一种多重巢式核酸扩增检测器的制作方法

1.本实用新型涉及分子诊断技术领域，具体涉及一种多重巢式核酸扩增检测器。


背景技术：

2.由病原微生物造成的感染性疾病，时刻威胁着人类生命健康，影响着经济发展和社会秩序。快速、精准的病原学检测，高效、完善的疫情防控组织与管理体系，是感染性疾病防控和治疗的关键环节，因此病原体核酸检测在病原诊断中具有不可或缺的地位。感染性疾病病情进展快、变化多，且相同的症状可能由不同的病原体引起，逐一进行病原体检测工作量大、费时长，容易延误诊断和治疗，因此症候群检测和即时检测是病原体检测的核心需求。
3.症候群检测是对广谱的病原体靶标以及相关耐药基因靶标进行检测，但同一症候群可能由一种或多种病原体引起，需要同步进行检测，才能一步完成鉴别诊断。现一般通过即时检测来进行检测实验，但使用此方法中的高通量测序技术步骤繁多且技术难度大，不适合普及检测。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种多重巢式核酸扩增检测器，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种多重巢式核酸扩增检测器，包括：样本裂解区，所述样本裂解区用于裂解释放核酸，核酸抽提纯化区，所述核酸抽提纯化区用于提取和纯化核酸，预扩增区，所述预扩增区用于扩增核酸靶标，终扩增区，所述终扩增区用于扩增特异性靶标，所述样本裂解区与所述核酸抽提纯化区通过流体通道连接，所述核酸抽提纯化区通过流体通道连接所述预扩增区，所述预扩增区通过流体通道连接所述终扩增区。
6.优选的，所述样本裂解区包括囊袋，所述囊袋连通设置有样本通道，所述囊袋连通设置有缓冲液通道。
7.优选的，所述核酸抽提纯化区包括第一囊泡，所述第一囊泡与所述囊袋通过流体通道连接，所述第一囊泡通过流体通道连接有第二囊泡。
8.优选的，所述第一囊泡连通设置有洗脱液通道。
9.优选的，所述预扩增区包括第三囊泡，所述第三囊泡与所述第二囊泡通过流体通道连接，所述第三囊泡通过流体通道连接有第四囊泡。
10.优选的，所述第三囊泡连通设置有第一预混液通道。
11.优选的，所述终扩增区包括第五囊泡，所述第五囊泡与所述第四囊泡通过流体通道连接，所述第五囊泡通过流体通道连接有第六囊泡。
12.优选的，所述第五囊泡连通设置有第二预混液通道。
13.优选的，所述第六囊泡内设置流道，所述流道开设若干个微反应孔。
14.优选的，所述第六囊泡远离所述第五囊泡的一侧设置废液通道，所述废液通道与所述流道连通设置。
15.该多重巢式核酸扩增检测器具备以下有益效果：
16.该多重巢式核酸扩增检测器中，样本在样本裂解区完成裂解释放核酸，经核酸抽提纯化区完成核酸的提取与纯化后，进入预扩增区实现多个核酸靶标的第一轮扩增，最后经终扩增区实现对特异性靶标的第二轮扩增，整个检测过程中，样本和试剂的混匀及液体的流向，仅需通过流体通道开合与外力挤压即可实现，操作步骤简单，并且技术难度低，适合普及检测。
附图说明
17.图1为本实用新型结构的立体图；
18.图2为本实用新型结构的剖视图；
19.图3为图1中囊袋101的平剖图。
20.图中：1、样本裂解区；101、囊袋；102、样本通道；103、缓冲液通道；2、核酸抽提纯化区；201、第一囊泡；202、洗脱液通道；203、第二囊泡；3、预扩增区；301、第三囊泡；302、第一预混液通道；303、第四囊泡；4、终扩增区；401、第五囊泡；402、第二预混液通道；403、第六囊泡；404、流道；405、微反应孔；406、废液通道；5、流体通道。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.如图1-图3所示，本实用新型提供一种多重巢式核酸扩增检测器的实施例，包括：样本裂解区1，样本裂解区1用于裂解释放核酸，样本裂解区1包括囊袋101，囊袋101中预包埋锆珠，囊袋101连通设置有样本通道102，囊袋101连通设置有缓冲液通道103。
23.其中，将待处理的鼻咽拭子、支气管灌洗液、肺泡灌洗液、痰液、血液、脑脊液等各种体液样本通过样本通道102注入囊袋101内，再从缓冲液通道103向囊袋101内注入缓冲液，使用物理破碎法破碎囊袋101内的样本细胞，物理破碎法可以使用超声设备作用于囊袋101，实现样本细胞的破碎，也可以高频次地捶打囊袋101使得锆珠高速运动，将细胞挤压破碎，从而完成样本的裂解，使核酸(dna/rna)释放出来。
24.样本裂解区1与核酸抽提纯化区2通过流体通道5连接，核酸抽提纯化区2用于提取和纯化核酸，核酸抽提纯化区2包括第一囊泡201，第一囊泡201与囊袋101通过流体通道5连接，第一囊泡201连通设置有洗脱液通道202，第一囊泡201通过流体通道5连接有第二囊泡203，第二囊泡203中预包埋纳米磁珠。
25.具体的，囊袋101内裂解后的样本通过流体通道5进入第一囊泡201内，将核酸洗涤液通过洗脱液通道202注入第一囊泡201，注入2-3次的核酸洗涤液，每次注入后，挤压第一囊泡201，将核酸洗涤液与样本混匀，实现样本洗涤，将样本洗涤2-3轮，再将洗脱液通过洗脱液通道202注入第一囊泡201，其中核酸洗涤液与洗脱液均为无醇试剂，洗脱液在第一囊
泡201内洗脱样本，实现样本纯化，纯化后的样本通过流体通道进入第二囊泡203，通过外部的磁场与第二囊泡203中的纳米磁珠联合作用，将纯化后的样本抽提。
26.核酸抽提纯化区2通过流体通道5连接预扩增区3，预扩增区3用于扩增核酸靶标，预扩增区3包括第三囊泡301，第三囊泡301与第二囊泡203通过流体通道5连接，第三囊泡301连通设置有第一预混液通道302，第三囊泡301通过流体通道5连接有第四囊泡303，第四囊泡303中预包埋多重扩增引物，多重扩增引物能减少二聚体的形成，并提升了扩增效率，降低非特异性扩增。
27.进一步的，第二囊泡203内纯化抽提后的样本通过流体通道5进入第三囊泡301，将pcr反应预混液通过第一预混液通道302注入第三囊泡301，挤压第三囊泡301，混匀pcr反应预混液与样本，混合液通过流体通道5进入第四囊泡303内，第四囊泡303内的多重扩增引物与混合液实现多重pcr反应，并同步进行多个核酸靶标的扩增，预扩增反应中进行多个pcr循环，在pcr反应的平台期前结束。
28.预扩增区3通过流体通道5连接终扩增区4，终扩增区4用于扩增特异性靶标，终扩增区4包括第五囊泡401，第五囊泡401与第四囊泡303通过流体通道5连接，第五囊泡401连通设置有第二预混液通道402，第五囊泡401通过流体通道5连接有第六囊泡403，第六囊泡403内设置流道404，流道404开设若干个微反应孔405，若干个微反应孔405相互独立，每个微反应孔405中预包埋特异冻干引物，不同的微反应孔405内的特异冻干引物可以不同，用于扩增不同的目标，不同的微反应孔405内的特异冻干引物也可以相同，用于重复验证实验，第六囊泡403远离第五囊泡401的一侧设置废液通道406，废液通道406与流道404连通设置。
29.在本技术中，第四囊泡303内预扩增后的样本通过流体通道5进入第五囊泡401，将稀释液通过第二预混液通道402注入第五囊泡401，挤压第五囊泡401，混匀稀释液与预扩增后的样本，实现pcr产物稀释，再将pcr反应预混液通过第二预混液通道402注入第五囊泡401，挤压第五囊泡401，混匀pcr反应预混液与稀释液，混匀液通过流体通道5进入第六囊泡403内，混匀液在第六囊泡403内的流道404中流动，并进入多个微反应孔405内，微反应孔405内的特异冻干引物与混匀液反应，实现对特异性靶标的第二轮扩增，多余的反应废液通过废液通道406排出。
30.样本在样本裂解区1完成裂解释放核酸，经核酸抽提纯化区2完成核酸的提取与纯化，进入预扩增区3实现多个核酸靶标的第一轮扩增，最后经终扩增区4实现对特异性靶标的第二轮扩增，在检测过程中，通过外力挤压实现样本和试剂在各区域间的混匀，并通过向流体通道5上施加压力实现封闭，从而调节液体流向，操作步骤简单，技术难度低，适合普及检测。
31.此外，预扩增区3与终扩增区4的核酸扩增方式为变温扩增，通过外部的温控模块实现升温和降温，其中预扩增反应进行15-25个pcr循环，终扩增反应进行20-25个pcr循环，预扩增区3的pcr反应无荧光标记，终扩增区4的pcr反应标记荧光，由外部光学模块采集荧光信号，并通过熔解曲线确定不同的反应产物，包括非特异性产物，便于分析和解读生物信息。
32.在本实施例中，囊袋101、各个囊泡及各个通道均为薄膜结构，并采用热封、胶封、超声波焊接密封等键合方式形成，薄膜使用聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯等热稳定性高且耐
腐蚀的材质，薄膜材质成本较低，易携带，便于广泛使用，薄膜表面进行电晕、火焰等离子或真空等离子等方式活性处理，活性处理后将薄膜抽真空操作，减少囊袋101、各个囊泡和各个通道中存在的气泡，便于实验。
33.在另一实施方式中，使用化学裂解法破碎囊袋101内的样本细胞，将采用胍盐为主要成分的试剂从缓冲液通道103注入囊袋101，将样本进行化学裂解。
34.在另一实施方式中，物理破碎法与化学裂解法同时使用，将采用胍盐为主要成分的试剂从缓冲液通道103注入囊袋101后，再使用超声设备作用于囊袋101，或高频次地捶打囊袋101使得锆珠高速运动，将细胞挤压破碎，从而实现样本裂解。
35.在另一实施方式中，囊泡可以根据实验的实际需要增加或减少。
36.工作原理：样本在样本裂解区1完成裂解释放核酸，经核酸抽提纯化区2完成核酸的提取与纯化，进入预扩增区3实现多个核酸靶标的第一轮扩增，最后经终扩增区4实现对特异性靶标的第二轮扩增，在检测过程中，通过外力挤压实现样本和试剂在各区域间的混匀，并通过向流体通道5上施加压力实现封闭，从而调节液体流向。
37.综上可得，尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种多重巢式核酸扩增检测器，其特征在于：包括：样本裂解区(1),所述样本裂解区(1)用于裂解释放核酸；核酸抽提纯化区(2)，所述核酸抽提纯化区(2)用于提取和纯化核酸；预扩增区(3)，所述预扩增区(3)用于扩增核酸靶标；终扩增区(4)，所述终扩增区(4)用于扩增特异性靶标；所述样本裂解区(1)与所述核酸抽提纯化区(2)通过流体通道(5)连接，所述核酸抽提纯化区(2)通过流体通道(5)连接所述预扩增区(3)，所述预扩增区(3)通过流体通道(5)连接所述终扩增区(4)。2.根据权利要求1所述的一种多重巢式核酸扩增检测器，其特征在于：所述样本裂解区(1)包括囊袋(101)，所述囊袋(101)连通设置有样本通道(102)，所述囊袋(101)连通设置有缓冲液通道(103)。3.根据权利要求2所述的一种多重巢式核酸扩增检测器，其特征在于：所述核酸抽提纯化区(2)包括第一囊泡(201)，所述第一囊泡(201)与所述囊袋(101)通过流体通道(5)连接，所述第一囊泡(201)通过流体通道(5)连接有第二囊泡(203)。4.根据权利要求3所述的一种多重巢式核酸扩增检测器，其特征在于：所述第一囊泡(201)连通设置有洗脱液通道(202)。5.根据权利要求3所述的一种多重巢式核酸扩增检测器，其特征在于：所述预扩增区(3)包括第三囊泡(301)，所述第三囊泡(301)与所述第二囊泡(203)通过流体通道(5)连接，所述第三囊泡(301)通过流体通道(5)连接有第四囊泡(303)。6.根据权利要求5所述的一种多重巢式核酸扩增检测器，其特征在于：所述第三囊泡(301)连通设置有第一预混液通道(302)。7.根据权利要求5所述的一种多重巢式核酸扩增检测器，其特征在于：所述终扩增区(4)包括第五囊泡(401)，所述第五囊泡(401)与所述第四囊泡(303)通过流体通道(5)连接，所述第五囊泡(401)通过流体通道(5)连接有第六囊泡(403)。8.根据权利要求7所述的一种多重巢式核酸扩增检测器，其特征在于：所述第五囊泡(401)连通设置有第二预混液通道(402)。9.根据权利要求7所述的一种多重巢式核酸扩增检测器，其特征在于：所述第六囊泡(403)内设置流道(404)，所述流道(404)开设若干个微反应孔(405)。10.根据权利要求9所述的一种多重巢式核酸扩增检测器，其特征在于：所述第六囊泡(403)远离所述第五囊泡(401)的一侧设置废液通道(406)，所述废液通道(406)与所述流道(404)连通设置。

技术总结
本实用新型涉及分子诊断技术领域，且公开了一种多重巢式核酸扩增检测器，包括：样本裂解区，核酸抽提纯化区，样本裂解区与核酸抽提纯化区通过流体通道连接，核酸抽提纯化区通过流体通道连接有预扩增区，预扩增区通过流体通道连接有终扩增区。该多重巢式核酸扩增检测器，样本在样本裂解区完成裂解释放核酸，经核酸抽提纯化区完成核酸的提取与纯化后，进入预扩增区实现多个核酸靶标的第一轮扩增，最后经终扩增区实现对特异性靶标的第二轮扩增，整个检测过程中，样本和试剂的混匀及液体的流向，仅需通过流体通道开合与外力挤压即可实现，操作步骤简单，并且技术难度低，适合普及检测。适合普及检测。适合普及检测。


技术研发人员：贺宪民 林丽 朱海纯 冀凯宏
受保护的技术使用者：上海添蔚医药科技有限公司
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/8/13