[發明專利]基于磁動力切換恒溫區的熒光定量PCR檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201711022774.4
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107574120B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 張會生;鄒興
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C12M1/42
• 分類號: C12M1/42;C12M1/38;C12Q1/6851
• 代理公司: 廣東恩典律師事務所 44549
• 代理人: 張紹波

本發明提供基于磁動力切換恒溫區的熒光定量PCR檢測系統及方法，其包括恒溫加熱裝置、樣本運動導軌裝置、以及熒光檢測裝置。其中所述恒溫加熱裝置包括至少兩個不同溫度的恒溫區；所述樣本運動導軌裝置包括電機磁鐵裝配體、加樣區、以及導軌，所述加樣區與所述電機磁鐵裝配體上分別設置有相對面為極性相同的雙極性磁鐵塊，通過雙極性磁鐵塊產生的磁場斥力帶動加樣區沿著導軌運動，在不同溫度的恒溫區之間來回切換，進行樣本擴增。本發明通過利用磁鐵同極相斥原理，使放置有PCR反應管的加樣區在不同的恒溫區之間來回切換運動，極大地縮小了DNA擴增時間，有效提高了檢測效率。

技術領域

本發明涉及分子診斷檢測領域，尤其涉及基于磁動力切換恒溫區的熒光定量PCR檢測系統及方法。

背景技術

聚合酶鏈式反應(PCR)儀是分子診斷最為廣泛的一個應用，其能實現全自動化對核酸片段擴增進行檢測。它的原理是基于DNA雙鏈互補復制原則，在熱循環模塊上提供DNA擴增所需要的變性(95℃)-退火(55℃)-延伸(72℃)三個反應過程的溫度。在PCR反應過程中通過熒光染料或熒光標記的探針，對PCR產物進行實時標記，再由光學檢測系統檢測到熒光信號，熒光信號反應了實時的擴增產物DNA的含量，由此可以通過標準曲線法求得原始DNA濃度，從而到達相對定量的效果。

現有市面上的熒光定量PCR儀的溫控系統基本都是基于帕爾貼半導體的升降溫，隨著PCR反應的每個循環不停地變溫，升降溫的速度較慢，導致整個擴增時間比較長，而且需要專門的散熱風扇，結構比較大，溫控精度也不高。另外，部分儀器中退火和延伸共用同一個溫度，只需要兩個高溫(94℃)和低溫(64℃左右)可以在保證其正常擴增的前提下提高了擴增效率。基于半導體加熱器的升降溫速度一般在3℃/s，也就是說升降溫過程的時間每個循環就需要20s，這就大大加長了整個擴增過程時間周期。再者，與空氣加熱法相比，接觸式金屬加熱法容易控溫，空氣加熱升降溫速度快但是溫度精度差，一般有幾℃的誤差，另外所需空間大，造成儀器樣本通量小。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于磁動力切換恒溫區的熒光定量PCR檢測系統及方法，旨在解決現有技術中PCR檢測系統擴增速度慢，操作時間長的問題。

本發明的技術方案包括：

一種基于磁動力切換恒溫區的熒光定量PCR檢測系統，其特征在于，包括恒溫加熱裝置、樣本運動導軌裝置、以及熒光檢測裝置；所述恒溫加熱裝置、熒光檢測裝置均與所述樣本運動導軌裝置連接；

其中所述恒溫加熱裝置包括至少兩個不同溫度的恒溫區；所述樣本運動導軌裝置包括電機磁鐵裝配體、用于放置樣本的加樣區、以及用于連接加樣區和恒溫區的導軌，所述加樣區與所述電機磁鐵裝配體上分別設置有相對面為極性相同的雙極性磁鐵塊，通過雙極性磁鐵塊產生的磁場斥力帶動加樣區沿著導軌運動，在不同溫度的恒溫區之間來回切換，進行樣本擴增。

所述基于磁動力切換恒溫區的熒光定量PCR檢測系統，其中，所述樣本運動導軌裝置還包括電機以及用于帶動電機磁鐵裝配體運動的同步帶，通過電機帶動同步帶，使電機磁鐵裝配體運動。

所述基于磁動力切換恒溫區的熒光定量PCR檢測系統，其中，所述加樣區中的雙極性磁鐵塊與所述電機磁鐵裝配體中的雙極性磁鐵塊采用非接觸式設置。

所述基于磁動力切換恒溫區的熒光定量PCR檢測系統，其中，所述加樣區中設置有用于放置PCR反應管的試管架。

所述基于磁動力切換恒溫區的熒光定量PCR檢測系統，其中，所述不同溫度的恒溫區之間設置有隔熱閥門。

所述基于磁動力切換恒溫區的熒光定量PCR檢測系統，其中，所述恒溫加熱裝置包括高溫恒溫區和低溫恒溫區；所述高溫恒溫區的溫度為90℃-95℃中任一溫度值，所述低溫恒溫區的溫度為55℃-72℃中任一溫度值。