[發明專利]一種基于實時熒光定量PCR的快速便攜式分子檢測設備

在審

• 申請號: 201810085904.7
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108220123A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 黃昶荃;黃柯
• 申請（專利權）人: 黃昶荃;黃柯
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種基于實時熒光定量PCR的快速便攜式分子檢測設備，其特征在于，包括：

微型實時熒光定量PCR反應系統(1)，用于放置PCR反應管；

熒光信號傳感系統(2)，將PCR反應過程中的實時熒光信號轉換為電信號發送給中央處理控制系統(3)；

中央處理控制系統(3)，控制各模塊有序工作；

數據通信系統(4)，將實時熒光信號發送給上位機或手持終端，上位機或手持終端實時觀測熒光定量PCR反應的狀態，同時對PCR檢測結果進行分析和判斷。

2.根據權利要求1所述基于實時熒光定量PCR的快速便攜式分子檢測設備，其特征在于，所述微型實時熒光定量PCR反應系統(1)包括PCR反應臺(101)、溫度控制系統及溫度傳感裝置(105)，其中：

所述PCR反應臺(101)由良導熱性的金屬制成，包含一個或多個用于放置PCR反應管的反應槽(1011)；

所述溫度控制系統包括蛇形電熱片(102)和小型風扇(103)，其中蛇形電熱片(102)位于PCR反應臺(101)和反應臺下蓋(104)之間，當電流通過時，蛇形電熱片(102)發熱使PCR反應臺(101)溫度升高，小型風扇(103)位于PCR反應臺(101)下方，當通電時使熱量散去溫度降低；

所述溫度傳感裝置(105)是一個溫度傳感器，位于PCR反應臺(101)與反應臺下蓋(104)之間，將PCR反應臺(101)溫度實時采集并反饋給中央處理控制系統(3)。

3.根據權利要求2所述基于實時熒光定量PCR的快速便攜式分子檢測設備，其特征在于，所述反應槽(1011)布置在PCR反應臺(101)中心，為縱向槽；所述溫度傳感器為熱敏電阻或傳感器芯片。

4.根據權利要求1所述基于實時熒光定量PCR的快速便攜式分子檢測設備，其特征在于，所述熒光信號傳感系統(2)由攝像頭模塊或光傳感器組成，設置在PCR反應臺(101)的上方，獲取PCR反應管內PCR反應過程中的實時熒光信號，并轉換為電信號。

5.根據權利要求1所述基于實時熒光定量PCR的快速便攜式分子檢測設備，其特征在于，在反應開始之前，PCR反應的參數通過上位機或手持終端設置，并通過數據通信系統(4)傳遞給中央處理控制系統(3)以對PCR反應過程進行控制，所述參數包括溫度、時間和循環次數。

6.根據權利要求1所述基于實時熒光定量PCR的快速便攜式分子檢測設備，其特征在于，在反應過程中，所述中央處理控制系統(3)接收溫度傳感裝置(105)發回的溫度信號，通過算法處理，自動控制蛇形電熱片(102)和小型風扇(103)的工作狀態，實現對PCR反應臺(101)溫度的準確控制。

7.根據權利要求6所述基于實時熒光定量PCR的快速便攜式分子檢測設備，其特征在于，所述中央處理控制系統(3)采用PID控制原理對反應溫度進行精準控制，當溫度傳感裝置(105)采集的被測溫度偏離所希望的給定值時，PID控制根據反饋回的測量信號與給定值的偏差進行比例(P)、積分(I)、微分(D)運算，從而輸出某個適當的控制信號給蛇形電熱片(102)和小型風扇(103)，促使測量值恢復到給定值，達到自動控制的效果。

8.根據權利要求1所述基于實時熒光定量PCR的快速便攜式分子檢測設備，其特征在于，在PCR反應整體結束之后，中央處理控制系統(3)控制PCR反應臺(101)溫度上升，使得DNA雙螺旋結構降解；在此過程中，熒光信號傳感系統(2)采集熒光信號，并通過數據通信系統(4)將信號發送給上位機或手持設備；上位機或手持終端通過分析熔解曲線和熔解溫度，完成對PCR反應產物的特異性分析，進而得到檢測結果。