[发明专利]便携式致病菌核酸提取装置及检测方法

权利要求书

1.一种便携式致病菌核酸提取装置，其特征在于，包括：铝质加热域(2)、隔热板(1)，控制电路板(4)、96孔板(7)、96孔板固定片(6)；电源单元、恒温控制单元、人机交互单元；

所述的电源单元包括电源适配器和电池供电两种供电方式；电源适配器提供9V的输入电压，电池采用两节串联的磷酸铁锂电池，提供5V-7V的输入电压；电源单元的输出端连接恒温单元的电源输入端，所述电源单元电源输出端通过电源隔离芯片和稳压芯片转为3.3V连接控制芯片的电源输入端，同时还连接到人机交互单元的电源输入端；

加热片固定在加热域(2)和隔热板中(1)的凹槽处，温度检测器固定在在加热槽的小孔内(3)，96孔板(7)通过固定片(6)固定在加热域上；在96孔板(7)中加入提取试剂提取病菌核酸；

所述核酸提取磁力架包括：提手(8)、弹力固定夹(9)、耐热聚丙烯管套(10)、磁力棒(11)；

提手(8)下端安装固定板，固定板下端安装用于固定耐热聚丙烯管套(10)的弹力固定架(9)，磁力棒(11)通过螺纹固定在安装板上；上诉的核酸提取磁力架探入96孔板内，利用磁力吸附小磁珠的方法提取核酸；

还包括：四路加热域(2)；

所述的加热域(2)共有四路，96孔板(7)有12行，提取操作包括裂解、洗涤1，洗涤2，洗涤3，洗涤4，洗脱，其中，裂解和洗脱需要高温加热，洗涤常温即可，于是，一次提取操作需要两路加热域，核酸提取装置一次可进行两种病菌的提取；

所述人机交互单元还包括：数码管显示模块和按键设置模块，所述显示模块和设置模块安装外壳上，连接到电路板上，用于设置数据和显示。

2.根据权利要求1所述的便携式致病菌核酸提取装置，其特征在于，所述恒温控制单元包括：温度传感器、陶瓷加热片和MOS管，

所述加热片的一端连接MOS管漏极，另一端连接电源正极，所述电源负极连接MOS管源极，所述MOS管栅极连接控制芯片PWM发出的控制信号，所述温度传感器温度信号输入端检测加热域温度，所述温度传感器温度信号输出端连接控制器AD检测端口，输入温度信号。

3.根据权利要求1所述的便携式致病菌核酸提取装置，其特征在于，所述供电单元包括：充电模块，完成对磷酸铁锂电池的充电；电量检测模块，检测电池的电量；切换模块，在电池供电和适配器供电之间自由切换。

4.一种用于权利要求1-3任一项所述的便携式致病菌核酸提取装置的提取方法，其特征在于，包括：

步骤1，在96孔板中加入相应的液体：

在96孔板中1至6列分别加入裂解液、洗涤液、洗涤液、洗涤液、洗涤液、洗脱液，并在第一列中加入病菌菌液；

步骤2，通过加热器对病菌进行加热，完成病菌裂解和洗脱的操作，加热控制方法为：

温度传感器检测到实时的温度数据T，传给微控制器，微控制器将采集到的温度数据与预设温度值T0进行比较，得到温度误差e，经过滑模变结构控制算法计算出控制量，控制器给出控制信号u，控制信号驱动加热器加热或者停止加热；通过不断地检测实时温度，不断的调整控制信号，使得温度差尽量的趋于零，进而达到控制精度较高的恒温效果；

步骤3，利用磁珠吸附原理完成对核酸的提取，

对96孔板的第1列和第6列进行加热，并在第一列加入小磁珠，利用所述磁力架在第1列上下移动，破坏细胞的生物结构，释放DNA，磁珠会与DNA结合，在磁场的作用下，核酸提取装置上的磁力棒将磁珠吸走，这样就到达了提取核酸的目的；提取之后，在第2-5列洗涤小磁珠，并在第6列洗脱，最终可得提纯的病菌核酸。