[發(fā)明專利]一種數(shù)字化核酸擴(kuò)增儀的調(diào)控方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911092103.4
• 申請(qǐng)日: 2019-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN110747294B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 隋碩;任魯風(fēng);金鑫浩;劉一博;張未來;俞育德;于軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波胤瑞生物醫(yī)學(xué)儀器有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C12Q3/00
• 分類號(hào): C12Q3/00;C12M1/00;C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/02
• 代理公司: 北京精金石知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11470
• 代理人: 張黎

1.一種數(shù)字化核酸擴(kuò)增儀的調(diào)控方法，其特征在于，包括單循環(huán)工作方法和雙循環(huán)工作方法；

單循環(huán)工作方法為：

步驟1、向第一反應(yīng)腔內(nèi)注入核酸；

步驟2、加熱裝置工作，以使所述第一反應(yīng)腔內(nèi)的核酸受熱分解，第一溫度傳感器組開始對(duì)所述第一反應(yīng)腔中的溫度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)所述第一溫度傳感器組第一次檢測(cè)到所述第一反應(yīng)腔內(nèi)的溫度處于85℃-95℃時(shí)，控制器開始計(jì)時(shí)，所述控制器計(jì)時(shí)5-8分鐘后第一控制閥打通，以使分解后的核酸經(jīng)由導(dǎo)流管道進(jìn)入第二反應(yīng)腔；

步驟3、第二液位傳感器組開始對(duì)所述第二反應(yīng)腔中的液位高度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)所述第二液位傳感器組測(cè)得的實(shí)時(shí)液位高度H2符合第一液位標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，中間物輸出裝置開始工作，輸出物控制閥打開，以使輸出物儲(chǔ)存?zhèn)}中的中間物流入所述第二反應(yīng)腔中，所述輸出物儲(chǔ)存?zhèn)}中存有引物、Taq DNA聚合酶、緩沖液和dNTP；

步驟4、所述第二液位傳感器組繼續(xù)保持對(duì)所述第二反應(yīng)腔中的液位高度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)所述第二液位傳感器組測(cè)得的實(shí)時(shí)液位高度H2符合第二液位標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，所述控制器控制散熱裝置開始工作以對(duì)所述第二反應(yīng)腔進(jìn)行降溫；

步驟5、第二溫度傳感器組開始工作，當(dāng)所述第二溫度傳感器組第一次檢測(cè)到所述第二反應(yīng)腔內(nèi)的溫度降到50℃時(shí)，所述第二反應(yīng)腔內(nèi)的加熱裝置開始工作，所述加熱裝置和所述散熱裝置共同工作以維持所述第二反應(yīng)腔內(nèi)的溫度為45℃-55℃；

當(dāng)所述第二溫度傳感器組第一次檢測(cè)到所述第二反應(yīng)腔內(nèi)的溫度降到50℃時(shí)，所述控制器開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)1-3分鐘后所述控制器控制第二控制閥打開，同時(shí)所述控制器控制輸送泵工作，所述第二反應(yīng)腔內(nèi)的核酸經(jīng)中轉(zhuǎn)腔后在所述輸送泵的作用下返回所述第一反應(yīng)腔；

步驟6、所述控制器對(duì)熒光檢測(cè)單元采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并計(jì)算出系統(tǒng)穩(wěn)定值Δs和衡量區(qū)間K的關(guān)系以選擇相應(yīng)的工作模式：

所述熒光檢測(cè)單元包括第一熒光檢測(cè)器和第二熒光檢測(cè)器；所述第一熒光檢測(cè)器對(duì)通過導(dǎo)流管道上的樣品進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)出實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)N1；所述第二熒光檢測(cè)器對(duì)通過前回流管道上的樣品進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)出實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)N2，所述前回流管道連通所述第二反應(yīng)腔和所述中轉(zhuǎn)腔；

其中，Δs=N₂-N₁，衡量區(qū)間K的范圍設(shè)定為[2N₁/3，N₁]；

當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定值Δs處于衡量區(qū)間K內(nèi)時(shí)，所述控制器繼續(xù)保持正常工作模式；

當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定值Δs不在衡量區(qū)間K內(nèi)時(shí)，所述控制器進(jìn)入診斷程序；

所述診斷程序包括：

所述控制器繼續(xù)采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)N₁’和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)N₂’，并將N₁’與N₁做差值或?qū)₂’與N₂做差值；其中，N₁’和N₂’為下一次循環(huán)反應(yīng)所述熒光檢測(cè)單元檢測(cè)到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；

若所述控制器在連續(xù)三次循環(huán)反應(yīng)檢測(cè)出系統(tǒng)穩(wěn)定值Δs均不在衡量區(qū)間K的范圍內(nèi)時(shí)，所述控制器發(fā)出警報(bào)，對(duì)流經(jīng)所述導(dǎo)流管道和所述前回流管道的物料的溫度進(jìn)行檢測(cè)；

步驟7、設(shè)定所述步驟1到所述步驟6為一個(gè)循環(huán)反應(yīng)，重復(fù)該循環(huán)反應(yīng)20-30次；

雙循環(huán)工作方法為：

步驟1、向第一反應(yīng)腔內(nèi)注入第一份核酸；

步驟2、加熱裝置工作，以使所述第一反應(yīng)腔內(nèi)的核酸受熱分解，第一溫度傳感器組開始對(duì)所述第一反應(yīng)腔中的溫度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)所述第一溫度傳感器組第一次檢測(cè)到所述第一反應(yīng)腔內(nèi)的溫度處于85℃-95℃時(shí)，控制器開始計(jì)時(shí)，所述控制器計(jì)時(shí)5-8分鐘后第一控制閥打通，以使分解后的核酸經(jīng)由導(dǎo)流管道進(jìn)入第二反應(yīng)腔；

步驟3-1、第二液位傳感器組開始對(duì)所述第二反應(yīng)腔中的液位高度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)所述第二液位傳感器組測(cè)得的實(shí)時(shí)液位高度H2符合第一液位標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，中間物輸出裝置開始工作，輸出物控制閥打開，以使輸出物儲(chǔ)存?zhèn)}中的中間物流入所述第二反應(yīng)腔中，所述輸出物儲(chǔ)存?zhèn)}中存有引物、Taq DNA聚合酶、緩沖液和dNTP；

步驟3-2、所述第二液位傳感器組對(duì)所述第二反應(yīng)腔中的液位高度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)所述第二液位傳感器組測(cè)得的實(shí)時(shí)液位高度符合第一液位標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，所述控制器控制所述第一控制閥關(guān)閉，第二份核酸注入所述第一反應(yīng)腔中；

步驟4、所述第二液位傳感器組繼續(xù)保持對(duì)所述第二反應(yīng)腔中的液位高度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)所述第二液位傳感器組測(cè)得的實(shí)時(shí)液位高度H2符合第二液位標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，所述控制器控制散熱裝置開始工作以對(duì)所述第二反應(yīng)腔進(jìn)行降溫；

步驟5、第二溫度傳感器組開始工作，當(dāng)所述第二溫度傳感器組第一次檢測(cè)到所述第二反應(yīng)腔內(nèi)的溫度降到50℃時(shí)，所述第二反應(yīng)腔內(nèi)的所述加熱裝置開始工作，所述加熱裝置和所述散熱裝置共同工作以維持所述第二反應(yīng)腔內(nèi)的溫度為45℃-55℃；

當(dāng)所述第二溫度傳感器組第一次檢測(cè)到所述第二反應(yīng)腔內(nèi)的溫度降到50℃時(shí)，所述控制器開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)1-3分鐘后所述控制器控制第二控制閥打開，所述第二反應(yīng)腔內(nèi)的物料流入中轉(zhuǎn)腔中；

步驟6、第三液位傳感器組設(shè)置在所述中轉(zhuǎn)腔內(nèi)，以檢測(cè)所述中轉(zhuǎn)腔內(nèi)的實(shí)時(shí)液位高度H3；

所述第三液位傳感器組測(cè)得的實(shí)時(shí)液位高度符合第三液位標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，所述控制器控制所述第一控制閥打開，控制所述第二控制閥關(guān)閉，此時(shí)第二份核酸進(jìn)入所述第二反應(yīng)腔中；所述第二液位傳感器組對(duì)所述第二反應(yīng)腔中的液位高度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)所述第二液位傳感器組再次測(cè)得的實(shí)時(shí)液位高度H2符合第一液位標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，所述控制器控制輸送泵將所述中轉(zhuǎn)腔內(nèi)的物料轉(zhuǎn)入到所述第一反應(yīng)腔；

步驟7、所述控制器對(duì)熒光檢測(cè)單元采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并計(jì)算出系統(tǒng)穩(wěn)定值Δs和衡量區(qū)間K的關(guān)系以選擇相應(yīng)的工作模式：

所述熒光檢測(cè)單元包括第一熒光檢測(cè)器和第二熒光檢測(cè)器；所述第一熒光檢測(cè)器對(duì)通過導(dǎo)流管道上的樣品進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)出實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)N1；所述第二熒光檢測(cè)器對(duì)通過前回流管道上的樣品進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)出實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)N2，所述前回流管道連通所述第二反應(yīng)腔和所述中轉(zhuǎn)腔；

其中，Δs=N₂-N₁，衡量區(qū)間K的范圍設(shè)定為[2N₁/3，N₁]；

當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定值Δs處于衡量區(qū)間K內(nèi)時(shí)，所述控制器繼續(xù)保持正常工作模式；

當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定值Δs不在衡量區(qū)間K內(nèi)時(shí)，所述控制器進(jìn)入診斷程序；

所述診斷程序包括：

所述控制器繼續(xù)采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)N₁’和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)N₂’，并將N₁’與N₁做差值或?qū)₂’與N₂做差值；其中，N₁’和N₂’為下一次循環(huán)反應(yīng)所述熒光檢測(cè)單元檢測(cè)到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；

若所述控制器在連續(xù)三次循環(huán)反應(yīng)檢測(cè)出系統(tǒng)穩(wěn)定值Δs均不在衡量區(qū)間K的范圍內(nèi)時(shí)，所述控制器發(fā)出警報(bào)，對(duì)流經(jīng)所述導(dǎo)流管道和所述前回流管道的物料的溫度進(jìn)行檢測(cè)；

步驟8、設(shè)定所述步驟1、所述步驟2、所述步驟3-1、所述步驟4、所述步驟5、所述步驟6和所述步驟7為一個(gè)循環(huán)反應(yīng)，重復(fù)該循環(huán)反應(yīng)20-30次。