核酸扩增反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种核酸扩增反应器，所述反应器包括顺序连接的样本部、加样部和反应部，所述加样部位于样本部与反应部之间，反应前，样本部和反应部之间为独立密封状态，所述加样部为活塞结构，所述反应部中装有反应体系；反应部与样本部连接处设有微孔且所述微孔的孔径不大于样本液或样本保存液的毛细长度；在反应器密封状态下，加样部通过外力运动实现密封状态下样本液穿过微孔进入反应部内。本实用新型专利技术的反应器，可以解决现有技术里扩增方法中的开盖污染的问题，加入样本后可直接反应，反应过程无需开盖且无需多次加液，可实现整个核酸检测无需专业实验室，无气溶胶污染。无气溶胶污染。无气溶胶污染。

【技术实现步骤摘要】
核酸扩增反应器


[0001]本技术涉及核酸检测(DNA或RNA)耗材的
，具体涉及一种核酸扩增反应器。

技术介绍

[0002]核酸检测作为一种具有高灵敏度及特异性的方法，目前已经广泛应用于许多领域，例如疾病诊断，食品安全，传染病防治等。用简单方式对特定核酸序列进行检测，可以赋予现场护理(point
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of
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care)诊断和现场病原体检测更大的价值。
[0003]PCR(聚合酶链式反应)是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，它可看作是生物体外的特殊DNA复制，PCR的最大特点，是能将微量的DNA大幅增加。然而，PCR作为经典的核酸检测方法，其固有的变性
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复性
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延伸循环，要求其必须需要热循环仪设备作为支撑，同时因为气溶胶污染问题，专业实验室也作为必须要条件。其中PCR延展技术平台，特别是定量PCR(qPCR)方法，是最广泛使用的病原体检测方法，并且被认为是新的金标准测试。qPCR提供短得多的样品到结果(sample
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to
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result)的时间(3到5小时)。然而，尽管qPCR被广泛接受，但它因依赖标准参考物质(标准曲线)进行定量而受到限制。不可靠和不一致的商业标准参考物质也可能影响qPCR定量的准确度。此外，qPCR易于受到由环境样品中自然存在的物质(例如，重金属和有机质)引起的抑制，从而导致靶定量不准确或假阴性结果。因而极大地限制了PCR在床旁快速诊断(POCT)和现场快速检测等领域的应用。与qPCR相比，最近的数字PCR技术已被证明是用于环境样品中的微生物病原体检测的更稳健的解决方案。数字PCR基于分区(partitioning)和泊松统计，因此，不需要比较外部定量标准来对未知浓度的样品定量。然而，将数字PCR方法实施于使用点应用(point
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use application)可能是挑战性的。这是因为数字PCR需要昂贵的仪器(即Bio
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rad液滴数字PCR)、设备齐全的实验室环境和训练有素的技术人员来进行测定。这些因素严重限制数字PCR在资源有限背景下的可及性和应用。
[0004]为了克服这些缺点，一大类等温核酸扩增的新方法大量出现，其中LAMP是最受关注也是最有应有前景的一种方法。
[0005]环介导等温扩增技术(loop
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mediated isothermal amplification，LAMP)是2000年日本荣研化学株式会社开发的替代PCR核酸扩增方法。其特点是针对靶基因的6个区域设计4种特异引物，在链置换DNA聚合酶(Bst DNA polymerase)的作用下，60
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65℃恒温扩增，15
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60分钟左右即可实现109～10
10
倍的核酸扩增，具有操作简单、特异性强、产物易检测等特点。LAMP作为一种分子生物学检测技术，具有高特异性、高敏感性、简单、便捷及成本低的特点，已广泛用于临床疾病的诊断、流行性细菌或病毒的定性定量检测、动物胚胎性别鉴定及基因芯片。
[0006]因此，LAMP被期望用于检测微生物的快速、简化、低成本的测定，以在集中式实验室之外，例如，在需要对资源有限的地方的环境水进行现场使用点测试的情况下提供分子测定。
[0007]LAMP检测在等温条件下进行，等温条件可以维持在不同的仪器中，例如热循环仪和水浴。该设备使得能够通过加热装置内部的检测室来扩增样品的DNA/cDNA，以检测病原体。
[0008]等温扩增仪利用链置换型DNA聚合酶在恒温条件下进行扩增反应，可在15
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60分钟内实现109
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1010倍的扩增，反应能产生大量的扩增产物即焦磷酸镁白色沉淀，可以通过肉眼观察白色沉淀的有无来判断靶基因是否存在。
[0009]目前已经有一些研究展示了用聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)制备的微反应器去做LAMP反应，但PDMS这种材料的固有属性是多孔、透气，这些属性对于细胞培养等工作是有利的，但是却不适合核酸扩增的应用，因为在这个微反应器中会有溶液的蒸发及气泡的产生。实际上，引起气溶胶污染的最常见的原因是扩增过程中气泡的爆裂，而这类气溶胶很容易冲破PDMS微反应器的封合界面。此外，PDMS很疏水，基于PDMS的微加工往往在微观尺度上几何形状并不规则，这些都会导致在加样和加热的过程中产生气泡，这些气泡很可能会冲破对进样口、出样口或不同反应池之间所做的封闭。虽然有一些研究工作针对上述PDMS的缺点，对原始的PDMS进行了一些材料改性，意图提高它的不可渗透性及几何形状的规则性，但这无疑增加了制备的复杂性与成本。
[0010]在实际应用中以一种廉价、简单的装置高效地执行多种靶标的同时测，依旧是一种紧迫的需求。有工作将传统的PCR小管小型化集成到一个PDMS芯片上去做多重扩增，但芯片的制作依然依赖于精密微加工。在最近几年，芯片上的液滴技术也被越来越多地用于核酸扩增，但是它们都需要复杂的流体控制系统，外设往往庞大且需要外部供电，因此从整体上来看，此类装置并没有真正地实现小型化。
[0011]因为基于扩增的核酸检测试剂及检测设备的局限性，导致目前检测中扩增操作也无法解决核酸或者其他待测样品的提取问题，扩增过程也需要多次开盖，尤其是通过八连管作为反应器时，且同样需要在专业的PCR实验室操作以避免污染，所以现有技术的核酸检测仍无法实现现场取样、现场检测，尤其是没有可实现直接加入样本后进行直接一次性完成反应的反应器，仍旧采用传统的八连管或者EP管，这是核酸检测无法很好的应用在POCT以及病原微生物拓展应用的重要掣肘。

技术实现思路

[0012]本技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本技术提供一种核酸扩增反应器，可对同一样本同时进行多项共检，且可实现整个核酸检测过程对检测条件基本无限制，无气溶胶污染
[0013]为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：
[0014]一种核酸扩增反应器，所述反应器包括顺序连接的样本部、加样部和反应部，所述加样部位于样本部与反应部之间，反应前，样本部和反应部之间为独立密封状态，所述加样部为活塞结构，所述反应部中装有反应体系；反应部与样本部连接处设有微孔且所述微孔的孔径不大于样本液或样本保存液的毛细长度；在反应器密封状态下，加样部通过外力运动实现密封状态下样本液穿过微孔进入反应部内。
[0015]作为上述技术方案的进一步改进为：
[0016]上述方案中，优选地，所述加样部、样本部和反应部顺序连接，所述加样部和样本
部之间活动连接实现密封状态，所述样本部内预装有样本保存液；在反应器密封状态下，加样部通过外力向反应部方向运动实现密封状态下样本液穿过微孔压入反应部内。
[0017]上述方案中，优选地，所述加样部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核酸扩增反应器，其特征在于，所述反应器包括顺序连接的样本部、加样部和反应部，所述加样部位于样本部与反应部之间，反应前，样本部和反应部之间为独立密封状态，所述加样部为活塞结构，所述反应部中装有反应体系；反应部与样本部连接处设有微孔且所述微孔的孔径不大于样本液或样本保存液的毛细长度；在反应器密封状态下，加样部通过外力运动实现密封状态下样本液穿过微孔进入反应部内。2.根据权利要求1所述的核酸扩增反应器，其特征在于，所述加样部设有密封件，所述密封件通过外力在加样部的连接腔中运动实现在密封状态下样本液与反应液的混合。3.根据权利要求2所述的核酸扩增反应器，其特征在于，所述样本部设有至少一个样本腔，所述反应部设有至少一个反应腔，所述样本腔和反应腔不直接连通。4.根据权利要求3所述的核酸扩增反应器，其特征在于，所述样本部与加样部之间、所述反应部与加样部之间设有微孔，每个所...

【专利技术属性】
技术研发人员：岂源，
申请(专利权)人：北京清风堂医药科技有限公司，
类型：新型
国别省市：