加入其所包含元素对应的DNAzyme序列溶液，将问题的求解过程转化为芯片上DNA酶裂解mRNA的反应；

S2：通过离心力驱动各底物液池的DNAzyme序列溶液分别进入相应的反应池，当进入反应池的DNAzyme序列找到与其碱基互补的mRNA序列，就能够快速的特异性识别和切割RNA序列的特定位点(rA),荧光基团和淬灭基团将因mRNA的裂解游离在溶液中释放出荧光；

S3：记录结果：将反应池组中发出荧光的记录为1，不发出荧光的记录为0，统计每个重复单元的记录情况，全为1即为问题的可行解，统计可行解中对应的C_1～C_q中取值为1的个数，个数最少的即为最小集合覆盖问题的解；

该方法可通过扩展多块芯片来解决集合C中含有q(q＞0)个元素，集合S中含有n个(0＜n≤5)元素的最小集合覆盖问题，所需扩展芯片的个数为2^q-3；

所述步骤S2中需采用离心机进行微液流驱动；

所述步骤S3中需要用激光共聚焦显微镜观察芯片；

该方法使用一种求解最小集合覆盖问题的微流控芯片，其特征在于：包括加样孔(1)、加样通道(2)、底物液池(3)、反应池组(4)、废液池(5)、出液通道(6)、毛细通道(7)、第一微流体通道(8)以及第二微流体通道(9)，所述加样通道(2)连通加样孔(1)和底物液池(3)，所述第一微流体通道(8)连通底物液池(3)和反应池组(4)，所述毛细通道(7)连通反应池组(4)和废液池(5)，所述第二微流体通道(9)连通废液池(5)和出液通道(6)；

所述反应池组(4)包含五个反应池，依次编号a～e。