多重核酸检测由于能够在一次反应中同时对多个靶标进行检测和分析,已经被广泛地应用于诸如病原微生物检测、基因检测、转基因作物检测、分子育种以及食源及环境微生物检测等领域。但是,目前多重核酸检测技术仍面临诸多挑战。如扩增重数低下,以应用最为广泛的核酸扩增技术PCR和LAMP为例,同一体系中的多对引物相互干扰和竞争使得扩增不均衡、效率降低,导致扩增重数低下。同时整个多重核酸检测领域还存在着扩增和检测步骤分离使检测周期延长,缺少便携式检测平台等问题。针对上述问题,本研究中,通过物理隔离的策略初步建立和探索了不同的多重核酸检测平台。并且以转基因作物检测为例进行阐述,为目前多重核酸检测领域面临的主要问题提供了新的解决方案和新思路。首先,为了建立扩增和检测步骤集成的多重核酸检测平台。我们利用带有亲疏水修饰的微芯片,并结合低溶点琼脂糖的相变性,初步建立了一套在片多重核酸检测平台。反应体系能够在扩增结束后呈固态,而直接引入核酸染料进行染色,最终通过一台自制的便携紫外检测仪进行直接的检测。通过与常规PCR的扩增效率进行比较,显示了我们的芯片平台具有与此相当的扩增效率。同时本研究利用7种常用且重要的转基因作物检测靶标进行不同组合测试显示了本方法具有较高的特异性和灵活性。本方法经进一步优化有望用于转基因及其他多重核酸检测领域。其次,为了最终实现便携化检测。本论文研究中在实验室前期开发的CALM(Capillary Array-based LAMP for Multiplex visual detection of nucleic acids)上,对整个器件制作以及实验过程进行了进一步的流程化和标准化,使之更易于实现。通过模具来制作PDMS阵列,经过毛细管组装和亲疏水性修饰后加上加样接头,利用移液枪能够实现反应液的一次同步加载。结合LAMP扩增技术可实现恒温可视化同步扩增和检测。本方法在不依赖复杂的仪器下,对8种转基因靶标进行了快速可视化检测,经进一步验证和拓展,有望用于便携式核酸检测领域。最后,为了使便携式多重核酸检测更为简易和稳定。基于上述毛细管分隔反应和亲疏水修饰的思路,我们重新设计了一套具有简易制作流程和载样简单的毛细管微阵列。毛细管以一端围绕中心圆孔的方式呈圆周排列并对中心圆孔进行疏水修饰。通过在中心圆孔进行一次简单的加样即可将反应试剂加载到不同毛细管中并同时进行扩增和检测。我们在此平台上初步的验证了转基因靶标的快速可视化检测。综上所述,本论文针对目前多重核酸检测领域所面临的几个关键问题,以物理隔离引物的策略从根本上绕过了导致扩增重数低下的瓶颈问题。利用不同的微阵列形式,初步设计和开发了一套通用的多重核酸检测技术,这些技术具有高特异性、高灵活性、操作简便、经济等特点。与传统的多重核酸检测技术相比有着较大优势,在进一步拓展和技术整合的基础上相信能够在包括转基因检测的多重核酸检测领域发挥实际作用。