一种核酸一体化多重检测盒体的制作方法

文档序号:14916661发布日期:2018-07-11 01:16

本实用新型涉及一种分子生物学领域的核酸检测芯片,特别涉及一种核酸一体化多种检测盒体及检测方法,属于生物医学工程和分子诊断领域。



背景技术:

当前生物医学工程研究正从整体和细胞水平深入到分子水平。核酸是细胞内一类重要的生物分子,参与调控细胞的大部分功能,了解核酸在不同细胞的含量与分布对深入研究其功能及背后的生物学意义至关重要,对恶性肿瘤、艾滋病、遗传性疾病以及各种传染病的检测诊断和治疗均具有重要意义。现有的核酸检测主要采用PCR技术,PCR的方法灵敏度高、特异性好,是目前最常用的基因诊断方法。但是PCR方法操作起来较复杂,并且实验时间久,对人员和仪器要求比较高,不适合在基层或现场进行快速诊断。

等温扩增技术是目前比较受青睐的一种扩增技术,其反应过程始终维持在恒定的温度下,通过添加不同活性的酶和各自特异性引物来达到快速扩增的目的。具有操作简便,反应时间短,灵敏度高等优点,适合快速诊断领域。但是同时等温扩增高效的扩增效率易引起下游检测时扩增产物的污染,若能检测的时候将上游的样本处理即核酸提取、扩增以及下游的检测封闭在一个盒体中一体化进行,则可有效避免检测的污染。同时为了适应基层或现场快速检测的需求,需要检测的装置小型化,便携式。

为了解决上述问题,本实用新型提出一种核酸一体化多重检测盒体。



技术实现要素:

本实用新型目的是针对现有基层或现场快速检测需求,提供一种核酸一体化多重检测盒体,该装置可实现核酸的快速一体化多重检测,并且体积小巧,方便携带,能有效防止检测过程中的污染和样品间的交叉污染。

为了实现本实用新型的目的和优点,本实用新型通过以下技术方案实现:

一种核酸一体化多重检测盒体,盒体包括一个外壳,以及和外壳内的两层流道板。两层流道板上下叠放,可放入外壳中。

所述外壳为方形,外壳一个侧面敞开,另一侧面开有一小孔,其他各面均封闭。所述两层流道板通过敞开的侧面推入外壳中,形成完整的盒体。

所述两层流道板分成上层板和下层板,两层板内各刻有多条液体流道和腔室。

优选地,所述上层板设九个腔室,其中八个是半球形凹槽腔室,另外一个是在上层板内嵌的腔室;所述八个半球形凹槽腔室,其中有四个是与流道连通,同时与所述的上层板内嵌腔室一端连通;另外四个半球形凹槽腔室均不与流道连通,各自相对独立。所述上层板内嵌的腔室另一端连通一小段气压平衡流道,流道出口与外壳一侧面小孔相通。

优选地,所述下层板设有五个腔室,其中四个是半球形凹槽腔室,另外一个是在下层板内嵌的腔室;所述四个半球形凹槽腔室均与流道连通,同时与所述的下层板内嵌腔室一端通过流道连通;所述下层板内嵌腔室另一端与进样流道一端连通,所述进样流道另一端连通外界的进样装置。

所述的上层板的半球形凹槽腔室位置和所述下层板的半球形凹槽腔室位置相互对应;所述的上层板的半球形凹槽腔室槽口向下,所述下层板的半球形凹槽腔室槽口向上,两层板的腔室槽口径大小相同,一一对应可形成完全的球形腔室。

所述的上层板与所述下层板之间可以进行相对滑动。下层板先与上层板连通流道的四个半球形凹槽腔室连通,形成四个球形腔室,并使得上下层板的内嵌腔室连通。随着上层板的滑动,下层板可与上层板的四个相对独立的半球形凹槽腔室连通,形成四个球形腔室。

所述的上层板的四个相对独立的半球形凹槽腔室内预装有用于核酸等温扩增检测的试剂固体干粉,可以是同一样本的不同疾病检测试剂或同一靶向基因不同位点的检测试剂,以此达到多重检测的目的。

外界的进样系统先通过下层板的进样流道通入矿物油至下层板的内嵌腔室,再通过压力系统将腔室中的矿物油驱动至连通的流道中,并排尽下层板内嵌腔室中的矿物油,排至上层板的内嵌腔室中;再将待测样本和提取液通过进样系统通入下层板的内嵌腔室,外界对内嵌腔室进行加热温度控制,将反应温度控制在100℃,反应10分钟,实现核酸的高温一步法提取。滑动上层板,使下层板与上层板的四个相对独立的半球形凹槽腔室连通,形成四个球形腔室。将过程二中反应后的液体驱动至四个球形腔室中,并充满腔室,溶解预封装在上层板半球形凹槽腔室内的核酸等温扩增检测的试剂固体干粉,外界辅助混匀试剂。进样系统再次通入矿物油至下层板的内嵌腔室,并驱动至下层板的流道中。对上层板的四个相对独立的半球形凹槽腔室进行加热温度控制,将反应温度控制在65℃,反应30分钟。反应过程中应荧光检测装置进行反应物的实时检测。反应结束后通过观察荧光检测装置显示的各个腔室的荧光曲线,判断多重检测的结果。

本实用新型的有益效果:

本实用新型采用盒体层式结构,将整个的核酸检测过程集成一体化在封闭的环境,将高温一步法核酸提取,等温扩增,实时荧光检测相结合,极大地缩短了传统核酸检测的时间,并且对设备的成本要求大大降低,有效避免了外界的污染和核酸的交叉污染;本实用新型,盒体加工难度较小,操作简单便携,满足现场检测的需求。

附图说明

图1本实用新型结构外形示意图。

图2本实用新型结构透视示意图。

图3本实用新型上层板结构示意图。

图4本实用新型下层板结构示意图。

图5本实用新型上下层板初始相对位置俯视图(A)和侧视图(B)。

图6本实用新型中下层板核酸扩增检测过程相对位置俯视图(A)和侧视图(B)。

其中:1-盒体,2-外壳,3-上层板,4-下层板,301-上层流道,302-上层板内嵌的腔室,303-上层流道连通凹槽腔室,304-独立腔室,305-平衡流道,401-下层流道,402-下层板内嵌的腔室,403-下层流道连通凹槽腔室,404-进样流道。

具体实施方式

下面结合实施例和附图1-6对本实用新型做更进一步地解释,以令本领域技术人员参照说明书文字能根据以实施。下列实施例仅用于说明本实用新型,但并不用来限定本实用新型的实施范围。

一种核酸一体化多重检测盒体及检测方法,如图1和2所示,盒体1包括一个外壳2,以及外壳2内的两层流道板(上层板3和下层板4)。两层流道板上下叠放,可放入外壳中。所述外壳2为方形,其一个侧面敞开,另一侧面开有一小孔,其他各面均封闭。所述两层流道板通过敞开的侧面可推入外壳中,形成完整的盒体1。所述上层板3和下层板4内各刻有多条液体流道和多个腔室。

如图3所示是所述上层板3的结构示意图,有九个腔室及若干上层流道301。其中一个是在上层板内嵌的腔室302,另外八个是半球形凹槽腔室。八个半球形凹槽腔室的其中四个连通流道和上层板内嵌的腔室302,称作上层流道连通凹槽腔室303,另外四个均不与流道连通,各自相对独立,称作独立腔室304。所述上层板内嵌的腔室302另一端连通一段气压平衡流道305。

如图4所示是所述下层板4的结构示意图,有五个腔室及若干下层流道401。其中一个是在下层板内嵌的腔室402,另外四个是半球形凹槽腔室,均连通流道和下层板内嵌的腔室402,称作下层流道连通凹槽腔室403。所述下层板内嵌的腔室402另一端连通一段进样流道404。

所述的上层板3和下层板4之间可以进行相对滑动,上层板3的流道连通凹槽腔室303和独立腔室304的槽口向下,下层板4的流道连通凹槽腔室403槽口向上,两层板的腔室槽口口径大小相同,一一对应可形成完全的球形腔室。

针对上述核酸一体化多重检测盒体,案例中采用以下使用方法:

所述的上层板3和下层板4叠放在一起放入外壳2之前,上层板3的独立腔室304中均预装用于核酸等温扩增检测的试剂固体干粉,可以是同一样本的不同疾病检测试剂或同一靶向基因不同位点的检测试剂,以此达到多重检测的目的。

核酸一体化多重检测实验前,所述的上层板3和下层板4在外壳2中的初始相对位置如图5所示,上层流道连通凹槽腔室303和下层流道连通凹槽腔室403槽口对应,形成四个球形腔室,并连通各通道。实验开始时,外界的进样系统先通过下层板4的进样流道404通入矿物油至下层板4的内嵌腔室402,再通过压力系统将内嵌腔室402中的矿物油驱动至连通的流道401中,并排空下层板内嵌腔室中的矿物油,排至上层板3的内嵌腔室302和上层流道301中。

再将待测样本和提取液通过进样系统通入下层板4的内嵌腔室402,外界对内嵌腔室402进行加热温度控制,将反应温度控制在100℃,反应10分钟,实现核酸的高温一步法提取。

提取完成后,滑动上层板3,使下层板4流道连通凹槽腔室403槽口与上层板3的四个独立腔室304槽口对应连通,形成四个球形腔室。将提取好的核酸液体从下层板4的内嵌腔室402驱动至四个球形腔室中,并充满腔室,溶解预封装在上层板半球形凹槽腔室内的核酸等温扩增检测的试剂固体干粉,外界辅助混匀试剂。

进样系统再次往下层板4的内嵌腔室402通入矿物油,并驱动至下层板的流道401中,封闭球形腔室,防止试剂高温状态下蒸发。对上层板3的四个独立腔室304进行加热温度控制,将反应温度控制在65℃,反应30分钟。反应过程中应荧光检测装置进行反应物的实时检测。反应结束后通过观察荧光检测装置显示的各个腔室的荧光曲线,判断多重检测的结果。

本实用新型将高温一步法核酸提取,等温扩增,实时荧光检测相结合,极大地缩短了传统核酸检测的时间,并且对设备的成本要求大大降低,整个的核酸检测过程集成一体化在封闭的环境中完成,有效避免了外界的污染和核酸的交叉污染,操作简单便携,十分满足现场检测的需求。

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