[发明专利]基于气泡界面振动的DNA片段化方法及装置

说明书

本发明涉及一种基于气泡界面振动的DNA片段化方法及装置，方法包括：DNA试样沿流道流动的过程中，气泡对的两个气泡对称作用于流道内的两侧，使流道内具有渐缩渐扩段，以产生拉伸流场；DNA试样中的DNA分子链在经过渐缩渐扩段的过程中受到所述拉伸流场的拉伸而发生断裂。本发明可以在对DNA分子不造成污染的前提下，使DNA分子有效片段化。

技术领域

本发明涉及DNA片段化领域，具体涉及一种基于气泡界面振动的DNA片段化方法及装置。

背景技术

由于目前检测技术的局限性，对于某些疾病的检测和基因研究，需要将长的DNA分子链切成长度约为500个碱基对的小片段，片段化后的长度也不能太短，否则会增加拼接点的数量，可能会导致测序结果的错误。目前的DNA片段化技术存在试样交叉污染、试剂需求量大(如喷射雾化方法)以及断裂位置不随机(如酶分解反应方法)等缺点，因此开发一种有效的DNA片段化技术对于某些疾病的检测和基因研究是非常必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于气泡界面振动的DNA片段化方法，它可以在对DNA分子不造成污染的前提下，使DNA分子有效片段化。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种基于气泡界面振动的DNA片段化方法，包括：

DNA试样沿流道流动的过程中，气泡对的两个气泡对称作用于流道内的两侧，使流道内具有渐缩渐扩段，以产生拉伸流场；

DNA试样中的DNA分子链在经过渐缩渐扩段的过程中受到所述拉伸流场的拉伸而发生断裂。

进一步为了可以强化拉伸流场，方法还包括：

借助超声波使气泡界面振动，在气泡两侧产生旋向相反的对涡，以强化所述拉伸流场。

本发明还提供了一种基于气泡界面振动的DNA片段化装置，包括微流体系统，所述微流体系统包括流道、沿所述流道的延伸方向排布的多个旁路对及连通所有所述旁路对的气道，所述旁路对具有对称连通在所述流道两侧的两个旁路；其中，

DNA试样沿流道流动的过程中，旁路对的两个旁路内的气泡对称作用于流道两侧，使流道内具有渐缩渐扩段，以产生拉伸流场；

所述拉伸流场用于在DNA试样中的DNA分子链沿流道经过所述渐缩渐扩段的过程中拉伸所述DNA分子链以使得DNA分子链断裂。

进一步为了能够控制拉伸流场的扩张程度，所述气道的主气道上配置有调节阀。

进一步增长DNA试样在流道内的受剪切和拉伸时间，所述流道蜿蜒曲折。

进一步，基于气泡界面振动的DNA片段化装置还包括超声波发生装置，所述超声波发生装置包括控制箱和多个换能器，多个换能器分别与所述控制箱连接，分布于流道外的两侧，用于产生超声波。

进一步为了提高处理能力，所述微流体系统具有若干个，若干个微流体系统串联和/或并联。

进一步，所述流道和所述旁路通过微加工技术加工在一主体板上。

采用上述技术方案后，利用气泡对形成的渐缩渐扩段所产生的拉伸流场实现DNA分子链的片段化，之所以采用气泡对产生拉伸流场，是因为气泡界面干净不会造成二次污染，且在不需要更换和改变任何零部件的前提下仅通过控制气泡界面形状就能够控制拉伸流场的扩张程度，来改变流场的拉伸强度。再者，当DNA试样含有不纯物时，会被吸附在气泡界面上，当片段化完成后，便于清理吸附的不纯物。还可以借助超声波使气泡界面振动，产生旋向相反的对涡以强化拉伸流场，产生更强的拉伸作用。

附图说明

图1为本发明的由气泡对形成的渐缩渐扩段的拉伸流场示意图；

图2为本发明的气泡界面振动所产生的对涡的示意图；