一种快速核酸检测微流控芯片、核酸检测系统及方法技术方案

一种快速核酸检测微流控芯片、核酸检测系统及方法，快速核酸检测微流控芯片包括芯片本体，所述芯片本体设置通过流道依序连通的样品腔、微混合腔、核酸扩增腔、免疫化学发光反应腔，以及第一进液口、第二进液口、出液口；所述样品腔首端连通第一进液口，另一端与所述微混合腔之间设有第一单向阀，所述第一单向阀用于使液体只能从所述样品腔单向流动至所述微混合腔；所述核酸扩增腔与免疫化学发光反应腔之间设有第二单向阀，所述第二单向阀用于使液体只能从所述核酸扩增腔单向流动至所述免疫化学发光反应腔；所述第二进液口位于所述第二单向阀与免疫化学发光反应腔之间，所述出液口位于所述免疫化学发光反应腔末端。本发明专利技术结构简单，操作简便。操作简便。操作简便。

【技术实现步骤摘要】
一种快速核酸检测微流控芯片、核酸检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及分子生物学领域，尤其是一种快速核酸检测微流控芯片、核酸检测系统及方法。

技术介绍

[0002]POCT（Point
‑
of
‑
Care Test）又称即时检验、床旁检测等，是指在采样现场即刻进行的快速诊断，省去了标本在实验室检验时的复杂处理程序。
[0003]目前核酸POCT检测多采用PCR技术。PCR即聚合酶链式反应，是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术。它是利用DNA在体外摄氏95度高温时变性成单链，低温（通常是60度左右）时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度（72度左右），DNA聚合酶沿着5
’‑3’
的方向合成互补链。这称为一个PCR周期，在这样一个周期内，DNA的数量增加一倍。
[0004]但PCR技术需要加热至高温，且花费时间长。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种无需高温、省时、结构简单的快速核酸检测微流控芯片、核酸检测系统及方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种快速核酸检测微流控芯片，包括芯片本体，所述芯片本体设置通过流道依序连通的样品腔、微混合腔、核酸扩增腔、免疫化学发光反应腔，以及第一进液口、第二进液口、出液口；所述样品腔首端连通第一进液口，另一端与所述微混合腔之间设有第一单向阀，所述第一单向阀用于使液体只能从所述样品腔单向流动至所述微混合腔；所述核酸扩增腔与免疫化学发光反应腔之间设有第二单向阀，所述第二单向阀用于使液体只能从所述核酸扩增腔单向流动至所述免疫化学发光反应腔；所述第二进液口位于所述第二单向阀与免疫化学发光反应腔之间，所述出液口位于所述免疫化学发光反应腔末端；所述样品腔用于接受从所述第一进液口进入的裂解液与样本形成的混合试剂，并进行加热裂解提取样本中的核酸形成裂解液，所述微混合腔为弯道式混合腔，用于放置RPA冻干试剂使经过的裂解液以湍流形式溶解弯道处RPA冻干试剂并混匀，所述核酸扩增腔用于加热溶解RPA冻干试剂后的裂解液以实现核酸扩增，所述免疫化学发光反应腔用于放置HRP冻干试剂使进入的核酸扩增产物溶解HRP冻干试剂，且能预先偶联抗体使溶解了HRP冻干试剂的核酸扩增产物与抗体接触加热，若样本中含有特异性目标产物，则会与对应抗体反应产生反应产物，所述免疫化学发光反应腔还用于供从所述第二进液口进入的化学发光底物液与反应产物反应发光。
[0007]在其中一实施例中，所述芯片本体包括相互贴合的第一层、第二层，所述第一层第一表面凹设有凹槽，所述第二层盖设于所述第一表面形成所述样品腔、微混合腔、核酸扩增腔、免疫化学发光反应腔。
[0008]在其中一实施例中，所述第一单向阀、第二单向阀为被动微阀模组。
[0009]在其中一实施例中，所述免疫化学发光反应腔包括多条平行的流道，用于与分别设置不同抗体的抗体条形成点阵式结构，来检测多项指标。
[0010]在其中一实施例中，所述化学发光底物液为鲁米诺系统试剂。
[0011]在其中一实施例中，所述微混合腔包括多条并排的弯道且与所述样品腔、核酸扩增腔呈90度连接，所述微混合腔的雷诺数Re大于4000。
[0012]本专利技术还提供一种核酸检测方法，利用如上所述的快速核酸检测微流控芯片，所述方法包括：通过所述第一进液口注入裂解液与样本形成的混合试剂到所述样品腔中，并进行加热裂解提取样本中的核酸形成裂解液；所述裂解液经所述第一单向阀进入预先放置RPA冻干试剂的所述微混合腔，使所述裂解液溶解RPA冻干试剂并混匀；所述溶解RPA冻干试剂后的裂解液进入所述核酸扩增腔，通过加热以实现核酸扩增；所述核酸扩增产物进入预先放置HRP冻干试剂且预先偶联抗体的所述免疫化学发光反应腔，溶解HRP冻干试剂，且与抗体接触并加热，若样本中含有特异性目标产物，则会与对应抗体反应产生反应产物；通过所述第二进液口注入清洗液到所述免疫化学发光反应腔，且从所述出液口排出，以洗去所述免疫化学发光反应腔中未结合的抗原，清洗多次；通过所述第二进液口注入化学发光底物液到所述免疫化学发光反应腔，使化学发光底物液与反应产物反应发光。
[0013]本专利技术还提供一种核酸检测系统，用于分别从裂解混合物容器、清洗液容器、底物液容器中抽取试剂注入且排除废液至废液容器后，检测留存产物，所述核酸检测系统包括如上所述的快速核酸检测微流控芯片以及注射泵、切变阀、分配阀以及用于加热所述快速核酸检测微流控芯片的加热装置，所述注射泵连接分配阀，所述分配阀各阀口分别连接快速核酸检测微流控芯片的第一进液口、第二进液口以及切变阀的出口，所述切变阀各阀口分别连接裂解混合物容器、清洗液容器、底物液容器，所述快速核酸检测微流控芯片出液口连接废液容器，通过注射泵负压驱动液体从裂解混合物容器、清洗液容器或底物液容器经切变阀流进注射泵，通过注射泵正压驱动液体从注射泵流进快速核酸检测微流控芯片的第一进液口、第二进液口，或从快速核酸检测微流控芯片出液口流进废液容器。
[0014]在其中一实施例中，还包括控制装置、处理装置，控制装置连接处理装置以及注射泵、切变阀、分配阀、加热装置，通过处理装置的程序设定给控制装置发出指令，控制装置进而控制注射泵、切变阀、分配阀、加热装置的动作，实现核酸检测的自动控制。
[0015]本专利技术还提供一种核酸检测方法，利用如上所述的核酸检测系统，所述方法包括：步骤一，切变阀连通裂解混合液容器，分配阀连通快速核酸检测微流控芯片第一进液口；注射泵负压运行一定行程，使一定量裂解液与样本形成的混合试剂从裂解混合液容器通过切变阀进入注射泵；注射泵正压运行一定行程，使一定量混合试剂从注射泵通过第一进液口进入样品腔；对样品腔中的混合试剂进行加热，使样本裂解，以提取样本中的核酸形成裂解液；步骤二，注射泵正压运行一定行程，使裂解液经第一单向阀进入预先放置RPA冻干试剂的微混合腔，使裂解液溶解RPA冻干试剂并混匀；再进入核酸扩增腔，对核酸扩增腔中的混合液体进行加热以实现核酸扩增；步骤三，注射泵正压运行一定行程，使核酸扩增产物进入预先放置HRP冻干试剂且预先偶联抗体的免疫化学发光反应腔，溶解HRP冻干试剂，且与抗体接触并加热，若样本中含有特异性目标产物，则会与对应抗体反应产生反应产物；
步骤四，切变阀连通清洗液容器，分配阀连通快速核酸检测微流控芯片第二进液口；注射泵负压运行一定行程，使一定量清洗液从清洗液容器通过切变阀进入注射泵；注射泵正压运行一定行程，使一定量清洗液从注射泵通过第二进液口进入免疫化学发光反应腔，然后由出液口排出，以洗去免疫化学发光反应腔中未结合的抗原；清洗多次；步骤五，切变阀连通底物液容器，分配阀连通快速核酸检测微流控芯片第二进液口；注射泵负压运行一定行程，使一定量底物液从底物液容器通过切变阀进入注射泵；注射泵正压运行一定行程，使一定量底物液从注射泵通过第二进液口进入免疫化学发光反应腔，使化学发光底物液与反应产物反应发光，供放入显光仪器显示检测结果。
[0016本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速核酸检测微流控芯片，其特征在于，包括芯片本体，所述芯片本体设置通过流道依序连通的样品腔、微混合腔、核酸扩增腔、免疫化学发光反应腔，以及第一进液口、第二进液口、出液口；所述样品腔首端连通第一进液口，另一端与所述微混合腔之间设有第一单向阀，所述第一单向阀用于使液体只能从所述样品腔单向流动至所述微混合腔；所述核酸扩增腔与免疫化学发光反应腔之间设有第二单向阀，所述第二单向阀用于使液体只能从所述核酸扩增腔单向流动至所述免疫化学发光反应腔；所述第二进液口位于所述第二单向阀与免疫化学发光反应腔之间，所述出液口位于所述免疫化学发光反应腔末端；所述样品腔用于接受从所述第一进液口进入的裂解液与样本形成的混合试剂，并进行加热裂解提取样本中的核酸形成裂解液，所述微混合腔为弯道式混合腔，用于预先放置RPA冻干试剂使经过的裂解液以湍流形式溶解弯道处RPA冻干试剂并混匀，所述核酸扩增腔用于加热溶解RPA冻干试剂后的裂解液以实现核酸扩增，所述免疫化学发光反应腔用于预先放置HRP冻干试剂使进入的核酸扩增产物溶解HRP冻干试剂，且能预先偶联抗体使溶解了HRP冻干试剂的核酸扩增产物与抗体接触加热，若样本中含有特异性目标产物，则会与对应抗体反应产生反应产物，所述免疫化学发光反应腔还用于供从所述第二进液口进入的化学发光底物液与反应产物反应发光。2.根据权利要求1所述的快速核酸检测微流控芯片，其特征在于，所述芯片本体包括相互贴合的第一层、第二层，所述第一层第一表面凹设有凹槽，所述第二层盖设于所述第一表面形成所述样品腔、微混合腔、核酸扩增腔、免疫化学发光反应腔。3.根据权利要求1所述的快速核酸检测微流控芯片，其特征在于，所述第一单向阀、第二单向阀为被动微阀模组。4.根据权利要求1所述的快速核酸检测微流控芯片，其特征在于，所述免疫化学发光反应腔包括多条平行的流道，用于与分别设置不同抗体的抗体条形成点阵式结构，来检测多项指标。5.根据权利要求1所述的快速核酸检测微流控芯片，其特征在于，所述化学发光底物液为鲁米诺系统试剂。6.根据权利要求1所述的快速核酸检测微流控芯片，其特征在于，所述微混合腔包括多条并排的弯道且与所述样品腔、核酸扩增腔呈90度连接，所述微混合腔的雷诺数Re大于4000。7.一种核酸检测方法，其特征在于，利用如权利要求1至6中任一所述的快速核酸检测微流控芯片，所述方法包括：通过所述第一进液口注入裂解液与样本形成的混合试剂到所述样品腔中，并进行加热裂解提取样本中的核酸形成裂解液；所述裂解液经所述第一单向阀进入预先放置RPA冻干试剂的所述微混合腔，使所述裂解液溶解RPA冻干试剂并混匀；所述溶解RPA冻干试剂后的裂解液进入所述核酸扩增腔，通过加热以实现核酸扩增；所述核酸扩增产物进入预先放置HRP冻干试剂且预先偶联抗体的所述免疫化学发光反应腔，溶解HRP冻干试剂，且与抗体接触并加热，若样本中含有特异性目标产物，则会与对应抗体反应产生反应产物；通过所述第二进液口注入清洗液到所述免疫化学发光反应腔，且从所述出液口排出，以洗去所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世成，杨忠苹，赵和平，禹思宇，奉佳，兰德松，
申请(专利权)人：湖南冠牧生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：