槽122相连通，另一端与加样装置相连，用于加注核酸、酶等试剂及缓冲液；底座12内设有三层同心的分割圆环123，底座12上通过分割圆环123形成三个混合分割槽122，底座12的外侧周面上分布有12个用于连接芯片反应盒2的分配口 121，分配口 121呈放射状均匀间隔地设置在底座12的最外层的分割圆环123上，分配口 121上设有贯通的细孔125，分配口 121内侧的最外层的分割圆环123内壁上设有抛物线形状的收纳槽126，细孔125设置在收纳槽126的底部，在内侧和中间的分割圆环123上开有3?4个弧形的缺口 124，弧形缺口 124呈同方向弯曲地均匀间隔设置在分割圆环123上，使得料液混合后从内槽流向外槽；芯片反应盒2包括一两端开口的盒体，盒体的一端可拆卸地密封套设有一内设有第二毛细管道21的接管26，盒体的另一端设有反应扩增池22，接管26的端部设有与分配口 121相连接的接口 27，反应扩增池22可拆卸地密封套设在盒体的另一端，反应扩增池22的前端设有与第二毛细管道21相连接的毛细管道接口 25，在盒体内还设有与反应扩增池22相连通的用于多余空气回流的缓冲卸压池23，第二毛细管道21是采用内直径0.1?0.9mm的管道组成，并呈现多回路S型，反应扩增池22包括圆柱形外壳，圆柱形外壳底部呈圆弧形球面，球面与柱面呈圆滑过渡，圆柱形外壳底部向内凹陷成圆柱形空腔，毛细管道接口 25设置在圆柱形壳体前端与圆柱形空腔相连通，在圆柱形空腔内设有与待检目标物对应的探针，探针是通过生物芯片点样仪用注入-蒸发法包被在反应扩增池内，并通过后端的LFD密封盖
24进行密封，LFD密封盖24为密闭薄型材料，LFD密封盖24的上端设有可将LFD反应盒3插入后密封连接的卡槽28，缓冲卸压池23的下端与反应扩增池22的毛细管道接口 25相连通，缓冲卸压池23的上端设有一弹性的密封盖，该密封盖在非密闭加样时呈现下凹状态，当密闭加样后，多余空气回流至缓冲卸压池23时候，密封盖鼓起以卸压并保证多余空气不被向外泄露；
[0025]LFD反应盒3包括一中空的壳体，壳体的前部呈锥形缩径部31，内置有一用于刺入LFD密封盖24中的双管道针头6，壳体的后部分成二个上下密闭的腔体，其中第一腔体33内配置有用于LAMP反应后的核酸可视化试验验证的LFD核酸试纸条5，第二腔内32密闭存有缓冲液试剂，第二腔体32的前部设有单向阀4，壳体上对应于第二腔体32的侧部设有单向阀开关41，双管道针头6的第二针管62与第二腔体32的单向阀4相连通，第一针管61与第一腔体33的LFD核酸试纸条5相连通，当双管道针头6的针头刺破反应扩增池22的LFD密封盖24后，打开单向阀4，缓冲液试剂沿第二针管62流入反应扩增池22，并被第一针管61利用虹吸原理吸入到LFD核酸试纸条5上实现LAMP-LFD快速可视化反应。
[0026]下面利用本发明的检测芯片装置对十种重要食源性致病菌进行快速分析检测以检验本发明的使用有效性。基本操作步骤如下:
[0027]I)包埋探针:在高通量可视化全密闭分体式LAMP-LFD检测芯片装置中反应扩增池内预包埋探针。首先在第1，2，3，4，5，6，7，8，9，10的反应扩增池中，用博奥生物公司生产的晶芯PersonalArrayerl6个人点样仪个人点样仪(型号:ADV_10006ADV)包被上针对(霍乱弧菌、单核李斯特菌、副溶血弧菌、志贺氏菌、出血性大肠杆菌、创伤弧菌、耶尔森氏菌、溶藻弧菌、哈维氏弧菌、沙门氏菌十种目标物的适用于LAMP扩增的引物，并在加环引物上标记用于后续LFD检测的荧光素。在第11扩增池中包被标准核酸阳性探针，第12扩增池中不包被核酸探针。
[0028]2)密封加样:用密闭加样装置系统将待测样本、酶、和LAMP反应缓冲液混匀加注至混均收样池I后，再通过离心机均匀离心到各个芯片反应盒2的反应扩增池22中，完成LAMP反应体系的密闭加样过程。
[0029]3)恒温扩增:将本发明的检测芯片系统装置放置在于恒温水浴锅中，60_65°C下恒温孵育40-60min。
[0030]4)结果判断:将可视化LFD反应盒3的双管道针头6刺破插入芯片反应盒2中的反应扩增池22LFD密封盖24里面，打开缓冲液上的单向阀开关41，缓冲液沿双管道针头的第二针管62流入反应扩增池22，LAMP等温扩增反应后的反应物与LFD试剂盒反应，并被第一针管61上的试纸条利用虹吸原理吸入到LFD核酸试纸条5上反应，杂交液浸入核酸横向流动试纸条(LFD)，显色检测，判断LAMP扩增结果，完成LAMP-LFD快速可视化反应。
[0031]实验结果如图5所示，在包被有目标物探针的反应扩增池22中反应物与LFD作用反应；LFD检测线上出现特征性反应带，而在没有包被核酸探针的扩增池对应的LFD没有出现反应带。
【主权项】
1.一种高通量可视化全密闭分体式LAMP-LFD检测芯片装置，其特征在于:该检测芯片系统装置是由与离心机相连接实现均匀混料的混均收样池、分体可拆装的芯片反应盒以及可视化的LFD反应盒三部分组成， 混均收样池为圆盘形，其上端面设有用于加样的第一毛细管道，混均收样池内设有多层混合均匀槽，混均收样池的外侧周向分布有多个用于连接芯片反应盒的分配口 ； 芯片反应盒的前端设有与混均收样池的分配口相连接的接口，芯片反应盒内依次设有与接口相连通的第二毛细管道及反应扩增池，反应扩增池内设有与待检目标物对应的探针，并通过后端的LFD密封盖进行密封； LFD反应盒包括一中空的壳体，壳体的前部内置有一用于刺入LFD密封盖中的双管道针头，壳体的后部分成二个上下密闭的腔体，其中第一腔体内配置有用于LAMP反应后的核酸可视化试验验证的LFD核酸试纸条，第二腔内密闭存有缓冲液试剂，第二腔体的前部设有单向阀，双管道针头的第二针管与第二腔体的单向阀相连通，第一针管与第一腔体的LFD核酸试纸条相连通，当双管道针头的针头刺破反应扩增池的LFD密封盖后，打开单向阀，缓冲液试剂沿第二针管流入反应扩增池，并被第一针管利用虹吸原理吸入到LFD核酸试纸条上实现LAMP-LFD快速可视化反应。
2.根据权利要求1所述的的检测芯片装置，其特征在于:所述混均收样池是由圆盘形的上盖和圆盘形的底座对合而成，第一毛细管道设置在上盖上，第一毛细管道的一端与混合均匀槽相连通，另一端与加样装置相连，混合均匀槽设置在底座上，混合均匀槽是由若干层同心的分割圆环组成，在分割圆环上设有供料液从内槽流向外槽的缺口，分配口呈放射状均匀设置在最外层的分割圆环上。
3.根据权利要求2所述的检测芯片装置，其特征在于:所述分割圆环为三层，缺口为3?4个弧形缺口，弧形缺口呈同方向弯曲地均匀间隔设置在分割圆环上，分配口内侧的最外层的分割圆环的内壁上设有抛物线形状的收纳槽，收纳槽的底部设有细孔，细孔通过分配口与芯片反应盒的接口相连通。
4.根据权利要求1所述的检测芯片装置，其特征在于:所述芯片反应盒包括一两端开口的盒体，盒体的一端可拆卸地密封套设有一内设有第二毛细管道的接管，接口设置在接管的端部，反应扩增池可拆卸地密封套设在盒体的另一端，反应扩增池的前端设有与第二毛细管道相连接的毛细管道接口，在盒体内还设有与反应扩增池相连通的用于多余空气回流的缓冲卸压池。
5.根据权利要求4所述的检测芯片装置，其特征在于:所述反应扩增池包括圆柱形外壳，圆柱形外壳底部向内凹陷成圆柱形空腔，毛细管道接口设置在壳体前端与圆柱形空腔相连通，探针设置在圆柱形空腔内，LFD密封盖为密闭薄型材料，LFD密封盖的上端设有可将LFD反应盒的双管道针头插入后密封连接的卡槽。
6.根据权利要求4所述的检测芯片装置，其特征在于:所述缓冲卸压池的下端与反应扩增池的毛细管道接口相连通，缓冲卸压池的上端设有一弹性的密封盖，该密封盖在非密闭加样时呈现下凹状态。
7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的检测芯片装置，其特征在于:所述LFD反应盒的壳体上对应于第二腔体的上部或侧面设有单向阀开关。
8.根据权利要求1至6任一权利要求所述的检测芯片装置，其特征在于:所述分配口 为均匀间隔的12个，所述芯片反应盒为对应的12个。
【专利摘要】一种高通量可视化全密闭分体式LAMP-LFD检测芯片装置，其特征在于是由混均收样池、芯片反应盒以及LFD反应盒组成，芯片反应盒前端设有与混均收样池的分配口相连接的接口，内设有反应扩增池，反应扩增池内设有与待检目标物对应的探针，并通过后端LFD密封盖密封；LFD反应盒包括二个腔体和双管道针头，第一腔体内置有LFD核酸试纸条，第二腔体内设有缓冲液和单向阀，双管道针头的第二针管与单向阀相连，第一针管与LFD核酸试纸条相连，当双管道针头刺破LFD密封盖后，打开单向阀，缓冲液沿流入反应扩增池，并被第一针管吸入到LFD核酸试纸条上实现LAMP-LFD快速可视化反应。本发明具有结构简单合理、全密闭、高通量、多重性、多靶点、分体式、操作灵活方便快捷的特点。
【IPC分类】C12M1-34
【公开号】CN104862216
【申请号】CN201410060517
【发明人】朱鹏, 严小军, 陈炯, 陈先锋, 段维军, 张继红, 王建峰, 范建忠, 黄海龙, 姚香菊, 龚朝晖
【申请人】宁波大学, 宁波博奥生物工程有限公司, 宁波检验检疫科学技术研究院
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年2月21日