[发明专利]便携式致病菌核酸提取装置及检测方法

说明书

本发明公开了一种便携式致病菌核酸提取装置及检测方法，根据核酸提取装置的工作原理，该装置主要是进行核酸的提取，共包括三个功能单元：恒温单元，给系统提供合适的恒温反应环境，使得致病菌能快速的水解、洗脱，设计的恒温单元能给系统提供可设置的、高精度的温度环境；人机交互单元，给用户提供操作功能，包括温度值、反应时间、反应通道的设置和显示；供电单元，满足户外检测的需求，论文设计了电源适配器供电和电池供电两种供电方式。

技术领域

本发明涉及自动化控制领域，尤其涉及一种便携式致病菌核酸提取装置及检测方法。

背景技术

近年来，食品安全事件频发，如法国的李斯特氏菌病事件、美国的沙门细菌污染事件、香港的禽流感事件以及最近流行的H1N1事件等，食品安全问题已成为不可忽视的世界性问题。为从源头遏止带病菌原生食品流入生产，以及从终端把关即将流入市场的食品，这就迫切需要快速检测技术以及快速检测系统，尤其是用于基层检测的便携式快速检测系统。在便携式快速检测系统的发展中，一个较为致命的问题，则是病菌核酸提取装置难以运用到现场检测中。现今越来越多的快速检测设备，比如日本荣研化学研制的实验室LT-16alpha恒温扩增基因检测系统，英国Opitigene公司推出的Genie II等温扩增荧光检测系统，这类检测系统没有病菌前处理功能，只能完成核酸增殖以及核酸检测的工作。不具备核酸提取功能的检测系统，只能在实验室进行核酸提取，然后再做现场实验。这就阻碍了现场快速检测系统的发展。

实验室所用的台式核酸提取装置是大型的自动提取装置，该装置自动化程度高，提取效率高，但是质量大，体积大，不具备电池供电动能，不适用于现场的病菌核酸提取。为推动国内便携式快速检测设备的发展，帮助国内设备挤 占市场份额，有必要开发一种操作简单、质量小，体积小，可电池供电的核酸提取装置。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地研发了一种便携式致病菌提取装置。

本发明设计实现了一种便携式致病菌核酸提取装置，该装置基于磁珠吸附的原理来提取核酸，给致病菌提供适宜的恒高温水解环境和洗脱环境，即可通过裂解、洗涤、洗脱等操作提取核酸，整个过程不需要仪器离心操作，适用于户外的核酸提取装置。再者，该提取装置质量小，体积小，可电池供电，并自行设计了提取磁力架，可进行现场的核酸提取。

为了实现本发明的上述目的，本发明公开了便携式致病菌核酸提取装置的功能单元，其关键在于，包括：供电单元、微控制芯片、恒温控制单元、人机交互模块。

所述系统供电结构如图1所示，供电单元包括三个主要的模块，电池充电模块给电池充电，电量检测模块实时检测电池电量，切换模块通过检测是否有适配器接入来选择供电方式；供电单元的输出端连接恒温单元的电源输入端，供电单元输出端通过稳压芯片连接主控单元和人机交互单元的电源输入端。所述恒温单元的控制信号输入端连接到控制芯片的控制信号输出端，恒温单元的加热片连接到MOSFET的漏极和源极，控制加热片的加热与否。所述人机交互单元包括数码管显示模块和按键显示模块，其控制信号连接到控制芯片的I/O端口。

上述方案的有益效果为：通过上述控制电路能够实现病菌核酸提取，可通过人机交互单元实现交互功能。

本发明还公开一种便携式致病菌核酸提取装置的结构以及磁力架的设计，其关键在于，包括：隔热板1、铝质加热域2、控制电路板4、96孔板固定片6、96孔板7、提手8、弹力固定夹9、耐热聚丙烯管套10、磁力棒11。

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。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。