一种用于恒温微流控芯片的核酸分析装置制造方法及图纸

技术编号:19846063 阅读:22 留言:0更新日期:2018-12-21 23:42
本实用新型专利技术一种用于恒温微流控芯片的核酸分析装置,包括上盖、下盖、人机交互面板第一下壳和第二下壳,第一下壳的上方为下盖,该下盖内设置用于放置微流控芯片的微流控芯片卡座,上盖与下盖相匹配并可进行盖合,第二下壳位于人机交互面板的下方;其中,上盖和下盖内分别设置上温控单元和下温控单元,第一下壳内设置电机驱动单元、电机定位测速单元和荧光检测单元,第二下壳内设置电路控制系统单元以及供电电源。本实用新型专利技术所述的核酸检测装置将离心功能和检测功能采用一个电机实现,缩小仪器体积,方便携带,且其控制方法及安装简单,精度高,抗干扰能力强,提高检测准确性;同时通过触摸屏对荧光测试数据进行实时显示,方便用户操作和查看结果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于恒温微流控芯片的核酸分析装置
本技术涉及核酸检测
,尤其涉及一种用于恒温微流控芯片的核酸分析装置。
技术介绍
微流控芯片是微体积全分析系统的发展热点,通过与无机物反应、有机物反应、生物反应相结合,完成试剂加样、样本分离、反应进行、结果检测在内的全过程,或者部分过程,做成微米级的构建,集成在一片几平方厘米的芯片上。该技术是向一个芯片提供多个反应室的技术,能够进行多个检测,或者对多个检测靶标进行分析。近年来生物芯片在生命科学领域快速发展,微流控芯片具有反应室尺寸小,可以实现自动化,同时试剂和样本需求量少,分析效率高等优点,可以实现检测的高效、快速以及高通量。环介导恒温扩增利用链置换DNA聚合酶以及特异性引物,保证引物在等温条件下顺利与模板结合并进行链置换扩增反应,有别于聚合酶链式反应需要变温才能进行扩增,可实现在恒温条件下的连续快速扩增,具有较高的灵敏度、特异性和扩增效率。目前许多研究将环介导恒温扩增与微流控芯片结合,对病原体核酸、肿瘤标记基因、耐药位点等进行快速检测。专利文献(CN106520517A)公开了微流控芯片LAMP可视化检测仪,在该检测仪中,所述温度控制器为单片机控制,包括温度控制部分、温度显示部分、温度测量部分、蜂鸣报警器以及显示面板,所述温度控制部分包括时间程序控制,所述显示面板包括温度显示窗口和电压显示窗口,所述蜂鸣报警器为低压报警,所述可视化检测仪的电源为锂电池,所述锂电池为可充电的。该专利所述的检测仪采用钙黄绿素作为荧光指示剂,其在紫外光照射下显色,实现肉眼的直接观察,基于微流控芯片的日益微型化,其肉眼观察荧光显色存在一定的偏差,且其判断具有一定的主观性,准确度较低;专利文献(CN106222069A)公开了一种圆盘式芯片PCR仪及检测方法,其将高速离心与低速荧光检测集成为一体,该仪器包括:圆盘式芯片定位单元、加热单元、高速离心单元、光学检测单元、低速回转单元、切换单元及控制单元。但该PCR仪结构复杂,且采用三个电机控制高速离心及低速检测,控制方法复杂,体积较大,携带不方便。
技术实现思路
本技术针对现有技术中的问题,提出一种用于恒温微流控芯片的核酸分析装置,本技术基于微流控芯片技术,结合LAMP恒温扩增技术,采用荧光定量检测技术,将加热、离心、恒温扩增、反应、荧光检测及曲线结果显示集成于一个装置,结合微流控芯片实现可视化结果判断阴阳性,实现即时检测。为实现上述目的,本技术采用如下技术方案:一种用于恒温微流控芯片核酸分析的装置,包括上盖、下盖、人机交互面板第一下壳和第二下壳,所述第一下壳的上方为下盖,所述下盖内设置用于放置微流控芯片的微流控芯片卡座,所述上盖与所述下盖相匹配并可进行盖合,所述第二下壳位于所述人机交互面板的下方;其中,所述上盖和下盖内分别设置上温控单元和下温控单元,所述第一下壳内设置电机驱动单元、电机定位测速单元和荧光检测单元,所述第二下壳内设置电路控制系统单元以及供电电源。为了进一步优化上述核酸分析装置,本技术采用的技术措施还包括:进一步地,所述上盖为圆形上盖,所述上温控单元内嵌于所述上盖中;所述下盖为圆形盖,所述下温控单元内嵌于所述下盖中;所述微流控芯片卡座为圆形卡座,其中心位置设置定位柱,所述下温控单元位于所述微流控芯片卡座的下方。进一步地,所述人机交互面板包括触摸屏系统板和面板外壳,所述面板外壳设置一开口,所述开口套设至触摸屏系统板中部侧面向外延伸的安装板上实现面板外壳和触摸屏系统板的可拆卸固定和连接,所述面板外壳用于固定触摸屏和保护内部结构。进一步地,所述第一下壳的顶部与所述下盖的底部为可拆卸固定连接,包括但不限于卡合连接、螺钉连接、扣合连接、锁合连接等。进一步地,所述第一下壳为圆筒形,其侧面开设一开口,该开口与所述第二下壳侧面的开口相互匹配并相互连通,所述开口的开设位置及尺寸由实际核酸检测装置的尺寸决定。进一步地,所述第二壳体与所述面板外壳、第一壳体均为可拆卸固定连接,包括但不限于卡合连接、螺钉连接、扣合连接、锁合连接等。进一步地,所述上温控单元和下温控单元的每一个均包括温度传感器、加热膜和热传导金属圆盖;其中,所述加热膜贴合在所述热传导金属圆盖的表面,所述温度传感器嵌入到所述热传导金属中用来测上盖温度或下盖温度。可理解的是,也可采用其他合适的温控单元以实现微流控芯片的加热。进一步地,所述上温控单元和下问空格单元分别位于所述微流控芯片的正上方和正下方。进一步地,所述电机驱动单元包含电机、电机固定架和电机驱动板;其中,所述电机为双轴电机,包括电机本体、电机上轴和电机下轴,所述电机固定架固定至第一下壳和下盖,所述双轴电机固定至电机固定架,所述微流控芯片卡座固定至电机上轴。进一步地,所述电机定位测速单元包括测速定位挡片和光电传感器驱动板,所述测速定位挡片固定至电机下轴。进一步地,所述荧光检测单元包括荧光信号采集板和光源驱动板。进一步地,所述电路控制系统单元包括上下布置的主控电路板以及供电电源,所述主控电路板包括与单片机连接的电源模块、电机控制模块、光电传感器模块、光路模块、温度控制模块,光电转换IV放大模块、激发光源驱动模块、串口通信模块。可理解的是,单片机中涉及的应用程序及其与各模块之间的控制方式均可通过本领域常规技术实现。进一步地,所述供电电源是可充电的锂电池,也可采用本领域常规使用的其他类型的电源。进一步地,所述主控电路板的两侧面设置固定柱,其用于固定供电电源。进一步地,在所述第二下壳的外部设置电源插座和USB通信插座。进一步地,光电转换IV放大器电路和激发光源驱动电路为单独分离的两块电路板,分别接在光路模块的不同位置上,所述光路模块设置在所述第一外壳内。进一步地,所述微流控芯片为圆盘形微流控芯片,包括底片、反应检测部分、通孔及封膜,所述通孔位于微流控芯片的中心,并与微流控芯片卡座的定位柱进行可分离套接;所述反应检测部分包括加样孔、储液区、预留区、反应孔、球阀、废液缸、排气孔、第一弧形通道和第二弧形通道,所述预留区为凹凸线纹通道,一端连接加样孔,另一端连接排气孔,所述第一弧形通道和第二弧形通道位于底片上,所述第一弧形通道连接加样孔、储液区和预留区,所述第二弧形通道连接预留区和排气孔,所述球阀位于预留区与反应孔之间;所述加样孔与排气孔处均贴有硅胶贴或者橡胶塞。可理解的是,也可采用其他常规类型的圆盘形微流控芯片。进一步地,所述面板外壳的外侧设置电源开关,其电连接至所述主控电路板。进一步地,在远离所述人机交互面板的一侧,所述上盖和下盖在侧面进行铰接,且在铰接处设置限位机构,使得处于打开状态时上盖与下盖之间的夹角为120~150°;靠近所述人机交互面板的一侧,所述上盖和下盖在侧面设置卡合或锁合装置,使得处于关闭状态时上盖与下盖能进行封闭。进一步地,所述第一下壳及第二下壳均分别对称设置数个散热口,所述散热口的形状选自圆形、椭圆形、矩形等。进一步地,所述电机固定架、电机驱动板、光电传感器驱动板、荧光信号采集板和光源驱动板均通过固定件相互连接并固定至下盖,或者部分通过固定件相互连接并固定至下盖,或者各自固定至下盖,优选地,所述固定件为板状型材,固定形式选自螺栓连接、焊接、螺钉连接等。与现有技术相比,本技术具有以下有益效本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于恒温微流控芯片的核酸分析装置,其特征在于,包括上盖(2)、下盖(22)、人机交互面板(7)、第一下壳(81)和第二下壳(82),所述第一下壳(81)的上方为下盖(22),所述下盖(22)内设置用于放置微流控芯片(4)的微流控芯片卡座(5),所述上盖(2)与所述下盖(22)相匹配并可进行盖合,所述第二下壳(82)位于所述人机交互面板(7)的下方;其中,所述上盖(2)和下盖(22)内分别设置上温控单元(1)和下温控单元(21),所述第一下壳(81)内设置电机驱动单元、电机定位测速单元和荧光检测单元,所述第二下壳(82)内设置电路控制系统单元以及供电电源。

【技术特征摘要】
1.一种用于恒温微流控芯片的核酸分析装置,其特征在于,包括上盖(2)、下盖(22)、人机交互面板(7)、第一下壳(81)和第二下壳(82),所述第一下壳(81)的上方为下盖(22),所述下盖(22)内设置用于放置微流控芯片(4)的微流控芯片卡座(5),所述上盖(2)与所述下盖(22)相匹配并可进行盖合,所述第二下壳(82)位于所述人机交互面板(7)的下方;其中,所述上盖(2)和下盖(22)内分别设置上温控单元(1)和下温控单元(21),所述第一下壳(81)内设置电机驱动单元、电机定位测速单元和荧光检测单元,所述第二下壳(82)内设置电路控制系统单元以及供电电源。2.根据权利要求1所述的一种用于恒温微流控芯片的核酸分析装置,其特征在于,所述上盖(2)为圆形盖,所述上温控单元(1)内嵌于所述上盖(2)中;所述下盖(22)为圆形盖,所述下温控单元(1)内嵌于所述下盖(22)中;所述微流控芯片卡座(5)为圆形卡座,其中心位置设置定位柱。3.根据权利要求1或2所述的一种用于恒温微流控芯片的核酸分析装置,其特征在于,所述上温控单元(1)和下温控单元(21)的每一个均包括温度传感器、加热膜和热传导金属圆盖;其中,所述加热膜贴合在所述热传导金属圆盖的表面,所述温度传感器嵌入到所述热传导金属中。4.根据权利要求1所述的一种用于恒温微流控芯片的核酸分析装置,其特征在于,所述电机驱动单元包含电机(11)、电机固定架(12)和电机驱动板(9);其中,所述电机(11)为双轴电机,其包括电机本体、电机上轴和电机下轴,所述电机固定架(12)固定至所述第一下壳(81)和下盖(22),所述电机(11)固定至电机固定架(12),所述微流控芯片卡座(5)固定至电机上轴。5.根据权利要求4所述的一种用于恒温微流控芯片的核酸分析装置,其特征在于,所述电机定位测速单元包括测速定位挡片(10)和光电传...

【专利技术属性】
技术研发人员:方雪恩卢先东朱美娇孙志军金凯
申请(专利权)人:上海速创诊断产品有限公司
类型:新型
国别省市:上海,31

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