用于对全基因组进行快速作图的纳米流体装置以及相关的分析系统和方法

摘要

本发明涉及生成从全细胞、细胞核、全染色体或长DNA分子的其它来源中所提取的基因组DNA的有序限制性图谱的装置和方法。这些装置具有合并入反应纳米通道中的流体微通道，该反应纳米通道在其之间纳米通道直径的大小减小50％至99％之间的界面处合并入检测纳米通道中。将完整的DNA分子输送至反应纳米通道，然后在反应纳米通道中利用限制性核酸内切酶将完整的DNA分子加以片段化。反应纳米通道的尺寸和构造被设计成使得片段保持原来的顺序直到将它们注入检测纳米通道中。对在沿检测纳米通道的一个或多个位置处的信号进行检测，从而按它们沿长DNA分子所出现的顺序对片段进行作图。

主权项

一种纳米流体分析系统，包括：反应纳米通道，所述反应纳米通道的长度在500μm和10cm之间并且在其之间检测纳米通道的尺寸相对于所述反应纳米通道减小的界面位置处并入所述检测纳米通道中；微流体通道，所述微流体通道与所述反应纳米通道的进入部连接；第一电极，所述第一电极与所述微流体通道连接；第一横向流体通道，所述第一横向流体通道在与所述反应纳米通道的所述进入部间隔的但与之接近的位置从所述反应纳米通道延伸并且与所述反应纳米通道流体连通；第二电极，所述第二电极与所述第一横向流体通道连接；第二横向流体通道，所述第二横向流体通道从位于所述第一横向流体通道下游位置的所述反应纳米通道延伸并且与之流体连通；第三电极，所述第三电极与所述第二横向流体通道连接；第四电极，所述第四电极与所述检测纳米通道连接；电路，所述电路配置成控制所述第一、第二、第三和第四电极的操作从而可控制地在所述反应纳米通道的内部引导、加载和消化DNA，由此防止片段无序化；和至少一个电或光检测器，所述电或光检测器与所述检测纳米通道连接，配置成空间上且时间上解析片段大小以由此能够实时或近实时地获得染色体DNA的有序限制性图谱。