基于移液器枪头的集样品预处理和扩增于一体的核酸分析系统及其应用技术方案

本发明专利技术涉及一种基于移液器枪头的集样品预处理和扩增于一体的核酸分析系统及其应用。本发明专利技术主要是利用集成在移液器枪头上的核酸提取卡进行样本的前处理，利用核酸的固相萃取法进行提取；结合手持式加热台对核酸反应液进行核酸扩增；并利用紫外灯对检测的结果进行肉眼可视化判读，实现了对核酸样本的实时检测和现场检测。本发明专利技术的核酸分析系统可广泛应用于环境检测、疾病诊断、检验检疫和法医鉴定等领域中的核酸检测分析。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物技术和核酸分析检测领域，尤其是涉及一种基于移液器枪头的集样品预处理和扩增以及检测于一体的核酸检测分析系统及其在核酸分析中的应用。
技术介绍
基于核酸检测分析的分子诊断技术已经被广泛的应用于临床分析检测，为疾病诊断、预防及预后的评价等提供了技术上的有力支撑。近年来发展了多种核酸检测分析方法，但是现有的核酸检测分析方法大都是针对于已经处理好的样本进行核酸扩增检测，无法实现现场快速分析检测。近年来随着经济的快速发展，人口流动的迅速增加，流行疾病的发生频率和概率逐年增加。因此，对于流行性疾病的检验检疫要求越来越高。集成样品前处理于一体的快速、现场的核酸诊断技术已经引起了科研工作者的广泛兴趣。现有的集成样品前处理于一体的核酸检测分析的系统主要存在样品预处理复杂、扩增所需的仪器设备昂贵需要专业人员操作等缺点，因此不适用于基层单位快速检测分析。中国专利CN102676692A公开了一种手足口病毒EV71核酸检测试剂盒，其提供的是一种结合序列依赖性等温扩增和核酸等温信号方法技术用于手足口病毒EV71的核酸检测试剂盒；中国专利CN102827929A公开了一种核酸检测方法，该方法提供了一种滚环扩增技术用于核酸等温扩增，并在核酸扩增完成后在体系中添加磁珠，是扩增产物聚集，然后转移至滤纸上，用肉眼观察滤纸表面判读待测是否有目标核酸分子。然而上述核酸检测方法都无法实现集成样品预处理和核酸扩增及检测于一体，因此如何开发一种集成样品预处理及核酸等温扩增、检测分析于一体，并且操作简单的核酸检测分析系统及方法是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种集样品预处理和扩增于一体的核酸分析系统及其应用，特别是一种基于移液器枪头的集样品预处理和扩增于一体的核酸分析系统及其应用。本专利技术通过采用集成在移液器枪头上的核酸提取卡进行核酸的提取，并在移液器枪头内进行核酸的等温扩增，利用检测装置对结果进行判断，可实现现场快速实时检测分析。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种基于移液器枪头的集样品预处理和扩增于一体的核酸分析系统，其包括集成在移液器枪头上的核酸提取卡。本专利技术采用的核酸提取卡可以是任何DNA或RNA提取卡。可以是武汉昌美、天津维诺来博、南京爱贝生物、北京华兴瑞安科技有限公司的等所有公司研发的核酸提取保存卡。优选地采用General Electric Company生产的FTA核酸提取卡。本专利技术中，所述的核酸提取卡位于移液器枪头中。优选地，所述的核酸提取卡靠近移液器枪头的底部尖端；进一步优选地，所述的核酸提取卡位于靠近移液器枪头底部尖端1-2cm的位置处。本专利技术中，所述的核酸提取卡由预先固定了核酸提取试剂的多孔的纤维材料制备而成。优选地，所述的核酸提取卡是利用基于固相萃取的核酸处理技术而制备成的带有透气性膜结构的卡片，其尺寸大小经裁剪与移液器枪头进行匹配。本专利技术的核酸提取卡含有预先固定的样本核酸提取和保存的所有试剂，并且此核酸提取卡的纤维对核酸具有一定的吸附作用，以充分满足核酸的固相萃取过程。本专利技术中，所述的核酸分析系统还包括加热装置和检测装置。优选地，所述的加热装置为微型化加热台、手持式加热台或加热片。优选地，所述的检测装置为紫外灯。第二方面，本专利技术还提供了一种核酸分析方法，包括以下步骤：(1)集成本专利技术第一方面所述的核酸提取卡于移液器枪头上，利用所述的核酸提取卡实现待测样品中核酸的提取；(2)利用微型手持式加热台对提取的核酸进行扩增；(3)采用检测装置对结果进行检测分析。本专利技术中，步骤(1)具体包括以下步骤：(1)将所述的核酸提取卡经过剪裁后，使其集成在移液器的枪头上；(2)移液器与移液器枪头连用，将待测样品吸取到所述的核酸提取卡上进行核酸提取，然后吹出，进而吸取清洗液进行清洗，纯化提取的核酸。本专利技术中，所述的待测样品是原始液体样品或固体组织样品。优选地，所述的固体组织样品为利用手持式组织研磨器研磨的固体组织样品。本专利技术中，步骤(2)具体包括以下步骤：(1)吸取一定量的核酸扩增反应液到移液器枪头中与核酸提取卡接触；(2)对所述的移液器枪头底部进行热封，在所述移液器枪头的上部采用油封的方式对核酸扩增进行封装后，采用加热装置对提取的核酸进行扩增。优选地，所述的扩增为等温扩增。优选地，采用环介导等温扩增法对样本进行扩增。优选地，所述的等温扩增在微型手持式加热台或加热片上实现。优选地，采用电池提供动力的掌上加热器，可以脱离有线电源的限制，有利于实现现场的扩增检测。本专利技术中，所述的方法具体包括以下步骤：(1)将本专利技术第一方面所述的核酸提取卡经过剪裁后，使其集成在移液器的枪头上；(2)移液器与移液器枪头连用，将待测样品吸取到所述的核酸提取卡上进行核酸提取，然后吹出，进而吸取清洗液进行清洗、纯化提取的核酸；(3)吸取一定量的核酸扩增反应液到移液器枪头中与核酸提取卡接触；(4)对所述的移液器枪头底部进行热封，在所述移液器枪头的上部采用油封的方式对核酸扩增进行封装后，采用加热装置对提取的核酸进行扩增；(5)采用紫外灯对结果进行检测分析。第三方面，本专利技术还提供了一种根据本专利技术第一方面所述的核酸分析系统在环境检测、疾病诊断、检验检疫或法医鉴定中应用。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：(1)本专利技术的核酸分析系统集样品前处理、扩增和检测于一体，可实现对于原始样本(包括液体及固体组织样本)的实时、现场快速检测分析；(2)本专利技术中集成核酸提取卡的移液器枪头具有价格低廉，易于操作，无需专业人员即可以实现液体精确操控等优点；在此枪头上可以实现快速、操作方便的核酸提取，结合小型的手持式加热及检测装置，可以实现现场检测，特别适用于现场及基层单位应用。附图说明图1是本专利技术的核酸分析系统示意图；图2是本专利技术的核酸分析系统工作流程图；图3是本专利技术的核酸分析系统用于马铃薯致病菌的检测；其中，图3-a)为带有致病菌的马铃薯样本，图3-b)为切取的待检样本，图3-c)为利用组织研磨器研磨的组织液，图3-d)为肉眼可视化的结果读出图片，图3-d)中的1、2、3分别为空白对照，阴性对照和阳性样本。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本专利技术，不应视为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于移液器枪头的集样品预处理和扩增于一体的核酸分析系统，其特征在于，其包括集成在移液器枪头上的核酸提取卡。

【技术特征摘要】
1.一种基于移液器枪头的集样品预处理和扩增于一体的核酸分析系统，其
特征在于，其包括集成在移液器枪头上的核酸提取卡。
2.如权利要求1所述的核酸分析系统，其特征在于，所述的核酸提取卡内
置在移液器的枪头中；
优选地，所述的核酸提取卡靠近移液器枪头的底部尖端；进一步优选地，
所述的核酸提取卡位于靠近移液器枪头底部尖端1-2cm的位置处。
3.如权利要求1-2任一项所述的核酸分析系统，其特征在于，所述的核酸
提取卡是由预先固定了核酸提取试剂的多孔的纤维材料制备而成；
优选地，所述的核酸提取卡是利用基于固相萃取的核酸处理技术而制备成
的带有透气性膜结构的卡片，其尺寸大小经裁剪与移液器枪头进行匹配。
4.如权利要求1-3任一项所述的核酸分析系统，其特征在于，所述的核酸
分析系统还包括加热装置和检测装置；
优选地，所述的加热装置为电池提供动力的加热台或加热片；
优选地，所述的检测装置为手持式紫外灯。
5.一种核酸分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)集成如权利要求1-4任一项所述的核酸提取卡于移液器枪头上，利用
所述的核酸提取卡实现待测样品中核酸的提取；
(2)利用微型手持式加热台对提取的核酸进行扩增；
(3)采用检测装置对结果进行检测分析。
6.如权利要求5所述的核酸分析方法，其特征在于，步骤(1)具体包括
以下步骤：
(1)将所述的核酸提取卡经过剪裁后，使其集成在移液器的枪头上；
(2)移液器与移液器枪头连用，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋兴宇，逯文晶，孙佳姝，王纪东，张璐，查瑞涛，
申请(专利权)人：国家纳米科学中心，
类型：发明
国别省市：北京;11