[發明專利]便攜式致病菌核酸提取裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 201710375817.0
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107190002B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 凌睿;胡睿;黃雪莉;張騰
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C12N15/10
• 分類號: C12N15/10;H02J7/00
• 代理公司: 重慶天成卓越專利代理事務所(普通合伙) 50240
• 代理人: 路寧

本發明公開了一種便攜式致病菌核酸提取裝置及檢測方法，根據核酸提取裝置的工作原理，該裝置主要是進行核酸的提取，共包括三個功能單元：恒溫單元，給系統提供合適的恒溫反應環境，使得致病菌能快速的水解、洗脫，設計的恒溫單元能給系統提供可設置的、高精度的溫度環境；人機交互單元，給用戶提供操作功能，包括溫度值、反應時間、反應通道的設置和顯示；供電單元，滿足戶外檢測的需求，論文設計了電源適配器供電和電池供電兩種供電方式。

技術領域

本發明涉及自動化控制領域，尤其涉及一種便攜式致病菌核酸提取裝置及檢測方法。

背景技術

近年來，食品安全事件頻發，如法國的李斯特氏菌病事件、美國的沙門細菌污染事件、香港的禽流感事件以及最近流行的H1N1事件等，食品安全問題已成為不可忽視的世界性問題。為從源頭遏止帶病菌原生食品流入生產，以及從終端把關即將流入市場的食品，這就迫切需要快速檢測技術以及快速檢測系統，尤其是用于基層檢測的便攜式快速檢測系統。在便攜式快速檢測系統的發展中，一個較為致命的問題，則是病菌核酸提取裝置難以運用到現場檢測中。現今越來越多的快速檢測設備，比如日本榮研化學研制的實驗室LT-16alpha恒溫擴增基因檢測系統，英國Opitigene公司推出的Genie II等溫擴增熒光檢測系統，這類檢測系統沒有病菌前處理功能，只能完成核酸增殖以及核酸檢測的工作。不具備核酸提取功能的檢測系統，只能在實驗室進行核酸提取，然后再做現場實驗。這就阻礙了現場快速檢測系統的發展。

實驗室所用的臺式核酸提取裝置是大型的自動提取裝置，該裝置自動化程度高，提取效率高，但是質量大，體積大，不具備電池供電動能，不適用于現場的病菌核酸提取。為推動國內便攜式快速檢測設備的發展，幫助國內設備擠 占市場份額，有必要開發一種操作簡單、質量小，體積小，可電池供電的核酸提取裝置。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題，特別創新地研發了一種便攜式致病菌提取裝置。

本發明設計實現了一種便攜式致病菌核酸提取裝置，該裝置基于磁珠吸附的原理來提取核酸，給致病菌提供適宜的恒高溫水解環境和洗脫環境，即可通過裂解、洗滌、洗脫等操作提取核酸，整個過程不需要儀器離心操作，適用于戶外的核酸提取裝置。再者，該提取裝置質量小，體積小，可電池供電，并自行設計了提取磁力架，可進行現場的核酸提取。

為了實現本發明的上述目的，本發明公開了便攜式致病菌核酸提取裝置的功能單元，其關鍵在于，包括：供電單元、微控制芯片、恒溫控制單元、人機交互模塊。

所述系統供電結構如圖1所示，供電單元包括三個主要的模塊，電池充電模塊給電池充電，電量檢測模塊實時檢測電池電量，切換模塊通過檢測是否有適配器接入來選擇供電方式；供電單元的輸出端連接恒溫單元的電源輸入端，供電單元輸出端通過穩壓芯片連接主控單元和人機交互單元的電源輸入端。所述恒溫單元的控制信號輸入端連接到控制芯片的控制信號輸出端，恒溫單元的加熱片連接到MOSFET的漏極和源極，控制加熱片的加熱與否。所述人機交互單元包括數碼管顯示模塊和按鍵顯示模塊，其控制信號連接到控制芯片的I/O端口。

上述方案的有益效果為：通過上述控制電路能夠實現病菌核酸提取，可通過人機交互單元實現交互功能。

本發明還公開一種便攜式致病菌核酸提取裝置的結構以及磁力架的設計，其關鍵在于，包括：隔熱板1、鋁質加熱域2、控制電路板4、96孔板固定片6、96孔板7、提手8、彈力固定夾9、耐熱聚丙烯管套10、磁力棒11。

加熱片固定在加熱域2和隔熱板中1的凹槽處，溫度檢測器固定在在加熱槽的小孔內3，96孔板7通過固定片6固定在加熱域上。在96孔板7中加入提取試劑提取病菌核酸。提手8下端安裝固定板，固定板下端安裝用于固定耐熱聚丙烯管套10的彈力固定架9，磁力棒11通過螺紋固定在安裝板上。上訴的核酸提取磁力架探入96孔板內，利用磁力吸附小磁珠的方法提取核酸。