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相比较芯片系统,毛细管尺寸小、价格便宜且流体控制简便,因而更加适合于简单廉价的快速核酸分析。之前已经报导了基于毛细管的核酸提取和扩增技术,进一步的问题是如何在毛细管中将核酸提取和扩增结合,实现集成化分析。在毛细管中偶联核酸提取和扩增的难题在于核酸洗脱和反应条件差别很大,直接用扩增缓冲液洗脱DNA效果不佳。由于毛细管结构简单,难以实现复杂的流体操控,因而难以实现二者的结合。为解决该问题,本工作发展了一种毛细管中的液段间隔与融合技术。方法是顺序向聚四氟乙烯材质毛细管中引入水相-油相-水相液段,其中前导水相为DNA洗脱液而尾随水相为扩增反应液。受接触面积以及油-水界面表面张力影响,液段运行中前导水相液段与油相液段只存在接触而无包裹,而尾随水相液段则被油相逐渐包裹并最终形成油包水型液滴。由于复合液段中水相与油相的相对运动,尾随水相液段位置逐渐前移并最终与前导水相液段融合。当反向拖动液段时,融合的水相液段重新被油相包裹。实验通过调节油相的长度以及化学成分,保证前导水相在与尾随水相隔离的状态下完成DNA洗脱,并在继续前行中与尾随水相融合。这样,就可以在毛细管中分别提供适合于核酸洗脱和扩增的环境。我们利用这种方法,简便可靠地实现了DNA提取与PCR的偶联。