[发明专利]基于磁动力切换恒温区的荧光定量PCR检测系统及方法

说明书

本发明提供基于磁动力切换恒温区的荧光定量PCR检测系统及方法，其包括恒温加热装置、样本运动导轨装置、以及荧光检测装置。其中所述恒温加热装置包括至少两个不同温度的恒温区；所述样本运动导轨装置包括电机磁铁装配体、加样区、以及导轨，所述加样区与所述电机磁铁装配体上分别设置有相对面为极性相同的双极性磁铁块，通过双极性磁铁块产生的磁场斥力带动加样区沿着导轨运动，在不同温度的恒温区之间来回切换，进行样本扩增。本发明通过利用磁铁同极相斥原理，使放置有PCR反应管的加样区在不同的恒温区之间来回切换运动，极大地缩小了DNA扩增时间，有效提高了检测效率。

技术领域

本发明涉及分子诊断检测领域，尤其涉及基于磁动力切换恒温区的荧光定量PCR检测系统及方法。

背景技术

聚合酶链式反应(PCR)仪是分子诊断最为广泛的一个应用，其能实现全自动化对核酸片段扩增进行检测。它的原理是基于DNA双链互补复制原则，在热循环模块上提供DNA扩增所需要的变性(95℃)-退火(55℃)-延伸(72℃)三个反应过程的温度。在PCR反应过程中通过荧光染料或荧光标记的探针，对PCR产物进行实时标记，再由光学检测系统检测到荧光信号，荧光信号反应了实时的扩增产物DNA的含量，由此可以通过标准曲线法求得原始DNA浓度，从而到达相对定量的效果。

现有市面上的荧光定量PCR仪的温控系统基本都是基于帕尔贴半导体的升降温，随着PCR反应的每个循环不停地变温，升降温的速度较慢，导致整个扩增时间比较长，而且需要专门的散热风扇，结构比较大，温控精度也不高。另外，部分仪器中退火和延伸共用同一个温度，只需要两个高温(94℃)和低温(64℃左右)可以在保证其正常扩增的前提下提高了扩增效率。基于半导体加热器的升降温速度一般在3℃/s，也就是说升降温过程的时间每个循环就需要20s，这就大大加长了整个扩增过程时间周期。再者，与空气加热法相比，接触式金属加热法容易控温，空气加热升降温速度快但是温度精度差，一般有几℃的误差，另外所需空间大，造成仪器样本通量小。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于磁动力切换恒温区的荧光定量PCR检测系统及方法，旨在解决现有技术中PCR检测系统扩增速度慢，操作时间长的问题。

本发明的技术方案包括：

一种基于磁动力切换恒温区的荧光定量PCR检测系统，其特征在于，包括恒温加热装置、样本运动导轨装置、以及荧光检测装置；所述恒温加热装置、荧光检测装置均与所述样本运动导轨装置连接；

其中所述恒温加热装置包括至少两个不同温度的恒温区；所述样本运动导轨装置包括电机磁铁装配体、用于放置样本的加样区、以及用于连接加样区和恒温区的导轨，所述加样区与所述电机磁铁装配体上分别设置有相对面为极性相同的双极性磁铁块，通过双极性磁铁块产生的磁场斥力带动加样区沿着导轨运动，在不同温度的恒温区之间来回切换，进行样本扩增。

所述基于磁动力切换恒温区的荧光定量PCR检测系统，其中，所述样本运动导轨装置还包括电机以及用于带动电机磁铁装配体运动的同步带，通过电机带动同步带，使电机磁铁装配体运动。

所述基于磁动力切换恒温区的荧光定量PCR检测系统，其中，所述加样区中的双极性磁铁块与所述电机磁铁装配体中的双极性磁铁块采用非接触式设置。

所述基于磁动力切换恒温区的荧光定量PCR检测系统，其中，所述加样区中设置有用于放置PCR反应管的试管架。

所述基于磁动力切换恒温区的荧光定量PCR检测系统，其中，所述不同温度的恒温区之间设置有隔热阀门。

所述基于磁动力切换恒温区的荧光定量PCR检测系统，其中，所述恒温加热装置包括高温恒温区和低温恒温区；所述高温恒温区的温度为90℃-95℃中任一温度值，所述低温恒温区的温度为55℃-72℃中任一温度值。