一种基于微流控技术的快速核酸检测芯片卡盒制造技术

本发明专利技术提供一种基于微流控技术的快速核酸检测芯片卡盒，包括：核酸提取纯化模块，包括：样本裂解腔

【技术实现步骤摘要】
一种基于微流控技术的快速核酸检测芯片卡盒


[0001]本专利技术涉及核酸检测芯片卡盒领域，更具体地涉及一种基于微流控技术的快速核酸检测芯片卡盒
。

技术介绍

[0002]核酸检测技术是近年来应用最为广泛的一种分子诊断技术
,
在感染性疾病诊断中此类技术可快速高效扩增病原菌的特征性核苷酸序列
,
已在临床诊断
、
疾病筛查等领域中得到广泛应用
。
[0003]传统的核酸检测步骤通常包括：样本灭活
、
核酸提取与纯化
、
核酸扩增和检测等步骤
。
其中核酸提取与纯化则是分子生物学实验中的关键，其关系着能否提取出高质量的核酸，能够直接影响到后续试验的成败
。
而核酸扩增和检测则是将提取纯化的病原菌特征性核苷酸序列进行高效快速扩增并进行荧光或可视化检测
,
以获得即时诊断结果
。
目前核酸扩增检测常用的方法为实时荧光定量
PCR
，其可以对样品中的核酸进行定性和定量分析，为目前核酸扩增检测的金标准
。
但其缺点是在样本制备和核酸扩增检测等过程，往往需要特定的实验环境，需要复杂的操作流程，对实验操作人员的技术要求较高；并且，由于核酸扩增方法的时长
、
灵敏度及特异性也将直接影响后续结果的判读
。
[0004]针对上述现象，已有研究将核酸提取纯化与灵敏度更高的自动化检测在芯片卡盒中集成，基于磁珠转移或驱动试剂流动分配实现检测流程的简化
。
目前芯片卡盒检测方式存在的不足常为无法实现从样本进到结果出的自动化流程，往往需要在转运过程中进行人为干预，存在对实验环境污染的风险
。
因此集核酸提取纯化与自动化检测一体化的高灵敏
、
简易操作装置在分子诊断领域的应用还存在尚需解决的问题
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于微流控技术的快速核酸检测芯片卡盒，从而解决现有技术中的核酸检测芯片卡盒需要人为干预，存在对实验环境污染风险的问题
。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]提供一种基于微流控技术的快速核酸检测芯片卡盒，包括：核酸提取纯化模块，其包括：样本裂解腔
、
第一洗涤液腔
、
第二洗涤液腔
、
洗脱液腔
、
试剂反应腔
、
以及废液腔；其中，所述样本裂解腔
、
第一洗涤液腔
、
第二洗涤液腔
、
洗脱液腔的底部分别通过第一
、
第二
、
第三
、
第四石蜡阀体与所述试剂反应腔相通，所述试剂反应腔的底部通过第五石蜡阀体与所述废液腔相通；
PCR
扩增检测模块，其包括：
PCR
试剂存储腔
、
微流控芯片
、
以及丝杠推杆，所述试剂反应腔的底部通过第六石蜡阀体与所述
PCR
试剂存储腔相通，所述丝杠推杆贯穿设置于所述试剂反应腔中
。
[0008]优选地，所述样本裂解腔设置于最上方，所述第一洗涤液腔
、
所述第二洗涤液腔
、
所述洗脱液腔为同一高度，同时设置于所述样本裂解腔的下方
。
[0009]优选地，所述样本裂解腔的底部为倾斜设计，所述第一石蜡阀体设置于所述样本
裂解腔底部的最低位置处
。
[0010]优选地，所述丝杠推杆通过电机驱动，用于向所述试剂反应腔提供负压，以使所述试剂反应腔中的核酸分子通过打开的第六石蜡阀体进入下方的
PCR
试剂存储腔
。
[0011]优选地，所述第一
、
第二
、
第三
、
第四
、
第五
、
第六石蜡阀体通过各自的加热模块实现液体密封和液体导通功能
。
[0012]优选地，所述样本裂解腔的顶部设有通过可移除的密封塞封闭的进样孔，用于进样
。
[0013]优选地，所述快速核酸检测芯片卡盒的顶部还设有第一排气孔和第二排气孔，所述第一排气孔与所述试剂反应腔相通，所述第二排气孔与所述废液腔相通
。
[0014]优选地，所述快速核酸检测芯片卡盒内还设有用于吸附磁珠的磁铁，以及用于驱动磁铁移动的电机
。
[0015]本专利技术将核酸提取纯化与实时荧光定量
PCR
检测集成一体化，基于塑料材质的封装，实现了将反应所需的试剂提前预埋到试剂存储腔内；石蜡微流泵阀设计，保证了各个试剂在操作过程中反应独立进行不发生互相干扰；核酸分子通过永磁体吸附磁珠完成核酸分子的吸附与富集
、
洗涤和洗脱
。
在核酸提取纯化部分制备样本的基础上结合了特殊流体设计，在进行核酸扩增和检测部分，可以通过有限稀释和泊松分布统计实现精确的检测
。
[0016]根据本专利技术提供的一种基于微流控技术的快速核酸检测芯片卡盒，相对于现有技术具有以下有益效果：
[0017]1)
将样本制备及核酸检测集成在一起，应用于病原体的快速检测；
[0018]2)
特别设计的石蜡阀体不仅在核酸提取
、
纯化部分具有试剂分隔作用，在后续塑料材质上进行核酸扩增检测时起到隔绝空气的密封作用；
[0019]3)
通过样本裂解腔
、
第一洗涤液腔
、
第二洗涤液腔
、
洗脱液腔
、
试剂反应腔
、
以及废液腔在芯片卡盒中自上而下的沿竖直方向布置，实现了在核酸提取纯化的整个过程中微流液体在重力作用下自上而下运动，无需操作人员手动操作；
[0020]4)
仅仅通过仪器内部的驱动电机带动丝杠推杆运动，提供混合试剂自核酸提取纯化模块进入
PCR
扩增检测模块所需的压力，其他过程基本无需驱动，即可实现样本进结果出的全流程；
[0021]5)
检测过程中只需要简单人为操作且无需注入试剂等操作，即可将核酸分子送入
PCR
仪中完成目标样本检测，对操作人员的专业技能及辅助设备要求极大程度地降低，同时使本专利技术在分子诊断领域具有潜在的应用性
。
附图说明
[0022]图1为根据本专利技术的一个优选实施例提供的一种快速核酸检测芯片卡盒的结构示意图；
[0023]图2为该快速核酸检测芯片卡盒中的
PCR
扩增检测模块的结构示意图；
[0024]图3为采用该快速核酸检测芯片卡盒进行核酸快速检测的流程示意图；
[0025]其中，附图标记的含义如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于微流控技术的快速核酸检测芯片卡盒，其特征在于，包括：核酸提取纯化模块，其包括：样本裂解腔
、
第一洗涤液腔
、
第二洗涤液腔
、
洗脱液腔
、
试剂反应腔
、
以及废液腔；其中，所述样本裂解腔
、
第一洗涤液腔
、
第二洗涤液腔
、
洗脱液腔的底部分别通过第一
、
第二
、
第三
、
第四石蜡阀体与所述试剂反应腔相通，所述试剂反应腔的底部通过第五石蜡阀体与所述废液腔相通；以及
PCR
扩增检测模块，其包括：
PCR
试剂存储腔
、
微流控芯片
、
以及丝杠推杆，所述试剂反应腔的底部通过第六石蜡阀体与所述
PCR
试剂存储腔相通，所述丝杠推杆贯穿设置于所述试剂反应腔中
。2.
根据权利要求1所述的快速核酸检测芯片卡盒，其特征在于，所述样本裂解腔设置于最上方，所述第一洗涤液腔
、
所述第二洗涤液腔
、
所述洗脱液腔为同一高度，同时设置于所述样本裂解腔的下方
。3.
根据权利要求1所述的快速核酸检测芯片卡盒，其特征在于，所述样本裂解腔的底部为倾斜设计，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘博，王焜，陈昌，赵建龙，
申请(专利权)人：祥符实验室，
类型：发明
国别省市：