一种集成封闭式微流核酸检测装置的制作方法

本实用新型涉及分子生物学诊断技术领域，特别涉及一种集成封闭式微流核酸检测装置。

背景技术：

核酸检测在许多生化分析领域如临床医学、法医鉴定、遗传检验等都有着十分重大的作用，已经广泛应用于生物医药等领域中。现在各个领域中所使用的核酸检测手段仍旧是传统的方法，即首先人工手动提取样本中的核酸，然后在商用PCR仪上对提取纯化好的核酸进行扩增或同时检测(实时荧光PCR)，或者PCR结束后通过凝胶电泳检测扩增产物。整个的检测过程操作比较繁琐，分散，易产生交叉污染。因此若将核酸检测集成式封闭式实现，可大大减少交叉污染风险，提高检测的准确性和安全性。

近年来微流控技术的快速发展为核酸检测技术提供了便利，微流控技术可将常规操作过程微型化和规模化。但大部分微流体芯片装置中集成了许多的微阀，微泵等微小元件控制液体的流动，其加工精小、复杂，外围的控制系统也过于复杂，这使得每次检测的成本过高，不适用于大量的实验研究。

本实用新型针对以上现状，设计一种集成封闭式微流核酸检测装置，避免了样本在提取及扩增过程中的污染，有效的提高了核酸检测的便利性与准确性。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种集成封闭式微流核酸检测装置，实验员只需将待检样本加入到装置中的相应位置，然后仅对本装置按实验流程操作即可得到实现核酸检测。

本实用新型的技术方案是：一种集成封闭式微流核酸检测装置，主要包括一块基底板，基底板上设有多段流道，和预封装有试剂的腔室。

所述的基底板上的腔室内包含了核酸检测所需的所有试剂，核酸提取部分的裂解液，磁性纳米颗粒，结合液，多种清洗液，洗脱液，扩增检测反应液等。基底板上的核心腔室是混合反应腔室，其他的腔室分布在混合物反应腔室周围，每个腔室和混合反应腔室之间都有流道连通。进行核酸检测时，只需外部通过一个简单的缺口环状工具切换腔室内液体流入混合反应腔室的顺序。基底板上的腔室具有弹性，可通过按压腔室使得腔室内的液体流出，无需在基底板上集成多个阀泵来控制液体的流动。由于各腔室的分布特点，使得多个腔室核酸检测前是试剂存放腔室，反应过程中也可以作为废液腔室，减少了基底板上腔室的个数，使得整个装置更加小巧。

所述的腔室中的扩增检测腔室设有多个，可用于核酸的多重检测。

所述基底板上设有一加样孔，待检测样本通过加样孔流入流道，样本通过流道流入裂解液反应腔室。所述加样孔在注入样本后可外部密封，防止液体从加样孔溢出。

所述的基底板上还设有条形码，进行核酸检测前进行条形码扫描，可以在相应的控制软件上自动设置实验所需的参数，如温度，时间等。

所述的基底板的材料可以是聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、或是其它聚合物材料。

进行核酸检测时，先将样本通过所述加样孔加入到装置中，然后按照实验的流程，用缺口环状工具选通所需的腔室，按压腔室，使腔室内的液体通过流道流入混合反应腔室进行反应，，反应液的混匀可通过间隔按压混合反应腔室和选通腔室多次，反应时可对混合反应腔室进行磁分离，加热等操作。在混合反应腔室内完成核酸的洗脱后，选通扩增检测腔室，将提取纯化好的核酸按压入多个扩增检测腔室进行核酸的扩增检测，实时查看检测结果。本发明使得核酸检测的的设备大大简化，降低了检测的成本，使核酸检测更加即时、便捷、高效、准确。

附图说明

图1本发明整体俯视图；

图2本发明整体侧视图；

图3核酸裂解示意图；

图4核酸与磁珠结合过程示意图；

图5核酸洗脱后进行核酸扩增检测示意图；

其中：1-基底板，2-加样孔，3-流道，4-裂解液腔室，5-磁性纳米颗粒腔室，6-结合液腔室，7-清洗液I腔室，8-清洗液II腔室，9-清洗液III腔室，10-混合反应腔室，11-洗脱液腔室，12-扩增检测腔室，13-条形码区域，14-缺口环状工具，15-磁性纳米颗粒。

具体实施方式

下面结合实施例和附图1-5对本实用新型做更进一步地解释。本实施例采用通过介绍具体基于磁珠法的核酸检测过程说明本实用新型。此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。

本实用新型涉及一种集成封闭式微流核酸检测装置，如图1所示是本装置的整体俯视图，本实用新型主要由一基底板1，加样孔2以及一些流道3，多个腔室和条形码13组成，装置实验前先预封装实验所需的所有试剂，装置整体侧视图如图2所示。

核酸检测实验开始前，先扫描条形码13，配套软件上设置对应的参数，如样本类型，温度，时间等。然后使用环状缺口工具14按压以混合反应腔室10为中心的周围，缺口方向向着裂解液腔室4，因此只有裂解液腔室4和混合反应腔室10的流道连通，其他的流道均被阻断，然后将样本通过加样孔2注入流道3然后进入裂解液腔室4，按压裂解液腔室4使其中的液体进入混合反应腔室10进行裂解反应，如图3所示。裂解完成后，松开环状缺口工具14，将其缺口方向转至向着磁性纳米颗粒腔室5后再按压紧，此时磁性纳米颗粒腔室5和混合反应腔室10的流道连通，再按压磁性纳米颗粒腔室5，将磁性纳米颗粒15进入混合反应腔室10，如图4所示。松开环状缺口工具14，将其缺口方向转至向着结合液腔室6后再按压紧，把结合液按压至混合反应腔室10，间歇按压结合液腔室6和混合反应腔室10使腔室内的液体充分混匀，磁性纳米颗粒15充分吸附核酸。磁性纳米颗粒15和核酸结合完成后，外部施加磁铁对混合反应腔室10进行磁分离，然后将混合反应腔室10中的清液废液分别按压回空的腔室中。将其缺口方向转至向着清洗液I腔室7后再按压紧，把清洗液I按压至混合反应腔室10中，混合反应液，清洗充分后重复磁分离操作。重复第一次清洗的操作，依次选通清洗液II腔室和清洗液III腔室对混合反应腔室10中的磁性纳米颗粒15进行清洗。三次清洗完成后选通洗脱液腔室11，将洗脱液按压入混合反应腔室10，对其外部加热至65℃十分钟，然后进行磁分离操作，核酸的提取纯化完成。再选通扩增检测腔室12，如图5所示，将核酸样本按压入扩增检测腔室12，进行实时荧光扩增检测，实时观察检测结果。

按照上述的操作流程，本实用新型可以实现便捷，安全高效，低成本的核酸检测。