多通道DNA测序仪的新型设计.pdfVIP

维普资讯 研究简报 生命科学仪器 2007第 5卷 ／9月刊 多通道DNA测序仪的新型设计 郑华 2“，王立强2，石岩z，汪洁z，陆祖康 (1．福建师范大学物理与光电信息科技学院，福州 350007； 2．浙江大学现代光学仪器国家重点实验室，浙江大学国家光学仪器工程技术研究 中心 ，杭州 310027) 摘要 目前大多数商品化的DNA测序仪的信号检测系统是基于CCD或PMT。基于CCD的系统需要对CCD进行制冷， 其造价相对较高且灵敏度相对较低；基于PMT的系统使用机械扫描来实现多通道检测，其工作稳定性相对较低且工作 的机械噪音大。本文提出了新型的DNA测序仪 ，它采用PMT共焦荧光系统，通过f-0透镜和光学扫描来实现多通道并 行检测。在此新系统中采用标准双链DNA样品：pBR322／HaeIII(使用TO染料)进行了毛细管电泳实验 ，测得系统的 检测限可达：1．1841×10—11moUL。新型DNA测序仪的工作机械噪声相比基于机械扫描的系统要低得多，且工作稳定 性和灵敏度也很高。此系统可应用于基于激光诱导荧光的毛细管阵列和多通道微芯片的电泳检测。 关键字 多通道 ，光学扫描 ，荧光 ，共焦 ，DNA测序 中图分类号：O433；Q523 文献标识码：A 1 引言 6870，美国剑桥公司)，7．f一0透镜 (N．A．=0．35， 金成科技 )，8．平面镜2，9．毛细管阵列 (瑞普色谱设 DNA序列分析在现代生物学和生命科学中扮演 备有限公司)，10．四色滤色片轮 (510—540nm，540— 着重要的角色。人类基因组计划 l【J极大地加速了DNA 570，570—590nmand590nm，美国色谱技术公司)， 片段分析技术的发展。自动化、高速 、高通量成为新 11．汇聚透镜，12．共焦针孔 ，13．PMT(型号：H9307— 一 代DNA片段分析仪的基本要求。 04，日本滨松公司)，14．嵌入式系统 (实验室 自制)， 目前 ，大多数商品化DNA片段分析仪是基于 15．计算机。 CCD或PMT2『．。基于CCD的系统需要对CCD进行 在此系统中，我们采用了特别设计的f_0透镜 制冷，其造价相对较高且灵敏度相对较低；基于PMT 来达到大视场和高灵敏度的要求。透镜的结构如 的系统使用机械扫描来实现多通道检测 ，其工作稳 图2所示。透镜的数值孔径为0．35，荧光收集效率大 定性相对较低且工作的机械噪音大。我们提出了一 约为3％；透镜的视场为20毫米 ，在多通道并行检 种新型的DNA测序仪，它采用PMT共焦荧光系统， 测应用中最多可容纳55根毛细管，在 目前的实验中， 通过f一0透镜和光学扫描来实现多通道并行检测。 我们仅使用了16根。 新型DNA~JI序仪的工作机械噪声相比基于机械扫描 2．2 DNA样品与化学试剂 的系统要低得多，且工作稳定性和灵敏度也很高。此