一种离心式核提扩增一体化系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种离心式核提扩增一体化系统，包括离心式核提扩增一体化仪器和进行核提扩增一体化反应的卡盒，卡盒包括核酸处理区和核酸检测区，核酸处理区与核酸检测区之间通过沟道连通，沟道中设有封堵的蜡阀；离心式核提扩增一体化仪器上设有卡盒承托机构、离心运动驱动装置、温控反应机构、光学检测机构及电路控制系统；系统操作简单、体积小、自动化程度高；只需手工加入样本，系统便可全自动流程运行，整个过程仪器是无液体操作；无需手动对提取物进行转移，避免交差污染；降低结果假阳性的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种离心式核提扩增一体化系统及检测方法
本专利技术涉及生物医学基因分析仪器
，具体来说，涉及一种离心式核提扩增一体化系统及检测方法。
技术介绍
核酸提取及聚合酶链反应（PCR）是分子生物学常用的分析手段。一直以来，传统核酸提取及PCR都在分立的仪器中进行，实验人员在做完样本前处理后，需要手工进行核提的上样，并在核提结束后，手工配制PCR实验体系，上机检测，整个流程下来，至少需要半天时间，分析检测时间过长，浪费时间和人力。另外，核提及PCR的分立流程容易导致交叉污染及环境污染，带来检测结果的假阳性，影响结果分析，有鉴于此，急需开发一款集核酸提取、PCR扩增检测于一体的系统。
技术实现思路
针对相关技术中的上述技术问题，本专利技术提出一种离心式核提扩增一体化系统，能够克服现有技术的上述不足，可以缩短分析检测时间，减少了交叉污染的可能性，检测结果更准确。为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种离心式核提扩增一体化系统及检测方法，包括离心式核提扩增一体化仪器和进行核提扩增一体化反应的卡盒，所述卡盒包括核酸处理区和核酸检测区，所述核酸处理区与所述核酸检测区之间通过沟道连通，所述沟道中设有封堵的蜡阀；所述离心式核提扩增一体化仪器上设有卡盒承托机构、离心运动驱动装置、温控反应机构、光学检测机构及电路控制系统。进一步地，所述卡盒上设有采用化学惰性材料注塑加工而成的储液端，所述储液端连接的沟道及开口密封采用惰性材料的膜片或玻片，所述密封的方式为粘胶、UV胶曝光或超声焊接。进一步地，所述核酸检测区的数量为一个或多个，所述核酸检测区预埋有反应试剂，所述反应试剂的形态为干粉、冻干球或液态的反应体系。进一步地，所述卡盒在还包括废液区和注液区；所述注液区与所述核酸处理区及所述核酸处理区与所述废液区均通过沟道连通，所述沟道中设有封堵的蜡阀；所述注液区的数量为一个或多个，所述注液区预埋有核提反应试剂，所述核提反应试剂的形态为干粉、冻干球或液态的反应体系。进一步地，所述卡盒可采用磁珠法或离心柱法的核酸提取及纯化；所述磁珠法核酸提取及纯化方式，所述离心式核提扩增一体化仪器上设有与所述核酸处理区的磁珠对位的磁珠吸附机构；所述离心柱核酸提取及纯化方式，所述核酸处理区中部加入有离心柱。进一步地，所述卡盒固定于所述卡盒承托机构上方，所述至少承载两个所述卡盒，两个所述卡盒以轴对称或中心对称的方式排布；所述温控反应机构位于卡盒承托机构上方，所述卡盒的核酸检测区与所述温控反应机构紧密接触，所述光学检测机构固定于所述离心运动驱动装置外侧。进一步地，还包括融蜡机构，所述融蜡机构的采用接触式融蜡或非接触式融蜡；所述融蜡机构采用接触式融蜡，所述卡盒承托机构上表面与所述卡盒蜡阀的位置设有对应接触的温度控制点；所述非接触式融蜡方式，所述融蜡机构固定于离心机构外侧，可采用红外照射加热。进一步地，所述卡盒承托机构以电路控制系统设定的转速进行离心式的旋转运动，所述卡盒的每个所述核酸检测区依次通过光学检测机构进行光学信号检测。在本专利技术的另一方面，提供一种离心式核提扩增一体化的检测方法，包括荧光检测方法和显色检测方法；所述荧光检测方法中，所述光学检测机构通过光纤连接有检测光路，所述光纤固定对准核酸检测区的一周，所述核酸检测区旋转经过所述光纤的路径时，所述检测光路的激发光源发光进入所述核酸检测区射入到检测器件，所述检测器件转换为电信号传输到电路控制系统；所述显色检测方法中，激发光源及检测器件分别置于所述核酸检测区的上侧和下侧或内侧和外侧，所述激发光源发出的光射入所述核酸检测区，经过显色体系吸收后的光射入到激发光源另一侧的检测器件。进一步地，在所述荧光检测方法中，所述激发光源及所述检测器件分别置于与所述核酸检测区所在圆周的不同方向，所述激发光斜射入所述核酸检测区，发出的光经过滤片射入到另一方设置的检测器件；在所述显色检测方法中，所述激发光源与所述检测器件的设置有角度，所述激发光源发出的光射入所述核酸检测区，经过显色体系吸收后的光射入到检测器件；所述荧光检测方法中，所述光学检测机构至少进行一个光学通道的检测。本专利技术的有益效果：系统操作简单、体积小、自动化程度高；只需手工加入样本，系统便可全自动流程运行，整个过程仪器是无液体操作；无需手动对提取物进行转移，避免交差污染；降低结果假阳性的风险；将提取的核酸模板直接在同一个卡盒上进行扩增反应，使不同反应卡盒内的反应液体一次性离心进入相关区域，实现自动化操作的同时减少了液体转移的时；旋转式的方式使卡盒可以依次通过PCR光学检测机构，减少了传统模式的光学机构扫描时间或成像时间。此外改系统特别适用于急诊、中小型医院等非特定的PCR实验室环境，同时对操作人员也无专业要求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1据本专利技术实施例所述的卡盒的结构示意图图2是根据本专利技术实施例所述的卡盒采用离心柱法的结构示意图；图3是根据本专利技术实施例所述的卡盒采用磁珠法的结构示意图；图4是根据本专利技术实施例所述的离心式核提扩增一体化仪器的剖视结构示意图；图5根据本专利技术实施例所述的荧光法检测结构示意图一；图6根据本专利技术实施例所述的荧光法检测结构示意图二；图7根据本专利技术实施例所述的显色法透射检测结构示意图一；图8根据本专利技术实施例所述的显色法透射检测结构示意图二；图9根据本专利技术实施例所述的显色法反射检测结构示意图一；图10根据本专利技术实施例所述的显色法反射检测结构示意图二。图中：10、卡盒；10-1、废液区；10-2、注液区；10-3、样本区；10-4、裂解结合区；10-5、清洗液区；10-6、洗脱液区；20、离心式核提扩增一体化仪器；1、核酸处理区；1-1、离心柱；1-2、磁铁；1-3、磁铁运动轨道；2、核酸检测区；3、蜡阀；4、卡盒承托机构；5、离心运动驱动装置；6、温控反应机构；7、光学检测机构；8、温控反应机构；7-1、光纤。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-4所示，根据本专利技术实施例所述的一种离心式核提扩增一体化系统，包括离心式核提扩增一体化仪器20和进行核提扩增一体化反应的卡盒10，所述卡盒10包括核酸处理区1和核酸检测区2，所述核酸处理区1与所述核酸检测区2之间通过沟道连通，所述沟道中设有封堵的蜡阀3；所述离心式核提扩增一体化仪器20上设有卡盒承托机构4、离心运动驱动装置5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离心式核提扩增一体化系统，其特征在于，包括离心式核提扩增一体化仪器（20）和进行核提扩增一体化反应的卡盒（10），所述卡盒（10）包括核酸处理区（1）和核酸检测区（2），所述核酸处理区（1）与所述核酸检测区（2）之间通过沟道连通，所述沟道中设有封堵的蜡阀（3）；/n所述离心式核提扩增一体化仪器（20）上设有卡盒承托机构（4）、离心运动驱动装置（5）、温控反应机构（6）、光学检测机构（7）及电路控制系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种离心式核提扩增一体化系统，其特征在于，包括离心式核提扩增一体化仪器（20）和进行核提扩增一体化反应的卡盒（10），所述卡盒（10）包括核酸处理区（1）和核酸检测区（2），所述核酸处理区（1）与所述核酸检测区（2）之间通过沟道连通，所述沟道中设有封堵的蜡阀（3）；
所述离心式核提扩增一体化仪器（20）上设有卡盒承托机构（4）、离心运动驱动装置（5）、温控反应机构（6）、光学检测机构（7）及电路控制系统。


2.根据权利要求1所述的一种离心式核提扩增一体化系统，其特征在于，所述卡盒（10）上设有采用化学惰性材料注塑加工而成的储液端，所述储液端连接的沟道及开口密封采用惰性材料的膜片或玻片，所述密封的方式为粘胶、UV胶曝光或超声焊接。


3.根据权利要求1所述的一种离心式核提扩增一体化系统，其特征在于，所述核酸检测区（2）的数量为一个或多个，所述核酸检测区（2）预埋有反应试剂，所述反应试剂的形态为干粉、冻干球或液态的反应体系。


4.根据权利要求1所述的一种离心式核提扩增一体化系统，其特征在于，所述卡盒（10）在还包括废液区（10-1）和注液区（10-2）；所述注液区（10-2）与所述核酸处理区（1）及所述核酸处理区（1）与所述废液区（10-1）均通过沟道连通，所述沟道中设有封堵的蜡阀（3）；所述注液区（10-2）的数量为一个或多个，所述注液区（10-2）预埋有核提反应试剂，所述核提反应试剂的形态为干粉、冻干球或液态的反应体系。


5.根据权利要求1所述的一种离心式核提扩增一体化系统，其特征在于，所述卡盒（10）可采用磁珠法或离心柱法的核酸提取及纯化；所述磁珠法核酸提取及纯化方式，所述离心式核提扩增一体化仪器（20）上设有与所述核酸处理区（1）的磁珠对位的磁珠吸附机构；所述离心柱核酸提取及纯化方式，所述核酸处理区（1）中部加入有离心柱。


6.根据权利要求1所述的一种离心式核提扩增一体化系统，其特征在于，所述卡盒（10）固定于所述卡盒承托机构（4）上方，所述（4）至少承载两个所述卡盒（10），两个所述卡盒（10）以轴对称或中心对称的方式排布；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宪华，常江波，敖旺，
申请(专利权)人：北京贝泰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11