[发明专利]一种基于磁分离的全自动核酸提取杂交捕获检测装置

说明书

本发明涉及到一种整合的全自动核酸提取后液相杂交捕获检测装置，该装置整合了以下核心模块：核酸前处理模块、试剂储存模块、核酸杂交模块、磁分离模块、移液模块、检测模块。所有模块围绕：核酸提取、核酸变性、核酸杂交、信号生成和检测的任务流运行，最终实现全自动核酸液相杂交捕获检测的目标。

技术领域

本发明涉及到一种整合的全自动核酸提取后液相杂交捕获检测装置，该装置整合了以下核心模块：核酸前处理模块、试剂储存模块、核酸杂交模块、磁分离模块、移液模块、检测模块。所有模块围绕：核酸提取、核酸变性、核酸杂交、信号生成和检测的任务流运行，最终实现全自动核酸液相杂交捕获检测的目标。

背景技术

核酸杂交检测是最早应用的核酸检测手段之一。其原理是核酸变性和复性理论，在变性核酸复性过程中，互补的核苷酸序列(DNA与DNA、DNA与RNA、RNA与RNA等)通过Watson-Crick碱基两两配对形成非共价键，从而形成稳定的同源或异源双链分子的过程。经典的核酸杂交方法是将DNA或RNA先转移并固定到硝酸纤维素或尼龙膜载体上，与其互补的单链DNA或RNA探针用放射性或非放射性标记，在膜上杂交时，探针通过氢键与其互补的靶序列结合，洗去未结合的游离探针后，经放射自显影或显色反应检测特异结合的探针。

核酸杂交的方法主要包括：DNA印迹杂交(Southern blot)、RNA印迹杂交(Northern blot)、斑点杂交(Dot blot)、原位杂交(FISH)和PCR反向杂交法等。上述核酸杂交方法均需使用固相载体固定目标待测核酸或固定核酸探针，再用带有信号标记的探针与之杂交，从而检测目标核酸序列。固相载体通常需要通过复杂的实验流程才能完成制备，此类实验不仅操作流程繁琐，而且结果判定方式难以统一，无法进行标准化判读，难以实现全自动检测。而且由于固相载体上的核酸序列为不可移动状态，在杂交时与液相中目标核酸分子的接触碰撞几率受到限制，灵敏度受到影响。多种不利因素限制了杂交法在许多场合的应用，比如在体外诊断、食品安全等需要准确、快速在统一标准下出结果的领域，杂交法仅占据很小的比例。

基于核酸杂交捕获的方法进行核酸检测，目前已有商业化的应用。德国凯杰Qiagen公司HC2法HPV核酸检测试剂盒是其中的一个典型代表。该试剂盒是一种基于核酸杂交捕获法检测HPV核酸的方法，通过在酶标板上包被抗核酸抗体，之后加入的反应液中含有待测核酸序列和与之互补的探针核酸序列，二者杂交后形成双链复合物，被酶标板上的抗体捕获，再加入碱性磷酸酶链接的第二抗双链核酸抗体，通过底物发光显色，可以判定目标待测核酸存在与否。杭州德同生物有限公司DH2、DH3试剂盒也采用了类似的技术原理检测HPV核酸。

另一个在医疗诊断领域广泛使用的杂交法诊断技术为FISH荧光原位杂交技术，用于染色体异常相关疾病的诊断。带有荧光标记的杂交探针与固定在细胞内的病变特定核酸序列杂交后，通过荧光显微镜观察荧光信号的组成，判定染色体上是否存在基因异常。该技术操作步骤非常复杂，整个检测过程耗时1-3天，诊断效率低，即使是已经应用的全自动FISH检测装置，其全流程操作完成检测也耗时较长。

尽管杂交技术应用于疾病诊断领域已经取得成功的商业化应用，但目前的杂交诊断技术，无论是HC2、DH2、DH3还是FISH技术都存在共有的短板：不能实现全自动连续样本的检测，且检测的应用领域有限。HC2、DH2、DH3只应用于HPV的检测，FISH技术只应用于固相细胞为载体的检测。在传染病、临床微生物鉴别等更广泛的领域，目前还未有成熟的核酸杂交检测产品的开发和应用。尤其是在临床微生物的鉴别领域，现有操作需要经过微生物培养基培养2～3天才能进行形态学的鉴别，而如果采用本装置对微生物特定基因序列进行杂交捕获检测，则耗时短、效率高、准确度高。

发明内容

本发明提供了一种可以全自动的进行核酸提取杂交捕获检测的装置。该装置包含以下核心模块：核酸前处理模块、试剂储存模块、核酸杂交模块、磁分离模块、移液模块、检测模块。