一种微量核酸扩增检测装置及其应用制造方法及图纸

技术编号:37406564 阅读:13 留言:0更新日期:2023-04-30 09:33
本发明专利技术提出一种便携式核酸扩增检测装置,包括微流控核酸扩增检测芯片、加热单元和荧光采集单元,微流控核酸扩增检测芯片中的一个进样口通过若干液体通道连接若干反应腔室,在反应腔室内密封有荧光染料、核酸扩增反应试剂和核酸扩增引物的冻干粉,所述加热单元包覆所述反应腔室,荧光采集单元采集反应腔室中的荧光信号。本发明专利技术使用微流控芯片作为反应载体,体积小;微流控芯片内置冻干试剂,全密封结构,加样后没有开盖污染风险;芯片内有若干个反应检测通道,可以同时实现多种核酸靶标的检测,实现多联检的目的。现多联检的目的。现多联检的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种微量核酸扩增检测装置及其应用


[0001]本专利技术属于生物医学检测领域,具体涉及一种微量核酸扩增检测装置及其应用。

技术介绍

[0002]目前市面上的恒温核酸扩增检测仪器多为通用性仪器,使用PCR管作为反应容器,样品和试剂加入管中再放入仪器进行扩增反应和检测,部分仪器甚至没有检测功能。这类仪器存在以下不足:1)温控模块体积大,需要整体包裹住PCR反应管,温控模块的热容大,还需要匹配较大的散热部件;2)整机功率较大,需要大功率的固定电源;3)仪器的样品和试剂需要手动混合并加入PCR管中,存在开盖污染的风险。
[0003]为解决以上几个问题,本专利技术提供了一种微量核酸扩增检测装置及其应用,全封闭完成核酸的扩增和检测,能够提高升温效率,并实现多联检测。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术上的问题,本专利技术提供了一种微量核酸扩增检测装置及其应用,由加热单元贴合包覆微流控芯片的监测腔室,提供稳定、精准的扩展所需温度,快速完成多联核酸扩增和检测。
[0005]本专利技术提供以下技术方案:
[0006]一种便携式核酸扩增检测装置,包括微流控核酸扩增检测芯片、加热单元和荧光采集单元,所述微流控核酸扩增检测芯片中的一个进样口通过若干液体通道连接若干反应腔室,在反应腔室内密封有荧光染料、核酸扩增反应试剂和核酸扩增引物的冻干粉,所述加热单元包覆所述反应腔室,荧光采集单元采集反应腔室中的荧光信号。
[0007]进一步的,在所述微流控核酸扩增检测芯片的反应腔室的进液通道和/或出液通道上设有透气孔。
[0008]进一步的,所述微流控核酸扩增检测芯片的反应腔室为若干个,反应腔室体积为20

30μL。
[0009]进一步的,所述加热单元包括上、下加热板,所述微流控核酸扩增检测芯片的反应腔室插接在其中,上、下加热板通过弹簧和导向柱压合。
[0010]进一步的,所述上加热板包覆反应腔室的上表面和侧面,所述下加热板包覆反应腔室的下表面,在下加热板上设有遮光片,遮光片和下加热板设有与反应腔室位置对应的检测孔。
[0011]进一步的,所述加热板由外至内依次设有保温层、加热片、导热层,所述加热片采用电阻丝或帕尔贴温控器件,在导热层内部埋有温度传感器,导热层的形状与芯片形状吻合。
[0012]进一步的,所述荧光采集单元设置在微流控核酸扩增检测芯片下方,荧光采集单元为阵列式多通道单波长激发采集模块,模块上排列有与反应腔室检测孔数量相等的检测组件,且每个检测组件的位置正对上方检测孔。
[0013]进一步的,所述检测组件使用分光镜配合滤光片,激发光的波长范围为490nm

495nm,发射光波长范围为515nm

520nm。
[0014]进一步的,由控制器控制加热单元加热片的温度,并通过温度传感器接收的温度信号,调节加热片温度;由控制器控制荧光采集单元检测组件的采集顺序和频率,控制检测组件工作并接收存储荧光信号;二维码扫描器连接在便携式核酸扩增检测装置上,二维码扫描器读取微流控核酸扩增检测芯片和采样管上的二维码标签,并将信息传递给控制器。
[0015]进一步的,所述便携式核酸扩增检测装置的外部壳体长度为140

160mm,宽度为110

130mm,高度为100

120mm;所述检测装置采用24V直流电源供电或连接便携电池包、适配车载电源。
[0016]一种采用便携式核酸扩增检测装置进行病毒、甲型流感和乙型流感三联检的核酸扩增检测的方法,包括以下步骤:
[0017]步骤1)取出微流控核酸扩增检测芯片,芯片的反应腔室1中里封装有Bst DNA聚合酶、甲型流感A基因引物、dNTPs、Mg2+、荧光染料的冻干粉;芯片的反应腔室2中里封装有Bst DNA聚合酶、乙型流感B基因引物、dNTPs、Mg2+、荧光染料的冻干粉;芯片的反应腔室3中里封装有Bst DNA聚合酶、病毒基因引物、dNTPs、Mg2+、荧光染料的冻干粉;芯片的反应腔室4中里封装有Bst DNA聚合酶、dNTPs、Mg2+、荧光染料的冻干粉;
[0018]步骤2)二维码扫描器扫描采样管和微流控核酸扩增检测芯片的二维码,将采样管和芯片中的信息录入控制器;
[0019]步骤3)将采样管中的核酸提取液样品加入到微流控核酸扩增检测芯片进样口,通过进液通道分别进入病毒、甲型流感和乙型流感检测反应腔室;
[0020]步骤4)微流控核酸扩增检测芯片插入加热单元,旋转导向柱,压紧弹簧,加热单元的上、下加热板在导向柱和弹簧的作用下夹持检测芯片;
[0021]步骤5)控制器控制上下加热板的加热温度37

70度,加热时间为20

40分钟;
[0022]步骤6)控制器控制荧光采集单元的检测组件依次从各反应腔室的检测孔下方向上发出激发光源,激发光波长为490nm

495nm,并接收存储荧光信号;
[0023]步骤7)将得到荧光信号数据经过拟合得到反应图谱。
[0024]采用上述技术方案,本专利技术具有如下有益效果:
[0025]1)使用微流控芯片作为反应载体,体积小;微流控芯片内置冻干试剂,全密封结构,加样后没有开盖污染风险;
[0026]2)芯片内有若干个反应检测通道,可以同时实现多种核酸靶标的检测,实现多联检的目的;
[0027]3)加热单元适配微流控芯片的外形,反应部位实现全面贴合的温控,加热区域更小,加热速度和温控精度更高;
[0028]4)整机体积缩小,达到便携式的目的,供电可以使用便携电池包或者适配车载等场景,同时可以多个微流控芯片连续检测,提高检测效率。
附图说明
[0029]图1是本专利技术微量核酸扩增检测装置的结构示意图;
[0030]图2是本专利技术微流控核酸扩增检测芯片的结构示意图;
[0031]图3是本专利技术加热单元的结构示意图;
[0032]图4是本专利技术加热单元的结构爆炸图;
[0033]图5是本专利技术荧光采集单元的结构示意图;
[0034]图6是本专利技术实验结果示意图。
[0035]其中:1、微流控核酸扩增检测芯片;101、进样口;102、进液通道;103、反应腔室;104、透气孔;201、上加热板;202、下加热板;203弹簧;204、导向柱;205保温层;206、加热片;207、导热层;208遮光片;209、温度传感器;3、荧光采集单元;301激发采集模块。
具体实施方式
[0036]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的结构图及具体实施例仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。
[0037]实施例1
[0038]如图1

2所示,本专利技术提供了一种便携式核酸扩增检测装置,包括微本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式核酸扩增检测装置,包括微流控核酸扩增检测芯片、加热单元和荧光采集单元,其特征在于,所述微流控核酸扩增检测芯片中的一个进样口通过若干液体通道连接若干反应腔室,在反应腔室内密封有荧光染料、核酸扩增反应试剂和核酸扩增引物的冻干粉,所述加热单元包覆所述反应腔室,荧光采集单元采集反应腔室中的荧光信号。2.根据权利要求1所述的便携式核酸扩增检测装置,其特征在于,在所述微流控核酸扩增检测芯片的反应腔室的进液通道和/或出液通道上设有透气孔。3.根据权利要求1所述的便携式核酸扩增检测装置,其特征在于,所述微流控核酸扩增检测芯片的反应腔室为若干个,反应腔室体积为20

30μL。4.根据权利要求1所述的便携式核酸扩增检测装置,其特征在于,所述加热单元包括上、下加热板,所述微流控核酸扩增检测芯片的反应腔室插接在其中,上、下加热板通过弹簧和导向柱压合。5.根据权利要求4所述的便携式核酸扩增检测装置,其特征在于,所述上加热板包覆反应腔室的上表面和侧面,所述下加热板包覆反应腔室的下表面,在下加热板上设有遮光片,遮光片和下加热板设有与反应腔室位置对应的检测孔。6.根据权利要求5所述的便携式核酸扩增检测装置,其特征在于,所述加热板由外至内依次设有保温层、加热片、导热层,所述加热片采用电阻丝或帕尔贴温控器件,在导热层内部埋有温度传感器,导热层的形状与芯片形状吻合。7.根据权利要求5所述的便携式核酸扩增检测装置,其特征在于,所述荧光采集单元设置在微流控核酸扩增检测芯片下方,荧光采集单元为阵列式多通道单波长激发采集模块,模块上排列有与反应腔室检测孔数量相等的检测组件,且每个检测组件的位置正对上方检测孔。8.根据权利要求7所述的便携式核酸扩增检测装置,其特征在于,所述检测组件使用分光镜配合滤光片,激发光的波长范围为490nm

495nm,发射光波长范围为515nm

520nm。9.根据权利要求1所述的便携式核酸扩增检测装置,其特征在于,由控制器控制加热单元加热片的温度,并通过温度传感器接收的温度信号,调节加热片温度;由控制器控制荧光采集单元检测组件的采集顺序...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓玉林张莉明任培
申请(专利权)人:北京理工亘舒科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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