[發(fā)明專利]一種底照式核酸等溫擴增檢測便攜儀器

有效

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• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號: CN109811038B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設計）人: 葉尊忠;吳翠;應義斌;王振;吳堅;錢程
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C12Q1/6844
• 分類號: C12Q1/6844;C12M1/00;C12M1/34
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發(fā)明公開了一種底照式核酸等溫擴增檢測便攜儀器。包括熒光檢測儀、試劑存儲區(qū)、移液槍存儲盒、耗材存儲盒、電池盒，上述五部分放置于手提箱中；試劑存儲區(qū)由試劑存儲盒和試劑存儲盒蓋連接組成，所述試劑存儲盒中開有多個離心管孔，試劑存儲盒頂端開有試劑存儲盒注水口，側壁開有試劑存儲盒水位限位孔，以水作為冷凍介質；熒光檢測儀包括儀器外殼和樣品架模塊、控制電路模塊、熒光檢測模塊、加熱模塊和上位機模塊。本發(fā)明針對基于核酸等溫擴增技術的熒光分析方法實時定量檢測生化樣品，實現(xiàn)了擴增及檢測一體化與高通量，所需待測樣品少、整個系統(tǒng)體積小便于攜帶，測量精度高，檢測速度快，適用于食品安全的現(xiàn)場快速檢測使用。

技術領域

本發(fā)明涉及食品安全中生化樣品檢測儀器領域，特別是涉及了一種底照式核酸等溫擴增檢測便攜儀器，將核酸等溫擴增技術結合機械電子控制形成一套自動化檢測裝置系統(tǒng)。

背景技術

聚合酶鏈式反應(Polymerase chain reaction，PCR)作為最常用的分子生物學技術之一，能將微量的目標DNA擴增上百萬倍，具有特異性強、靈敏度高、簡便等優(yōu)點，因此廣泛應用于食品安全檢測領域。但是常規(guī)PCR技術存在以下不足：儀器昂貴、體積大不易攜帶，不適用于現(xiàn)場檢測，易引起非特異性擴增等。

近年新發(fā)展起來的核酸等溫擴增技術，無論是在實際操作還是儀器要求方面，都比PCR技術更為簡單方便，它擺脫了對精良設備的依賴，在食品安全現(xiàn)場快速檢測中顯示了其良好的應用前景。常見的等溫擴增技術有：環(huán)介導等溫擴增(Loop-mediated isothermalamplification，LAMP)、依賴核酸序列擴增(Nucleic acid sequence-basedamplification，NASBA)、滾環(huán)擴增技術(Rolling circle amplification，RCA)、依賴解旋酶擴增技術(Helicase-dependent isothermal DNA amplification，HDA)、重組酶聚合酶擴增(Recombinase Polymerase Amplification，RPA)等。等溫擴增技術其反應過程始終維持在恒定的溫度，與PCR技術相比，其對儀器要求大大簡化，時間大大縮短，更適用于研發(fā)便攜式儀器用于現(xiàn)場快速檢測。

核酸擴增完成后，需要經過嚴格檢測才能確定是否真正得到預期的特定擴增產物，常見的方法為凝膠電泳法(包括瓊脂糖凝膠電泳法和聚丙烯酰胺凝膠電泳法)，但是該方法需要開蓋檢測易造成氣溶膠污染、對人體有一定危害。眾多學者探索了新方法如：微孔板夾心雜交法、熒光分析法、分支DNA等，其中熒光分析法相較于其他方法具有靈敏度高、特異性好以及檢測快速等優(yōu)點而備受研究人員青睞。

熒光是一種光致發(fā)光的現(xiàn)象。當光源照射某些物質即熒光素時，熒光素會發(fā)出不同波長的光；當撤去光源后，熒光素發(fā)出的光也會隨之消失。基于核酸擴增的熒光分析法中的熒光素主要有熒光染料、熒光探針：(1)熒光染料如SYBR系列染料、DAPI熒光染料、SYTOX系列染料、EvaGreen、FAM等；(2)熒光探針如Taqman技術、分子信標技術、復合探針法等。

現(xiàn)有的熒光檢測儀常用氙燈、氘燈、汞燈、發(fā)光二極管(LED)、激光二極管等作為激發(fā)光源，其中氙燈、氘燈、汞燈光譜帶寬、能量高，但體積龐大、價格昂貴，而LED、激光二極管雖然體積小易集成，但發(fā)光波段單一難以滿足多種熒光物質激發(fā)要求，且目前基于LED的熒光檢測儀發(fā)光功率固定無法調節(jié)，難以滿足不同濃度待測物的激發(fā)。同時，大部分檢測儀的激發(fā)光源位于樣本容器的頂部，照射至樣本容器底部試劑上的光強由于光程大、容器的散射等原因而大大降低。熒光檢測儀的接收器常采用光電倍增管(Photomultiplier，PMT)，常規(guī)PMT具有檢測靈敏、響應快等優(yōu)點，但其體積較大，不適用于多通道、便攜式檢測，目前雖然有小型化PMT，但是價格昂貴，大大提高了儀器成本。此外，目前大部分的多通道熒光檢測儀采用同一的基準消除不同通道的噪聲，但是不同通道由于檢測儀器靈敏度、檢測位置、信號處理電路等不同，其噪聲會有些許差異，同一基準不利于多通道檢測的一致性。

發(fā)明內容