一种识别核酸扩增的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种识别核酸扩增的检测方法，属于核酸检测的技术领域。包括以下步骤：采集样本，对所述样本进行预处理得到混合液；将所述步骤一中的混合液转移至芯片中；所述芯片内预先包埋有试剂，所述芯片具有透光性；将盛有混合液的芯片插入至恒温扩增检测仪中，所述恒温扩增检测仪通过光照实时检测芯片中反应液的透光性变化，并以模拟信号的形式进行输出；基于所述模拟信号绘制光照图谱，分析光照图谱中指定时间内的透射光强曲线，基于透射光强曲线判断样本的阴、阳性。本发明专利技术检测结果可靠性高，通过凸点识别算法识别透射光强曲线中颜色变化区和浊度区之间产生的波峰，阴阳区分度明显，识别方法简单，可靠。可靠。可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种识别核酸扩增的检测方法


[0001]本专利技术属于核酸检测的
，特别是涉及一种识别核酸扩增的检测方法。

技术介绍

[0002]核酸检测，因其对检测环境、仪器设备、操作员专业素养的要求都很高，故目前国内基本还是在实验室中进行。随着技术发展，国内外开始出现能在普通环境中使用（家用）的检测病毒核酸的设备、方法。
[0003]国外的核酸居家自测产品相对较多，有Accula、Metrix COVID
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19、Lucira、Detect、Cue、Circle等，以Lucira为例，仪器内部装有微流道、反应池、光路系统、加热部件等，整个仪器和和相应耗材均为一次性使用。
[0004]检测原理是显色法，检测单元组件包括多个反应腔室，可检测新冠N基因的两个非重叠区域。采集样本后的拭子在样本管洗脱液作用下，于室温裂解释放核酸，进入检测单元的不同反应腔室，执行RT
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LAMP反应，反应过程会导致反应体系pH值变化，并可通过显色剂呈现出颜色变化，检测单元内置的光电元件实时检测反应体系的颜色变化，从而对检测结果进行判读。但是仅通过颜色变化判断是否为阳性存在一定的误差，即对装置的精度要求高，量化生产要求较高。

技术实现思路

[0005]本专利技术为解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，提供了一种识别核酸扩增的检测方法。
[0006]本专利技术采用以下技术方案：一种识别核酸扩增的检测方法，包括以下步骤：步骤一、采集样本，对所述样本进行预处理得到混合液；步骤二、将所述步骤一中的混合液转移至芯片中；所述芯片内预先包埋有试剂，所述芯片具有透光性；步骤三、将盛有混合液的芯片插入至恒温扩增检测仪中，所述恒温扩增检测仪通过光照实时检测芯片中反应液的透光性变化，并以模拟信号的形式进行输出；步骤四、基于所述模拟信号绘制光照图谱，分析光照图谱中指定时间内的透射光强曲线，基于透射光强曲线判断样本的阴、阳性。
[0007]在进一步的实施例中，所述步骤一中的样本预处理为将所述样本溶解于裂解液中溶解5~10分钟。
[0008]在进一步的实施例中，所述步骤二中的试剂至少包括：具有链置换功能的DNA聚合酶。
[0009]在进一步的实施例中，所述透光性变化至少包括液体颜色变化和液体浊度变化。
[0010]在进一步的实施例中，所述步骤四具体包括以下流程：按照预定时间间隔采集恒温扩增检测仪的输出数据，连续采集n次并存储，其中，n≥6；
以时间帧为横坐标、光照强度为纵坐标，将采集到的n次的输出数据绘制成光照图谱；对所述光照图谱进行滤波处理去除异常数据得到优化后的光照图谱，于优化后的光照图谱中选出指定长度的透射光强曲线；基于所述透射光强曲线找出平滑的一段数据，作为参考值；预先设定光照强度变化阈值，若透射光强曲线中纵坐标最大值与参考值的差值不低于所述光照强度变化阈值，则初步判断样本为阳性；通过观察所述透射光强曲线的变化趋势是否符合阳性的变化趋势，若符合，则确认样本为阳性；反之，为假阳性。
[0011]在进一步的实施例中，所述阳性的变化趋势的判断方式如下：基于参考值和时间帧确定所述异常曲线段凸起点和回落点，凸起点到纵坐标最大值之间的曲线为缓慢上升趋势，纵坐标最大值到回落点之间的曲线为迅速下降趋势。
[0012]在进一步的实施例中，所述光照强度差值通过纵坐标最大值与参考值做差得到。
[0013]在进一步的实施例中，所述芯片包括：盖片和芯片板；所述盖片上有用于样本滴入的开口，开口上安装密封塞；所述芯片板上部设置样本腔，下部设置至少一个反应腔，所述反应腔的数量和位置与通道相一致；所述反应腔的对应位置处采用透明材质。
[0014]在进一步的实施例中，恒温扩增检测仪与芯片相适配；其中，所述恒温扩增检测仪包括：电路板，其上表面自上而下凹陷形成容纳腔；加热件，安装在所述容纳腔内；所述加热件具有检测腔，所述检测腔用于插入芯片，并具有用于透光的通道；所述加热件与电路板之间设置有温度传感器；发光组件和收光组件，分别设于所述加热件的两侧；至少两组透镜组件，镜像设置在发光组件和加热件、收光组件和加热件之间。
[0015]在进一步的实施例中，所述发光组件释放出光的波长为560~620nm。
[0016]本专利技术的有益效果：可靠性高，通过凸点识别算法识别透射光强曲线中颜色变化区和浊度区之间产生的波峰，阴阳区分度明显，识别方法简单，可靠。
[0017]实时检测反应过程中的透射光强，只要识别出“凸点”，即可得到阳性结果。无需等待固定的反应时间，检测时间更短。
[0018]对仪器及芯片要求低，实施简单。反应腔中的反应液颜色受多种因素影响，如样本中能导致pH变化的杂质、反应腔中液体填充程度、有无气泡或气泡大小等。如果只通过反应前后颜色变化判读结果，那得严格控制每台仪器的光路系统完全一致、反应腔中液体完全填满，反应腔中不能产生气泡，完全去除样本杂质影响，才能设置统一的阴阳判断阀值。
附图说明
[0019]图1为实施例1中的阳性样本（1000copy/ml）的扩增曲线图。
[0020]图2为实施例1中阴、阳性样本的透射光强曲线对比图。
[0021]图3为不同pH反应液（酚红指示剂）的透射光强图。
实施方式
[0022]下面结合说明书附图和实施例对本专利技术做进一步的描述。
实施例
[0023]本实施例公开了一种识别核酸扩增的检测方法，基于可重复使用的检测仪，实现简单可靠的核酸检测方法。具体表现为：步骤一、采集样本，对所述样本进行预处理得到混合液；在本实施例中，样本预处理为将所述样本溶解于裂解液中溶解5~10分钟。
[0024]步骤二、将所述步骤一中的混合液转移至芯片中；所述芯片内预先包埋有试剂，所述芯片具有透光性；其中，试剂至少包括：具有链置换功能的DNA聚合酶。在另一个实施例中，试剂中还包括逆转录酶，以同时包括逆转录酶和具有链置换功能的DNA聚合酶为例，利用逆转录酶和具有链置换功能的DNA聚合酶在恒温条件下，同时启动靶基因RNA逆转录和cDNA高效扩增。在LAMP反应过程中，合成链每掺入一个脱氧核糖核苷酸（dNTP），就会释放出一个氢离子和一个焦磷酸根离子。随着反应液中氢离子浓度不断增加，引起溶液中酚红pH指示剂颜色发生变化（红色到黄色）。此外，释放出的焦磷酸根离子与反应液中的Mg
2+
反应，产生大量的焦磷酸镁白色沉淀。换言之，当混合液与试剂发生反应后，反应液的颜色会发生变化，因此对应的光照强度变化。
[0025]步骤三、将盛有混合液的芯片插入至恒温扩增检测仪中，所述恒温扩增检测仪通过光照实时检测芯片中反应液的透光性变化，并以模拟信号的形式进行输出；基于上述描述，透光性变化至少包括液体颜色变化和液体浊度变化。需要说明的是，反应液在初始状态时的颜色清澈的红色，若样本为阴性，则反应液的颜色最后为清澈的淡红色并保持不变，因此，通过光照出来的强度理论上表现为：透射光强缓慢增加并最后趋于平稳。若样本为阳性，则本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种识别核酸扩增的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、采集样本，对所述样本进行预处理得到混合液；步骤二、将所述步骤一中的混合液转移至芯片中；所述芯片内预先包埋有试剂，所述芯片具有透光性；步骤三、将盛有混合液的芯片插入至恒温扩增检测仪中，所述恒温扩增检测仪通过光照实时检测芯片中反应液的透光性变化，并以模拟信号的形式进行输出；步骤四、基于所述模拟信号绘制光照图谱，分析光照图谱中指定时间内的透射光强曲线，基于透射光强曲线判断样本的阴、阳性。2.根据权利要求1所述的一种识别核酸扩增的检测方法，其特征在于，所述步骤一中的样本预处理为将所述样本溶解于裂解液中溶解5~10分钟。3.根据权利要求1所述的一种识别核酸扩增的检测方法，其特征在于，所述步骤二中的试剂至少包括：具有链置换功能的DNA聚合酶。4.根据权利要求1所述的一种识别核酸扩增的检测方法，其特征在于，所述透光性变化至少包括液体颜色变化和液体浊度变化。5.根据权利要求1所述的一种识别核酸扩增的检测方法，其特征在于，所述步骤四具体包括以下流程：按照预定时间间隔采集恒温扩增检测仪的输出数据，连续采集n次并存储，其中，n≥6；以时间帧为横坐标、光照强度为纵坐标，将采集到的n次的输出数据绘制成光照图谱；对所述光照图谱进行滤波处理去除异常数据得到优化后的光照图谱，于优化后的光照图谱中选出指定长度的透射光强曲线；基于所述透射光强曲线找出平滑的一段数据，作为参考值；预先设定光照强度变化阈值，若透射光强曲线中纵坐标最大值与参考值的差值不低于所述光照...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆辉，徐荣，朱金龙，汪涛，采国银，
申请(专利权)人：南京诺尔曼生物技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：