一种便携式实时荧光等温核酸检测系统的制作方法

本技术属于生物检测，尤其涉及一种便携式实时荧光等温核酸检测系统。

背景技术：

1、近年来，随着分子生物学技术的迅速发展，基于核酸检测的诊断方法已大量建立并广泛应用于疾病检测中。目前对核酸进行体外检测的方式主要有聚合酶链式反应(pcr)和等温核酸扩增技术。目前常见的等温核酸扩增技术主要有lamp环介导等温扩增技术、rpa重组酶聚合酶扩增技术、rca滚环扩增技术、cpa交叉引物扩增技术、sda链置换扩增技术和hda解旋酶依赖性扩增技术等。

2、与pcr相比，等温核酸扩增技术始终维持在同一个温度即可，无需升降温控制，对于温度模块的要求低，更容易实现检测系统的小型化与快速检测，也更有助于降低设备的开发成本，但在实际检测中，仍存在以下问题：(1)在核酸样品比较分散、样本量较少的情况下，由于核酸样品的到达时间不同，要么需要分批次对核酸样品进行检测，要么需要凑齐一定数量后才能够对核酸样品进行集中检测，十分影响检测系统对核酸样品的检测效率，增加送样者的等待时间，即目前的检测系统无法满足对核酸样品实时、随来随检的检测需求；(2)目前的检测系统的检测通量较低，并且不是灵活可扩展的，不能便捷的根据需求增加或减少检测模块的数量；(3)整个检测系统的光路系统集成化、稳定性和便携性有待于进一步提高。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种便携式实时荧光等温核酸检测系统，以解决上述技术问题。

2、本实用新型提供的技术方案为：一种便携式实时荧光等温核酸检测系统，包括供电模块、检测模块和控制模块；

3、供电模块用于对检测模块供电；

4、检测模块用于放置核酸试剂管并对核酸样品进行检测，检测后将荧光强度数据传输给控制模块进行分析；检测模块的数量≥1；

5、控制模块用于控制各个检测模块有序工作；

6、检测模块包括加热基座、加热单元、至少一组光源单元和包围结构：

7、加热基座为顶面中心具有通孔一或凹槽一的导热块，通孔一或凹槽一用于适配性容纳核酸试剂管，加热基座的多个侧面对应核酸试剂管下部的位置设置有多个孔洞，多个孔洞分别与通孔一或凹槽一连通；

8、加热单元紧贴通孔一贯穿的底面或凹槽一相对的底面设置，或者从通孔一贯穿的底面插入设置，用于对核酸试剂管进行加热；

9、至少一组光源单元用于发射激发光，至少一组光探测单元和或光谱探测单元用于采集核酸样品激发的荧光，光源单元、光探测单元和或光谱探测单元分别通过加热基座的孔洞传播或接收光信号；

10、包围结构包括包围柱，以及与加热基座的顶部和侧面形状匹配的包围插座，包围柱和包围插座连接；包围柱和包围插座上开有连通的通孔三，通孔三的形状与核酸试剂管的上部匹配，当包围柱和包围插座包覆在加热基座上时，核酸试剂管的顶部从通孔三露出；包围插座上开有多个卡接槽一，卡接槽一分别与加热基座的多个孔洞的位置一一对应，并为光源单元、光探测单元和或光谱探测单元的安装预留位置。

11、进一步的，光源单元、光探测单元和或光谱探测单元的数量均≥1。

12、进一步的，每组光源单元包括：光源、聚光部件和滤光片一，光源发射的激发光经聚光部件聚集后经过滤光片一照射到核酸试剂管上激发核酸样品产生荧光。

13、进一步的，每组光探测单元包括：光探测器或光谱探测器、聚光透镜和滤光片二，所述荧光依次经过滤光片二和聚光透镜照射到光探测器或光谱探测器。

14、进一步的，每组光谱探测单元包括：单带通滤光片阵列和图像传感阵列，单带通滤光片阵列中的各个单带通滤光片可透过的光波长不同，所述荧光经过单带通滤光片阵列照射到图像传感阵列；或者每组光谱探测单元包括：镀有可透过不同波段的光的膜的图像传感阵列。

15、进一步的，包围结构还包括包围底座，包围插座和包围底座连接，在靠近包围插座处，包围底座上开有用于安装滤光片一和滤光片二的凹槽二和卡槽，每个凹槽二分别处于包围插座的侧面；在靠近包围插座的边缘处，包围底座上开有用于固定光源单元的光源固定槽。

16、进一步的，包围结构还包括用于对滤光片一和滤光片二进行密封的密封垫，包围底座上开有用于容纳密封垫的限位槽。

17、进一步的，加热基座上开有用于采集荧光的孔洞；包围底座上开有用于安装光探测单元和或光谱探测单元的探测器固定槽，探测器固定槽与用于采集荧光的孔洞处于同侧。

18、进一步的，检测系统还包括外壳，外壳内布置有用于对检测模块限位的第一限位结构和第二限位结构。

19、本实用新型的有益效果在于：

20、(1)本实用新型提供的实时等温荧光核酸检测系统可扩展、模块化、结构紧凑，体积小，通过设置n(n为自然数，n≥1)个检测模块，可以实时检测多个核酸样品，多个检测模块的检测互相独立，互不影响，通过用户端手机app即可分别单独控制每个检测模块，操作简单，可实现随来随检，非常适合病原现场即时检测使用，真正做到了便携式的现场快速检测。各个检测模块独立检测，一个检测模块在检测过程中，可以随时通过手机蓝牙控制其他的检测模块对其他的核酸样品进行检测。

21、(2)本实用新型提供的实时等温荧光核酸检测系统能够兼容多种等温扩增技术实现核酸等温扩增。

22、(3)本实用新型提供的实时等温荧光核酸检测系统无需热盖，而且光源单元、光探测单元/光谱探测单元无需一一对应。一个探测系统可以对应多个激发子系统。

23、(4)本实用新型提供的实时等温荧光核酸检测系统运用了光谱传感器，无需使用光纤，即可直接近距离采集接收多个波长的光信号。

24、(5)本实用新型提供的实时等温荧光核酸检测系统利用一个供电模块，能为多个检测模块同时供电，能实现多模块组合，通过蓝牙连接，能使用同一个控制app就能控制多台设备独立工作，能实现高通量以及随来随检。

25、(6)本实用新型提供的实时等温荧光核酸检测系统设计紧凑，减少了聚焦透镜的使用，降低了成本。同时采用过温保护传感单元避免了系统异常可能造成的烫伤等危险。传感器可以采用光谱传感器，节省了滤光片的成本，缩小了整体的体积。更适合便携式使用。

26、(7)本实用新型提供的实时等温荧光核酸检测系统通过在加热基座的不同部位设置通孔或凹槽、孔洞的方式，将核酸扩增所需的加热、激发光照射、荧光采集等程序紧凑布局在桌面化终端或手持式结构中；通过在加热基座的侧面以及核酸试剂管的露出部位设置包围结构，不仅起到固定核酸试剂管的作用，而且使得核酸试剂管被更多地包裹起到遮光作用，同时通过嵌套方式固定滤光片、光源单元、光探测单元和或光谱探测单元，巧妙的实现桌面化终端或手持式的紧凑布局，对于光源单元和光探测单元和或光谱探测单元实现定位，防止位置移动过程中发生位置偏移，或者批次间组装出现偏差，影响检测效果；通过设置多组不同波长的光源，或者在一组多波长光源中配合使用多带通滤光片，以及通过在光谱探测单元使用单带通滤光片阵列或者可透过不同波段的光的镀膜，实现多色荧光检测。