[發(fā)明專利]基于功能化毛細(xì)管的基因快速、定量分析系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710815260.8
• 申請(qǐng)日: 2017-09-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107807114A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢達(dá);周小明;付鈺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/64
• 分類號(hào): G01N21/64
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44245
• 代理人: 李斌

1.一種基于功能化毛細(xì)管的基因快速、定量分析系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)包括循環(huán)水加熱組件、核酸擴(kuò)增反應(yīng)腔組件、光信號(hào)激發(fā)及采集組件和圖像分析組件，所述循環(huán)水加熱組件用于將儲(chǔ)水箱內(nèi)儲(chǔ)存的水加熱到指定溫度并循環(huán)注入到核酸擴(kuò)增反應(yīng)腔組件內(nèi)，對(duì)毛細(xì)管進(jìn)行加熱及冷卻；所述核酸擴(kuò)增反應(yīng)腔組件用于放置毛細(xì)管并對(duì)其進(jìn)行核酸擴(kuò)增；所述光信號(hào)激發(fā)及采集組件用于對(duì)毛細(xì)管內(nèi)的核酸染料進(jìn)行激發(fā)并對(duì)其激發(fā)出來(lái)的光信號(hào)進(jìn)行采集；所述圖像分析組件用于對(duì)采集到的光信號(hào)進(jìn)行量化分析。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于功能化毛細(xì)管的基因快速、定量分析系統(tǒng)，其特征在于：所述循環(huán)水加熱組件包括儲(chǔ)水箱、加熱器、固態(tài)繼電器、溫度傳感器、溫度控制器、四通轉(zhuǎn)換器、水泵、水閥、流體管道及管道連接件，具體連接方式如下：三個(gè)溫度傳感器和三個(gè)加熱器分別安裝于三個(gè)儲(chǔ)水箱的內(nèi)部，三個(gè)溫度傳感器的電信號(hào)輸出端分別連接于溫度控制器channel l/2/3的信號(hào)輸入端口，溫度控制器channel l/2/3的信號(hào)輸出端口分別與三個(gè)固態(tài)繼電器的輸入端連接，固態(tài)繼電器的輸出端分別與三個(gè)加熱器串聯(lián)后接入交流電源；三個(gè)儲(chǔ)水箱的出水口與水閥相連接后，通過(guò)流體管道接入四通轉(zhuǎn)換器，形成單一流路，流路進(jìn)而接入核酸擴(kuò)增反應(yīng)腔組件的入水口，核酸擴(kuò)增反應(yīng)腔組件的出水口與水泵入水口連接，水泵出水口與四通轉(zhuǎn)換器連接，將單一流路分成三路，每一路流路連接水閥后與儲(chǔ)水箱入水口連接，形成循環(huán)體系。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于功能化毛細(xì)管的基因快速、定量分析系統(tǒng)，其特征在于：所述儲(chǔ)水箱為圓柱形PTFE水箱，直徑范圍為30～60mm，高度范圍為100～180mm，儲(chǔ)水量為280mL～1500mL，頂面開(kāi)有一個(gè)入水孔，直徑為5～10mm，底面開(kāi)有一個(gè)出水孔，直徑為5～10mm，一個(gè)加熱器連接孔，直徑為5～10mm，一個(gè)溫度傳感器連接孔，直徑為2～6mm；所述溫度控制器為三通道及以上通道的溫度控制器，能夠同時(shí)控制至少三路獨(dú)立的加熱過(guò)程，采用PID算法，輸出為固態(tài)繼電器模式，輸入為K型熱電偶模式，控制范圍為0～180℃，控制精度為0.1～1℃；所述固態(tài)繼電器的控制信號(hào)為3～32VDC，輸出信號(hào)為24～480VAC，電流為5～25A；所述加熱器為圓柱形加熱棒，直徑范圍為6～8mm，長(zhǎng)度范圍為90～170mm，工作電壓為110～220VAC，功率為150～220W，底端帶有固定螺紋，與儲(chǔ)水箱連接固定，螺紋直徑為5～10mm；所述溫度傳感器為K型熱電偶，直徑范圍為2～5mm，長(zhǎng)度為910～170mm，底端帶有固定螺紋，與儲(chǔ)水箱連接固定，螺紋直徑為2～6mm；所屬四通轉(zhuǎn)換器直徑為4～8mm；所述水泵為蠕動(dòng)泵，工作電壓為12～24VDC，功率為5～10W，最大泵速為340～800mL/min；所述水閥為電磁閥，控制電壓為12～24VDC，功率為0.5～1W，承受壓強(qiáng)為0～1MPa，承受溫度為20～100℃；所述流體管道為PU軟管，直徑為4～8mm；所述管道連接件包括SMC型螺紋直通和軟管十字四通，SMC型螺紋直通的螺紋范圍為5～10mm，連接軟管直徑為4～8mm，軟管十字四通的連接軟管直徑為4～8mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于功能化毛細(xì)管的基因快速、定量分析系統(tǒng)，其特征在于：所述核酸擴(kuò)增反應(yīng)腔組件包括密封蓋、密封圈、銅質(zhì)加熱腔、半導(dǎo)體加熱片、半導(dǎo)體制冷片、溫度傳感器、溫度控制器、固態(tài)繼電器、散熱熱鰭、散熱風(fēng)扇及零件安裝座，具體連接方式如下：密封圈安裝于銅制加熱腔上的凹槽內(nèi)部，密封蓋蓋于銅質(zhì)加熱腔的上部，兩個(gè)溫度傳感器的探頭分別橫向插入到銅制加熱腔兩端的安裝孔內(nèi)，電信號(hào)輸出端分別連接于溫度控制器channel 1/2的信號(hào)輸入端，溫度控制器channel 1/2的信號(hào)輸出端口分別與兩個(gè)固態(tài)繼電器的控制端連接，固態(tài)繼電器的輸出端分別與半導(dǎo)體加熱片和半導(dǎo)體制冷片串聯(lián)后接入直流電源；半導(dǎo)體加熱片橫向放置于銅制加熱腔的上端底部，半導(dǎo)體制冷片橫向放置于銅制加熱腔的下端底部，半導(dǎo)體制冷片下端放置有散熱熱鰭，散熱熱鰭的進(jìn)風(fēng)口放置有散熱風(fēng)扇，零件安裝座用于各個(gè)零件之間的位置固定。