一种数字化核酸扩增仪的调控方法技术

技术编号:23235706 阅读:20 留言:0更新日期:2020-02-04 16:39
本发明专利技术提供了一种数字化核酸扩增仪的调控方法,其包括:步骤1、向第一反应腔内注入核酸;步骤2、加热装置工作,以使所述第一反应腔内的核酸受热分裂,第一控制阀打通,以使分裂后的核酸经由导流管道进入第二反应腔;步骤3、输出物控制阀打开,以使输出物储存仓中的中间物流入所述第二反应腔中;步骤4、所述控制器控制散热装置开始工作以对所述第二反应腔进行降温;步骤5、所述第二反应腔内的加热装置开始工作,所述控制器控制第二控制阀打开,同时所述控制器还控制泵体工作,以将所述第二反应腔内的核酸输送回所述第一反应腔中;步骤6、设定所述步骤1到所述步骤5为一个循环反应,重复该循环反应20‑30次。

A control method of digital nucleic acid amplification instrument

【技术实现步骤摘要】
一种数字化核酸扩增仪的调控方法
本专利技术总地涉及核酸扩增仪,且更具体地涉及一种数字化核酸扩增仪的调控方法。
技术介绍
核酸扩增是一大类技术方法的总称,目前包括常规PCR、实时荧光PCR、等温核酸扩增技术等,核酸扩增在分子生物学中非常有用且在生物学、治疗学、诊断学、法医学和研究的每个方面都具有广泛的适用性。通常地,使用一种或多种引物从起始模板产生扩增子,其中扩增子相应于或互补于从其产生所述扩增子的模板。多重扩增还可使过程简化并减少费用。现有的核酸扩增技术主要包括:加热使双链DNA解开螺旋,在退火温度条件下引物同模板DNA杂交,在TaqDNA聚合酶,dNTPs,Mg2+和合适PH缓冲液存在条件下延伸引物,重复“变性-退火-引物延伸”过程至25~40个循环,呈指数级扩大待测样本中核酸拷贝数。荧光检测系统主要包括激发光源和检测器,现在主流的是多色多通道检测,激发通道越多使用的荧光素种类越多,仪器适用范围越广。实时荧光定量PCR技术是在PCR反应体系中加入特异性的荧光染料或探针,荧光信号的变化真实地反映了体系中模板的增加,通过检测荧光信号达到定量的目的。现有的核酸扩增仪智能化程度不高,在核酸扩增过程中,对于引物、缓冲液和dNTP等成分的添加,均需要工作人员手动加入;同时,在核酸扩增过程中,往往需要使扩增核酸多次,每一次核酸扩增过程中对温度的控制都有要求,且这些操作都需要人工进行,费时费力,不利于生产和研究;为此,本专利技术提供了一种数字化核酸扩增仪的调控方法,以至少部分的解决上述问题。专利技术内容在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施例部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。为至少部分地解决上述技术问题,本专利技术提供了一种数字化核酸扩增仪的调控方法,包括:单循环工作方法和双循环工作方法;单循环工作方法为:步骤1、向第一反应腔内注入核酸;步骤2、加热装置工作,以使所述第一反应腔内的核酸受热分裂,第一温度传感器组开始对所述第一反应腔中的温度进行检测,当所述第一温度传感器组第一次检测到所述第一反应腔内的温度处于85℃-95℃时,控制器开始计时,所述控制器计时5-8分钟后第一控制阀打通,以使分裂后的核酸经由导流管道进入第二反应腔;步骤3、液位传感器组开始对所述第二反应腔中的液位高度进行检测,当所述液位传感器组测得的实时液位高度H2符合第一液位标准值时,中间物输出装置开始工作,输出物控制阀打开,以使输出物储存仓中的中间物流入所述第二反应腔中,所述输出物储存仓中存有引物、缓冲液和dNTP;步骤4、液位传感器组继续保持对所述第二反应腔中的液位高度进行检测,当所述液位传感器组测得的实时液位高度H2符合第二液位标准值时,所述控制器控制散热装置开始工作以对所述第二反应腔进行降温;步骤5、第二温度传感器组开始工作,当所述第二温度传感器组第一次检测到所述第二反应腔内的温度降到50℃时,所述第二反应腔内的加热装置开始工作,所述加热装置和所述散热装置共同工作以维持所述第二反应腔内的温度为45℃-55℃;当所述第二温度传感器组第一次检测到所述第二反应腔内的温度降到50℃时,所述控制器开始计时,计时1-3分钟后所述控制器控制第二控制阀打开,同时所述控制器控制输送泵工作,所述第二反应腔内的核酸经中转腔后在所述输送泵的作用下返回所述第一反应腔;步骤6、所述控制器对荧光检测单元采集到的数据进行分析,并计算出系统稳定值Δs和衡量区间K的关系以选择相应的工作模式:当系统稳定值Δs处于衡量区间K内时,所述控制器继续保持正常工作模式;当系统稳定值Δs不在衡量区间K内时,所述控制器进入诊断程序;步骤7、设定所述步骤1到所述步骤6为一个循环反应,重复该循环反应20-30次;双循环工作方法为:步骤1、向所述第一反应腔内注入第一份核酸;步骤2、所述加热装置工作,以使所述第一反应腔内的核酸受热分裂,所述第一温度传感器组开始对所述第一反应腔中的温度进行检测,当所述第一温度传感器组第一次检测到所述第一反应腔内的温度处于85℃-95℃时,所述控制器开始计时,所述控制器计时5-8分钟后所述第一控制阀打通,以使分裂后的核酸经由所述导流管道进入所述第二反应腔;步骤3-1、所述第二液位传感器组开始对所述第二反应腔中的液位高度进行检测,当所述第二液位传感器组测得的实时液位高度H2符合第一液位标准值时,所述中间物输出装置开始工作,所述输出物控制阀打开,以使所述输出物储存仓中的中间物流入所述第二反应腔中,所述输出物储存仓中存有引物、缓冲液和dNTP;步骤3-2、所述第二液位传感器组对所述第二反应腔中的液位高度进行检测,当所述第二液位传感器组测得的实时液位高度符合第一液位标准值时,所述控制器控制所述第一控制阀关闭,第二份核酸注入所述第一反应腔中;步骤4、所述第二液位传感器组继续保持对所述第二反应腔中的液位高度进行检测,当所述第二液位传感器组测得的实时液位高度H2符合第二液位标准值时,所述控制器控制所述散热装置开始工作以对所述第二反应腔进行降温;步骤5、所述第二温度传感器组开始工作,当所述第二温度传感器组第一次检测到所述第二反应腔内的温度降到50℃时,所述第二反应腔内的所述加热装置开始工作,所述加热装置和所述散热装置共同工作以维持所述第二反应腔内的温度为45℃-55℃;当所述第二温度传感器组第一次检测到所述第二反应腔内的温度降到50℃时,所述控制器开始计时,计时1-3分钟后所述控制器控制所述第二控制阀打开,所述第二反应腔内的物料流入所述中转腔中,步骤6、第三液位传感器组测得的实时液位高度符合第三液位标准时,所述控制器控制所述第一控制阀打开,控制所述第二控制阀关闭,此时第二份核酸进入所述第二反应腔中;所述第二液位传感器组对所述第二反应腔中的液位高度进行检测,当所述第二液位传感器组再次测得的实时液位高度H2符合第一液位标准值时,所述控制器控制所述输送泵将所述中转腔内的物料转入到所述第一反应腔;步骤7、所述控制器对荧光检测单元采集到的数据进行分析,并计算出系统稳定值Δs和衡量区间K的关系以选择相应的工作模式:当系统稳定值Δs处于衡量区间K内时,所述控制器继续保持正常工作模式;当系统稳定值Δs不在衡量区间K内时,所述控制器进入诊断程序;步骤8、设定所述步骤1、所述步骤2、所述步骤3-1、所述步骤4、所述步骤5、所述步骤6和所述步骤7为一个循环反应,重复该循环反应20-30次。进一步地,所述导流管道连接所述第一反应腔和所述第二反应腔,所述第一控制阀和所述中间物输出装置均设置在所述导流管道上,所述第一反应腔和所述第二反应腔中分别设置在所述第一反应罐和所述第二反应罐中;其中,所述第一反应腔的水平高度高于所述第二反应腔的水平高度;所述导流管道具有一定坡度的设置在所述第一反本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种数字化核酸扩增仪的调控方法,其特征在于,包括单循环工作方法和双循环工作方法;/n单循环工作方法为:/n步骤1、向第一反应腔内注入核酸;/n步骤2、加热装置工作,以使所述第一反应腔内的核酸受热分裂,第一温度传感器组开始对所述第一反应腔中的温度进行检测,当所述第一温度传感器组第一次检测到所述第一反应腔内的温度处于85℃-95℃时,控制器开始计时,所述控制器计时5-8分钟后第一控制阀打通,以使分裂后的核酸经由导流管道进入第二反应腔;/n步骤3、液位传感器组开始对所述第二反应腔中的液位高度进行检测,当所述液位传感器组测得的实时液位高度H2符合第一液位标准值时,中间物输出装置开始工作,输出物控制阀打开,以使输出物储存仓中的中间物流入所述第二反应腔中,所述输出物储存仓中存有引物、缓冲液和dNTP;/n步骤4、液位传感器组继续保持对所述第二反应腔中的液位高度进行检测,当所述液位传感器组测得的实时液位高度H2符合第二液位标准值时,所述控制器控制散热装置开始工作以对所述第二反应腔进行降温;/n步骤5、第二温度传感器组开始工作,当所述第二温度传感器组第一次检测到所述第二反应腔内的温度降到50℃时,所述第二反应腔内的加热装置开始工作,所述加热装置和所述散热装置共同工作以维持所述第二反应腔内的温度为45℃-55℃;/n当所述第二温度传感器组第一次检测到所述第二反应腔内的温度降到50℃时,所述控制器开始计时,计时1-3分钟后所述控制器控制第二控制阀打开,同时所述控制器控制输送泵工作,所述第二反应腔内的核酸经中转腔后在所述输送泵的作用下返回所述第一反应腔;/n步骤6、所述控制器对荧光检测单元采集到的数据进行分析,并计算出系统稳定值Δs和衡量区间K的关系以选择相应的工作模式:/n当系统稳定值Δs处于衡量区间K内时,所述控制器继续保持正常工作模式;/n当系统稳定值Δs不在衡量区间K内时,所述控制器进入诊断程序;/n步骤7、设定所述步骤1到所述步骤6为一个循环反应,重复该循环反应20-30次;/n双循环工作方法为:/n步骤1、向所述第一反应腔内注入第一份核酸;/n步骤2、所述加热装置工作,以使所述第一反应腔内的核酸受热分裂,所述第一温度传感器组开始对所述第一反应腔中的温度进行检测,当所述第一温度传感器组第一次检测到所述第一反应腔内的温度处于85℃-95℃时,所述控制器开始计时,所述控制器计时5-8分钟后所述第一控制阀打通,以使分裂后的核酸经由所述导流管道进入所述第二反应腔;/n步骤3-1、所述第二液位传感器组开始对所述第二反应腔中的液位高度进行检测,当所述第二液位传感器组测得的实时液位高度H2符合第一液位标准值时,所述中间物输出装置开始工作,所述输出物控制阀打开,以使所述输出物储存仓中的中间物流入所述第二反应腔中,所述输出物储存仓中存有引物、缓冲液和dNTP;/n步骤3-2、所述第二液位传感器组对所述第二反应腔中的液位高度进行检测,当所述第二液位传感器组测得的实时液位高度符合第一液位标准值时,所述控制器控制所述第一控制阀关闭,第二份核酸注入所述第一反应腔中;/n步骤4、所述第二液位传感器组继续保持对所述第二反应腔中的液位高度进行检测,当所述第二液位传感器组测得的实时液位高度H2符合第二液位标准值时,所述控制器控制所述散热装置开始工作以对所述第二反应腔进行降温;/n步骤5、所述第二温度传感器组开始工作,当所述第二温度传感器组第一次检测到所述第二反应腔内的温度降到50℃时,所述第二反应腔内的所述加热装置开始工作,所述加热装置和所述散热装置共同工作以维持所述第二反应腔内的温度为45℃-55℃;/n当所述第二温度传感器组第一次检测到所述第二反应腔内的温度降到50℃时,所述控制器开始计时,计时1-3分钟后所述控制器控制所述第二控制阀打开,所述第二反应腔内的物料流入所述中转腔中,/n步骤6、第三液位传感器组测得的实时液位高度符合第三液位标准时,所述控制器控制所述第一控制阀打开,控制所述第二控制阀关闭,此时第二份核酸进入所述第二反应腔中;所述第二液位传感器组对所述第二反应腔中的液位高度进行检测,当所述第二液位传感器组再次测得的实时液位高度H2符合第一液位标准值时,所述控制器控制所述输送泵将所述中转腔内的物料转入到所述第一反应腔;/n步骤7、所述控制器对荧光检测单元采集到的数据进行分析,并计算出系统稳定值Δs和衡量区间K的关系以选择相应的工作模式:/n当系统稳定值Δs处于衡量区间K内时,所述控制器继续保持正常工作模式;/n当系统稳定值Δs不在衡量区间K内时,所述控制器进入诊断程序;/n步骤8、设定所述步骤1、所述步骤2、所述步骤3-1、所述步骤4、所述步骤5、所述步骤6和所述步骤7为一个循环反应,重复该循环反应20-30次。/n...

【技术特征摘要】
1.一种数字化核酸扩增仪的调控方法,其特征在于,包括单循环工作方法和双循环工作方法;
单循环工作方法为:
步骤1、向第一反应腔内注入核酸;
步骤2、加热装置工作,以使所述第一反应腔内的核酸受热分裂,第一温度传感器组开始对所述第一反应腔中的温度进行检测,当所述第一温度传感器组第一次检测到所述第一反应腔内的温度处于85℃-95℃时,控制器开始计时,所述控制器计时5-8分钟后第一控制阀打通,以使分裂后的核酸经由导流管道进入第二反应腔;
步骤3、液位传感器组开始对所述第二反应腔中的液位高度进行检测,当所述液位传感器组测得的实时液位高度H2符合第一液位标准值时,中间物输出装置开始工作,输出物控制阀打开,以使输出物储存仓中的中间物流入所述第二反应腔中,所述输出物储存仓中存有引物、缓冲液和dNTP;
步骤4、液位传感器组继续保持对所述第二反应腔中的液位高度进行检测,当所述液位传感器组测得的实时液位高度H2符合第二液位标准值时,所述控制器控制散热装置开始工作以对所述第二反应腔进行降温;
步骤5、第二温度传感器组开始工作,当所述第二温度传感器组第一次检测到所述第二反应腔内的温度降到50℃时,所述第二反应腔内的加热装置开始工作,所述加热装置和所述散热装置共同工作以维持所述第二反应腔内的温度为45℃-55℃;
当所述第二温度传感器组第一次检测到所述第二反应腔内的温度降到50℃时,所述控制器开始计时,计时1-3分钟后所述控制器控制第二控制阀打开,同时所述控制器控制输送泵工作,所述第二反应腔内的核酸经中转腔后在所述输送泵的作用下返回所述第一反应腔;
步骤6、所述控制器对荧光检测单元采集到的数据进行分析,并计算出系统稳定值Δs和衡量区间K的关系以选择相应的工作模式:
当系统稳定值Δs处于衡量区间K内时,所述控制器继续保持正常工作模式;
当系统稳定值Δs不在衡量区间K内时,所述控制器进入诊断程序;
步骤7、设定所述步骤1到所述步骤6为一个循环反应,重复该循环反应20-30次;
双循环工作方法为:
步骤1、向所述第一反应腔内注入第一份核酸;
步骤2、所述加热装置工作,以使所述第一反应腔内的核酸受热分裂,所述第一温度传感器组开始对所述第一反应腔中的温度进行检测,当所述第一温度传感器组第一次检测到所述第一反应腔内的温度处于85℃-95℃时,所述控制器开始计时,所述控制器计时5-8分钟后所述第一控制阀打通,以使分裂后的核酸经由所述导流管道进入所述第二反应腔;
步骤3-1、所述第二液位传感器组开始对所述第二反应腔中的液位高度进行检测,当所述第二液位传感器组测得的实时液位高度H2符合第一液位标准值时,所述中间物输出装置开始工作,所述输出物控制阀打开,以使所述输出物储存仓中的中间物流入所述第二反应腔中,所述输出物储存仓中存有引物、缓冲液和dNTP;
步骤3-2、所述第二液位传感器组对所述第二反应腔中的液位高度进行检测,当所述第二液位传感器组测得的实时液位高度符合第一液位标准值时,所述控制器控制所述第一控制阀关闭,第二份核酸注入所述第一反应腔中;
步骤4、所述第二液位传感器组继续保持对所述第二反应腔中的液位高度进行检测,当所述第二液位传感器组测得的实时液位高度H2符合第二液位标准值时,所述控制器控制所述散热装置开始工作以对所述第二反应腔进行降温;
步骤5、所述第二温度传感器组开始工作,当所述第二温度传感器组第一次检测到所述第二反应腔内的温度降到50℃时,所述第二反应腔内的所述加热装置开始工作,所述加热装置和所述散热装置共同工作以维持所述第二反应腔内的温度为45℃-55℃;
当所述第二温度传感器组第一次检测到所述第二反应腔内的温度降到50℃时,所述控制器开始计时,计时1-3分钟后所述控制器控制所述第二控制阀打开,所述第二反应腔内的物料流入所述中转腔中,
步骤6、第三液位传感器组测得的实时液位高度符合第三液位标准时,所述控制器控制所述第一控制阀打开,控制所述第二控制阀关闭,此时第二份核酸进入所述第二反应腔中;所述第二液位传感器组对所述第二反应腔中的液位高度进行检测,当所述第二液位传感器组再次测得的实时液位高度H2符合第一液位标准值时,所述控制器控制所述输送泵将所述中转腔内的物料转入到所述第一反应腔;
步骤7、所述控制器对荧光检测单元采集到的数据进行分析,并计算出系统稳定值Δs和衡量区间K的关系以选择相应的工作模式:
当系统稳定值Δs处于衡量区间K内时,所述控制器继续保持正常工作模式;
当系统稳定值Δs不在衡量区间K内时,所述控制器进入诊断程序;
步骤8、设定所述步骤1、所述步骤2、所述步骤3-1、所述步骤4、所述步骤5、所述步骤6和所述步骤7为一个循环反应,重复该循环反应20-30次。


2.根据权利要求1所述的数字化核酸扩增仪的调节方法,其特征在于,所述导流管道连接所述第一反应腔和所述第二反应腔,所述第一控制阀和所述中间物输出装置均设置在所述导流管道上,所述第一反应腔和所述第二反应腔中分别设置在所述第一反应罐和所述第二反应罐中;
其中,所述第一反应腔的水平高度高于所述第二反应腔的水平高度;所述导流管道具有一定坡度的设置在所述第一反应腔和所述第二反应腔之间,以使所述第一反应腔内的溶液在重力的作用下可通过所述导流管道进入所述第二反应腔中;
所述第一反应罐和所述第二反应罐的顶部均设有通风口,所述通风口上装有所述散热装置;所述第一反应罐的底部设有连通所述第一反应腔的输入端,所述第二反应罐底部设有连通所述第二反应腔的输出端;
所述第一反应罐和所述第二反应罐内均设有加热装置,所述第一反应罐内的所述加热装置设置在由所述第一反应腔外表面和所述第一反应罐内表面围城的空隙区间内;所述第二反应罐内的所述加热装置设置在由所述第二反应腔外表面和所述第二反应罐内表面围城的空隙区间内;其中,所述加热装置包括至少两台加热灯和灯具控制组,所述灯具控制组电连接所述加热灯,所述灯具控制组用以控制所述加热灯的加热功率,所述加热灯竖直设置在空隙区间中,且环绕在所述第一反应腔和第二反应腔周围;
所述中转罐设有所述中转腔,前回流管道连通所述第二反应腔和所述中转腔,后回流管道连通所述中转腔和所述第一反应腔,所述第二反应腔的水平高度高于所述中转腔的水平高度,即所述前回流管道具有一定坡度的设置在所述第二反应腔和所述中转腔之间,以使所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员:隋硕任鲁风金鑫浩刘一博张未来俞育德于军
申请(专利权)人:宁波胤瑞生物医学仪器有限责任公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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