一种集成式核酸扩增检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种集成式核酸扩增检测系统，包括激光器和光探测器，激光器和光探测器之间依次设置有第一实芯光纤、空芯光纤和第二实芯光纤，空芯光纤内部中央具有用于PCR扩增的空芯孔，所述空芯孔侧壁环绕式布置有小孔。激光器可以直接对接实芯光纤，定向发射，荧光定向收集，提高荧光信号的收集效率。减小PCR核心部件的体积，为高灵敏度手提式荧光定量PCR的开发奠定了基础，空芯光纤组成的扩增模块和信号收集模块可以一次性使用，避免了样品污染。污染。污染。

【技术实现步骤摘要】
一种集成式核酸扩增检测系统


[0001]本技术属于核酸检测的
，特别是涉及一种集成式核酸扩增检测系统。

技术介绍

[0002]PCR广泛应用于感染性疾病病原体检测、肿瘤基因检测、血筛、遗传病基因检测等多个领域，现在商业化的荧光定量PCR技术基本采用光源在自由空间激发和收集在反应腔里伴随核酸扩增而扩增的荧光分子。其原理是随着PCR反应的进行，PCR反应的产物不断累积，荧光信号强度也等比例增加，每经过一个循环，收集一个荧光强度信号，这样我们就可以通过荧光强度变化检测产物量的变化，从而得到一条荧光扩增曲线图。
[0003]如图3所示：传统的检测方法是采用细胞培养微孔板进行少量核算的扩增，由于光源特别是为节省成本而逐渐使用的LED光源，发散角可以到180度，因而可以到达反应腔的光信号很弱，同时荧光分子信号会向所有方向散射，因而探测器可收集到的荧光信号也非常有限。可检测到的核酸拷贝数要求高，也影响了微量核酸的准确检测。另外用来扩增的常规96孔板采用的是聚乙烯塑料，本身会有很强的背景荧光而干扰样品的荧光测量。因而现有荧光定量PCR的光学检测技术效率偏低，这极大地影响了探测极限。
[0004]因此，本技术主要解决的是传统荧光检测装置，光源散射导致微量核算检测不准确的问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种集成式核酸扩增检测系统，主要解决的是传统荧光检测装置，光源散射导致微量核算检测不准确的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种集成式核酸扩增检测系统，包括激光器和光探测器，所述激光器和光探测器之间依次设置有第一实芯光纤、空芯光纤和第二实芯光纤；
[0008]所述空芯光纤内部中央具有用于PCR扩增的空芯孔，所述空芯孔侧壁环绕式布置有小孔，所述小孔与空芯孔同轴设置，所述第一实芯光纤与空芯光纤之间连通有用于导入核酸液体的导入管，所述空芯光纤与第二实芯光纤之间连通有用于导出核酸液体的导出管。
[0009]进一步地，所述激光器与第一实芯光纤之间安装有光耦合透镜。
[0010]进一步地，所述第二实芯光纤与光探测器之间安装有光聚焦透镜。
[0011]进一步地，所述第一实芯光纤与空芯光纤之间具有进入腔，所述空芯光纤与第二实芯光纤之间具有排出腔。
[0012]进一步地，所述进入腔还连通有冲洗管。
[0013]进一步地，所述激光器为LED光源。
[0014]进一步地，所述空芯光纤的外部包被PID控温的亚毫米薄层空气浴。
[0015]核酸在空芯孔中被荧光标记，边缘设置的小孔可以限制光在空芯孔中传播，激光器可以直接对接实芯光纤，定向发射，荧光定向收集，提高荧光信号的收集效率。减小PCR核心部件的体积，为高灵敏度手提式荧光定量PCR的开发奠定了基础，空芯光纤组成的扩增模块和信号收集模块可以一次性使用，避免了样品污染。
[0016]当然，实施本技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述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。
[0018]图1：本技术结构示意图。
[0019]图2：本技术空芯光纤截面结构示意图。
[0020]图3：传统核酸荧光检测结构示意图。
[0021]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0022]激光器1、光探测器2、第一实芯光纤3、空芯光纤4、第二实芯光纤5；空芯孔41、小孔42、导入管6、导出管7、光耦合透镜11、光聚焦透镜21、进入腔61、排出腔71、冲洗管62、亚毫米薄层空气浴8。
具体实施方式
[0023]下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0024]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0025]如图1
‑
2所示：一种集成式核酸扩增检测系统，包括激光器1和光探测器2，所述激光器1和光探测器2之间依次设置有第一实芯光纤3、空芯光纤4和第二实芯光纤5；
[0026]如图2所示：所述空芯光纤4内部中央具有用于PCR扩增的空芯孔41，所述空芯孔41侧壁环绕式布置有小孔42，所述小孔42与空芯孔41同轴设置，小孔的作用是限制光在空芯孔中传播。所述第一实芯光纤3与空芯光纤4之间连通有用于导入核酸液体的导入管6，所述空芯光纤4与第二实芯光纤5之间连通有用于导出核酸液体的导出管7。导入管连通空芯孔的进入端，导出孔连通空芯孔的排出端。
[0027]本技术中，通过空芯光纤用于核酸扩增，两侧的第一实芯光纤和第二实芯光纤用于传播激发态光，减少光源的散射损失，核酸在空芯孔中被荧光标记，边缘设置的小孔可以限制光在空芯孔中传播。
[0028]其中激光器可以直接对接实芯光纤，定向发射，荧光定向收集，提高荧光信号的收
集效率。减小PCR核心部件的体积，为高灵敏度手提式荧光定量PCR的开发奠定了基础，空芯光纤组成的扩增模块和信号收集模块可以一次性使用，避免了样品污染。
[0029]如图1所示：所述激光器1与第一实芯光纤3之间安装有光耦合透镜11。用于聚光，使光纤在空芯孔中传播，提高光效率。所述第二实芯光纤5与光探测器2之间安装有光聚焦透镜21。
[0030]所述第一实芯光纤3与空芯光纤4之间具有进入腔61，所述空芯光纤4与第二实芯光纤5之间具有排出腔71。第一实芯光纤、空芯光纤和第二实芯管线，均为同轴设置，导入管和导出管在连通空芯孔时必然需要接口，进入腔和排出腔，用于空芯光纤的对接并可拆卸安装，方便导入管和导出管的连通。所述进入腔61还连通有冲洗管62。对于一些可重复使用的空芯光纤，可以通过冲洗管对空芯孔进行冲洗，然后通入空气排出空芯孔中的冲洗水。
[0031]所述激光器1为LED光源。
[0032]如图1所示：所述空芯光纤4的外部包被PID控温的亚毫米薄层空气浴8。可以实现恒温控制，同时根据反映条件调节温度，核酸的扩增过程涉及到变形、退火、延伸，每个过程的温度需求不同。可根据核酸扩增需求调整温度，提高扩增效率，相对普通PCR不断升温降温的过程有很大优势。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成式核酸扩增检测系统，其特征在于：包括激光器(1)和光探测器(2)，所述激光器(1)和光探测器(2)之间依次设置有第一实芯光纤(3)、空芯光纤(4)和第二实芯光纤(5)；所述空芯光纤(4)内部中央具有用于PCR扩增的空芯孔(41)，所述空芯孔(41)侧壁环绕式布置有小孔(42)，所述小孔(42)与空芯孔(41)同轴设置，所述第一实芯光纤(3)与空芯光纤(4)之间连通有用于导入核酸液体的导入管(6)，所述空芯光纤(4)与第二实芯光纤(5)之间连通有用于导出核酸液体的导出管(7)。2.根据权利要求1所述一种集成式核酸扩增检测系统，其特征在于：所述激光器(1)与第一实芯光纤(3)之间安装有光耦合透镜(11)。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：许小锋，沈杲，施荣华，
申请(专利权)人：合肥诺为尔基因科技服务有限公司，
类型：新型
国别省市：