本发明专利技术公开了一种两步法等温核酸扩增检测微流控装置，第一方面，提供一种两步法微流控芯片，包括核酸扩增区域和结果指示区域，核酸扩增区域是试剂混合、核酸扩增发生的场所，其上还包括2个预存缓冲液的液体腔室，2个用于扩增的腔室和1个用于试剂驱动的空气腔室；结果指示区域包括一胶体金纸条，吸取试剂后可通过CT线显色程度指示核酸扩增结果。第二方面，提供一种等温检测配套装置，包括用户操作区、芯片固定区和集成控制区，加样后的微流控芯片可推入检测装置的芯片固定区中，用户可在检测装置的操作区通过指示灯获取扩增进度，并根据提示按下相应按键，完成样品驱动。本发明专利技术能够脱离实验室检测环境、全封闭无污染且可由电池供电。供电。供电。
【技术实现步骤摘要】
一种两步法等温核酸扩增检测微流控装置
[0001]本专利技术涉及体外诊断
，尤其涉及一种可用于基层医疗机构或患者床旁等现场即时检测场景的两步法等温核酸扩增检测微流控芯片及其检测装置。
技术介绍
[0002]体外诊断(In Vitro Diagnosis，IVD)技术，是指在人体之外，通过对机体包括血液、体液及组织等样本进行检测而获取相关的临床诊断信息，从而帮助判断疾病或机体功能的产品和服务。现场快速检测 (Point
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care testing, POCT)技术是体外诊断技术中的一种，是指在采样现场进行的、利用便携式分析仪器及配套试剂快速得到检测结果的一种检测方式，具有快速简便、现场分析等特点，能减少样品转送流程，缩短报告时间。
[0003]核酸扩增检测技术是利用不同扩增方法对核酸分子进行多次复制，通过检测扩增产物来实现高灵敏度、高特异性检测的一种分子检测技术。PCR作为核酸扩增技术的典型代表，具有灵敏度高、特异性高、技术成熟和应用广泛等特点，但因其需要包括变性、退火、延伸三个反应阶段的复杂热循环过程，往往需要依靠精密仪器在医院或医学检验中心进行，不利于在基层医疗机构推广应用。
[0004]等温扩增技术是近年发展起来的一类核酸扩增技术，与PCR技术相比，其只需保持恒温条件即可完成扩增反应，因此系统复杂度及操作繁琐性显著降低，特别适合在基层医疗机构或者患者床旁等现场即时诊断环境下使用。
[0005]当模板DNA浓度较低时，用一次扩增反应难以得到满意的结果，为了提高核酸扩增检测准确度，有效检测出低浓度的样本，研发两步法核酸扩增检测芯片及其检测装置具有重要的现实意义，更重要的是，等温核酸扩增技术可使得装置扩增部分结构设计简单，成本较低，结合气密性良好的微流控芯片可以实现低成本高灵敏度的POCT核酸扩增检测产品。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提供一种低成本的、高灵敏度，且适用于现场即时诊断场景的两步法POCT微流控核酸扩增检测芯片及其检测装置，以解决现有技术中存在的核酸扩增检测技术依赖实验室进行、仪器依赖固定电源，且单次核酸扩增无法有效检出低浓度样本的技术问题。
[0007]本专利技术采用的技术方案为一种两步法等温核酸扩增检测微流控装置，包括两步法微流控芯片和等温检测配套装置；所述两步法微流控芯片由等温检测配套装置夹持，并实现核酸扩增检测。
[0008]所述等温检测配套装置包括顺次连接的用户控制面板、芯片固定区和集成控制区；两步法微流控芯片由芯片固定区夹持固定，集成控制区用以驱动控制两步法微流控芯片中的试剂与缓冲液，集成控制区由用户控制面板控制。
[0009]所述两步法微流控芯片由上到下依次包括盖板、流体层、试纸条层和底板；所述盖板、流体层、试纸条层和底板连接后形成气密封闭结构。该气密封闭结构中，所述盖板和流
体层上均设有第一扩增腔、气源腔、第一缓冲液腔、第二缓冲液腔和第二扩增腔；流体层上设有曲折流道和气源流道；流体层中，气源腔通过气源流道与第一扩增腔连接，第一扩增腔与第一缓冲液腔之间，第一扩增腔与第二扩增腔之间，以及第二扩增腔与第二缓冲液腔之间均通过曲折流道连接；第二扩增腔下部对应的试纸条层上设有试纸条腔，所述试纸条腔中放置有试纸条；所述两步法微流控芯片的两步是，第一步由第一扩增腔与第一缓冲液腔之间进行的核酸预扩增，第二步由第二扩增腔与第二缓冲液腔之间的核酸扩增；核酸预扩增为核酸扩增提供模板，核酸扩增基于核酸预扩增的模板再次进行扩增，以实现核酸更高精度检测。
[0010]进一步地，所述盖板为两步法微流控芯片的第一层结构，所述流体层为两步法微流控芯片的第二层结构；第一扩增腔、气源腔、第一缓冲液腔、第二缓冲液腔和第二扩增腔为五个软膜结构，其中气源腔为驱动第一扩增腔提供动力；气源流道为推动第一扩增腔中的试剂提供流道；所述试纸条层为两步法微流控芯片的第三层结构，用于两步法微流控芯片的结果检测显示；所述底板为两步法微流控芯片的第四层结构，用于对两步法微流控芯片提供围护与气密封闭。
[0011]进一步地，所述第一缓冲液腔和第二缓冲液腔中预存有扩增反应所需的缓冲液；所述第一扩增腔、第二扩增腔为扩增反应发生的场所，能够同时容纳试剂、缓冲液或者试剂与缓冲液的混合液体；所述试剂为采集的核酸样本液，试剂于第一扩增腔中被加入；试纸条的结果由人眼识别判读或智能手机自动判读。
[0012]进一步地，所述用户控制面板包括第一按键和第二按键，第一按键和第二按键上设有凸起和震动马达，通过凸起控制气源腔的气源驱动力，以及第一缓冲液腔、第二缓冲液腔中缓冲液流动驱动力；通过震动马达对缓冲液与试剂的混合进行震动，以保证缓冲液与试剂的充分混合。
[0013]进一步地，所述的震动马达通过导杆与第二触控开关连接，所述导杆上套设有弹簧，弹簧用以控制震动马达的复位；通过第二触控开关对震动马达进行通电或断电控制。
[0014]进一步地，所述的芯片固定区包括芯片固定区前面板、芯片限位侧板、第一触控开关、金属弹片、第一加热模块、第二加热模块、芯片固定区后面板和芯片滑槽。芯片滑槽设置于两步法微流控芯片的底部，芯片固定区前面板与芯片固定区后面板组成两步法微流控芯片的前后围护结构，两步法微流控芯片被前后围护结构夹持，芯片限位侧板设置于前后围护结构的侧部；第一触控开关设置于芯片限位侧板上，第一加热模块和第二加热模块设置于芯片固定区后面板上，第一触控开关均与第一加热模块和第二加热模块连接，通过第一触控开关对第一加热模块和第二加热模块进行通电、断电控制，第一加热模块正对第一扩增腔，第二加热模块正对第二扩增腔；金属弹片设置于芯片限位侧板上，两步法微流控芯片沿芯片滑槽进入等温检测配套装置的芯片固定区中，由金属弹片对两步法微流控芯片进行压紧固定。
[0015]进一步地，所述试纸条通过气尾腔连接件与气尾腔连接，气尾腔用以吸收气密封闭结构中的气体，气尾腔连接件用以对气尾腔与两步法微流控芯片的连接处进行气密封闭。
[0016]进一步地，所述两步法微流控芯片由聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚碳脂酸或其他具有生物安全性的硬质材料制成；盖板、流体层、试纸条层和底板之间的键合方法是超声键
合、热压键合、溶剂键合、胶膜粘接中的一种或多种。
[0017]进一步地，所述试纸条腔宽度根据试纸条的宽度尺寸范围进行渐变，在距第二扩增腔一段距离时开始收窄；通过控制试纸条与试纸条腔之间的摩擦力大小，实现试纸条初始位置与检测位置的区分确认。
[0018]进一步地，根据等温检测配套装置的指示灯提示，操作所述等温检测配套装置上的按键，从而驱动两步法微流控芯片中的试剂进行核酸扩增，核酸扩增的结果由试纸条上的CT线显色程度指示。所述智能手机中安装有上位机软件，智能手机与上位机通过无线交互连接；上位机软件显示试纸条上的CT线显色程度指示，并调用图像算法对试纸条的核酸扩增结果进行读取识别。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术设计了一种基本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种两步法等温核酸扩增检测微流控装置，其特征在于：包括两步法微流控芯片（2）和等温检测配套装置（1）；所述两步法微流控芯片（2）由等温检测配套装置（1）夹持实现核酸扩增检测；所述等温检测配套装置（1）包括顺次连接的用户控制面板（11）、芯片固定区（12）和集成控制区（13）；两步法微流控芯片（2）由芯片固定区（12）夹持固定，集成控制区（13）用以驱动控制两步法微流控芯片（2）中的试剂与缓冲液，集成控制区（13）由用户控制面板（11）控制；所述两步法微流控芯片（2）由上到下依次包括盖板（21）、流体层（22）、试纸条层（23）和底板（24）；所述盖板（21）、流体层（22）、试纸条层（23）和底板（24）连接后形成气密封闭结构；该气密封闭结构中，所述盖板（21）和流体层（22）上均设有第一扩增腔（211）、气源腔（212）、第一缓冲液腔（213）、第二缓冲液腔（214）和第二扩增腔（215）；流体层（22）上设有曲折流道（221）和气源流道（222）；流体层（22）中，气源腔（212）通过气源流道（222）与第一扩增腔（211）连接，第一扩增腔（211）与第一缓冲液腔（213）之间，第一扩增腔（211）与第二扩增腔（215）之间，以及第二扩增腔（215）与第二缓冲液腔（214）之间均通过曲折流道（221）连接；第二扩增腔（215）下部对应的试纸条层（23）上设有试纸条腔（231），所述试纸条腔（231）中放置有试纸条；所述两步法微流控芯片（2）的两步是，第一步由第一扩增腔（211）与第一缓冲液腔（213）之间进行的核酸预扩增，第二步由第二扩增腔（215）与第二缓冲液腔（214）之间的核酸扩增；核酸预扩增为核酸扩增提供模板，核酸扩增基于核酸预扩增的模板再次进行扩增。2.根据权利要求1所述的一种两步法等温核酸扩增检测微流控装置，其特征在于：所述盖板（21）为两步法微流控芯片（2）的第一层结构，所述流体层（22）为两步法微流控芯片的第二层结构；第一扩增腔（211）、气源腔（212）、第一缓冲液腔（213）、第二缓冲液腔（214）和第二扩增腔（215）为五个软膜结构，其中气源腔（212）为驱动第一扩增腔（211）提供动力；气源流道（222）为推动第一扩增腔（211）中的试剂提供流道；所述试纸条层（23）为两步法微流控芯片（2）的第三层结构，用于两步法微流控芯片（2）的结果检测显示；所述底板（24）为两步法微流控芯片（2）的第四层结构，对两步法微流控芯片（2）提供围护与气密封闭。3.根据权利要求2所述的一种两步法等温核酸扩增检测微流控装置，其特征在于：所述第一缓冲液腔（213）和第二缓冲液腔（214）中预存有扩增反应所需的缓冲液；所述第一扩增腔（211）、第二扩增腔（215）为扩增反应发生的场所，能够同时容纳试剂、缓冲液或者试剂与缓冲液的混合液体；所述试剂为采集的核酸样本液，试剂于第一扩增腔（211）中被...
【专利技术属性】
技术研发人员：涂芸萍，刘国宪，刘琼瑶，刘祎，曹伟，
申请(专利权)人：安普未来常州生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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