[发明专利]一种用于一体化提取基因组的PCR管

说明书

本发明公开了一种用于一体化提取基因组的APTES@PP PCR管的制备方法，包括：（1）等离子体增强化学气相沉积在PCR管内壁沉积3‑氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）的工艺流程；（2）APTES@PP PCR管精准化修饰模具的构造；（3）APTES@PP PCR管提取基因组条件的原理探究及其条件优化。本发明提供了一种用于一体化提取基因组的APTES@PP PCR管的制备方法，简单、精准、速度快和保形性好。修饰后的PCR管能通过静电作用将基因组从溶液中吸附在管壁上，达到提取纯化的目的。

技术领域

本发明属于生物传感器领域，具体是一种用于提取基因组的PCR管的研发。

背景技术

致病菌会通过食物侵入人体，对人体健康造成危害。可靠、准确地识别治病病原体变得至关重要。迄今为止，基于聚合酶链式反应的遗传分析的方法被认为是最可靠的黄金标准的诊断方法，然而从生物体体液中提取核酸是一项复杂且耗时的任务，需要训练有素的技术人员来执行，并且涉及许多处理步骤，可能会导致错误和污染，限制现场处理能力。为保证核酸提取质量，减少错误发生概率，降低对操作人员的技能要求。人们努力将裂解、扩增、富集和检测等步骤整合到一个廉价的设备中，以提供具有任何有利特性的小型化平台。因此，开发一个简单、经济、灵敏的诊断平台至关重要。

微流控技术和芯片上的实验室等技术由于其先天的优势，如高集成能力，已经受到特别关注和广泛的研究。然而，它们往往需要配套的试剂、特殊的结构设计、光电检测模块和其他系统组件。在微技术的产业化过程中，产品还缺乏相应的标准和规范，无法实现组件的普遍使用和开发产品模型。同时，实验室也仍然主要依赖96孔微孔板和反应管平台，将核酸提取、扩增和检测整合到同一个PCR管中是一项重大的挑战。EP管由聚丙烯（Polypropylene，PP）材料制成，它是生物分析中最常见和最重要的材料之一，具有壁薄、传热好、与大多数热循环仪兼容等优点。它已被用作商业产品，具有良好的经济效益，可以在此基础上构建一个综合分子诊断平台。另一方面，PP作为一种低能量的聚合物，表面活性位点少、功能单一，应用受限。因此，亟需开发了“一体化试管”平台，使实验过程可以在一个单一试管中进行，简化实验操作步骤，进一步助力分子生物学领域的实验发展。

发明内容

基于此，本发明提供一种用于一体化提取基因组的PCR管的制备方法，获得的修饰PCR管成功用于微生物基因组的提取。

一方面，本申请提供了一体化提取基因组的PCR管的制备方法。

Ar气通过质量流量控制器被引入到放电反应器的石英管中，气体会在石英管内被点燃产生等离子体进入反应器中，活化PCR管内壁；同时APTES可被Ar气产生的等离子体激活，产生活化前体，进入反应腔室内部在活化内壁上发生化学反应形成化学键，实现对PCR管的修饰。

另一方面，通过3D打印的模具，实现了APTES@PP PCR管的精准化修饰。

具体的操如下：使用树脂材料作为3D打印的材料，打印的模具分别包括一个底座，一个中通的盖子，将PCR管放置在底座上，然后将盖子盖上，三者之间紧密贴合，不需要修饰的部分被盖子遮挡，只留下50 μL的待修饰体积暴露在外，因此将其放入腔室内部，就可以完成精准化修饰。

另一方面，破坏PCR管形状后利用聚丙烯薄膜替代法对APTES@PP PCR管进行材料表征。