一种纸基核酸提取、扩增与检测一体化的检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于生物试纸检测技术领域，具体涉及一种纸基核酸提取、扩增与检测一体化的检测系统。
【背景技术】
[0002]核酸检测是分子生物学的研究热点，已广泛用于临床疾病诊断和流行性细菌或病毒检测等领域。随着微流体技术的蓬勃发展，小型化、低成本、便捷化的检测方法，如核酸试纸检测法日渐受到重视。因原样品(血液、唾液、尿液等)成分复杂，核酸浓度偏低，核酸提取及扩增步骤在试纸检测前是有必要的。常规核酸提取及扩增需要昂贵的设备且耗时耗力。相比而言，纸基核酸提取、扩增及试纸检测具有成本低、设计简单、易于使用及携带方便等优点。目前的纸基核酸检测研究，包括使在纸上实现Human ImmunodeficiencyVirus (HIV) n Chlamydia trachomatis及Influenza A检测，但是纸基提取、扩增与试纸检测分步进行，没有实现三者的一体化集成，使得整体操作步骤复杂，无法进行高效、快速的检测。
[0003]随着生物技术的发展，低成本、小型化、便携式一体化集成检测法日渐受人们的重视。近日，有相关研究报导，在“造纸机”上实现了核酸提取、扩增与检测一体化集成。然而，核酸扩增需使用外接电源或大功率的大型加热器加热，步骤繁多，还需要外界紫外光采集检测信号，无法达到高效的现场检测。
【实用新型内容】
[0004]为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种纸基核酸提取、扩增与检测一体化的检测系统，该检测系统设计精致，温度可控，操作简单，能够有效简化核酸提取、扩增和检测的操作步骤，达到高效、快速检测的目的。
[0005]本实用新型是通过以下技术方案来实现:
[0006]本实用新型公开了一种纸基核酸提取、扩增与检测一体化的检测系统，由检测箱体和检测试纸条组成；
[0007]所述检测箱体内部设有加热控温设备，在检测箱体顶部开设腔体，腔体内设有加热腔和检测腔，加热腔的深度大于检测腔；在检测腔上方设有盖板；
[0008]所述检测试纸条为侧向流试纸条，包括检测结合垫、层析膜、吸收垫及支撑垫，检测结合垫设置在层析膜的一端，吸收垫设置在层析膜的另一端；在层析膜上设有检测区和对照区；支撑垫设置在层析膜下方，且支撑垫的长度大于层析膜的长度；
[0009]所述支撑垫为四层，顶层支撑垫紧贴于层析膜下方；第二层支撑垫的前端处设有扩增结合垫，且在该扩增结合垫上涂覆显色纳米金颗粒层，形成扩增区；第三层支撑垫上设有FTA卡；底层支撑垫的前端处设有底层吸收垫；
[0010]所述检测系统还包括用于遮挡扩增结合垫和FTA卡的胶纸。
[0011]所述检测箱体的体积小于7cmX 12cmX 11cm。
[0012]加热腔为长方体，体积小于5mmX lOmmX 25mm ;检测腔为圆柱体，直径小于5mm，深度小于10_。
[0013]所述加热腔由铝合金制成，加热腔外部包覆隔热材料层。
[0014]加热腔内的控温范围为环温+5°C?100°C，控温精度达±0.1°C。
[0015]所述检测腔由聚甲醛制成，检测腔上方的盖板由塑料制成。
[0016]检测箱体的顶部设有温度调节触控显示屏，检测箱体的内部设有可充电锂离子电池。
[0017]层析膜由硝酸纤维素膜制成，用于固定待检物与对照物；
[0018]吸收垫由纤维素膜制成，用于为试纸条内液体流动提供毛细驱动力；
[0019]检测结合垫和扩增结合垫由玻璃纤维膜或聚酯纤维膜制成，用于承载显色纳米金颗粒；
[0020]支撑垫由聚氯乙烯膜制成，用作支持检测结合垫、层析膜及吸收垫的基板。
[0021]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果:
[0022]本实用新型公开的纸基核酸提取、扩增与检测一体化的检测系统，由检测箱体和检测试纸条组成，检测箱体内部设有加热控温设备，箱体顶部开设测试腔，测试腔包括一个加热腔和一个常温的检测腔。本系统的检测试纸条为侧向流试纸条，较现有的试纸条，设计了额外的三层支撑垫，能够在纸基上实现核酸提取、恒温扩增及检测。将本实用新型的试纸条先放置在室温进行核酸提取，加热腔内进行核酸扩增，待扩增完成后再转移到检测腔内进行核酸检测，非常便捷的完成一体化操作，同时本系统可以根据不同的扩增温度进行温度的调节和控制，操作简单，使用方便。本实用新型公开的系统能够对任意食品、环境及临床样本进行核酸提取、任何一种核酸扩增及检测一体化操作，尤其是在纸基上实现核酸扩增(LAMP)及其检测一体化集成，纸基LAMP核酸扩增适宜的温度范围为65°C，过程仅需45分钟。总提取、扩增及检测时间大约1小时。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型检测装置的结构示意图；
[0024]图2为本实用新型检测装置的结构俯视图；
[0025]图3为本实用新型的试纸条的结构示意图；
[0026]其中，1为箱体；2为腔体；3为加热腔；4为检测腔；5为温度调节触控显示屏；6为检测结合垫；7为层析膜；8为吸收垫；9为支持垫；10为扩增结合垫；11为检测区；12为对照区；13为FTA卡；14为底层吸收垫；15为胶纸。
【具体实施方式】
[0027]下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
[0028]参见图1和2，本实用新型公开的一种纸基核酸提取、扩增与检测一体化的检测系统，该系统为便携一体式结构，包括内部设有加热控温设备的检测箱体1，在检测箱体1顶部开设腔体2，腔体2内设有加热腔3和检测腔4，加热腔3的深度大于检测腔4 ;在检测腔4上方设有盖板。在检测箱体1顶部设有温度调节触控显示屏5，能够实现实测温度与设定温度的双数码显示。
[0029]优选地，检测装置体积不超过7cmX 12cmX 11cm。腔体2内的加热腔3是个长方体，体积不超过5_X lOmmX 25mm0检测腔4是个圆柱体或其它截面形状，直径不超5_，深度不超过10_，检测腔体不加热，为常温环境。检测腔4是由耐腐蚀的聚甲醛构成，其顶部设有塑料上盖。
[0030]加热腔3由导热性能良好耐腐蚀的金属材料构成，如铝合金等。其底面由电加热膜加热，外部有隔热材料保温，以减小腔体内的温度波动。加热腔3的内控温范围为环温+5°C?100°C，控温精度可达最高±0.1°C。
[0031]纸基LAMP核酸扩增适宜的温度范围为65°C，过程45分钟，后95°C加热30秒，以让核酸变性。
[0032]加热腔3用以纸基等温核酸扩增，如LAMP、RPA、NASBA、SDA或HDA等。核酸扩增前，将扩增试剂、目标核酸及引物滴加在试纸的结合垫上，然后将试纸条放置在加热腔内。
[0033]所述检测系统的检测箱体1内置可充电锂离子电池，可通过外接充电器充电。充电电源为交流电:电压AC220V±10% ;频率:50Hz ;最大功率为50W。
[0034]控温以全自动智能PID单向功率控温方式，温度连续可调。在无需外接电源的情况下工作有效时间可维持大约24小时。
[0035]参见图3，本实用新型所述的测试纸为侧向流试纸条，与已公开的专