[发明专利]光纤传感微流控芯片核酸扩增原位实时检测系统和方法

权利要求书

1.光纤传感微流控芯片核酸扩增原位实时检测系统，其特征在于，包括：依次连接的一个或多个白光光源、一根或多根第一光纤传感器、一个或多个检测光路、一个或多个微流控芯片、一个多路PID温度控制系统、一个CAN总线多轴运动控制系统、一根或多根第二光纤传感器和光谱采集处理显示模块；

所述白光光源，用于产生白光；

所述第一光纤传感器连接所述白光光源和所述检测光路；

所述检测光路，用于将所述白光光源产生的白光传输至所述微流控芯片，并将经过所述微流控芯片的光信号传输至所述光谱采集处理显示模块；

所述微流控芯片，用于进行生物化学反应，所述微流控芯片中的待测样品未经过荧光标记，所述微流控芯片还连接有温度控制器，所述多路PID温度控制系统用于调控所述微流控芯片的温度,所述多路PID温度控制系统与CAN总线多轴运动控制系统连接；

所述第二光纤传感器用于将所述微流控芯片的光信号传输至所述光谱采集处理显示模块；

所述光谱采集处理显示模块，包括用于接受所述第二光纤传感器传输的光信号的光纤扫描器；所述光谱采集处理显示模块对所述光信号进行解析，并生成可视化的所述生物化学反应实时动态变化信号曲线。

2.如权利要求1所述的光纤传感微流控芯片核酸扩增原位实时检测系统，其特征在于，所述检测光路对所述微流控芯片反应单元内放置的痕量样本，进行白光干涉高光谱非标记实时检测，并将检测结果实时发送到所述光谱采集处理显示模块；所述光纤扫描器通过旋转或平移的扫描方式，控制多根所述光纤传感器，将多个所述检测光路接收的白光干涉高光谱信号，逐一传输给所述光谱采集处理显示模块，实现光纤传感多张微流控芯片核酸扩增的高通量非标记原位实时并行检测。

3.如权利要求1或2所述的光纤传感微流控芯片核酸扩增原位实时检测系统，其特征在于，所述微流控芯片设置于一恒温密闭腔体内，所述恒温密闭腔体中设有加热器、温度传感器和温度控制器；所述加热器设置在所述微流控芯片的上下表面，采用亚毫米薄层空气浴流动加热的方式对所述微流控芯片进行加热，所述温度控制器用于控制所述微流控芯片温度，通过所述CAN总线多轴运动控制系统控制恒温密闭腔体的开合，便于装卸所述微流控芯片。

4.如权利要求3所述的光纤传感微流控芯片核酸扩增原位实时检测系统，其特征在于，所述微流控芯片的中心与第一电机轴连接，所述CAN总线多轴运动控制系统控制所述第一电机旋转，带动所述微流控芯片旋转，保证所述恒温密闭腔体内温度均匀，实现对所述微流控芯片上流体切换控制单元的驱动，满足样品制备、核酸或蛋白样品分离提纯、核酸扩增的分步控制需要。

5.如权利要求1或2所述的光纤传感微流控芯片核酸扩增原位实时检测系统，其特征在于，所述微流控芯片包括依次连接的储液单元、微流体切换控制单元、进样口、核酸提取单元、扩增反应腔体单元、缓冲调节单元和废液储存单元，所述储液单元、微流体切换控制单元、反应腔体单元和废液储存单元通过微流通道连接。

6.如权利要求5所述的光纤传感微流控芯片核酸扩增原位实时检测系统，其特征在于，所述扩增反应腔体单元底部固定有硅基二氧化硅层微芯片，所述硅基二氧化硅层微芯片上修饰有核酸或蛋白分子的抓手探针，所述抓手探针能将溶液中核酸扩增产物特异性地连接到微芯片表面，或让核酸扩增产物在微芯片表面随时间变化不断特异性地延伸形成长链；

或者，所述扩增反应腔体单元底部设置有低熔点琼脂糖凝胶包埋的特异扩增引物，加热后所述特异扩增引物被释放出来，进行核酸扩增，产生核酸扩增产物，所述核酸扩增产物与荧光分子结合，对微流控芯片中的扩增反应过程进行动态表征。