[發明專利]基因快速篩查方法和裝置

在審

• 申請號: 202111060683.6
• 申請日: 2021-09-10
• 公開（公告）號: CN113736860A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 關國良;陳巧玲
• 申請（專利權）人: 常州先趨醫療科技有限公司
• 主分類號: C12Q1/6844
• 分類號: C12Q1/6844;C12Q1/6825;C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/02;C12M1/00;G16B25/20;G16B40/00
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 葛鐘

1.一種基因快速篩查方法，其特征在于，包括：

接收待測樣本并對所述待測樣本進行高溫裂解，得到包括DNA或RNA鏈的細胞液；其中，所述待測樣本包括病人全血樣本或唾液樣本或鼻咽拭子樣本或傷口拭子樣本；

將所述細胞液通過LAMP原理進行等溫擴增，得到擴增后的化學液；

將所述化學液與預設生物傳感芯片進行融合；其中，所述生物傳感芯片上預設有只與特定DNA或RNA鏈綁定的生物探針，所述生物傳感芯片在所述生物探針與特定DNA或RNA鏈綁定后，改變自身阻抗值；

向所述生物傳感芯片輸入端輸入電信號，并收集所述生物傳感芯片輸出端的信號數據；

基于所述信號數據判斷所述待測樣本中是否含有與所述生物探針匹配的DNA或RNA鏈。

2.根據權利要求1所述的基因快速篩查方法，其特征在于，所述基于所述信號數據判斷所述待測樣本中是否含有與所述生物探針匹配的DNA或RNA鏈，包括：

構建機器學習算法模型；

通過預設主元分析和支持向量機相結合的特征提取算法，提取所述生物傳感芯片輸出端的信號數據的特征值；

通過預設機器學習算法模型和所述特征值，判斷所述待測樣本中是否含有與所述生物探針匹配的DNA或RNA鏈。

3.根據權利要求1所述的基因快速篩查方法，其特征在于，還包括：對所述待測樣本中是否含有與所述生物探針匹配的DNA或RNA鏈的判斷結果，通過預設超平面二分類算法進行判決。

4.根據權利要求1所述的基因快速篩查方法，其特征在于，還包括：基于預設算法模型對化學液中雜質產生的信號噪聲進行消除。

5.一種基因快速篩查裝置，其特征在于，包括：微流控芯片、生物傳感芯片和便攜式檢測主體，所述微流控芯片可拆卸式插在所述便攜式檢測主體上，所述生物傳感器設置在所述微流控芯片上；

所述微流控芯片包括第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第一腔室用于盛放待測樣本；所述第二腔室用于進行LAMP等溫擴增反應；所述第三腔室設置有所述生物傳感芯片，用于進行化學液與所述生物傳感芯片的融合；所述第一腔室與所述第二腔室之間設置有第一微閥，所述第二腔室與所述第三腔室之間設置有第二微閥；

所述便攜式檢測主體包括主控模塊和均與所述主控模塊連接的接口模塊、溫控模塊、動力控制模塊、頻率發生模塊、數據存儲模塊和信號處理/AI算法模塊；

所述主控模塊通過所述接口模塊與所述微流控芯片連接，通過所述溫控模塊控制所述微流控芯片的各個腔室的溫度；通過所述動力控制模塊控制所述微流控芯片內部液體流動和微閥開關；通過所述頻率發生模塊產生電信號并輸入至所述生物傳感器中；通過所述數據存儲模塊存儲記錄所述生物傳感芯片輸出端的信號數據；通過所述信號處理/AI算法模塊對所述生物傳感芯片輸出端的信號數據進行數據分析。

6.根據權利要求5所述的基因快速篩查裝置，其特征在于，所述動力控制模塊包括電機驅動子模塊、微泵子模塊和流控子模塊；

所述電機驅動子模塊、所述微泵子模塊和所述流控子模塊均與所述主控模塊連接。

7.根據權利要求5所述的基因快速篩查裝置，其特征在于，所述接口模塊包括多個USB接口；

多個所述USB接口用于同時連接多個微流控芯片。

8.根據權利要求7所述的基因快速篩查裝置，其特征在于，還包括芯片試紙選通/控制模塊；

所述主控芯片通過所述芯片試紙選通/控制模塊選擇和控制所述便攜式檢測主體連接的微流控芯片。

9.根據權利要求5所述的基因快速篩查裝置，其特征在于，還包括通信模塊；

所述通信模塊與所述主控模塊連接，用于與外部設備進行數據傳輸。

10.根據權利要求5所述的基因快速篩查裝置，其特征在于，還包括人機交互模塊。