[發(fā)明專利]便攜式恒溫核酸擴增儀

在審

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• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107937268A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙子如;周小強
• 申請（專利權(quán)）人: 北京海普威生物技術(shù)有限公司
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/34
• 代理公司: 北京君尚知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11200
• 代理人: 余長江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及科研、臨床檢驗及食品檢驗檢疫領(lǐng)域，尤其涉及基因檢測領(lǐng)域，具體涉及便攜式恒溫核酸擴增儀。

背景技術(shù)

基因擴增技術(shù)是指利用DNA聚合酶對特定基因做體外或試管內(nèi)的大量合成，它是利用DNA聚合酶對靶標(biāo)核酸片段進行專一性的連鎖復(fù)制。目前常用的技術(shù)，可將極微量的靶DNA特異地擴增上百萬倍以上，從而大大提高對DNA分子的分析和檢測能力，該技術(shù)已在分子生物學(xué)、微生物學(xué)、醫(yī)學(xué)及遺傳學(xué)等多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展。

基因擴增技術(shù)的實現(xiàn)主要依賴于檢測試劑盒和試劑盒的適用儀器基因擴增儀，基因擴增儀為試劑盒提供擴增反應(yīng)的條件和結(jié)果判讀的方法，是實現(xiàn)基因擴增的基礎(chǔ)儀器。根據(jù)基因擴增的原理，如PCR、熒光定量PCR、等溫擴增等，基因擴增儀也分為PCR儀、恒溫核酸擴增儀等。

無論是哪種基因擴增儀，其結(jié)構(gòu)上基本都由外殼、加熱/制冷系統(tǒng)、導(dǎo)熱系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、人機界面幾部分組成。因其要求具有高精度、高均勻度的控溫功能，適用于多種基因擴增需求的程序設(shè)定能力，一般的基因擴增儀造價都非常高，國產(chǎn)基因擴增儀都在幾萬元到十幾萬元不等。另外，因內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般擴增儀都是較笨重、不便移動的實驗室設(shè)備，只能限于在專業(yè)的實驗室進行操作。

此外，普通PCR儀都需要經(jīng)過繁瑣的程序參數(shù)設(shè)置，對于操作人員有一定的技術(shù)要求。上述特點都限制了基因擴增儀在以下環(huán)境下推廣和普及：1)非專業(yè)基因擴增實驗室的普通環(huán)境；2)僅有簡單培訓(xùn)或者無需培訓(xùn)的操作人員；3)經(jīng)費有限的基層實驗機構(gòu)或個人；4)日常操作是對于確定靶標(biāo)進行相同程序的重復(fù)操作；5)需要攜帶儀器的操作。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的基因擴增儀對實驗室、操作人員的依賴和昂貴、笨重的不足，本發(fā)明專門針對確定的檢測靶標(biāo)和擴增程序提供一種便攜式恒溫核酸擴增儀。該擴增儀主要包括樣本處理模塊和擴增反應(yīng)模塊，其外型輕便、可攜帶，可實現(xiàn)一鍵開機無需其他參數(shù)設(shè)置，并能夠獲得可視化的檢測結(jié)果。通過該擴增儀完成的整個檢測過程可由非專業(yè)人員完成，適合在基層檢驗機構(gòu)甚至有檢驗需求的家庭當(dāng)中普及。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種便攜式恒溫核酸擴增儀，包括：

一樣本處理模塊，用以對基因檢測樣本進行樣本處理，并獲得樣本處理液；

一擴增反應(yīng)模塊，用以使樣本處理液在一反應(yīng)溫度區(qū)間進行擴增反應(yīng)；

一控制模塊，內(nèi)置一控制程序，所述控制程序用以控制樣本處理模塊及擴增反應(yīng)模塊執(zhí)行一確定步驟的操作。

進一步地，所述樣本處理模塊通過在一處理溫度區(qū)間對基因檢測樣本加熱獲得樣本處理液。

進一步地，所述樣本處理模塊包括：

用以放置盛放基因檢測樣本的樣本容器的樣本池；

用以加熱樣本池的一處理加熱模塊；

用以對樣本池降溫的一降溫模塊；

用以判斷樣本容器是否放入樣本池的一處理傳感模塊；

用以監(jiān)測樣本池溫度的處理溫度傳感模塊。

進一步地，所述擴增反應(yīng)模塊包括：

用以放置盛放樣本處理液的容器的反應(yīng)容器的反應(yīng)池；

用以加熱反應(yīng)池的一反應(yīng)加熱模塊；

用以判斷反應(yīng)容器是否開始擴增反應(yīng)的一反應(yīng)傳感模塊；

用以監(jiān)測反應(yīng)池溫度的反應(yīng)溫度傳感模塊。

進一步地，反應(yīng)池具有多個容納腔，用以同時容納多個盛放樣本處理液的容器。

進一步地，還包括結(jié)果可視化模塊，用以將擴增反應(yīng)的結(jié)果以可直觀讀取的方式呈現(xiàn)；

指示模塊，用以顯示運行狀態(tài)及提示操作人員執(zhí)行相關(guān)操作；

所述可視化模塊及指示模塊同時信號連接控制模塊。

進一步地，所述結(jié)果可視化模塊包括：

用以照射完成擴增反應(yīng)的樣本處理液的一光源；

用以觀察光源照射結(jié)果的一觀察視窗。

進一步地，所述指示模塊包括：

一樣本處理指示燈，用以顯示樣本處理模塊加熱狀態(tài)及提示加入基因檢測樣本；

一擴增反應(yīng)指示燈，用以顯示擴增反應(yīng)模塊加熱狀態(tài)及提示加入樣本處理液；

一結(jié)果提示指示燈，用以提示觀察檢測結(jié)果。

進一步地，所述控制程序根據(jù)基因檢測樣本的類型及檢測標(biāo)靶設(shè)定。

進一步地，所述確定步驟包括：

1)樣本處理模塊預(yù)熱至加熱溫度穩(wěn)定維持于處理溫度區(qū)間，指示模塊提示放入基因檢測樣本；

2)判斷基因檢測樣本是否放入，如是，則保持加熱溫度在處理溫度區(qū)間對基因檢測樣本持續(xù)加熱；