[发明专利]快速实时DNA扩增仪及基因突变检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速实时DNA扩增仪及通过该扩增仪进行基因突变检测的方法。

 

背景技术

在分子生物学领域，PCR 反应是常用的实验技术，PCR 反应即聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction，PCR)，是体外酶促合成特异DNA 片段的一种方法，由高温变性、低温重组及适温延伸组成一个周期，重复循环该周期，使目的DNA 得以迅速扩增，具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点，它不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究，还可用于疾病的诊断。

DNA扩增仪是一种用于进行PCR扩增反应的仪器，在热循环过程中，为了保持加热和冷却的均匀性，仪器的升降温梯度只有0.5-4℃/s，不能在短时间内稳定、快速的调节温度，效率非常低；公开号为US5525300、US5779981和US6054263的专利是运用机械手臂将具有多个纵向插孔的试剂槽来回移动至不同的恒温模块中，以实现DNA从高温变性到低温重组的热循环，而目前市场上以加热块为基础的PCR仪都需要以类似方式来实现DNA从高温变性到低温重组的热循环，而机械手臂的精确移动要求过高，设计条件十分苛刻，并且来回移动的过程会增加热循环的时间，使其不能在短时间内实现快速热循环；公开号为US6174670和US5455175的专利虽然可以实现相对高速的热循环，但由于技术利用了加热块对PCR反应管的高表面积与体积比来达到对试剂的快速梯度升温，所以只有特殊设计的毛细管才能与之搭配使用，而毛细管体积过小，不能运用于对DNA样本的单核苷酸变异分析，而且在通过常规腮膜拭取样后，很难将获取的DNA样本添加到PCR反应管中。

在进行基因突变的检测时，需要采用荧光标记物对野生型基因和突变型基因进行标记，市面上大量使用的荧光标记物有荧光染料和荧光探针两种，其中，荧光染料（如SYBR Green，即核苷酸胶体染料）会嵌入双链DNA进行荧光标记，荧光探针会与互补的基因序列杂合。检测时，通过特定波长的光来激发荧光染料或荧光探针发出的荧光，DNA在经过热循环后会不断被复制，荧光的强度会发生变化，而荧光的强度与DNA扩增量成正比。

 

发明内容

本发明的目的之一在于弥补现有技术不能快速实现热循环、结构复杂等缺陷，提供一种能够快速实现热循环且结构简单的快速实时DNA扩增仪。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种快速实时DNA扩增仪，其特征在于，包括试剂槽和热循环系统，所述试剂槽上具有至少一个用于放置反应管的插孔，所述热循环系统包括发热体和散热器，所述发热体和散热器分布于试剂槽的两侧，并且发热体和散热器能够在驱动机构的带动下交替靠近或远离试剂槽。

进一步，所述发热体内设置有能够产生热量的电加热棒，电加热棒的热量能够传递到发热体上，并且发热体能够在驱动机构的带动下靠近试剂槽并且贴紧在试剂槽的一个侧面上；所述散热器包括散热块和散热风扇，所述散热块背离试剂槽的侧面上具有若干块散热鳍片，所述散热风扇固定在散热鳍片上，并且散热块能够在驱动机构的带动下靠近试剂槽并且贴紧在试剂槽的另一侧面上。

进一步，所述发热体和散热器通过连接机构连接为一体，所述驱动机构包括步进电机、螺纹杆套和平行拉杆，所述螺纹杆套套在步进电机的丝杆上，并且螺纹杆套的内部具有与丝杆相匹配的内螺纹；所述平行拉杆的中部具有能够使步进电机的丝杆穿过的穿孔，步进电机的丝杆由平行拉杆中部的穿孔伸出；螺纹杆套与平行拉杆之间相互连接起来，平行拉杆固定在连接机构上。

进一步，还包括基板，所述试剂槽设置在基板上，基板上具有与所述插孔位置对应的缺口，反应管能够通过该缺口安装到试剂槽的插孔中；基板上设置有两条相互对应的直线滑轨，两条滑轨分布于基板的两侧；所述滑轨由固定构件和滑动构件组成，所述固定构件固定在基板上，所述滑动构件设置在固定构件上并能够沿固定构件的长度方向滑动；滑动构件上设置有呈直角形的角架，所述角架的水平面固定在滑动构件上，角架的垂直面固定在连接机构上。

进一步，所述连接机构包括两个连接座，两个连接座分布于发热体和散热器的两侧，并将发热体和散热器连接起来；所述平行拉杆为矩形块，平行拉杆的两端分别固定在两个连接座上，并且平行拉杆与发热体平行。