一种HPV基因分型芯片全自动加样、杂交与检测方法与流程

本发明涉及体外诊断试剂检测领域，更具体地，涉及一种hpv基因分型芯片全自动加样、杂交与检测方法。

背景技术：

目前国内临床进行人乳头状瘤病毒(humanpapillomavirus，hpv)dna检测的主要方法为实时荧光pcr与杂交捕获法，pcr-膜杂交法采用基因扩增技术及导流杂交原理，通过反向点杂交检测扩增产物与包被有型特异性探针膜杂交结果，再用碱性磷酸酶系统定性检测，从而对21种hpv基因型(6、11、16、18、31、33、35、39、42、43、44、45、51、52、53、56、58、59、66、68和cp8304)进行分型检测分析，对于预防宫颈癌发生具有重要的临床应用价值。

目前对pcr-反向点杂交法的hpv基因分型芯片，通常采用样品提取-pcr放大-恒温杂交-可见光判读的方法，人工介入工作量较大。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可以连续进行的，减轻人工工作量的hpv基因分型芯片全自动加样、杂交与检测方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种hpv基因分型芯片全自动加样、杂交与检测方法，使用检测系统进行检测，所述检测系统包括：pcr产物中转盘、移液装置、生化杂交装置和图像获取装置；

所述pcr产物中转盘包括转盘和转盘圆周方向嵌装的小试管，所述转盘绕轴顺时针或逆时针旋转；

所述移液装置包括绕轴旋转的机架和可竖直方向垂直升降的绕轴旋转的移液针；所述机架的圆周方向上设置有多个敞口容器，所述移液针针头可以伸到敞口容器中；

所述生化杂交装置包括可旋转的转盘，所述转盘的圆周嵌装着大试管，所述转盘可用于加热大试管；

所述图像获取装置包括ccd/cmos成像相机；

所述检测方法包括如下步骤：

步骤1：将hpv基因分型芯片放置在生化杂交装置的大试管内；所述hpv基因分型芯片包括基质和固定在基质上的hpv基因分型特异性检测探针；

将待测样品经提纯处理、pcr特异性扩增后形成待测产物，然后将所述待测产物滴放在pcr产物中转盘上的小试管里保存；

步骤2：使用移液针将小试管内的待测产物转移到生化杂交装置的大试管中；

步骤3：使用移液针逐次从所述敞口容器将杂交反应所需要的反应溶液加入到大试管里，并对大试管按反应要求加热，生化杂交装置旋转搅动大试管内，使得加入大试管的待测产物和反应溶液与基质上的hpv基因分型特异性检测探针完成杂交反应；

杂交反应过程按加液步骤分为基因序列杂交、洗涤、标记物显色和芯片再清洗过程，每个加液过程中所添加的反应溶液(每种反应溶液和蒸馏水分别设置在对应的敞口容器里)需淹没hpv基因分型芯片，并待反应过程或洗涤过程结束后使用移液针抽空大试管内的对应液体。

步骤4：大试管中的杂交反应完成后，使用ccd/cmos成像相机对大试管内的hpv基因分型芯片进行拍摄得到结果图像；

步骤5：对所述结果图像进行数据比对分析判断，得出检测结果。

本发明的有益效果在于：本发明的hpv基因分型芯片全自动加样、杂交与检测方法中，从pcr产物滴入pcr产物中转盘的小试管内，并在生化杂交大转盘的大试管内放置hpv基因分型芯片，同时准备好杂交显色所需要的反应液体，以及移液装置清洗的蒸馏水，本发明检测方法实现快速、方便的吸取和加样，保证检测步骤的连续性，人工介入工作量较小，并提高了检测效率。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中的hpv基因分型芯片全自动加样、杂交与检测方法中的检测系统的结构示意图；

标号说明：

1、pcr产物中转盘；11、小试管；2、移液装置；21、敞口容器；22、移液针；3、生化杂交装置；31、大试管；4、图像获取装置；5、预热器。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。

本发明hpv基因分型芯片全自动加样、杂交与检测方法使用的核酸反向点杂交的杂交工作原理：

利用生物素等标记的引物对目标序列进行扩增，产物和固定在基质(尼龙膜，硝酸纤维素膜)上的特异性探针进行杂交。先将待用的探针分别点到硝酸纤维素膜或尼龙膜上，每个探针一个点，并编上号，再将待测的样本的pcr特异性扩增的产物与之杂交，继而待测样本就会与具有同源序列的探针结合，后经洗涤去除未结合的pcr产物。由于待测样本具有生物素一类的标记物，结合了待测样本的探针点上即带有生物素一类的标记物，再经相应的显色反应便能显出杂交信号，这样一次就可以判断某一基因座位的大部分或全部等位基因。

请参阅图1，本发明提供一种hpv基因分型芯片全自动加样、杂交与检测方法，其使用检测系统进行检测，所述检测系统包括：pcr产物中转盘1、移液装置2、生化杂交装置3和图像获取装置4；

所述pcr产物中转盘1包括转盘和转盘圆周方向嵌装的小试管11，所述转盘绕轴顺时针或逆时针旋转；

所述移液装置2包括绕轴旋转的机架和可竖直方向垂直升降的绕轴旋转的移液针22；所述机架的圆周方向上设置有多个敞口容器21，所述移液针22的针头可以伸到敞口容器中；

所述生化杂交装置3包括可旋转的转盘，所述转盘的圆周嵌装着大试管31，所述转盘可用于加热大试管；

所述图像获取装置包括ccd/cmos成像相机；

所述检测方法包括如下步骤：

步骤1：将hpv基因分型芯片放置在生化杂交装置的大试管内；所述hpv基因分型芯片包括基质和固定在基质上的hpv基因分型特异性检测探针；

将待测样品经提纯处理、pcr特异性扩增后形成待测产物，然后将所述待测产物滴放在pcr产物中转盘上的小试管里保存；

步骤2：使用移液针将小试管内的待测产物转移到生化杂交装置的大试管中；

步骤3：使用移液装置逐次从所述敞口容器将杂交反应所需要的反应溶液加入到大试管里，并对大试管按反应要求加热，生化杂交装置旋转搅动大试管内，使得加入大试管的待测产物和反应溶液与基质上的hpv基因分型特异性检测探针完成杂交反应；

杂交反应过程按加液步骤分为基因序列杂交、洗涤、标记物显色和芯片再清洗过程，每个加液过程中所添加的反应溶液(每种反应溶液和蒸馏水分别设置在对应的敞口容器里)需淹没hpv基因分型芯片，并待反应过程或洗涤过程结束后使用移液针抽空大试管内的对应液体。

步骤4：大试管中的杂交反应完成后，使用ccd/cmos成像相机对大试管内的hpv基因分型芯片进行拍摄得到结果图像；

步骤5：对所述结果图像进行数据比对分析判断，得出检测结果。

优选的，上述的hpv基因分型芯片全自动加样、杂交与检测方法中，所述基质为尼龙膜或硝酸纤维素膜。

优选的，上述的hpv基因分型芯片全自动加样、杂交与检测方法中，所述机架的圆周方向上还设置有预热器23，所述预热器用于预热敞口容器中液体。

优选的，上述的hpv基因分型芯片全自动加样、杂交与检测方法中，多个敞口容器中的一个设有用于移液针清洗的蒸馏水。

由上描述可知，本发明的hpv基因分型芯片全自动加样、杂交与检测方法中，多个的敞口容器中分别设置蒸馏水、杂交试剂以及显色试剂。移液装置可以绕轴旋转，并可以上下垂直升降移液针，以便吸取或释放确定的溶液，此外，移液装置具备自动清洗功能，能够连续加样不同的液体。

本发明有益效果：本发明的hpv基因分型芯片全自动加样、杂交与检测方法中，只要在检测装置上加入膜片和pcr产物，其它杂交、洗涤、显色等系列过程由仪器自动完成，自动、快捷，避免人为因素对杂交过程的影响。杂交过程结束后进行图片扫描后采用分析识别软件进行信号值分析和结果输出。

实施例1

一种hpv基因分型芯片全自动加样、杂交与检测方法的检测系统包括：pcr产物中转盘、移液装置、生化杂交装置和图像获取装置；

pcr产物中转盘可以绕轴顺时针或逆时针旋转，其转盘的圆周内嵌装小试管；

移液装置可以绕轴旋转，并可以上下垂直升降移液针，以便吸取或释放确定的溶液，此外，移液装置具备自动清洗功能，能够连续加样不同的液体；

生化杂交装置也是一个可以顺时针、逆时针旋转的转盘装置，转盘的圆周嵌装着大试管，同时生化杂交大转盘具有升降温度功能；

最后检测系统的图像获取装置具有一个ccd/cmos成像相机，可以透过生化杂交的大转盘侧面开窗位置，对大试管内的hpv基因分型芯片进行摄影，以获取反应后的芯片表面的图像。

一种hpv基因分型芯片全自动加样、杂交与检测方法，包括如下步骤：

1、检测过程中，首先将试条(hpv基因分型芯片)放置在生化杂交转盘的大试管内，再将医院提交的待测样品经提纯处理和pcr放大后所形成的待测产物，滴放在pcr产物中转盘内的小试管里保存；测试开始时候，移液装置先把一定量的小试管内的pcr产物溶液转移到生化杂交系统对应的大试管里。

2、生化杂交系统加热保持在确定的最优反应温度，移液装置按照确定的生化反应过程，逐次加入所需要的反应溶液(每次添加所需的反应溶液，都要淹没hpv基因分型芯片，下次添加反应溶液之前，前面液体要抽走，然后加新的反应液)，同时杂交装置的旋转功能，能够搅动大试管内的杂交溶液，模拟摇晃功能，使得加入大试管的pcr产物、杂交溶液和显色溶液能够按要求与hpv基因分型芯片上的检测探针完成对应的生化杂交反应。

3、生化杂交反应时间到，生化杂交大装盘旋转到检测位，ccd/cmos成像系统透过生化杂交的大转盘侧面开窗位置，对大试管内的hpv基因分型芯片进行摄相，如果此时hpv基因分型芯片的表面未能对准相机，则通过检测位置的步进电机，旋转对应的一个大试管，使得hpv基因分型芯片的表面，对到相机成像位置，完成对hpv基因分型芯片表面的拍照。

4、计算机处理软件对hpv基因分型芯片表面的图像进行判断，得出检测结果。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。