[发明专利]一种全自动化核酸快速检测装置及检测方法

说明书

本发明公开了一种全自动化核酸快速检测装置及检测方法，涉及微流控技术领域。包括检测单元和离心功能托盘，检测单元包括加样池、反应池、定量池和扩增检测池；加样池与反应池连接；第一试剂池、第二试剂池、第三试剂池和第四试剂池分别与反应池连接，第五试剂池与定量池连接；定量池分别与扩增检测池和第二废液池连接。将样本液加至加样池，使样本液进入反应池，各种试剂按顺序进行释放，然后启动离心使试剂液体进入反应池，将核酸提取、纯化集成在反应池中，将核酸洗脱液离心进入定量池中，再进入扩增检测池中进行PCR扩增反应。本发明解决了样本气溶胶对标本的影响及检测人员感染的风险，同时可以节省试剂的消耗，缩短检测时间。

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，更具体地，涉及一种全自动化核酸快速检测装置及检测方法。

背景技术

微流控技术作为一种新兴的科学技术，已经应用于化学、生物学、工程学和物理学等诸多领域，学科交叉性强，在时间、空间和分析对象的精密操控上进行了突破，能够解决生命分析的许多关键问题。微流控技术能够将原本只能在实验室才能完成的检测实验集成到一小块芯片上，不仅节约了耗材成本和时间成本，更重要的是能够集成多种检测技术于一体，提高检测效率。

微流控技术应用于核酸诊断，将核酸提取、扩增及检测过程等基本操作单元集成到一块几平方厘米的芯片上，并以微通道网络贯穿各个实验环节，从而实现对整个实验室系统的灵活操控，承载核酸检测的各项功能。微流控芯片技术将核酸检测过程全面整合，只需加入样本即可，大大简化了检测过程的操作难度，排除了不同操作者实验技能的影响。因此当前整个微流控技术的很大的一块的应用场景是微流控分子诊断。其核心目的是把分子诊断的整个样本富集，裂解，核酸提取与纯化，PCR扩增集成在一张微流控芯片上，并实现多个样本指标的同时检测。

目前大多数微流控核酸检测芯片专利设计基本只完成了前处理(CN108424850A)，或者后期核酸扩增单个功能的实现(CN 203750554U)，同时大多数集成化的微流控核酸检测芯片，需要借助蜡阀、毛细阀、虹吸阀等微细结构进行微流体控制(CN110180610A)，集成的微阀结构越多，芯片的加工难度越大，同时需要对芯片表面进行局部的亲疏水处理，极大地限制了微流控核酸快速检测芯片的发展。

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的在于提供一种基于离心功能托盘及芯片的全自动化核酸快速检测装置，无需在芯片局部的亲疏水处理及在芯片上集成大量阀控，而是借助离心功能托盘实现磁吸分离，刺破阀控和可逆阀控等，大大简化芯片加工工艺，利于后期量产开发，从而解决现有技术中微流控核酸检测芯片无法同时完成核酸的提取、纯化、定量、扩增和检测，且需要集成大量的微阀结构，还需要对芯片表面进行亲疏水处理的技术问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种全自动化核酸检测装置，包括检测单元和离心功能托盘，所述检测单元能随离心功能托盘旋转而转动；所述检测单元包括加样池、反应池、定量池和扩增检测池；

所述加样池通过刺破阀与反应池连接；第一试剂池、第二试剂池、第三试剂池和第四试剂池分别通过刺破阀与反应池连接，所述第一试剂池、第二试剂池、第三试剂池和第四试剂池分别用于盛装裂解液、结合液、清洗缓冲液和洗脱液；第五试剂池通过刺破阀与定量池连接，所述第五试剂池用于盛装封闭液；所述反应池通过可逆阀分别与定量池和第一废液池连接；

所述定量池分别与扩增检测池和第二废液池连接，所述定量池用于反应池中液体的分装及扩增检测池液体的定量，所述扩增检测池用于预装核酸扩增试剂并用于进行聚合酶链式反应；

所述反应池中预埋有能捕获核酸的磁珠，磁珠固定装置设置在反应池底部，所述磁珠固定装置用于实现磁珠的固定及分离。

优选地，还包括气压平衡通道，所述气压平衡通道分别与加样池、反应池、第一试剂池、第二试剂池、第三试剂池、第四试剂池、第五试剂池、第一废液池和第二废液池连通，所述气压平衡通道用于离心时检测单元内部气压的平衡。

优选地，所述磁珠固定装置为能够移动的磁铁。