核酸检测装置、方法及系统制造方法及图纸

本公开涉及一种核酸检测装置、方法及系统。所述装置包括微流控模块，变温层，转动模块及检测模块。微流控模块包括微流控芯片，包括加样区和反应区，所述加样区用于加入样本，所述反应区用于对所述样本进行扩增反应；变温层，设置于所述微流控芯片下方；转动模块，连接于所述微流控芯片，用于带动所述微流控芯片以第一转速转动第一时间，还用于带动所述微流控芯片以第二转速转动；检测模块，用于通过所述检测孔对所述反应区的样本进行检测，并输出检测结果。通过核酸检测装置各个模块的配合，根据本公开上述实施例的核酸检测装置可以实现加样、核酸提纯、核酸检测的一体化，减少操作流程，从而提高工作效率。

Nucleic acid detection device, method and system

The present disclosure relates to a nucleic acid detection device, method and system. The device comprises a microfluidic module, a temperature changing layer, a rotation module and a detection module. The microfluidic module includes a microfluidic chip, including the adding sample area and the reaction zone, which is used to add the sample. The reaction zone is used to amplify the sample. The temperature change layer is set below the microfluidic chip, and the rotating module is connected to the microfluidic chip to drive the microfluidic chip. The first rotational speed is rotated for the first time, and is also used to drive the microfluidic chip to rotate at second speed, and the detection module is used to detect the sample of the reaction area through the detection hole and output the detection result. Through the coordination of each module of the nucleic acid detection device, the nucleic acid detection device which is disclosed above can realize the integration of addition, nucleic acid purification and nucleic acid detection, and reduce the operation process, thus improving the working efficiency.

【技术实现步骤摘要】
核酸检测装置、方法及系统
本公开涉及检测
，尤其涉及一种核酸检测装置、方法及系统。
技术介绍
微流控芯片技术(Microfluidics)是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。微流控芯片（microfluidicchip）是当前微全分析系统（MiniaturizedTotalAnalysisSystems）发展的热点领域。微流控芯片在核酸提取及PCR（英文：PolymeraseChainReaction中文：聚合酶链式反应)扩增反应中有了很多应用。然而，现有技术中并没有提到核酸提取及PCR扩增反应的一体化方案。因此，实现核酸提取及PCR扩增反应的一体化对减少操作流程、提高工作效率具有重大意义。
技术实现思路
有鉴于此，本公开提出了一种核酸检测装置，所述装置包括：微流控模块，包括微流控芯片，所述微流控芯片包括加样区和反应区，所述加样区用于加入样本，所述反应区用于对所述样本进行扩增反应；变温层，设置于所述微流控芯片下方，包括第一温度区域、第二温度区域、隔温区域及检测孔；转动模块，连接于所述微流控芯片，用于带动所述微流控芯片以第一转速转动第一时间，使所述加样区中的样本在离心力的作用下进入所述反应区，所述转动模块还用于带动所述微流控芯片以第二转速转动；及检测模块，用于通过所述检测孔对所述反应区的样本进行检测，并输出检测结果；其中，所述第一转速大于所述第二转速，所述第一转速为3000-6000rpm，所述第二转速为100-500rpm。在一种可能的实现方式中，所述隔温区域设置于所述第一温度区域及所述第二温度区域之间以隔离所述第一温度区域和第二温度区域，当所述转动模块带动所述微流控芯片的反应区转动到所述第一温度区域和/或所述第二温度区域时，所述反应区被所述第一温度区域和/或所述第二温度区域覆盖。在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：温控模块，用于控制所述第一温度区域和所述第二温度区域的温度，当所述反应区的样本在所述第一温度区域和所述第二温度区域循环一次时，所述反应区中的样本进行一次扩增反应；所述温控模块还用于控制所述加样区的温度，当所述加样区的样本处于第三温度时，所述样本释放核酸；其中，所述第一温度区域的温度高于所述第二温度区域的温度。在一种可能的实现方式中，所述检测孔的直径为3.5mm~5.5mm，所述第一时间为0.5~3分钟，所述第一温度区域和/或所述第三温度为90-100℃，所述第二温度区域为50-75℃，其中，在所述检测孔中还设置有长度为4-15mm的导光管。在一种可能的实现方式中，所述变温层还包括检测孔，所述检测模块通过所述检测孔检测所述反应区中的样本。在一种可能的实现方式中，所述检测模块包括：发光单元，所述发光单元用于发出第一光线；光传播单元，所述光传播单元用于将所述第一光线传播到所述检测孔；当所述转动模块带动所述微流控芯片的反应区转动到所述检测孔上方，所述第一光线通过所述检测孔照射所述反应区的样本时，所述光传播单元传播所述样本受所述第一光线激发而发出的第二光线；及检测单元，所述检测单元用于检测所述第二光线，并根据所述第二光线生成第一信号，所述第一信号为电信号，所述第一信号用于分析所述样本，并将所述第一信号作为所述检测结果。在一种可能的实现方式中，所述光传播单元包括第一准直透镜、第一滤光片、二相色镜、第二准直透镜、第二滤光片及会聚透镜，所述第一光线经过所述第一准直透镜、所述第一滤光片、所述二相色镜及所述第二准直透镜照射所述样本，所述第二光线经过所述第二准直透镜、所述二相色镜、所述第二滤光片及所述会聚透镜传播后被所述检测单元接收。在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：传输模块，电连接于所述检测模块，用于传输所述检测结果；分析模块，电连接于所述传输模块，用于接收所述检测结果，并根据所述检测结果对所述样本进行分析，并输出分析结果。在一种可能的实现方式中，所述装置还包括进出仓模块，所述进出仓模块包括第一空间，所述微流控模块设置于所述第一空间中，所述微流控模块通过所述进出仓模块进出所述装置，所述进出仓模块以一倾斜的角度设置，当所述进出仓模块在所述转动模块带动下进入所述装置时，所述第一空间为封闭的空间。在一种可能的实现方式中，所述转动模块包括步进电机。这样，通过核酸检测装置各个模块的配合，根据本公开上述实施例的核酸检测装置可以实现加样、核酸提纯、核酸检测的一体化，减少操作流程，从而提高工作效率。根据本公开的另一方面，提供了一种核酸检测方法，所述方法包括：控制微流控芯片以第一转速转动第一时间，使所述微流控芯片的加样区中的样本在离心力的作用下进入所述微流控芯片的反应区；控制所述微流控芯片以第二转速在变温层上方转动；及通过设置于所述变温层的检测孔检测所述反应区中的样本，并输出检测结果；其中，所述第一转速大于所述第二转速，所述第一转速为3000-6000rpm，所述第二转速为100-500rpm。在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：控制所述加样区的温度，当所述加样区的样本处于第三温度时，所述样本释放核酸；控制变温层的第一温度区域和第二温度区域的温度，当所述反应区的样本在所述第一温度区域和所述第二温度区域循环一次时，所述反应区中的样本进行一次扩增反应；其中，所述第一温度区域的温度高于所述第二温度区域的温度。在一种可能的实现方式中，所述检测孔的直径为3.5mm~5.5mm，所述第一时间为0.5~3分钟，所述第一温度区域和/或所述第三温度为90-100℃，所述第二温度区域为50-75℃。在一种可能的实现方式中，所述检测所述反应区中的样本，包括：发出第一光线；传播所述第一光线，所述第一光线传播到设置于所述变温层的检测孔；传播第二光线，所述第二光线为所述样本受经过所述检测孔的所述第一光线激发发射的光线；及接收所述第二光线，并根据所述第二光线生成第一信号，所述第一信号为电信号，所述第一信号用于分析所述样本，将所述第一信号作为所述检测结果。在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：传输所述检测结果；根据所述检测结果对所述样本进行分析，并输出分析结果。这样，通过以上方法各个步骤的配合，根据本公开可以实现加样、核酸提纯、核酸检测的一体化，减少操作流程，从而提高工作效率。根据本公开的另一方面，提供了一种核酸检测系统，该系统包括：一个或者多个所述的核酸检测装置；控制装置，电连接于所述一个或者多个核酸检测装置，用于对所述一个或者多个核酸检测装置进行控制。这样，通过核酸检测系统各个模块的配合，根据本公开上述实施例的核酸检测系统可以实现一个或者多个核酸检测装置的控制。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。附图说明包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。图1示出了根据本公开一实施例的核酸检测装置的框图。图2a示出了根据本公开一实施例中微流控模块与变温层的位置关系的俯视图，图2b示出了根据为本公开一实施例中微流控模块与变温层的位置关系的立体图。图3示出了根据本公开一实施例的核酸检测装置的框图。图4示出了根据本公开一实施例的光传播单元的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核酸检测装置，其特征在于，所述装置包括：微流控模块，包括微流控芯片，所述微流控芯片包括加样区和反应区，所述加样区用于加入样本，所述反应区用于对所述样本进行扩增反应；变温层，设置于所述微流控芯片下方，包括第一温度区域、第二温度区域、隔温区域及检测孔；转动模块，连接于所述微流控芯片，用于带动所述微流控芯片以第一转速转动第一时间，使所述加样区中的样本在离心力的作用下进入所述反应区，所述转动模块还用于带动所述微流控芯片以第二转速转动；及检测模块，用于通过所述检测孔对所述反应区的样本进行检测，并输出检测结果；其中，所述第一转速大于所述第二转速，所述第一转速为3000‑6000rpm，所述第二转速为100‑500rpm。

【技术特征摘要】
1.一种核酸检测装置，其特征在于，所述装置包括：微流控模块，包括微流控芯片，所述微流控芯片包括加样区和反应区，所述加样区用于加入样本，所述反应区用于对所述样本进行扩增反应；变温层，设置于所述微流控芯片下方，包括第一温度区域、第二温度区域、隔温区域及检测孔；转动模块，连接于所述微流控芯片，用于带动所述微流控芯片以第一转速转动第一时间，使所述加样区中的样本在离心力的作用下进入所述反应区，所述转动模块还用于带动所述微流控芯片以第二转速转动；及检测模块，用于通过所述检测孔对所述反应区的样本进行检测，并输出检测结果；其中，所述第一转速大于所述第二转速，所述第一转速为3000-6000rpm，所述第二转速为100-500rpm。2.根据权利要求1所述的核酸检测装置，其特征在于，所述隔温区域设置于所述第一温度区域及所述第二温度区域之间以隔离所述第一温度区域和第二温度区域，当所述转动模块带动所述微流控芯片的反应区转动到所述第一温度区域和/或所述第二温度区域时，所述反应区被所述第一温度区域和/或所述第二温度区域覆盖。3.根据权利要求2所述的核酸检测装置，其特征在于，所述装置还包括：温控模块，用于控制所述第一温度区域和所述第二温度区域的温度，当所述反应区的样本在所述第一温度区域和所述第二温度区域循环一次时，所述反应区中的样本进行一次扩增反应；所述温控模块还用于控制所述加样区的温度，当所述加样区的样本处于第三温度时，所述样本释放核酸；其中，所述第一温度区域的温度高于所述第二温度区域的温度。4.根据权利要求3所述的核酸检测装置，其特征在于，所述检测孔的直径为3.5mm~5.5mm，所述第一时间为0.5~3分钟，所述第一温度区域和/或所述第三温度为90-100℃，所述第二温度区域为50-75℃，其中，在所述检测孔中还设置有长度为4-15mm的导光管。5.根据权利要求1所述的核酸检测装置，其特征在于，所述检测模块包括：发光单元，所述发光单元用于发出第一光线；光传播单元，所述光传播单元用于将所述第一光线传播到所述检测孔；当所述转动模块带动所述微流控芯片的反应区转动到所述检测孔上方，所述第一光线通过所述检测孔照射所述反应区的样本时，所述光传播单元传播所述样本受所述第一光线激发而发出的第二光线；及检测单元，所述检测单元用于检测所述第二光线，并根据所述第二光线生成第一信号，所述第一信号为电信号，所述第一信号用于分析所述样本，并将所述第一信号作为所述检测结果。6.根据权利要求5所述的核酸检测装置，其特征在于，所述光传播单元包括第一准直透镜、第一滤光片、二相色镜、第二准直透镜、第二滤光片及会聚透镜，所述第一光线经过所述第一准直透镜、所述第一滤光片、所述二相色镜及所述第二准直透镜照射所述样本，所述第二光线经过所述第二准直透镜、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：方雪恩，卢先东，孔继烈，
申请(专利权)人：上海速创诊断产品有限公司，上海速芯生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31