一种以微流控技术为基础的液滴平板读取器用于核酸和蛋白质的定量分析

　　生命科学实验室正在逐步向自动化流体控制的方向发展，以达到成本降低、产率增加以及数据的一致性和质量改善的目的。因此，科学家们不需要大量繁琐沉闷的重复实验就能完成他们的研究，并且只是需要之前实验时间的一小部分。目前，集中于成本降低和实验速度提高的研究发展趋势，主要是将样品体积降低到微升的水平，典型的就是将样品放置于一个96-或者384-多孔反应板上，这在分子诊断学中已经有很好的范例。随着分子测试需求的增加，我们开发了一个利用12-到96-多孔反应板来进行生物分子分离的自动化方法。这种方法促使了全分子测试能够集成在一个自动化仪器上，它包括了仪器控制流体和条码化的样品追踪，得到了较高的样品处理通量;这个方法所需要的人力也更少，并且在处理小的脱氧核糖核酸(DNA)/核糖核酸(RNA)或是蛋白样品时，人为误差也得以消除。虽然生物分子的分离过程现在能够快速进行并且全自动化，但是在提取后样品质量和产量分析中仍出现一个下游的瓶颈。对于生物分子的定量，液滴分光光度法由于它的简易性、消耗样品体积少以及线性测量范围较宽而被广泛使用。然而尽管如此，分析仪器仍然需要手工操作，并且不能集成到流体控制装置上以用于大量样品的自动化处理。相比之下，紫外-可见光(UV-VIS)吸光度平板读取器适合于高通量的生物分子定量，然而这需要大量的样品来达到精确的测量，而且经常需要额外的稀释步骤来保证样品的操作处于线性范围之内。利用插入荧光染料和荧光平板读取器进行定量的方法，实现了最小化的样品消耗和测试的自动化，虽然在高通量分子实验室中该方法已被广泛接受和认可，但是它的成本很高，而且需要额外的操作步骤和标准样品(标准曲线)。

　　新一代的光学仪器和符合生物分子科学协会(Society for Biomolecular Science, SBS)标准的兼容微流控耗材，结合了液滴分光光度法的优势和平板读取器的高通量的特点，这种解决方案使得在一个高通量、自动化的工作流程中对少量样品进行直接的定量分析成为可能。

　　1 技术工艺

　　Trinean科技(Trinean ,Gentbrugge, Belgium)基于DropSense96多通道分光光度计与微流控DropPlate16/96相结合，用于对1~3 μL样品储存和进行UV-VIS光谱分析。PC机上的DropQuant软件可以实现简单的实验设计及测量结果输出。在微流控DropPlate耗材处理之后的样品吸光度能够被DropSense 96分光光度计所读取：DropPlate16拥有16个输入孔，可用于低到中通量模式;而有96孔、微量滴定板尺寸大小的DropPlate96可用于高通量模式。两者都能够和流体控制仪器(SBS标准)相匹配，并且允许简单的上样和样品的保留，以及在可变的通路长度下对液滴的吸光度进行测量。