本发明专利技术公开了一种高通量等温扩增荧光检测分析装置，采用圆盘结构作为反应试剂加热模块，允许通过结构叠加，实现更高通量扩增。加热孔位兼容不同体积的反应试管，由此允许实现不同体积下的等温扩增检测。采用中心加热棒作为主加热器、边缘PCB板作为辅助加热器，由此实现了高效、均一的恒温加热控制。通过两维运动控制，实现了多个反应试管的荧光检测，推杆电机带动荧光检测模块上下运动，由此实现对上层反应试管、下层反应试管的荧光检测，同时，通过另外一个转动电机带动加热圆盘的转动，由此实现，针对单个圆盘内，多个反应试管的逐个荧光检测。本发明专利技术装置体积小巧、系统结构紧凑、集成度高、操作简单、装置复杂度低，检测通量容易扩展。展。展。
【技术实现步骤摘要】
一种高通量等温扩增荧光检测分析装置
[0001]本专利技术涉及等温扩增检测领域，尤其涉及一种高通量、转盘式多通道等温扩增检测装置。
技术介绍
[0002]RPA等温扩增技术是近年来发展起来的基于恒温扩增的新型核酸扩增技术，RPA反应过程中，重组酶先与引物结合，寻找双链DNA中的同源序列，定位到同源序列后，发生链交换，启动DNA合成反应，单链结合蛋白与亲本链结合，防止被进一步替换。合成的子代DNA重复合成过程，如此循环重复进而实现扩增。设计相应的有FAM、ROX，VIC、CY5修饰的荧光探针的引物，通过系列反应后受荧光激发，利用荧光检测技术通过对荧光的采集计算，分析得到最终的结果。RPA技术作为一种新的恒温扩增技术，在检测技术中该方法的优势非常明显，具有广泛的应用前景。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于设计一种高通量、恒温控制、荧光激发与检测一体的等温扩增荧光检测分析装置技术方案。
[0004]为实现上述目的，本专利技术设计了一种高通量旋转式等温扩增检测装置，该装置包含以下几个部分，反应试剂加热模块、反应试剂存储模块、荧光检测模块、运动模块和控制模块。通过控制模块、运动模块、反应试剂加热模块和荧光检测模块相互配合，完成高通量的等温扩增检测。
[0005]单个反应试剂加热模块包括下层加热PCB板、试剂存储结构、上层加热PCB板、中心加热棒和测温电阻。中心加热棒直插于反应试剂存储结构的中心，作为主加热器。上层加热PCB板和下层加热PCB板分别平行固定在反应试剂存储结构的上下外边缘，作为辅助加热器，同时起到了保温的作用。测温电阻贴在散热孔的内表面，主控单片机通过控制驱动中心加热棒和上、下层PCB板的电流对温度进行实时控制，进而完成整体的温度控制，由此实现高效的恒温加热控制。
[0006]运动模块包括反应试剂存储结构运动模块和荧光检测运动模块。反应试剂存储结构运动模块包括步进电机支架、步进电机、转盘座、上层试剂存储结构、下层试剂存储结构和法兰连接件构成。电机支架固定在底座上，步进电机由电机支架支撑，步进电机与转盘座的连接为D形孔加侧面双顶丝，保证转盘运动的平稳性。光栅与转盘座一同通过螺纹孔加销钉固定在下层试剂存储结构的正下方，光电开关位于光栅的外边缘，可以实现精准的定位。双层试剂存储结构之间采用带法兰套筒连接，稳定性好，拆装方便，该部分允许通过结构叠加，实现更高通量扩增。荧光模块运动结构由推杆电机和触控开关完成，推杆电机通过电机支座固定在底座上，此处由于只存在上下位移，且距离较短，所以推杆电机与荧光模块角度板二者采用圆柱形键销连接。荧光模块角度板与机器底面呈30
°
夹角，与试管端面垂直。推杆电机可以带动荧光模块的上下运动，实现上层试剂和下层试剂的检测。光电开关和光栅
设置在步进电机的转轴上，用以控制转盘座的转动。
[0007]荧光检测模块包括荧光检测模块和荧光检测模块角度板组合完成，四个荧光模块在结构上相互独立，可以根据具体的检测项目可以更换不同的荧光检测模块，波长不仅限于FAM、ROX、VIC、CY5四个波长。荧光检测模块中有独立电路板，用于采集并传输荧光数据，荧光采集电路板将数据传输到主控单片机，主控单片机再传到上位机，上位机对荧光数据进行处理后，得到实验结果。
[0008]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果。
[0009]1、本专利技术具有高通量、集成恒温加热、荧光检测于一体、多波长检测的特点。集试剂存储、温度控制、荧光激发与荧光检测与一体的检测装置。操作人员只需要将不同体积待测试剂转移至试管容器中，然后将试管容器放插入转盘中即可，等待相应时间，即可得知该样本检测结果。
[0010]2、本专利技术采用中心加热棒加热，结构简单、实现方便，具有较低成本，同时采用圆形PCB板进行辅助加热，实现试剂反应区域的保温，使得温度更加恒定。此外利用一根中心加热棒，即可实现上层试剂存储结构和下层试剂存储结构的同时加热，且加热的温度场在各圆周方向均相同。
[0011]3、本专利技术采用转盘式结构作为反应试剂加热模块，在体积上具有明显优势，允许通过结构叠加、叠加新的反应试剂存储圆盘，由此实现更高通量的等温扩增检测。同时试管容器兼容不同体积的试管，可以实现不同体积的试剂扩增与检测。
[0012]4、本专利技术采用的检测结构可以同时实现至少四个波长的荧光检测，且四个荧光模块可以更具项目更换，实现多项目的扩增检测。
附图说明
[0013]图1：高通量等温扩增检测整体结构示意图。
[0014]图2：高通道等温扩增检测主视图。
[0015]图3：高通道等温扩增检测侧视图。
[0016]图4：高通道等温扩增检测俯视图。
[0017]图5：反应试剂加热结构示意图。
[0018]图中：1、装置底板，2、四个光学模块，3、上层试剂存储结构，4、下层试剂存储结构，5、上层PCB加热板，6、下层PCB加热板，7、散热孔，8、中心加热棒，9、试管容器，10、推杆电机，11、电机支座，12、推杆电机底座，13、试管容器仓，14、试管，15、风扇，16、测温电阻，17、光电开关，18、光栅，19、荧光模块角度板，20、试管仓，21、法兰连接件，22、转盘连接法兰套筒，23、中心加热棒仓，24、键销，25、推杆电机推杆，26、转盘座。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术中图1至图5，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，所描述的示例仅仅是本专利技术一部分示例，而不是全部的示例。以下对一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。
[0021]同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
[0022]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
[0023]在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0024]本专利技术的实例操作流程为，首先机器复位，转盘式反应试剂加热结构(4)、四个光学模块(2)先后复位。然后将待检测试剂加入到相应体积的试管(14)中，在将试管(14)插入到相应体积的试管容器(9)中，在将试管容器(9)插入到试管仓(13)中。该部分，最多可以实现16加热孔位(15)的扩增检测。然后启动加热，利用中心加热棒(8)进行主加热，然后利用边缘PCB板(5)进行辅助加热保温，加热控温过程持续该检测项目所需的时间。到达扩增时间后，步进电机(1)带动反应试剂存储转盘将待测加热孔位(15)运动到本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高通量等温扩增荧光检测分析装置，其特征在于，该装置包括多个反应试剂加热模块、光电检测模块(2)、运动模块以及控制模块；所述控制模块与所述反应试剂加热模块、光电检测模块(2)及运动模块相互连接；所述反应试剂加热模块包括上层加热PCB板(5)、下层试剂储存结构(4)、上层试剂存储结构(3)、下层加热PCB板(6)、测温电阻(16)和中心加热棒(8)，将对PCR管(14)进行恒温控制，为试剂扩增检测反应提供温度条件；多个所述光电检测模块(2)沿反应试剂加热模块的四周对称布置，能够为检测提供激发光，将扩增试剂被激发出的荧光信号转换为电信号并传送给控制模块；所述运动模块从下到上依次包括步进电机(1)、步进电机支架(11)、转盘座(24)、光栅(18)、下层试剂存储结构(4)、法兰连接件(21)、上层试剂存储结构(3)和光电开关(17)；步进电机支架(11)固定在底座上，步进电机(1)由步进电机支架(11)支撑，步进电机(1)与下层试剂存储结构(4)通过转盘座(24)连接，下层试剂储存结构(4)和上层试剂存储结构(3)之间通过法兰连接件(21)连接，运动模块能够带动转盘(24)，将待测试管孔位(20)转动到荧光模块(2)所在方向，进行荧光检测；光电开关(17)和光栅(18)设置在步进电机(1)的转轴上，用以控制转盘座(24)的转动；单个反应试剂加热模块的连接方式为上层加热PCB板(5)和下层加热PCB板(6)上下平行布置在试剂存储结构(3)上，上层加热PCB板(5)、下层加热PCB板(6)中间设有中心加热棒(8)；试剂存储结构(3)上设有测温电阻(16)；所述的光电检测运动模块包括推杆电机(10)、推杆电机固定(12)、光电模块角度板(19)、光电检测模块(2)；推杆电机上下运动，带动光电检测模块采集上层试剂存储结构(3)、下层试剂存储结构(4)的待测试管孔位(20)；所述控制模块包括电路板、人机交互屏幕，通过人机交互屏幕及电路板对进行检测过程的控制及数据的查看。2.根据权利要求1所述的一种高通量等温扩增荧光检测分析装置，其特征在于：中心采用加热棒(8)加热，温度场为辐射式，保证上层试剂存储结构(3)下层试剂存储结构(4)的各个方向的温度均匀性，利用一根加热棒，同时实现上层试剂存储结构、下层试剂存储结构的加热。3.根据权利要求1所述的一种高通量等温扩增荧光检测分析装置，其特征在于：上层试...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘国宪，吕继洲，刘琼瑶，娄志英，
申请(专利权)人：中国检验检疫科学研究院潍坊安普未来生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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