一种基于羟基萘酚蓝指示剂色彩变化的核酸定量检测仪器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于羟基萘酚蓝指示剂色彩变化的核酸定量检测仪器，包括光学检测模块和检测控制模块，检测控制模块包括模数转换模块、数据处理模块和结果显示模块，光学检测模块包括光学检测模块壳体，光学检测模块壳体开设有供核酸扩增容器容置的样品孔，光学检测模块壳体在样品孔的侧壁上开设有相对应的通光孔，光学检测模块壳体两侧面的通光孔的尾部分别开设有光源容置孔和光电传感器容置孔，光源容置孔内设置光源，光电传感器容置孔内设置光电传感器。本实用新型专利技术能够直接检测扩增容器中的样品含量，从而实现扩增完成后无需打开扩增容器取出样液，减少检测操作的步骤、避免开盖气溶胶污染，提升检测效率和可靠性。提升检测效率和可靠性。提升检测效率和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于羟基萘酚蓝指示剂色彩变化的核酸定量检测仪器


[0001]本技术涉及核酸检测领域，具体涉及一种基于羟基萘酚蓝指示剂色彩变化的核酸定量检测仪器。

技术介绍

[0002]核酸检测在人体疾病、农作物病虫害、食源性致病菌等检测中应用广泛。其原理是利用引物特异性识别目标基因，引发核酸扩增反应，根据是否生成了扩增反应产物，做出定性判断，或者根据扩增产物的含量，获得样本中被测物的含量目前，核酸扩增的方法有很多。除了常规的PCR扩增方法之外，还有一些不需要昂贵的扩增仪器的恒温扩增技术，仅利用水浴锅、保温杯、甚至体温即可满足扩增反应需求，能够实现现场扩增。但是，扩增反应产物的检测仍是制约核酸检测技术广泛应用的关键因素。常用的扩增产物检测方法有凝胶电泳、实时荧光定量等。此外，扩增过程中DNA链延伸的反应会释放出副产物焦磷酸，可与镁离子反应生成焦磷酸镁固体微粒，通过专用仪器测定样液的浊度也可实现核酸产物的检测。然而，这些方法的缺点是需要专业的操作技能或昂贵的仪器，应用范围主要局限于实验室或大型医院。因此，开发简便快速的核酸检测结果分析新方法，对于核酸检测在食品安全快速等领域的应用具有重要意义。
[0003]专利ZL202021996507.4提供了一种核酸产物比色检测技术，待PCR扩增反应完成后，在扩增产物中加入显色剂，反应约10 min使溶液从无色变为蓝色，测定溶液吸光度，获得定量结果。但是，这种方法的缺点是扩增完成后需要开盖，存在气溶胶污染风险，容易造成后续结果假阳性，尤其不适用于扩增效率、产物量大的方法，如环介导恒温扩增法（loop
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mediated isothermal amplification, LAMP）。此外，加入显色还需要约10分钟的显色时间，延长了检测时间。
[0004]核酸可视化检测是利用肉眼观察扩增反应液的变化，做得出定性判断，例如，LAMP使用羟基萘酚蓝（Hydroxynaphthol blue, HNB）作为指示剂，扩增完成后，直接观察扩增容器中溶液的颜色，紫色为阴性，蓝色为阳性。虽然这种方法十分简便，但利用肉眼观察一种颜色到另一种颜色的变化，存在很多缺点：（1）只能做出定性判断，不满足定量检测的需求，例如判断食品中被测物是否超出限量标准、诊断病情的变化等。（2）操作人员的主观因素对判断结果影响大，容易影响检测结果的可靠性和灵敏度。因此，亟需一种在不开盖的条件下，定量分析扩增管中核酸指示剂羟基萘酚蓝颜色变化的方法，从而实现核酸快速定量检测，满足定量检测的应用需求。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的不足，本技术的目的在于提供一种基于羟基萘酚蓝指示剂色彩变化的核酸定量检测方法。本技术解决羟基萘酚蓝指示剂只能用于定性检测、不能满足核酸定量检测需求的缺点，能够直接检测扩增容器中的样品含量，从而实现扩增完成后无需打开扩增容器取出样液，减少检测操作的步骤、避免开盖气溶胶污染，提升检
测效率和可靠性。
[0006]为解决上述技术问题，本技术通过下述技术方案实现：
[0007]一种基于羟基萘酚蓝指示剂色彩变化的核酸定量检测仪器，包括光学检测模块和检测控制模块，所述检测控制模块包括模数转换模块、数据处理模块和结果显示模块，其特征在于：所述光学检测模块包括光学检测模块壳体，光学检测模块壳体开设有供核酸扩增容器容置的样品孔，光学检测模块壳体在样品孔的侧壁上开设有相对应的通光孔，通光孔与样品孔垂直相交，所述光学检测模块壳体两侧面的通光孔的尾部分别开设有光源容置孔和光电传感器容置孔，光源容置孔内设置光源，光电传感器容置孔内设置光电传感器。使用羟基萘酚蓝指示剂颜色由紫变蓝过程中具有选择性吸收的波长范围内的光线作为检测光源，透射光强度将随被测物浓度发生变化，并遵循朗伯比尔定律，从而通过透射光强度的检测，实现核酸定量检测。
[0008]进一步的：所述光源的发光波长为590 nm~670 nm内的单色光。
[0009]进一步的：所述光源采用发光二极管；所述光电传感器为光敏电阻或光敏二极管。
[0010]进一步的：所述光源的发射光谱由不同波长的单色光所混合而成的复色光，且多种单色光的波长均在590 nm~670 nm范围之内。
[0011]进一步的：所述核酸扩增容器为透明材质。
[0012]进一步的：所述核酸扩增容器为PCR扩增管。
[0013]本技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
[0014]（1）本技术提供了一种价格便宜、携带方便的基于羟基萘酚蓝指示剂色彩变化的核酸定量检测仪器，满足现场定量检测的需求。
[0015]实现现场定量核酸检测具有重大意义，例如食品微生物污染发生和发展的速度很快，从采样、运输样品至实验室、检测、实验室反馈检测结果，需要额外的送样成本，较长的检测周期，结果具有严重的滞后性。然而，常规的核酸定量检测方法需要借助实验室分析仪器，例如电泳仪及电泳分析设备、实时荧光定量PCR仪，才能获得定量结果。这些实验室仪器普遍具有价格昂贵、体积大、笨重的缺点，有的还需要专门的培训才能掌握仪器的设置和操作方法，难以在现场检测中推广应用。本技术提供的基于羟基萘酚蓝指示剂色彩变化的核酸定量检测仪器，直接使用发光二极管提供所需的检测光源，光学检测模块的结构简单、体积小、重量轻、能耗低。因此，整个检测仪器的结构简单、零部件少、重量轻、体积小，仪器制造成本低、易于携带。仪器的能耗低，可以使用电池供电，进一步解决了220V供电电源对仪器便携性的限制，能够随时随地进行核酸扩增产物的定量分析，解决了需将样本送至实验室再进行核酸定量检测，导致的检测结果滞后和送样成本高的问题。因此，本技术提供了一种价格便宜、携带方便的基于羟基萘酚蓝指示剂色彩变化的核酸定量检测仪器，能够更好地满足现场定量检测的需求，例如为食品安全检测等提供更及时的检测结果。
[0016]（2）本技术提供了一种操作简单、检测速度快的基于羟基萘酚蓝指示剂色彩变化的核酸定量检测仪器。
[0017]使用本技术所述仪器进行核酸定量检测，只需将扩增容器放入检测仪器即可获得结果，操作人员可迅速掌握使用方法。此外，因为不需要打开扩增容器对样液进行进一步处理，所有检测时的操作步骤少；检测完之后，直接取出扩增容器即可将所有样液取出，不会在仪器中残留样液，所有无需额外的仪器清洁等准备工作，可以进行下一次检测，使仪
器的操作十分简便；测完后取出的扩增容器还可直接作为废液暂存容器，被测样液始终是处于密闭的扩增容器内部，所在整个样品检测过程中不需要额外的步骤将测完的样液转移到废液收集容器中。因此，本技术提供的检测仪器具有操作的步骤少、检测速度快的优点。
[0018]（3）本技术提供的基于羟基萘酚蓝指示剂色彩变化的核酸定量检测仪器使检测结果更可靠。
[0019]LAMP扩增效率极高、扩增反应液中含有大量扩增产物，开盖会产生严重的气溶胶污染，导致后续检测结果的假阳性，严重影响LAMP检测的可靠性。本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于羟基萘酚蓝指示剂色彩变化的核酸定量检测仪器，包括光学检测模块和检测控制模块，所述检测控制模块包括模数转换模块、数据处理模块和结果显示模块，其特征在于：所述光学检测模块包括光学检测模块壳体，光学检测模块壳体开设有供核酸扩增容器容置的样品孔，光学检测模块壳体在样品孔的侧壁上开设有相对应的通光孔，通光孔与样品孔垂直相交，所述光学检测模块壳体两侧面的通光孔的尾部分别开设有光源容置孔和光电传感器容置孔，光源容置孔内设置光源，光电传感器容置孔内设置光电传感器。2.根据权利要求1所述的一种基于羟基萘酚蓝指示剂色彩变化的核酸定量检测仪器，其特征在于：所述光源的发光波长为590nm～670nm内的单色...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐文志，张玮轩，祁杨春，代省全，李忠宏，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：新型
国别省市：