[發(fā)明專利]一種基于微流控芯片的高通量核酸分析裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710163202.1
• 申請(qǐng)日: 2017-03-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106906137B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱憲波;郭蒙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C12M1/38
• 分類(lèi)號(hào): C12M1/38;C12M1/34;C12M1/12;C12M1/00;B01L3/00;B01L7/00;C12Q1/686
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種基于微流控芯片的高通量核酸分析裝置，其特征在于：該裝置集基于氧化鋁膜的核酸快速提取及對(duì)流CPCR擴(kuò)增檢測(cè)一體的高通量核酸分析裝置，該裝置包括微流控芯片、加熱單元、提取單元、檢測(cè)單元；

微流控芯片包括反應(yīng)腔(2)、氧化鋁膜(3)、膜固定件(4)；氧化鋁膜(3)固定在膜固定件(4)中，膜固定件(4)實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化鋁膜(3)的支撐和固定，膜固定件(4)緊密配合在反應(yīng)腔(2)底部；反應(yīng)腔(2)是核酸提取的通道和核酸擴(kuò)增的場(chǎng)所；

加熱單元包括：上加熱套環(huán)(5)、上外加熱器(6)、上中心加熱器(7)、測(cè)溫元件(8)、下加熱套環(huán)(9)、下外加熱器(10)、下中心加熱器(11)；反應(yīng)腔(2)固定在上加熱套環(huán)(5)和下加熱套環(huán)(9)中間，上外加熱器(6)緊貼在上加熱套環(huán)(5)的四周，上中心加熱器(7)固定在上加熱套環(huán)(5)的中間，下外加熱器(10)緊貼在下加熱套環(huán)(9)的四周，下中心加熱器(11)固定在下加熱套環(huán)(9)的中間；上外加熱器(6)、上中心加熱器(7)、下外加熱器(10)、下中心加熱器(11)用于加熱，測(cè)溫元件(8)分別埋入上加熱套環(huán)(5)和下加熱套環(huán)(9)中，實(shí)現(xiàn)上下兩層溫度的檢測(cè)；

提取單元包括：光耦開(kāi)關(guān)(12)、開(kāi)關(guān)固定件(13)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)(14)、電機(jī)固定件(15)、旋轉(zhuǎn)盤(pán)(16)、抽吸轉(zhuǎn)接件(17)、廢液腔(18)、吸水紙(19)、抽吸器(20)、抽吸器固定件(21)；旋轉(zhuǎn)電機(jī)(14)通過(guò)電機(jī)固定件(15)安裝在底板(1)上，光耦開(kāi)關(guān)(12)通過(guò)開(kāi)關(guān)固定件(13)固定在電機(jī)固定件(15)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)盤(pán)(16)的準(zhǔn)確定位，抽吸轉(zhuǎn)接件(17)固定在旋轉(zhuǎn)盤(pán)(16)上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)盤(pán)(16)的轉(zhuǎn)動(dòng)，分別實(shí)現(xiàn)多個(gè)反應(yīng)腔(2)中廢液的吸收；旋轉(zhuǎn)盤(pán)(16)固定在旋轉(zhuǎn)電機(jī)(14)的旋轉(zhuǎn)軸上；抽吸器(20)通過(guò)抽吸器固定件(21)固定在底板(1)上，在廢液腔(18)中固定吸水紙(19)，通過(guò)抽吸器(20)，利用抽吸轉(zhuǎn)接件(17)將反應(yīng)腔(2)核酸提取過(guò)程中產(chǎn)生的廢液轉(zhuǎn)移到廢液腔(18)中；

檢測(cè)單元包括：CCD照相機(jī)(22)、攝像頭(23)、接收濾光片(24)、LED燈(25)、LED固定件(26)、激發(fā)濾光片(27)、LED固定環(huán)(28)；接收濾光片(24)位于CCD照相機(jī)(22)和攝像頭(23)之間，接收濾光片(24)實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)熒光的過(guò)濾，LED燈(25)通過(guò)LED固定件(26)固定在LED固定環(huán)(28)上，激發(fā)濾光片(27)位于LED燈(25)前部，實(shí)現(xiàn)LED燈激發(fā)光的過(guò)濾，LED固定環(huán)(28)與下加熱套環(huán)(9)同軸心，每個(gè)LED燈(25)與反應(yīng)腔(2)垂直，從而為CPCR擴(kuò)增過(guò)程提供激發(fā)光。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于微流控芯片的高通量核酸分析裝置，其特征在于：氧化鋁膜(3)位于微流控芯片反應(yīng)腔(2)底部，氧化鋁膜(3)作為一種固相核酸捕獲載體，既能夠捕獲、純化核酸，又能夠直接參與CPCR反應(yīng)，提供CPCR擴(kuò)增模板，實(shí)現(xiàn)核酸提取與CPCR擴(kuò)增的一體化。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于微流控芯片的高通量核酸分析裝置，其特征在于：在氧化鋁膜(3)緊密固定在膜固定件(4)中，膜固定件(4)緊密裝入反應(yīng)腔(2)底部，使得氧化鋁膜(3)被固定在反應(yīng)腔(2)底部，并充分接觸。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于微流控芯片的高通量核酸分析裝置，其特征在于：裂解后的檢測(cè)樣品或者核酸純化試劑在負(fù)壓作用下，依次通過(guò)反應(yīng)腔(2)的毛細(xì)管微通道及氧化鋁膜(3)，其中，裂解樣品中的核酸模板被氧化鋁膜(3)表面捕獲，而核酸純化試劑則通過(guò)氧化鋁膜(3)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于微流控芯片的高通量核酸分析裝置，其特征在于：通過(guò)抽吸器(20)帶動(dòng)抽吸轉(zhuǎn)接件(17)，使得反應(yīng)腔(2)內(nèi)氣壓小于大氣壓，反應(yīng)腔(2)中的廢液在負(fù)壓的作用下，被廢液腔(18)中的吸水紙(19)吸收，實(shí)現(xiàn)廢液從反應(yīng)腔(2)到廢液腔(18)的轉(zhuǎn)移，控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)(14)，依次完成多個(gè)反應(yīng)腔(2)中廢液的轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)核酸的高通量提取。