[发明专利]全自动核酸提取扩增微流控芯片动态定量检测一体化装置

说明书

本发明涉及全自动核酸提取扩增微流控芯片动态定量检测一体化装置，该装置包括：核酸自动化提取模块，其用于自动化裂解和纯化一个或多个样品中的核酸；核酸扩增和杂交模块，其包括微流控芯片，所述微流控芯片能够接收来自所述核酸自动化提取模块的经纯化的核酸，并进行PCR扩增与杂交；和动态定量检测模块，其通过CCD相机对所述微流控芯片扫描成像而进行检测。本发明可以利用机械手臂来完成多个样本容器的连续上样功能，实现大样本自动化检测，而且CCD相机在每完成一轮PCR扩增时都可以进行扫描成像，实现动态定量检测、再综合整个扩增和杂交的过程对样本进行定量分析，提高了数字PCR技术的精准度。

技术领域

本发明涉及用于生物检测及分子诊断领域，具体涉及一款全自动核酸提取扩增微流控芯片动态定量检测一体化装置。

背景技术

1953年Watson和Crick提出脱氧核糖核酸的双螺旋结构模型可谓是里程碑式的成果，为分子生物学的发展和分子诊断技术的进步奠定了坚实的理论基础。分子诊断发展经历四阶段，包括分子杂交技术、PCR技术、生物芯片技术、第二代测序技术。近年来，分子诊断正在快速成为人类疾病诊断的最有效方式之一，其中生物芯片技术解决了传统核酸印迹杂交技术复杂、自动化程度低、检测目的分子数量少、低通量的问题。也解决了二代测序比较复杂、成本高、时间长问题、专业性太强等问题。可应用在临床疾病诊断、输血安全、法医学鉴定、核酸样品建库、环境微生物检测、食品安全检测、分子生物学研究等多种领域。

分子诊断技术发展趋势正在向着高端化、智能化、一体化发展。但是目前国际上分子诊断包括伯乐、ABI、BD、罗氏等产品基本都是实时荧光定量PCR技术、数字PCR技术，最主要核酸样本处理、与PCR、核酸检测机器都是由几个分体机器完成，分系统操作繁琐、智能化程度不高、成本高、容易产生污染、几个仪器操作容易造成人为误差。目前只有Xpert RIF产品将核酸样本提取、PCR、检测于一体机高度集成，但是非常昂贵。我国没有相关成熟技术及产品。此外，该产品的缺点在于只能检测最终的PCR结果，不能进行实时荧光定量分析。

本发明将样本核酸提取纯化技术模块、核酸PCR扩增及杂交模块、生物芯片检测模块高度集成于一体化产品。实现智能、自动化、简单化、降低成本、提高了准确性和检测效率。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明通过将微流控芯片与CCD成像技术结合，提供一种新型全自动检测装置及其使用方法，全过程不需要将样本取出，大幅度降低了生物污染、样本污染的可能性，也不需要清洗仪器配合，降低了成本。并且我们在PCR过程中可以通过扫描的图片或者影像直观的看到样本真实的状态，再结合上位机软件的分析检测，可以更加准确对样本的信息进行评估，并且实现实时监控、检测和分析。另外，本发明可实现核酸样本处理、核酸扩增与核酸杂交、动态定量检测自动化连续完成，可降低技术门槛，减少成本，有利于此技术向基层推广。

简言之，本发明的目的通过以下技术方案来实现：

在第一方面，本发明提供全自动核酸提取扩增微流控芯片动态定量检测一体化装置，该装置包括：

核酸自动化提取模块，其用于自动化裂解和纯化一个或多个样品中的核酸；

核酸扩增和杂交模块，其包括一个或多个微流控芯片，所述微流控芯片能够接收来自所述核酸自动化提取模块的经纯化的核酸，并进行PCR扩增与杂交；和

动态定量检测模块，其通过CCD相机对所述微流控芯片扫描成像而进行检测。

在一个实施方式中，所述核酸自动化提取模块包括：

一个或多个样本容器，其用于接收样品和裂解缓冲液，和

微孔板，其用于容纳核酸纯化所需的试剂以进行纯化，

所述一个或多个微流控芯片设置在微流控芯片装载平台上，并且所述样本容器、微孔板和微流控芯片装载平台依次设置在水平导轨上，并能够沿着所述水平导轨滑动，