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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物检测,尤其是涉及一种集成核酸提取与数字式检测装置及其使用方法。
技术介绍
1、核酸检测是生物医学研究和临床诊断的重要手段,特别是在传染病的检测、遗传病的诊断和基因组学研究中有广泛应用。该过程主要包括核酸提取和核酸扩增两个步骤。传统的核酸提取方法主要包括离心柱法、磁珠法等,检测方法主要包括pcr、qpcr和dpcr等,这些方法通常需要复杂的样品处理步骤,包括样品的收集、储存、预处理和核酸的提取等。且核酸提取与检测经常作为两个独立的步骤处理,这些步骤通常需要专业的实验室设施和经过专门训练的操作人员进行处理,而且容易受到环境污染的影响,影响检测结果的准确性。此外,这些方法也需要较长的时间和较高的成本。另外,对于一些传染病等研究中需要对目标病原菌有准确定量检测来控制疫情的传播,同时希望额能够在安全的环境下进行采样,检测与分析。尽管目前技术在提高病原菌等靶标检测的效率和准确性方面具有潜力,但分步操作较为复杂、设备体积和安全等方面存在挑战。
2、因此,提供一种能够集成核酸提取和数字化检测的设备,使用预包装试剂的微阵列芯片,既能简化操作,提高检测效率,又能减小设备体积并降低成本,具有重要的实用价值和广阔的市场前景。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种集成核酸提取与数字式检测装置及其使用方法,能够实现样本的快速全封闭处理和精确的数字化检测,可广泛应用于传染性病原菌的检测和遗传病的诊断。
2、为实现上述目的,本专利技术提供了一种集成核酸提取与数字式
3、进一步的,所述核酸提取组件依此设置有样品裂解腔室、一次清洗腔室、二次清洗腔室、核酸洗脱腔室,核酸洗脱腔室的底部设置为圆锥形空腔,圆锥形空腔与数字检测组件连接,核酸洗脱腔室的上方设置有注射杆,注射杆的上方设置有用于驱动的第一电机,第一电机通过连接板与支撑架连接。
4、进一步的,所述样品裂解腔室的内部设置有用于混合的磁珠和矿物油密封的裂解液,一次清洗腔室内部设置有矿物油密封的清洗液一,二次清洗腔室内部设置有矿物油密封的清洗液二、核酸洗脱腔室内部设置有矿物油密封的洗脱液。
5、进一步的,所述数字检测组件包括数字式检测芯片,数字式检测芯片呈矩阵阵列分布。
6、进一步的,所述数字式检测芯片的下方设置有温控模块,检测卡盒的外壁上设置有加热片,加热片与温控模块连接。
7、进一步的,所述调节组件包括横向调节组件和竖向调节组件,横向调节组件包括横向导轨,竖向调节组件包括竖向导轨,竖向导轨设置在横向导轨上方。
8、进一步的,所述横向导轨上设置有横向丝杆,横向丝杆外部套设有横向滑块,横向导轨侧面设置有用于驱动横向滑块沿横向丝杆运动的第三电机。
9、进一步的,所述横向滑块上方设置有竖向导轨,竖向导轨上设置有竖向丝杆,竖向丝杆外部套设有竖向滑块,竖向滑块侧面设置有nbfeb磁铁,竖向导轨上方设置有用于驱动竖向滑块沿竖向丝杆运动的第二电机。
10、本专利技术还提供上述一种集成核酸提取与数字式检测装置的使用方法,包括以下步骤:
11、a、试剂预装载:将250µl裂解液、1mg磁珠和300µl异丙醇预装载于样品裂解腔室中;将含有900µl盐酸胍的清洗液预装载于一次清洗腔室中;将900µl 80%的乙醇溶液预装载于二次清洗腔室中;将25µl含有14mm mgoac溶液预装载于核酸洗脱腔室中,其余部分使用矿物油封,保证矿物油液面距离顶部小于5mm;
12、b、将检测卡盒放置在支撑架上,开始运行;
13、c、将250µl血液样本与10µl蛋白酶k混合后加入样品裂解腔室中,外置ndfeb磁铁操控磁珠进行迅速移动混匀,外置加热片进行加热,升温至65℃,混匀7分钟,实现对样本的裂解,以及磁珠与核酸的结合;
14、d、通过横向导轨和竖向导轨调整外置ndfeb磁铁位置,ndfeb磁铁带动磁珠混匀,电磁铁带动磁珠移动至一次清洗腔室中,混匀清洗45秒;
15、e、通过横向导轨和竖向导轨调整外置ndfeb磁铁位置,ndfeb磁铁带动磁珠混匀,电磁铁带动磁珠移动至二次清洗腔室中,混匀清洗45秒;
16、f、通过横向导轨和竖向导轨调整外置ndfeb磁铁位置,ndfeb磁铁带动磁珠混匀,电磁铁带动磁珠移动至核酸洗脱腔室中,加热混匀洗脱3分钟;
17、g、第一电机向下推注射杆,待洗脱液进满腔室,矿物油分割腔室后维持注射杆位置保持压力;
18、h、进行数字式等温扩增反应和检测。
19、本专利技术所述的一种集成核酸提取与数字式检测装置的优点和积极效果是:
20、1、本专利技术提供的一种集成核酸提取与数字式检测的装置采取了集成化设计,将核酸提取与数字式检测两个部分集成在一个装置中,实现了样本处理的全封闭化,大大降低了样本处理过程中交叉污染的风险。
21、2、本专利技术提供的一种集成核酸提取与检测的装置大大减少了人工操作的环节,提高了检测效率,同时降低了操作过程的错误率。
22、3、本专利技术提供的一种集成核酸提取与数字式检测的装置成本较低,可还以减少因为错误或不准确的测试结果带来的额外成本。
23、4、本专利技术提供的一种集成核酸提取与数字式检测的装置非常高效,从样品提取到核酸检测的整个过程在一个封闭的系统内完成,显著提升了样本处理和检测的效率。
24、5、本专利技术提供的一种集成核酸提取与数字式检测的装置具有很强的便携性与实用性,设备设计上轻便,便于携带和使用,因此适合在实验室外的环境中使用。
25、6、本专利技术提供的一种集成核酸提取与数字式检测的装置实现了检测的标准化,通过编程控制外置ndfeb磁铁和电磁铁的配合,可以实现磁珠与各个腔室液体的定时定位接触,从而使得核酸检测结果更加精准。
26、下面通过附图和实施例,对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
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1.一种集成核酸提取与数字式检测装置,包括支撑架和检测卡盒,其特征在于:所述检测卡盒设置在支撑架的外侧,检测卡盒的一侧设置有电磁铁,电磁铁通过支撑板与支撑架连接,检测卡盒的另一侧设置有NbFeB磁铁,NbFeB磁铁通过调节组件设置在支撑架内部;检测卡盒包括核酸提取组件和数字检测组件,数字检测组件设置在核酸提取组件下方。
2.根据权利要求1所述的一种集成核酸提取与数字式检测装置,其特征在于:所述核酸提取组件依此设置有样品裂解腔室、一次清洗腔室、二次清洗腔室、核酸洗脱腔室,核酸洗脱腔室的底部设置为圆锥形空腔,圆锥形空腔与数字检测组件连接,核酸洗脱腔室的上方设置有注射杆,注射杆的上方设置有用于驱动的第一电机,第一电机通过连接板与支撑架连接。
3.根据权利要求2所述的一种集成核酸提取与数字式检测装置,其特征在于:所述样品裂解腔室的内部设置有用于混合的磁珠和矿物油密封的裂解液,一次清洗腔室内部设置有矿物油密封的清洗液一,二次清洗腔室内部设置有矿物油密封的清洗液二、核酸洗脱腔室内部设置有矿物油密封的洗脱液。
4.根据权利要求1所述的一种集成核酸提取与数字式
5.根据权利要求4所述的一种集成核酸提取与数字式检测装置,其特征在于:所述数字式检测芯片的下方设置有温控模块,检测卡盒的外壁上设置有加热片,加热片与温控模块连接。
6.根据权利要求1所述的一种集成核酸提取与数字式检测装置,其特征在于:所述调节组件包括横向调节组件和竖向调节组件,横向调节组件包括横向导轨,竖向调节组件包括竖向导轨,竖向导轨设置在横向导轨上方。
7.根据权利要求6所述的一种集成核酸提取与数字式检测装置,其特征在于:所述横向导轨上设置有横向丝杆,横向丝杆外部套设有横向滑块,横向导轨侧面设置有用于驱动横向滑块沿横向丝杆运动的第三电机。
8.根据权利要求7所述的一种集成核酸提取与数字式检测装置,其特征在于:所述横向滑块上方设置有竖向导轨,竖向导轨上设置有竖向丝杆,竖向丝杆外部套设有竖向滑块,竖向滑块侧面设置有NbFeB磁铁,竖向导轨上方设置有用于驱动竖向滑块沿竖向丝杆运动的第二电机。
9.根据权利要求8所述的一种集成核酸提取与数字式检测装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
...【技术特征摘要】
1.一种集成核酸提取与数字式检测装置,包括支撑架和检测卡盒,其特征在于:所述检测卡盒设置在支撑架的外侧,检测卡盒的一侧设置有电磁铁,电磁铁通过支撑板与支撑架连接,检测卡盒的另一侧设置有nbfeb磁铁,nbfeb磁铁通过调节组件设置在支撑架内部;检测卡盒包括核酸提取组件和数字检测组件,数字检测组件设置在核酸提取组件下方。
2.根据权利要求1所述的一种集成核酸提取与数字式检测装置,其特征在于:所述核酸提取组件依此设置有样品裂解腔室、一次清洗腔室、二次清洗腔室、核酸洗脱腔室,核酸洗脱腔室的底部设置为圆锥形空腔,圆锥形空腔与数字检测组件连接,核酸洗脱腔室的上方设置有注射杆,注射杆的上方设置有用于驱动的第一电机,第一电机通过连接板与支撑架连接。
3.根据权利要求2所述的一种集成核酸提取与数字式检测装置,其特征在于:所述样品裂解腔室的内部设置有用于混合的磁珠和矿物油密封的裂解液,一次清洗腔室内部设置有矿物油密封的清洗液一,二次清洗腔室内部设置有矿物油密封的清洗液二、核酸洗脱腔室内部设置有矿物油密封的洗脱液。
4.根据权利要求1所述的一种集成核酸提取与数字式检测装置,其特征在于:所述...
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