基于微流控技术的法医DNA快速检验

微流控芯片技术凭借其微型化、自动化、高通量、集成化、快速等优势使得实验室研究产生革命性的变化，并在生物、化学、医学等诸多领域得到广泛应用。但目前还没有基于微流控芯片技术的国产全集成自动化DNA分析仪 。从20世纪90年代逐渐兴起的微流控芯片技术具有体积小、样本和试剂消耗少、分析成本低、分析速度快、易于实现操作流程集成化和自动化等诸多优势，为实现法医DNA快速分析开辟了一条新途径。

以下从微流控技术角度出发，对涉及DNA快速检验，包括芯片DNA提取、芯片PCR 扩增、毛细管芯片电泳及集成式芯片等各个方面进行了浅析。

芯片DNA提取技术

传统的DNA提取方法需要多次震荡、离心、转移等，操作费时，不易整合到芯片上，更不适于DNA的快速检验。为了解决上述问题，研究者利用微流控芯片固相提取DNA的方法，不过，不利于微流控集成PCR。为了避免这一问题，有研究者开发了其他在芯片上的提取方法，例如基于pH诱导的静电吸附DNA提取。

芯片PCR 扩增技术

芯片PCR已广泛应用于生物、化学、医学等领域，其在法医DNA领域的应用也日益增多。比如，Belgrader等将微流控芯片PCR应用到法医STR分析领域，构建了PCR芯片和实时荧光检测固态光学系统的微型热循环仪，其扩增速度明显快于传统PCR仪。

毛细管芯电泳技术

由于芯片毛细管电泳具有样品消耗少、分析速度快、灵敏高效等优点，特别适于法医 DNA快速分析的需求。如Ehrlich实验室利用长为20 cm玻璃材质的微阵列毛细管电泳芯片，在40 min内同时分离16个PowerPlex16试剂盒的扩增产物，分型成功率达95.8%。

集成式芯片技术

在集成式芯片研究方面，尽管将法医DNA分析全流程完全集成于一体存在很大挑战，但是一些研究者已尝试利用微流控系统将各种步骤与芯片毛细管电泳相结合。如Liu等研发出的世界上第一款用于法医DNA检验的集成式微系统，成功实现了在模拟犯罪现场对DNA进行快速分型检验。

未来以微流控芯片为主导的全自动便携式集成化的 DNA 分析系统将使得法医DNA检验从实验室走进案件现场甚至日常生活，实现真正的快速即时检验。