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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及核酸扩增检测领域,具体为一种基于智能手机的核酸扩增反应实时检测装置。
技术介绍
1、在体外分子检测中,需要在一定温度下进行核酸扩增反应,以及对所扩增的核酸产物进行检测,特别在核酸扩增检测中更为常用。核酸扩增反应实时检测是指将预先配制好的试剂置于一定的温度,在激发光线、目标核酸的引物及相关反应酶的作用下进行核酸扩增,荧光信号随着扩增产物的量快速升高,可通过实时检测荧光信号实时检测目标核酸的扩增状态,进而分析目标核酸的有或无。
2、在进行核酸扩增反应的实时检测时,由于需要进行加热或控制温度,相应的装置存在体积大、功耗高、结构复杂的问题,致使核酸扩增反应实时检测适用场景较窄,一般在配置条件较高的场所进行。
3、目前,一台采用半导体方式进行温度控制的实时荧光核酸扩增检测仪,其尺寸通常超过350mm×500mm×500mm,功耗则超过了800w,价格则一般在5万元以上。这些因素直接制约了其在经济欠发达地区或条件有限地区的使用。因此,目前还没有一种体积较小、功耗较低和价格适中的核酸扩增反应实时检测装置。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题,本专利技术提供一种基于智能手机的核酸扩增反应实时检测装置,可利用智能手机进行温度控制,在一定温度下扩增核酸,通过扩增方式增加目标核酸浓度,便于荧光检测。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现:
3、一种基于智能手机的核酸扩增反应实时检测装置,包括检测框体、反射镜和准焦镜;
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5、所述准焦镜放置在检测框体中且位于第二凹槽一侧的下方,准焦镜的正下方放置有波浪镜片,波浪镜片的下方为一个空心区域,所述空心区域通过l型通道与第二凹槽连通,准焦镜和波浪镜片位于l型通道中,通孔、第二凹槽与通孔之间、准焦镜和切换器之间均布置有导光纤维;
6、所述空心区域中放置有底部与智能手机贴合的孵育室,孵育室上开设有与试剂管连通的激发口,孵育室靠近激发口的一侧开设有与激发口连通的出口,反射镜倾斜地设置在第一凹槽中,第一凹槽与空心区域连通,连通区域的两端分别与出口和反射镜的镜面相对应。
7、优选的,所述的切换器为长条状,横截面为矩形,切换器沿自身长度方向开设有与带通滤光片个数相同的安装单元,每个安装单元包括一个沿切换器宽度方向分布的圆形通孔和一个沿切换器高度方向自上而下分布的矩形凹槽,矩形凹槽的底部与圆形通孔的底部平齐,矩形凹槽的两端与圆形通孔的两端平齐,矩形凹槽的形状与带通滤光片的截面相同,每个带通滤光片插接在对应的矩形凹槽的底部。
8、进一步,每个安装单元的正下方开设有与矩形凹槽连通的圆孔。
9、优选的,所述孵育室的形状为长方体,孵育室由金属制成,孵育室的下端面喷涂有导热层,导热层与智能手机贴合。
10、进一步,所述孵育室沿平行自身宽度方向开设有均匀分布的第三凹槽,第三凹槽中放置有试剂管,每个激发口位于相应第三凹槽最内侧的正上方,每个出口沿水平方向与相应第三凹槽的最内侧连通设置,反射镜的镜面覆盖所有的出口;
11、所述孵育室沿自身宽度方向设置有两个横截面为矩形的缺口,缺口连通孵育室宽度方向两侧且分布在长度方向的两侧,空心区域的长度与孵育室的长度相等,空心区域与缺口位置对应的两个侧壁设置有与缺口插接配合的凸台,每个缺口嵌套在相应的凸台上。
12、进一步,还包括遮光盖,所述空心区域的一侧通过一个矩形开口与外界连通,所述矩形开口的长度与孵育室的长度相等,高度大于孵育室的高度,检测框体设置矩形开口的一侧设置有两个高度相同的支撑杆,支撑杆的高度不低于矩形开口的上端,支撑杆沿水平方向分布在检测框体的两端,遮光盖铰接在两个支撑杆之间,遮光盖的两端分别与检测框体平齐。
13、优选的,所述第一凹槽与空心区域通过一个横截面为矩形的通道连通,所述通道的两端分别与出口和反射镜的镜面相对应,激发口和出口组成了一个l型的通道,出口对应的区域中布置有导光纤维。
14、优选的,所述盖板与检测框体的上端面平齐,检测框体上端面呈对角线分布的个边角处各向下设有一个圆柱形的凸起;
15、所述第二凹槽的宽度与切换器的宽度相同,深度为切换器的一半,盖板下端面与第二凹槽相对应的位置开设有与第二凹槽相同的凹槽,切换器滑动设置在盖板下端面的凹槽和第二凹槽中。
16、优选的,所述检测框体中远离固定夹的一侧设置有安装孔,安装孔的位置与第一凹槽相对应,反射镜固定插接在安装孔中,反射镜深入第一凹槽的一端粘接在第一凹槽的侧壁上。
17、优选的,还包括一个t型的金属套,所述l型通道的横截面为圆形,l型通道包括主体段和扩增段,扩增段为圆柱型,直径大于主体段,主体段和扩增段成同心台阶轴状分布,扩增段与空心区域连通;
18、所述准焦镜插接在金属套的窄端,波浪镜片插接在金属套的宽端,金属套的窄端自扩增段固定插接在主体段中,金属套的台阶与l型通道的台阶平齐。
19、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益的技术效果:
20、本专利技术一种利用智能手机的核酸扩增反应实时检测装置,智能手机上的预制应用可通过调用手机内部系统级芯片中图形渲染芯片进行大量渲染计算任务使智能手机内部系统级芯片发热,之后将热量传递给孵育室,进而到达试剂管,同时,该应用还能够读取智能手机内部的温度传感器数据,当反应体系温度达到预设温度后便进行核酸孵育。固定夹可调节智能手机在检测框体中的位置,使第一凹槽、通孔分别与智能手机的摄像头、闪光灯一一对准,切换器可通过第二凹槽在检测框体上端面滑动,方便进行不同带通滤光片的切换。导光纤维可将智能手机的闪光灯持续发出的光线先导至带通滤光片处,相应的带通滤光片可将光线过滤,之后导至准焦镜处,准焦镜将光线聚焦后射入波浪镜片上,转换为线状光线,线状光线照在激发口上激发样本中的荧光,获得的荧光被反射镜反射至智能手机的摄像头内。智能手机可在固定间隔时间下进行拍照,将荧光转换为图像信息进行分析,通过光谱值确认是否是需要的荧光,当判断检测到了目标波段的荧光,且检测到的荧光强度值随时间明显呈上升趋势,且荧光强度值大于初始背景荧光强度值的5倍以上时,则说明检测目标中含有目标核酸。本专利技术具有获得方便、操作简单的特点,可有效地解决现有的核酸扩增反应的实时检测装置体积大、功耗高和价格昂贵的问题。
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1.一种基于智能手机的核酸扩增反应实时检测装置,其特征在于,包括检测框体(3)、反射镜(7)和准焦镜(17);
2.根据权利要求1所述的基于智能手机的核酸扩增反应实时检测装置,其特征在于,所述的切换器(9)为长条状,横截面为矩形,切换器(9)沿自身长度方向开设有与带通滤光片(11)个数相同的安装单元,每个安装单元包括一个沿切换器(9)宽度方向分布的圆形通孔和一个沿切换器(9)高度方向自上而下分布的矩形凹槽,矩形凹槽的底部与圆形通孔的底部平齐,矩形凹槽的两端与圆形通孔的两端平齐,矩形凹槽的形状与带通滤光片(11)的截面相同,每个带通滤光片(11)插接在对应的矩形凹槽的底部。
3.根据权利要求2所述的基于智能手机的核酸扩增反应实时检测装置,其特征在于,每个安装单元的正下方开设有与矩形凹槽连通的圆孔。
4.根据权利要求1所述的基于智能手机的核酸扩增反应实时检测装置,其特征在于,所述孵育室(13)的形状为长方体,孵育室(13)由金属制成,孵育室(13)的下端面喷涂有导热层,导热层与智能手机(12)贴合。
5.根据权利要求4所述的基于智能手机
6.根据权利要求5所述的基于智能手机的核酸扩增反应实时检测装置,其特征在于,还包括遮光盖(19),所述空心区域的一侧通过一个矩形开口与外界连通,所述矩形开口的长度与孵育室(13)的长度相等,高度大于孵育室(13)的高度,检测框体(3)设置矩形开口的一侧设置有两个高度相同的支撑杆,支撑杆的高度不低于矩形开口的上端,支撑杆沿水平方向分布在检测框体(3)的两端,遮光盖(19)铰接在两个支撑杆之间,遮光盖(19)的两端分别与检测框体(3)平齐。
7.根据权利要求1所述的基于智能手机的核酸扩增反应实时检测装置,其特征在于,所述第一凹槽(5)与空心区域通过一个横截面为矩形的通道连通,所述通道的两端分别与出口(16)和反射镜(7)的镜面相对应,激发口(15)和出口(16)组成了一个L型的通道,出口(16)对应的区域中布置有导光纤维。
8.根据权利要求1所述的基于智能手机的核酸扩增反应实时检测装置,其特征在于,所述盖板(1)与检测框体(3)的上端面平齐,检测框体(3)上端面呈对角线分布的(2)个边角处各向下设有一个圆柱形的凸起;
9.根据权利要求1所述的基于智能手机的核酸扩增反应实时检测装置,其特征在于,所述检测框体(3)中远离固定夹(8)的一侧设置有安装孔(4),安装孔(4)的位置与第一凹槽(5)相对应,反射镜(7)固定插接在安装孔(4)中,反射镜(7)深入第一凹槽(5)的一端粘接在第一凹槽(5)的侧壁上。
10.根据权利要求1所述的基于智能手机的核酸扩增反应实时检测装置,其特征在于,还包括一个T型的金属套,所述L型通道的横截面为圆形,L型通道包括主体段和扩增段,扩增段为圆柱型,直径大于主体段,主体段和扩增段成同心台阶轴状分布,扩增段与空心区域连通;
...【技术特征摘要】
1.一种基于智能手机的核酸扩增反应实时检测装置,其特征在于,包括检测框体(3)、反射镜(7)和准焦镜(17);
2.根据权利要求1所述的基于智能手机的核酸扩增反应实时检测装置,其特征在于,所述的切换器(9)为长条状,横截面为矩形,切换器(9)沿自身长度方向开设有与带通滤光片(11)个数相同的安装单元,每个安装单元包括一个沿切换器(9)宽度方向分布的圆形通孔和一个沿切换器(9)高度方向自上而下分布的矩形凹槽,矩形凹槽的底部与圆形通孔的底部平齐,矩形凹槽的两端与圆形通孔的两端平齐,矩形凹槽的形状与带通滤光片(11)的截面相同,每个带通滤光片(11)插接在对应的矩形凹槽的底部。
3.根据权利要求2所述的基于智能手机的核酸扩增反应实时检测装置,其特征在于,每个安装单元的正下方开设有与矩形凹槽连通的圆孔。
4.根据权利要求1所述的基于智能手机的核酸扩增反应实时检测装置,其特征在于,所述孵育室(13)的形状为长方体,孵育室(13)由金属制成,孵育室(13)的下端面喷涂有导热层,导热层与智能手机(12)贴合。
5.根据权利要求4所述的基于智能手机的核酸扩增反应实时检测装置,其特征在于,所述孵育室(13)沿平行自身宽度方向开设有均匀分布的第三凹槽(14),第三凹槽(14)中放置有试剂管,每个激发口(15)位于相应第三凹槽(14)最内侧的正上方,每个出口(16)沿水平方向与相应第三凹槽(14)的最内侧连通设置,反射镜(7)的镜面覆盖所有的出口(16);
6.根据权利要求5所述的基于智能手机的核酸扩增反应实时检测装置,其特征在于,还包括遮光盖(19)...
【专利技术属性】
技术研发人员:倪红霞,钱卫东,顾文珍,刘骐铭,卢家兴,曾昊,刘娜,王婷,王少杰,李靖原,高畅,
申请(专利权)人:宁波市疾病预防控制中心,
类型:发明
国别省市:
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