[发明专利]一种一体化手持型数字核酸检测仪及核酸检测方法

权利要求书

1.一种一体化手持型数字核酸检测仪，其特征在于，包括：集成为一体的芯片加样封装系统、热循环系统和检测分析系统；所述芯片加样封装系统包括微孔型dPCR芯片以及对所述微孔型dPCR芯片进行封装的封装盖片，所述封装盖片包括由上至下依次覆盖设置的盖玻片、PDMS和Parylene C；所述热循环系统用于对所述微孔型dPCR芯片进行热循环；所述检测分析系统用于拍摄热循环结束后的微孔型dPCR芯片的荧光图像，并对所述荧光图像进行处理和分析。

2.根据权利要求1所述的一体化手持型数字核酸检测仪，其特征在于，所述热循环系统包括半导体制冷器和嵌入式电子设备；所述嵌入式电子设备控制所述半导体制冷器进行加热和制冷。

3.根据权利要求2所述的一体化手持型数字核酸检测仪，其特征在于，所述热循环系统还包括：电阻式温度传感器、散热器和散热风扇；所述电阻式温度传感器用于测量半导体制冷器的实时温度；所述散热器和所述散热风扇用于在所述嵌入式电子设备的控制下进行散热。

4.根据权利要求1所述的一体化手持型数字核酸检测仪，其特征在于，所述检测分析系统包括：光学模块、手机内置摄像头和图像处理及结果分析应用；所述光学模块包括滤光片组以及发光二极管，所述发光二极管用于发出光照射到所述微孔型dPCR芯片上产生荧光信号；所述滤光片组用于对所述荧光信号进行过滤；所述手机内置摄像头用于拍摄热循环结束后的dPCR芯片表面荧光图像，所述图像处理及结果分析应用用于对所述dPCR芯片表面荧光图像进行处理和分析。

5.根据权利要求1所述的一体化手持型数字核酸检测仪，其特征在于，所述微孔型dPCR芯片的表面排布有多个大小一致的圆柱型反应腔；多个反应腔形成阵列结构。

6.根据权利要求5所述的一体化手持型数字核酸检测仪，其特征在于，多个反应腔的直径不同。

7.根据权利要求1所述的一体化手持型数字核酸检测仪，其特征在于，所述微孔型dPCR芯片的封装过程具体包括：

将油滴滴在盖玻片淀积了Parylene C的一面形成油膜；

将PCR反应液覆盖在数字dPCR芯片含有微孔的一面，用刮片刮去多余的PCR反应液，放入芯片托盘；

将盖玻片有油膜的一面放在数字dPCR芯片上完成封装。

8.一种核酸检测方法，其特征在于，包括：

通过权利要求1-7任一项所述的一体化手持型数字核酸检测仪采集微孔型dPCR芯片的荧光图像；

利用填充荧光素的微孔型dPCR芯片生成光照不均匀性模板；

对所述荧光图像进行预处理，所述预处理包括：将所述荧光图像灰度化，并对灰度化后的荧光图像进行旋转校正以及对所述荧光图像中微孔位置进行定位校正；

基于所述模板校正预处理后的荧光图像；

基于校正后的荧光图像，提取微孔型dPCR芯片上每个反应腔内的平均荧光信号强度；

基于每个反应腔内的平均荧光信号强度，确定阳性孔数量，利用泊松分布确定微孔型dPCR芯片载入样品中目标基因拷贝数。