[發明專利]快速實時DNA擴增儀及基因突變檢測方法

有效

• 申請號: 201410105084.5
• 申請日: 2014-03-20
• 公開（公告）號: CN103820306A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 楊勇;黃東旗;程洪斌;汪鉦棲
• 申請（專利權）人: 重慶京因生物科技有限責任公司
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12Q1/68
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李曉兵;李玉盛

技術領域

本發明涉及一種快速實時DNA擴增儀及通過該擴增儀進行基因突變檢測的方法。

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背景技術

在分子生物學領域，PCR?反應是常用的實驗技術，PCR?反應即聚合酶鏈式反應(Polymerase?Chain?Reaction，PCR)，是體外酶促合成特異DNA?片段的一種方法，由高溫變性、低溫重組及適溫延伸組成一個周期，重復循環該周期，使目的DNA?得以迅速擴增，具有特異性強、靈敏度高、操作簡便、省時等特點，它不僅可用于基因分離、克隆和核酸序列分析等基礎研究，還可用于疾病的診斷。

DNA擴增儀是一種用于進行PCR擴增反應的儀器，在熱循環過程中，為了保持加熱和冷卻的均勻性，儀器的升降溫梯度只有0.5-4℃/s，不能在短時間內穩定、快速的調節溫度，效率非常低；公開號為US5525300、US5779981和US6054263的專利是運用機械手臂將具有多個縱向插孔的試劑槽來回移動至不同的恒溫模塊中，以實現DNA從高溫變性到低溫重組的熱循環，而目前市場上以加熱塊為基礎的PCR儀都需要以類似方式來實現DNA從高溫變性到低溫重組的熱循環，而機械手臂的精確移動要求過高，設計條件十分苛刻，并且來回移動的過程會增加熱循環的時間，使其不能在短時間內實現快速熱循環；公開號為US6174670和US5455175的專利雖然可以實現相對高速的熱循環，但由于技術利用了加熱塊對PCR反應管的高表面積與體積比來達到對試劑的快速梯度升溫，所以只有特殊設計的毛細管才能與之搭配使用，而毛細管體積過小，不能運用于對DNA樣本的單核苷酸變異分析，而且在通過常規腮膜拭取樣后，很難將獲取的DNA樣本添加到PCR反應管中。

在進行基因突變的檢測時，需要采用熒光標記物對野生型基因和突變型基因進行標記，市面上大量使用的熒光標記物有熒光染料和熒光探針兩種，其中，熒光染料（如SYBR?Green，即核苷酸膠體染料）會嵌入雙鏈DNA進行熒光標記，熒光探針會與互補的基因序列雜合。檢測時，通過特定波長的光來激發熒光染料或熒光探針發出的熒光，DNA在經過熱循環后會不斷被復制，熒光的強度會發生變化，而熒光的強度與DNA擴增量成正比。

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發明內容

本發明的目的之一在于彌補現有技術不能快速實現熱循環、結構復雜等缺陷，提供一種能夠快速實現熱循環且結構簡單的快速實時DNA擴增儀。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案：一種快速實時DNA擴增儀，其特征在于，包括試劑槽和熱循環系統，所述試劑槽上具有至少一個用于放置反應管的插孔，所述熱循環系統包括發熱體和散熱器，所述發熱體和散熱器分布于試劑槽的兩側，并且發熱體和散熱器能夠在驅動機構的帶動下交替靠近或遠離試劑槽。

進一步，所述發熱體內設置有能夠產生熱量的電加熱棒，電加熱棒的熱量能夠傳遞到發熱體上，并且發熱體能夠在驅動機構的帶動下靠近試劑槽并且貼緊在試劑槽的一個側面上；所述散熱器包括散熱塊和散熱風扇，所述散熱塊背離試劑槽的側面上具有若干塊散熱鰭片，所述散熱風扇固定在散熱鰭片上，并且散熱塊能夠在驅動機構的帶動下靠近試劑槽并且貼緊在試劑槽的另一側面上。

進一步，所述發熱體和散熱器通過連接機構連接為一體，所述驅動機構包括步進電機、螺紋桿套和平行拉桿，所述螺紋桿套套在步進電機的絲桿上，并且螺紋桿套的內部具有與絲桿相匹配的內螺紋；所述平行拉桿的中部具有能夠使步進電機的絲桿穿過的穿孔，步進電機的絲桿由平行拉桿中部的穿孔伸出；螺紋桿套與平行拉桿之間相互連接起來，平行拉桿固定在連接機構上。

進一步，還包括基板，所述試劑槽設置在基板上，基板上具有與所述插孔位置對應的缺口，反應管能夠通過該缺口安裝到試劑槽的插孔中；基板上設置有兩條相互對應的直線滑軌，兩條滑軌分布于基板的兩側；所述滑軌由固定構件和滑動構件組成，所述固定構件固定在基板上，所述滑動構件設置在固定構件上并能夠沿固定構件的長度方向滑動；滑動構件上設置有呈直角形的角架，所述角架的水平面固定在滑動構件上，角架的垂直面固定在連接機構上。

進一步，所述連接機構包括兩個連接座，兩個連接座分布于發熱體和散熱器的兩側，并將發熱體和散熱器連接起來；所述平行拉桿為矩形塊，平行拉桿的兩端分別固定在兩個連接座上，并且平行拉桿與發熱體平行。