一种核酸检测装置的制作方法

文档序号:36256484发布日期:2023-12-04 12:59阅读:41来源:国知局
一种核酸检测装置的制作方法

本发明属于生物检测,涉及一种核酸检测装置。


背景技术:

1、随着科学技术的发展,病原体、环境微生物、生化指标、肿瘤和器官标志物、毒品等领域的检测技术和设备得到了长足的发展。如应用核酸扩增原理的pcr仪、恒温扩增仪,在病原体、环境微生物检测领域正在逐渐取代传统的涂片或镜检的方法;自动化化学发光平台为生化指标、肿瘤标志物等检测项目提供了灵敏、快速、高通量的解决方案。

2、检测需求的扩大和检测场景丰富,使得poct(point-of-care testing)式的检测成为近年来检测领域发展的主要方向之一。poct检测是指在采样现场即刻进行分析,快速得到检验结果的一种检测形式。如poct核酸检测仪,将核酸提取、扩增、荧光检测等功能全部整合在一台小型化的仪器上,可以在非实验室条件下进行快速、准确的核酸检测。

3、与传统的大型设备或标准实验室相比,poct检测设备为广大基层单位,偏远地区或其他医疗条件不足的场景,提供了现场检测手段。同时,它也为对检测时间较为敏感的检测项目提供了便捷的快速方案。许多poct产品如小型血糖仪,尿糖试纸装置等已经开始走进居家场景,由使用者以自检的形式完成检测。

4、许多情况下,人们希望能够通过自检的方式完成检测;而在一些野外环境或者缺乏专业人员、设备的情况下,人们更是迫切需要一种成本低廉,快速简单,结果准确,不需要专业培训即可使用的检测装置。该装置应具有广泛的场景适应性和使用安全性。

5、但是目前的小型检测装置依然存在着诸多的问题:1.目前小型化检测仪器对于老百姓来说,依然存在成本过高的问题;2.由于核酸检测往往需要进行核酸扩增或荧光信号的采集和分析,需要较为复杂的设备和专业技巧,目前国内居家自检的设备,仍不能实现核酸检测;3.目前的试纸类自检产品虽然满足了一定的要求,但是依然存在加样不精确,难以进行定量和多重检测困难等问题;4.目前自检装置检测灵敏度低;5.目前自检装置检测所需时间较长;6.目前的家庭检测装置缺乏灵活性,存在重复开发和资源浪费的问题。

6、cn113512490a提供了一种自驱动微流控检测装置,通过微流控导流组件实现样品的加样、扩增和检测,但微流控导流过程复杂,且容易受到环境温度、湿度的影响,容易出现检测误差。wo2022/043697a1提供了一种分析生物样品的装置,但其需要通过拉杆、活塞等控制手段选择性地打开不同区域,从而实现样品从一个区域到另一个区域的转移,操作过程繁琐,容易出错,且结构复杂。

7、因此市场需要一种成本低廉,结构简单、快速简便,能够实现加样和检测过程的精确控制,检测灵敏度高、检测时间短、安全可靠、无需经过专业培训即可使用的一次性检测装置。


技术实现思路

1、为弥补已有技术的缺陷,本发明提供了一种核酸检测装置,将加样、核酸提纯、恒温扩增、免疫层析法读取检测结果功能集成在一种装置上,先通过核酸吸附膜吸附核酸,多余样品进入滤纸储存槽,并通过两次旋转的方式完成核酸的扩增和检测,第一次旋转使核酸吸附膜上的核酸转移到扩增反应腔,第二次旋转将扩增反应槽连同扩增产物一起转移到试纸条上进行检测;本发明制备的核酸检测装置简单小巧,通过两次旋转的方式,确保每次的加样或加试剂都能以自由落体方式到达目标区域,无需额外的引流设施,用于核酸检测时成本更低,操作更简便,检测灵敏度高,所需时间短,并可用于人、动物等各类样本的核酸检测。

2、一方面,本发明提供了一种检测装置,其特征在于,包括:

3、用于处理样品的腔体;用于样品反应的腔体,在该腔体中获得样品的反应产物;和用于检测反应产物的检测腔;

4、所述处理样品腔体具有第一位置、第二位置和第三位置;样品反应腔体具有第一位置和第二位置;

5、当处理样品腔体和样品反应腔体位于第一位置时,处理样品腔体、样品反应腔体以及和检测腔互不流体连通。

6、在一些方式中,当处理样品腔体位于第二位置的时候,处理样品腔体与样品反应腔体处于流体连通,而样品反应腔体不与检测腔流体连通。

7、在一些方式中,当处理样品腔体位于第三位置时,样品反应腔体与检测腔处于流体连通。

8、在一些方式中,当处理样品腔体从第一位置移动到第二位置的时候,样品反应腔体处于第一位置;当处理样品腔体从第二位置移动到第三位置的时候,样品反应腔体位于第二位置,或者样品反应腔体从第一位置移动到第二位置。

9、在一些方式中,当样品反应腔体位于第二位置的时候,样品反应腔体与检测腔处于流体连通。

10、在一些方式中,处理样品腔体从第二位置移动到第三位置的同时,样品反应腔体从第一位置移动到第二位置,或者,处理样品腔体与样品反应腔体同时移动,从而带动处理样品腔体从第二位置移动到第三位置,带动样品反应腔体从第一位置移动到第二位置。

11、在一些方式中,所述处理样品的腔体、样品反应的腔体和检测腔由上至下依次设置。

12、在一些方式中,所述处理样品腔体、样品反应腔体通过旋转实现不同位置的转变。

13、在一些方式中,所述旋转包括两次旋转;第一次旋转使处理样品腔体从第一位置移动到第二位置,样品反应腔体和检测腔保持静止;完成第一次旋转后,处理样品腔体与样品反应腔体处于流体连通,而样品反应腔体不与检测腔流体连通。

14、在一些方式中,第一次旋转为处理样品腔体独自旋转,样品反应腔体和检测腔静止不动。

15、在一些方式中,第二次旋转使处理样品腔体从第二位置移动到第三位置,同时,样品反应腔体从第一位置移动到第二位置;完成第二次旋转后,处理样品腔体、样品反应腔体与检测腔处于流体连通。

16、在一些方式中,第二次旋转为处理样品腔体和样品反应腔体共同旋转,检测腔保持静止。

17、在一些方式中,所述处理样品腔体用于从样品中提取核酸物质。

18、在一些方式中,所述样品反应腔体用于核酸物质的扩增从而产生扩增产物。

19、在一些方式中,所述目标待测物为核酸;处理样品腔体用于吸附提纯样品中的核酸;样品反应腔体用于提供核酸扩增试剂,进行核酸扩增反应。

20、在一些方式中,所述检测腔用于检测扩增产物的数量或者是否有扩增产物。

21、在一些方式中,所述样品反应腔体包括用于核酸扩增的试剂,其中,所述试剂以干的状态存在。

22、在一些方式中,所述检测腔包括横向流动试纸条,该横向流动试纸条被用于检测扩增产物的数量或者是否有扩增产物。

23、在一些方式中,本发明提供了一种核酸检测装置,所述处理样品腔体用于吸附样本中的核酸;所述样品反应腔体用于完成核酸扩增反应;所述检测腔用于检测扩增产物中的核酸。

24、在一些方式中,第一次旋转后,处理样品腔体与样品反应腔体连通,将提取的核酸转移至样品反应腔体进行核酸扩增;第二次旋转后,样品反应腔体与检测腔连通,将扩增产物转移至检测腔内的横向流动试纸条上进行检测。

25、在一些方式中,所述处理样品腔体设有进样口,进样口下面连接进样通道,进样通道底部固定有核酸吸附膜,所述核酸吸附膜用于吸附样本中的核酸。

26、在一些方式中,所述样品反应腔体设有反应腔和滤纸储存槽;滤纸储存槽内装有滤纸,用于吸附多余样品;反应腔内装有核酸扩增反应膜或固定有核酸扩增反应干燥试剂;所述检测腔设有加样孔,反应产物从加样孔进入横向流动试纸条后开始检测。

27、进一步地,当处理样品腔体、样品反应腔体和检测腔都不连通时,处理样品腔体的进样口与滤纸储存槽竖直连通;当处理样品腔体和样品反应腔体连通时,处理样品腔体的进样口与样品反应腔体的反应腔竖直连通;当处理样品腔体、样品反应腔体和检测腔都连通时,处理样品腔体的进样口、样品反应腔体的反应腔,以及检测腔的加样孔都竖直连通。

28、本发明通过两次旋转的方式完成核酸的扩增和检测,处理样品腔体先通过核酸吸附膜吸附核酸,第一次旋转使吸附有核酸的核酸吸附膜转移到扩增反应腔上方,并用洗脱液以自由落体方式通过最短距离冲洗核酸吸附膜上的核酸至反应腔内,进行恒温扩增;第二次旋转将反应腔连同扩增产物一起转移到横向流动试纸条上,扩增产物自由落体方式滴入试纸条进行检测,使用时更加方便灵活而且不会出错。

29、因此本发明通过设计两次旋转的方式,确保每次的加样或加试剂都能以自由落体方式到达目标区域,且结构设计紧凑小巧,无需额外的引流设施,就能提升效率,提高检测灵敏度。

30、在一些方式中,处理样品腔体和样品反应腔体外形都为圆柱体型,可以方便手持和旋转。

31、在一些方式中,所述处理样品腔体包括上盖和下盖,上盖上设有进样口,进样口下面连接进样通道,进样通道底部固定有核酸吸附膜,所述核酸吸附膜用于吸附样本中的核酸;下盖包括外壁和底面,底面设有贯通口;所述上盖和下盖固定在一起,贯通口始终对准进样通道。

32、在一些方式中,所述进样口直径为5~10mm,进样口通道为圆柱型,底面直径与进样口一致,高15~25mm,从进样口直接向下延伸,样品从进样口经进样通道到达核酸吸附膜。

33、样品从进样口进入,经一定高度的进样通道加速后,能以更大的力冲击核酸吸附膜,从而促进核酸吸附膜更充分吸附样品中的核酸,提高核酸检测灵敏度。

34、在一些方式中,所述核酸吸附膜为圆形薄膜,可以采用二氧化硅或者聚硅氧烷(硅胶)膜;其直径与进样口直径一致或稍大于进样口直径。核酸吸附膜固定在进样通道底部,并且需完全覆盖进样通道底部出口,样品从进样口进入后,必须全部经过核酸吸附膜,样品中的核酸几乎都被核酸吸附膜吸附。

35、在一些方式中,上盖侧壁外围设有凸块,下盖通过侧壁内设有与凸块相配套的凹槽,上盖和下盖分别通过凸块和凹槽固定在一起,也就是说上盖和下盖的位置是固定的,下盖底面的贯通口始终对准进样通道,要转动只能一起转动,而不能单独转动上盖或下盖。

36、在一些方式中,上盖侧壁直径稍小于下盖侧壁直径,使上盖可以套入下盖侧壁内,并通过在下盖侧壁内设置凸环,使上盖与下盖组合后,上盖上平面正好与下盖侧壁最高段齐平。

37、在初始位置时,也就是尚未旋转前,处理样品腔体上盖的进样通道,下盖的贯通口都位于滤纸储存槽上方,进样通道、贯通口和滤纸储存槽呈一条直线竖直分布。因此初始加样时,样品中的核酸被核酸吸附膜吸附,而剩余的液体透过核酸吸附膜进入滤纸储存槽,被槽内的滤纸吸附。

38、反应腔用于核酸扩增反应,为了使检测过程更加方便灵活,本发明需要在反应腔内提前放置固定干燥的核酸扩增反应试剂,从而避免在检测过程中需要多次从加样口加多种试剂,防止试剂被加样口的核酸吸附膜吸附影响恒温扩增反应,导致检测误差。

39、进一步地,所述处理样品腔体的外壁设有第一旋转卡扣,样品反应腔体的侧壁设有镂空的第一旋转卡槽,当第一次旋转时,第一旋转卡扣从第一旋转卡槽的一端移动到另一端,第一旋转卡扣和第一旋转卡槽数量都为1个以上。

40、在一些方式中,处理样品腔体下盖的侧壁下端直径缩小,使下盖侧壁能够套入样品反应腔体的侧壁内,从而使处理样品腔体和样品反应腔体组合在一起后,外形为规整的圆柱形,外形更美观也更方便旋转。

41、在一些方式中,处理样品腔体下盖的侧壁下端的外围设有凸起的1个以上第一旋转卡扣,如2个第一旋转卡扣,对称分布在外壁下端;样品反应腔体的外壁上部设有1个以上第一旋转卡槽,如2个第一旋转卡槽,对称分布在外壁上部;第一旋转卡槽为外壁上设置的长条形横向镂空槽,当下盖的侧壁下端套入样品反应腔体的侧壁内时,凸起第一旋转卡扣正好位于镂空的第一旋转卡槽内。

42、在一些方式中,第一旋转卡槽的左端和右端都分别设有凸起的限位块。在初始位置时,第一旋转卡扣位于第一旋转卡槽的最左端,并被限位块阻挡固定;完成核酸提取后(加样,并且样品中的核酸被核酸吸附膜吸附后),开始第一次旋转,第一旋转卡扣需克服左端限位块的阻挡,沿第一旋转卡槽向右滑动,直到第一旋转卡扣克服右端限位块进入最右端,并被限位块阻挡固定,无法再继续向右转动,此时进样通道和核酸吸附膜正好转移到扩增反应腔上方,准备进行核酸的冲洗和恒温扩增反应。

43、第一次旋转是通过一只手固定住核酸检测装置,另一只手握在核酸检测装置的上端进行旋转,是处理样品腔体相对于样品反应腔体的旋转。

44、所述核酸吸附膜具有第一位置和第二位置,第一位置为核酸吸附膜位于滤纸储存槽上方,第二位置为核酸吸附膜位于反应腔上方;当第一旋转卡扣位于第一旋转卡槽的一端时,核酸吸附膜位于第一位置,当第一旋转卡扣移动到第一旋转卡槽的另一端时,核酸吸附膜位于第二位置。

45、核酸吸附膜处于第一位置时,核酸检测装置位于初始位置,可以开始加样;完成一次旋转后,核酸吸附膜处于第二位置,此时进样通道、贯通口和反应腔呈一条直线竖直分布,可以开始加洗脱液并开始核酸恒温扩增反应。

46、可以理解的是,核酸吸附膜的第一位置和第二位置是相对于样品反应腔体而言的,当进行第二次旋转时,核酸吸附膜和样品反应腔体一起移动,因此核酸吸附膜相对于样品反应腔体的位置没有变化,但相对于检测腔来说,核酸吸附膜还具有第三位置,因为第二次旋转后,核酸吸附膜和反应腔共同转移到了横向流动试纸条的加样孔上方。

47、在一些方式中,所述检测腔包括试纸条上盖和试纸条下盖,横向流动试纸条置固定于试纸条上盖和试纸条下盖中,用于检测扩增产物中的核酸。

48、试纸条上盖设有加样孔和检测结果观察窗,加样孔对准试纸条的加样检测位置,检测结果观察窗对准试纸条的检测结果读取窗口,用于读取检测结果。

49、进一步地,所述检测腔侧壁设有镂空的第二旋转卡槽;样品反应腔体的外壁设有第二旋转卡扣,当第二次旋转时,第二旋转卡扣从第二旋转卡槽的一端移动到另一端,第二旋转卡扣和第二旋转卡槽数量都为1个以上。

50、在一些方式中,所述试纸条上盖设有圆柱型槽,槽壁上设有第二旋转卡槽;样品反应腔体外壁的下部设有第二旋转卡扣,当样品反应腔体相对于检测腔旋转时,第二旋转卡扣从第二旋转卡槽的一端移动到另一端。

51、在一些方式中,样品反应腔体外壁的下部直径缩小,使样品反应腔体外壁的下部能够套入试纸条上盖的圆柱型槽内,从而使样品反应腔体和检测腔组合在一起后,从处理样品腔体到样品反应腔体,再到圆柱型槽,一起构成规整的圆柱形。

52、在一些方式中,样品反应腔体外壁的下部设有凸起的1个以上第二旋转卡扣,如2个第二旋转卡扣,对称分布在外壁下端;圆柱型槽的槽壁的上部设有1个以上第二旋转卡槽,如2个第二旋转卡槽,对称分布在槽壁;第二旋转卡槽为槽壁上设置的长条形横向镂空槽,当样品反应腔体外壁的下部套入圆柱型槽时,凸起第二旋转卡扣正好位于镂空的第二旋转卡槽内。

53、在一些方式中,第二旋转卡槽的左端和右端都分别设有凸起的限位块。在第一次旋转过程中,第二旋转卡扣和第二旋转卡槽的位置始终保持不变,第二旋转卡扣位于第二旋转卡槽的最左端,并被左端的限位块阻挡固定;完成核酸扩增反应后,开始第二次旋转,第二旋转卡扣需克服左端限位块的阻挡,沿第二旋转卡槽向右滑动,直到第二旋转卡扣克服右端限位块进入最右端,并被限位块阻挡固定,此时核酸吸附膜和反应腔共同转移到了检测试剂条的加样孔上方。

54、第二次旋转是通过一只手固定住核酸检测装置,另一只手握在核酸检测装置的中部或上部进行旋转,是样品反应腔体相对于检测腔的旋转。

55、在一些方式中,当样品反应腔体相对于检测腔旋转时,处理样品腔体随着样品反应腔体一起旋转,且核酸吸附膜一直位于反应腔上方。

56、进一步地,所述第一旋转卡扣、第一旋转卡槽、第二旋转卡扣、第二旋转卡槽的数量都为2个,并对称分布。

57、进一步地,所述反应腔为圆柱腔体,上下贯通;圆柱腔体的下端外围设有垫圈,当反应腔在圆柱型槽的底面上旋转滑动时,反应腔内的液体在垫圈保护下不会漏出至反应腔外;所述圆柱型槽的底面设有加样孔,当反应腔旋转至加样孔上方时,扩增产物由加样孔以自由落体方式滴入试纸条进行核酸检测。

58、反应腔为上下贯通的圆柱体型,没有上底面也没有下底面。没有上底面是便于从上方的核酸吸附膜中直接将样品冲洗至反应腔内;没有下底面是为了方便将反应腔内的扩增反应产物移动至核酸检测装置内部底板的加样孔上,此时反应腔内的液体由于没有底板支撑可顺利滴入核酸检测试剂条上。

59、反应腔没有下底面,但是反应腔置于试纸条下盖上,并且反应腔下端外围设有垫圈,使反应腔内的液体不会从反应腔侧壁和试纸条下盖表面的缝隙中漏出,并且在完成扩增反应进行第二次旋转时,反应腔将会在试纸条下盖表面滑动,有了垫圈的保护,即使滑动也不会使反应液漏出至反应腔外。

60、在一些方式中,反应腔下端外围设有垫圈槽,用于固定垫圈位置。

61、进一步地,反应腔的内壁上设有一层引流槽;所述引流槽由内壁上设置的多根梯形柱等距离排列构成;相邻两根梯形柱之间构成一条引流渠。

62、由于用于核酸扩增的样品非常微量,如何保证样品全部导流至反应腔是保证核酸检测灵敏度的非常关键的一步。通过在反应腔内壁四周全部设置引流槽,能最大程度地将待测样品引流至反应腔内,避免遗漏。

63、在一些方式中,梯形柱由反应腔上端直达下端。

64、梯形柱由反应腔上端直达下端,可以把样品从反应腔上端一直引流至下端,这主要是因为反应腔下端摆放有核酸扩增反应的固定化反应膜或干燥试剂,只有把样品从反应腔上端一直引流至下端,才能保证样品充分与固定化反应膜或干燥试剂接触,从而提高扩增反应效率。

65、在一些方式中,所述梯形柱的上端设有向上收窄的梯台;所述引流渠的宽度为0.1~0.5mm。

66、梯形柱的上端向上收窄的梯台可以与上方的核酸吸附膜接触,从而帮助吸收来自上方的样品进入引流渠,充分引流。

67、在一些方式中,向上收窄的梯台高0.2mm。

68、每根梯形柱之间形成的引流渠宽度一致,引流渠宽度越窄,引流效果越好,但是引流渠过窄会使制造过程难度升级,因此需选择合适的引流渠宽度。

69、在一些方式中,所述梯形柱的数量为13根,所述引流渠的数量为13条,沿着反应腔内壁均匀排布。

70、在一些方式中,所述引流渠的宽度为0.5mm。

71、在一些方式中,所述梯形柱底宽0.9mm,由反应腔内壁向外凸出距离为1.25mm,高3.7mm。

72、引流渠宽度的设置和引流渠的数量(引流渠的数量决定了梯形柱的数量和排布,从而决定了梯形柱底宽),决定了能否最大程度地提高引流效果。本发明提供的反应腔的圆柱体横截面直径为6mm,经大量研究证明,当引流渠的宽度为0.5mm,梯形柱底宽0.9mm,由反应腔内壁向外凸出距离为1.25mm时,能达到更好的引流效果。

73、进一步地,所述检测腔底部设有加热孔,所述加热孔用于为样品反应腔体进行核酸扩增反应提供热源。

74、在一些方式中,所述加热孔位于试纸条下盖上,加热孔的位置正对着反应腔下方,用于为核酸扩增反应提供热源。

75、在一些方式中,核酸恒温扩增反应的热源,可以采用设置加热孔,该加热孔与恒温加热设备相配套,恒温加热设备通过加热孔,为反应腔提供热源,从而进行恒温扩增反应。

76、在一些方式中,核酸恒温扩增反应的热源也可以直接设置在核酸检测装置内部,这样就无需另外提供恒温加热设备。

77、可以理解的是,所述反应腔具有第一位置和第二位置,所述第一位置为反应腔位于加热孔上方,第二位置为反应腔位于加样孔上方;当第二旋转卡扣位于第二旋转卡槽的一端时,反应腔位于第一位置,当第二旋转卡扣移动到第二旋转卡槽的另一端时,反应腔位于第二位置。

78、从核酸检测装置位于初始位置时开始,一直到完成第一次旋转后,反应腔一直处于第一位置没有改变,因为第一次旋转只是处理样品腔体的旋转,样品反应腔体未曾移动。

79、当进行第二次旋转时,核酸吸附膜和样品反应腔体一起旋转,使反应腔从加热孔上方转到了加样孔上方,从而进行加样检测。

80、进一步地,所述核酸扩增反应膜包括第一反应膜和第二反应膜;第一反应膜平铺在反应腔下端,第二反应膜与第一反应膜水平摆放,或第二反应膜竖直摆放在第一反应膜上方,或第二反应膜与第一反应膜竖直摆放。

81、在一些方式中,所述第一反应膜为核酸扩增反应所需的重组酶试剂的固定化反应膜;所述第二反应膜为核酸扩增反应所需的peg缓冲液试剂的固定化反应膜;研究证明,重组酶试剂和peg缓冲液试剂在扩增反应前必须分开放置,否则在扩增反应中重组酶容易被peg包裹,从而影响扩增反应效率,因此需要设置两层固定化试剂反应膜。

82、进一步地,所述第一反应膜平铺在反应腔下端,第二反应膜位于反应腔的圆柱体中心位置,竖直摆放在第一反应膜上方。

83、实验证明,两层反应膜的摆放位置也会影响样品的引流效果,当第二反应膜竖直摆放在第一反应膜上方,且位于中间位置时,能够帮助提高引流效果,从而提高扩增反应效率,提高核酸检测灵敏度。

84、进一步地,反应腔内固定有两种核酸扩增反应干燥试剂,分别为第一干燥试剂和第二干燥试剂;所述第一干燥试剂和第二干燥试剂由反应腔底面设有的隔条隔开。

85、所述第一干燥试剂为核酸扩增反应所需的重组酶试剂;所述第二干燥试剂为核酸扩增反应所需的peg缓冲液试剂;先分别装在隔条的两侧,烘干或冻干成干燥试剂;检测时,通过加入洗脱剂使两种试剂复溶后混合开始核酸扩增反应,因此隔条也不能过高,导致复溶后难以混合。

86、另一方面,本发明提供了一种核酸检测系统,所述系统包括核酸检测装置和试剂,所述试剂包括裂解液、洗脱液和核酸扩增反应试剂;所述核酸扩增反应试剂为干燥固定化后的试剂,包括第一固定化试剂和第二固定化试剂,第一固定化试剂中含有酶,第二固定化试剂中含有peg。

87、核酸扩增反应试剂中至少需含有重组酶、引物探针组合、dntp、atp、二硫苏糖醇、peg和mg2+等,其中peg是用于提供反应环境,mg2+为恒温扩增反应的引发剂。

88、为了使检测过程更加方便灵活,本发明在核酸检测装置内提前放置固定干燥的核酸扩增反应试剂,从而避免在检测过程中需要多次从加样口加多种试剂,防止试剂被加样口的核酸吸附膜吸附影响恒温扩增反应,导致检测误差。

89、由于核酸扩增反应试剂包含的成分较复杂,提取固定干燥处理后,还需要考虑该固定化试剂能否在反应腔中长期保存,经复溶后对核酸扩增反应会不会有影响。为达到良好的扩增效果,在核酸扩增反应试剂中需添加peg,peg分子量优选20000-40000,本发明经大量研究证明,核酸扩增反应试剂中的peg和其他试剂,如重组酶等,必须分开进行干燥固定,否则会严重影响核酸的恒温扩增反应,从而影响检测灵敏度,其原因可能是peg在干燥过程中会收缩包裹住酶,后期复溶后也难以恢复酶活性,从而使核酸恒温扩增反应无法正常进行。

90、进一步地,所述第一固定化试剂中还含有引物探针、单链结合蛋白、蛋白辅助因子,dntp。

91、在一些方式中,第二固定化试剂中还可以含有醋酸镁。

92、引物探针可以与酶共同干燥固化,但不能与peg在一起干燥,其原因可能是peg也会影响引物探针的浓度。

93、进一步地,所述核酸检测装置包括由上之下依次设置的处理样品腔体、样品反应腔体和检测腔;处理样品腔体用于吸附样本中的核酸;样品反应腔体用于完成核酸扩增反应;检测腔用于检测扩增产物中的核酸。

94、进一步地,所述样品反应腔体包括用于进行核酸扩增反应的反应腔;核酸扩增反应试剂预先置于样品反应腔体的反应腔内。

95、进一步地,所述核酸扩增反应试剂为固定化反应膜或干燥试剂。

96、本发明所述固定化反应膜,采用硅胶、玻璃微纤维滤纸滤膜等材质的膜,膜厚度约1mm,形状为圆形或其他任意形状,优选为直径6mm的圆形膜,核酸扩增反应试剂可以通过烘干、冻干等方式固定在膜上,烘干时温度不能超过50℃。

97、进一步地,当核酸扩增反应试剂为固定化反应膜时,所述固定化反应膜包括第一反应膜和第二反应膜,第一反应膜上含有第一固定化试剂,第二反应膜上含有第二固定化试剂;当核酸扩增反应试剂为干燥试剂时,所述干燥试剂包括第一干燥试剂和第二干燥试剂,第一干燥试剂含有第一固定化试剂,第二干燥试剂含有第二固定化试剂;当核酸扩增反应试剂为干燥试剂时,反应腔底部需设置隔条,所述第一干燥试剂和第二干燥试剂通过隔条隔开。

98、在一些方式中,所述干燥试剂可以通过烘干、冻干制备,烘干时温度不能超过50℃。

99、在一些方式中,反应腔底部的隔条可以采用如同鸳鸯火锅中间的隔断片的形式,只要能起到分隔两种试剂的效果即可,两种试剂可以先分别加入反应腔中隔条的两边,然后进行冻干或烘干,即可制得预选装有核酸扩增反应试剂的核酸检测装置。

100、在一些方式中,反应腔底部的隔条高度不能过高,一般为2mm,只需能预先分隔两种试剂即可,待复溶后进行等温扩增时,两种试剂依然需要混合在一起进行反应,防止因隔条过高导致难以混合的情况。

101、进一步地,所述裂解液包括三羟甲基氨基甲烷(tris)、乙二胺四乙酸、异硫氰酸胍和曲拉通100。

102、经裂解液裂解后的核酸样品被核酸吸附膜吸附后,虽然多余样品进入了滤纸储存槽,但仍有裂解液会残留在核酸吸附膜上,随后被洗脱液一起冲洗至反应腔内进行核酸恒温扩增反应。因此裂解液中的成分不能对核酸恒温扩增反应产生影响,也不能对核酸检测过程产生影响,否则将影响核酸的检测灵敏度,导致漏检或错检。

103、采用本发明提供的裂解液,不会对核酸扩增反应产生不利影响,因此经核酸吸附膜吸附样品中的核酸后,都无需添加清洗剂冲洗,即可用洗脱液洗脱目标核酸并进入恒温扩增反应,特别适用于本发明提供的核酸检测装置。

104、进一步地,所述处理样品腔体包括核酸吸附膜,所述核酸吸附膜为二氧化硅gf/c膜或者硅胶膜。

105、进一步地,所述洗脱液包括醋酸镁、乙二胺四乙酸和三羟甲基氨基甲烷(tris)。

106、洗脱液从加样口加入后,能将核酸吸附膜吸附的核酸洗脱至反应腔中进行等温扩增反应。

107、mg2+为恒温扩增反应的引发剂,可以添加至洗脱核酸的洗脱液中,随着洗脱液从核酸吸附膜上洗脱核酸时一同加入至反应腔中,不会对核酸洗脱效果产生影响,也能顺利启动核酸恒温扩增反应。

108、采用本发明提供的洗脱液能高效洗脱核酸至反应腔,并启动核酸恒温扩增反应,并能有效提高核酸检测灵敏度。

109、进一步地,所述处理样品腔体设有进样口,进样口不设盖子;所述裂解液或洗脱液置于试剂瓶中,试剂瓶口与进样口可密封配合。

110、本发明提供的核酸检测装置的进样口无需设置盖子,即使有灰尘进入也能被核酸吸附膜拦截。

111、核酸恒温扩增后,因待测核酸含量大幅上升,存在生物污染的风险,因此采用试剂瓶添加洗脱液时,试剂瓶的瓶口可直接与进样口旋紧,起到密封防污染的效果。

112、再一方面,本发明提供了一种采用核酸检测系统进行核酸检测的方法,包括以下步骤:

113、(1)样品中添加裂解液完成样品裂解;

114、(2)从加样口加入裂解后的样品;

115、(3)完成第一次旋转;

116、(4)从加样口加入洗脱液;

117、(5)启动恒温加热装置,进行核酸扩增;

118、(6)完成第二次旋转;

119、(5)从试剂条上盖的观察窗读取检测结果。

120、本发明提供的核酸检测系统具有简单,方便,集成等等特点,降低了常规核酸检测对实验室,设备和人员技能的要求,使其可用于现场,小诊所和宠物店等场所。

121、在一些方式中,本发明提供的核酸检测系统可用于病原体的核酸检测。

122、在一些方式中,本发明提供的核酸检测系统可用于宠物病原体(如猫疱疹病毒)、大牲畜病原体、植物病原体或食品病原体的核酸检测。

123、本发明的有益效果为:

124、1.改进核酸检测装置的结构,通过两次旋转的方式即可完成核酸检测,而且能确保每次的加样或加试剂都能以自由落体方式到达目标区域,无需额外的引流设施,就能提升效率,提高检测灵敏度;

125、2.通过设置一定高度的进样通道,样品从进样口进入,经一定高度的进样通道加速后,能以更大的力冲击核酸吸附膜,从而促进核酸吸附膜更充分吸附样品中的核酸,提高核酸检测灵敏度;

126、3.通过在反应腔设置引流槽,筛选合适的引流渠宽度和引流渠的数量,提高核酸扩增反应效率;

127、4.通过设计第一反应膜和第二反应膜的摆放方式,进一步提高引流效果,提高核酸扩增反应效率;

128、5.简单小巧,成本低,操作简便;

129、6.检测灵敏度高;

130、7.检测时间快;

131、8.可用于人、动物等,应用范围广。

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