移液法高通量核酸提取系统中若干技术研究

摘要

随着医疗水平的不断提高，越来越多的遗传性疾病被诊断，核酸作为重要的遗传物质，在蛋白质的复制与合成中起着存储和传递遗传信息的作用，目前已经发现有将近2000多种遗传性疾病与之相关。核酸提取作为核酸检测流程中的重要环节，快速高效地进行核酸提取对核酸检测的结果至关重要。针对该需求，本论文在课题组自主研制的高通量液体处理平台基础上，对高通量核酸提取系统流程进行了设计，并对其中的关键技术进行了深入研究。 本论文首先优化了高通量液体处理平台的机械抓手模块设计，选用了更高精度的旋转编码器与减速器，并使用了具备自锁功能的梯形丝杠，通过实验证明优化后的机械抓手的旋转精度和稳定性都有所提高。为了配合完成核酸提取实验设计了高通量磁分离模块与振荡混匀模块，详细介绍了两个模块的机械设计与各个工位的功能。两个模块均采用ADS1220芯片进行温度采集，并使用增量式PID算法进行温度控制，通过实验验证温度控制的精度达到±0.5℃，控温时间在90s左右。其次分别对高通量磁分离模块与振荡混匀模块进行磁珠转移率测试实验与蛋白浓度测试实验，验证了模块的磁分离效率大于95%，振荡混匀效果良好。 最后进行了高通量核酸提取系统的流程控制软件的框架设计，并分别进行了手动磁珠法核酸提取实验、便携式核酸提取仪核酸提取实验以及高通量核酸提取系统核酸提取实验，结果表明，课题组自主研发的高通量核酸提取系统的性能介于手动与便携式核酸提取仪之间，大大缩短了实验时间，但是核酸提取效率有待提高。

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