Research on Quantitation of DNA Based on Gel Electrophoresis Chip

LI Zhen-qing; CHEN Qin; ZHU Jian-dong; ZENG Yuan; ZHANG Da-wei; Yamaguchi Yoshinori

doi:10.12452/j.fxcsxb.240911387

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Research on Quantitation of DNA Based on Gel Electrophoresis Chip

Experimental Techniques and Methods | 更新时间：2025-09-01

- Research on Quantitation of DNA Based on Gel Electrophoresis Chip
- Journal of Instrumental Analysis Vol. 44, Issue 5, Pages: 931-935(2025)
- 作者机构：
  
  1.上海理工大学光电信息与计算机工程学院，教育部医用光学仪器与设备重点实验室，上海 200093
  2.上海健康医学院医学影像学院，上海 201318
  3.大阪大学先进光子研究中心，大阪 565-0871
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.12452/j.fxcsxb.240911387
  CLC： O629.74;O657.7
- Received：11 September 2024，
  
  Revised：23 October 2024，
  
  Accepted：15 November 2024，
  
  Published：15 May 2025
- 稿件说明：
移动端阅览
李振庆,陈沁,朱建东,曾媛,张大伟,山口佳则.基于凝胶电泳芯片的DNA定量分析方法的研究[J].分析测试学报,2025,44(05):931-935.

LI Zhen-qing,CHEN Qin,ZHU Jian-dong,ZENG Yuan,ZHANG Da-wei,Yoshinori Yamaguchi.Research on Quantitation of DNA Based on Gel Electrophoresis Chip[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(05):931-935.
李振庆,陈沁,朱建东,曾媛,张大伟,山口佳则.基于凝胶电泳芯片的DNA定量分析方法的研究[J].分析测试学报,2025,44(05):931-935. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.240911387.

LI Zhen-qing,CHEN Qin,ZHU Jian-dong,ZENG Yuan,ZHANG Da-wei,Yoshinori Yamaguchi.Research on Quantitation of DNA Based on Gel Electrophoresis Chip[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(05):931-935. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.240911387.

摘要

为确定凝胶电泳后条带中DNA的长度和浓度，该文提出了一种通过DNA荧光强度精确分析DNA长度及浓度的有效方法。对D2000 DNA ladder进行凝胶电泳，采集图像并进行处理。利用荧光强度与DNA浓度之间的线性关系以及迁移距离与DNA长度的线性关系进行数据分析。结果显示：采用SYBR Green I作为荧光染料电泳DNA时，图像中各像素点中的绿色与红色灰度值可以反映DNA的特征信息，且绿色灰度值明显高于红色灰度值；对于小于2 000 bp的DNA片段，其分子量与迁移距离呈反比例函数关系，当二者分别取对数时，其相关系数达0.971，可用于建立DNA分子量与迁移距离的数学模型以计算DNA分子量；通过计算电泳峰峰值及电泳峰积分面积，发现对于浓度比为2∶1的两个DNA条带，二者的比值为2.16与1.96、2.11与1.94、2.16与1.93，表明电泳峰积分面积能更有效地反映DNA的真实浓度值。该研究对于核酸凝胶电泳仪的开发具有重要应用价值。

Abstract

To determine the DNA length and concentration of the bands after gel electrophoresis，this paper proposes an effective method to accurately analyze the length of DNA and its concentration by DNA fluorescence intensity from slab gel electrophoresis. Perform gel electrophoresis on the D2000 DNA ladder，collect image data，and process the images.The linear relationship between fluorescence intensity and DNA concentration，and the linear relationship between migration distance and DNA length were used for data analysis.Experimental results show that：When SYBR Green I was used as the fluorescent dye for electrophoresis of DNA，the green and red grey values in each pixel could reflect the characteristic information of DNA，and the green grayscale value was obviously higher than the red one. For the DNA fragments less than 2 000 bp，the migration distance were inversely proportional to the molecular weight，especially when the two value was calculated based on logarithmic，their correlation coefficient was 0.971，which could be used to establish a mathematical model for the calculation of DNA molecular weight based on its migration distance. By calculating the peak value and the peak area of the electropherogram，it was found that the ratios of the two DNA bands with the concentration ratio of 2∶1 were 2.16 and 1.96，2.11 and 1.94，2.16 and 1.93，indicating that the electrophoretic peak area was more effective in calculating the concentration value of DNA. This study has important application value for the development of nucleic acid gel electrophoresis instrument.

关键词

Keywords

references

Wang P F ， Tao C X ， Zhang D W ， Li Z Q ， Yamaguchi Y . Chin . J. Anal. Lab . （王鹏飞，陶春先，张大伟，李振庆，山口佳则. 分析试验室）， 2023 ， 42 ： 465 - 469 .

Zhang X J ， Zhao X X ， Liu C Y ， Fan T . Chin . J. Anal. Lab . （张雪娇，赵相欣，刘春叶，范涛. 分析试验室）， 2022 ， 41 ： 765 - 769 .

Tang R R ， Chen Y ， Li J ， Li R ， Wang F . Int . J. Lab. Med. （汤荣睿，陈瑶，李娟，李蓉，王芳. 国际检验医学杂志）， 2024 ， 45 ： 529 - 533 .

Huang S J ， Xu Y ， Fang X J ， Lu D L ， Xie Y R . Chin. J. Anal. Chem. （黄书娟，徐燕，方小军，路东亮，谢永荣. 分析化学）， 2023 ， 51 ： 1423 - 1433 .

Zhang H M ， Chen D Z ， Tan C . J . Zhejiang Agric . Sci. （张海梅，陈道宗，谭晨. 浙江农业科学）， 2023 ， 64 ： 2454 - 2457 .

Wang W B ， Wang L ， Yu C F ， Zhang F ， Liu C Y ， Li M ， Chen W ， Gao K . Chin. Pharm. J. （王文波，王兰，于传飞，张峰，刘春雨，李萌，陈伟，高凯. 中国药学杂志）， 2016 ， 51 ： 46 - 51 .

Min J ， Li Y ， Chen D C . Zhejiang J . Clin. Med. （闵晶，李云，陈冬婵. 浙江临床医学）， 2023 ， 25 ： 1524 - 1526 .

Zhu H . J . Med . Forum . （朱华. 医药论坛杂志）， 2021 ， 42 ： 71 - 73 .

Wang H Y ， Han D J ， Li X R . Chin . Agric. Sci. Bull . （王海英，韩德俊，李晓蕊. 中国农学通报）， 2023 ， 39 ： 45 - 51 .

Zhou T ， Wu N ， Meng Y ， Jiang F F ， Li P Y . J . Jilin Med. College （周童，吴楠，孟媛，姜菲菲，李佩瑶. 吉林医药学院学报）， 2023 ， 44 ： 81 - 86 .

Sun G D ， Li A L ， Zhao Z K ， Yang J . China Dairy Ind. （孙国栋，李爱丽，赵仲凯，杨洁. 中国乳品工业）， 2023 ， 51 ： 50 - 56 .

Feng W Q ， Zhang F S ， Liu N X . Chin . Agric. Sci. Bull . （冯琬淇，张福顺，刘乃新. 中国农学通报）， 2022 ， 38 ： 34 - 41 .

Huang J L ， Ma S J ， Zeng F H . Biol . Teach. Univ. （黄佳玲，马生健，曾富华. 高校生物学教学研究（电子版））， 2014 ， 4 ： 52 - 56 .

You Q X ， Tao C X ， Zhang D W ， Zhuang S L ， Li Z Q . J. Instrum. Anal. （游庆祥，陶春先，张大伟，庄松林，李振庆. 分析测试学报）， 2018 ， 37 ： 1092 - 1095 .

Li Z ， Huang J ， Yang B ， You Q ， Sekine S ， Zhang D ， Yamaguchi Y . Sens . Actuators B ， 2017 ， 254 （ 254 ）： 153 - 158 .

Guttman A ， Filep C ， Karger B . Anal. Chem. ， 2021 ， 93 （ 26 ）： 301 - 340 .

Views

594

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Progress on Imaging and Quantitative Analysis of Micro/ nanoplastics in Biological Organisms

Quantitative Analysis and Model Transfer of Epimedium Brevicornum and Epimedium Pubescens for Epimedin A，B，C and Icariin using Near Infrared Spectroscopy

Related Author

LI Zhen-qing

ZENG Yuan

YUAN Long

YAN Zhu-ying

HAO Fang

WANG Zhen-yu

YUAN Xian-zheng

YANG Xiao-fan

Related Institution

Shanghai Key Laboratory of Molecular Imaging，Shanghai University of Medicine and Health Sciences

School of Environment，South China Normal University

State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology，Beijing Normal University

Shandong Key Laboratory of Environmental Processes and Health，School of Environmental Science and Engineering，Shandong University

Institute of Environmental Processes and Pollution Control，School of Environment and Ecology，Jiangnan University

Address：100 Xianlie Middle Road, Guangzhou Postal code：510070
Tel：020-87684776,37656606 Fax：020-87684776 Email：fxcsxb@china.com
Technical support is provided by Beijing Founder electronics co., LTD 粤ICP备12017312号-3 京公网安备11010802024621
It is recommended to read the content of this site in Chrome&IE9+. Please switch to extreme mode in browser 360.
Cookies We use cookies to help provide and enhance our service and tailor content. By continuing, you agree to the use of cookies.
Total Visits：567364 Visits Today：1020

⁰