CN107629951A - 微流控基因检测芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微流控基因检测芯片，包括加样池、分样元件和检测元件，检测元件包括装载细菌检测剂的检测池、装载立克次体检测剂的检测池、装载病毒检测剂的检测池、装载真菌检测剂的检测池和装载生物毒素检测剂的检测池。一次上样能够同时检测多种类型病原微生物，样品处理步骤简单，检测效率高，同时加样量容易控制，进入每个检测池中的待检测液体积相等，检测结果更加准确，满足口岸卫生检疫高效率、大样本量病原微生物快速检测排查的应用要求。
Description
技术领域
本发明涉及生物检测技术领域，特别是涉及一种微流控基因检测芯片。
背景技术
高致病性病原微生物大多数具有感染力强、传播快、潜伏期短和发病急等特点，所引起的疾病病原学复杂，给人类的健康、社会的稳定以及畜牧业安全等带来极大的威胁。当前，一些高致病性病原微生物已经跨越了种属之间的障碍，不定期在人类中爆发成为越来越常见的现象。由于口岸卫生检疫对象的复杂性、流动性，以及潜在高致病性病原微生物的未知性，多变性等众多因素，快速检测高致病性病原微生物非常有必要。
传统的检测方法主要有直接涂片镜检、分离培养等。然而依靠病原体微生物体外培养的显微检验方法耗时长，操作繁复，效率与通量也不理想。深入到分子水平和基因水平的检测手段不断出现并被广泛应用。其中具有代表性的是基于聚合酶链式反应(PCR，Polymerase chain reaction)和抗原抗体反应基础之上发展的系列检测方法。但传统的免疫检测技术存在的问题是难以对病原微生物感染的窗口期检出，即使感染者体内已感染了病毒，但由于病毒拷贝数少、病毒的抗体丰度低，往往检查病毒抗体的结果呈阴性而造成漏诊。实时荧光定量PCR技术是目前病原微生物核酸分子检测的主流方法，此方法特异性强，但是一次实验只能检测一种病原目标物，检测通量较低，同时检测大量的病原目标物则不能很好地应付。这两种方法在检测多种病原微生物时，往往都需要耗费较长的时间，这也延误了诊断和治疗的最佳时机。
综上，传统的检测产品自动化程度不高，检测效率低，检测结果不准确。远远不能满足口岸卫生检疫高效率、大样本量病原微生物快速检测排查的应用要求。
发明内容
基于此，有必要提供一种检测效率高、检测结果准确的微流控基因检测芯片。
一种微流控基因检测芯片，包括：
加样池；
分样元件，包括弧形通道和多个分样缓冲池，所述弧形通道与所述加样池连通，所述多个分样缓冲池位于所述弧形通道的外侧且沿所述弧形通道的周向依次排布，且所述分样缓冲池沿所述弧形通道的径向自所述弧形通道的外周缘向外延伸，所述多个分样缓冲池的体积相等，且从所述弧形通道的进口端至出口端方向所述分样缓冲池的深度依次减小；及
检测元件，包括装载细菌检测剂的检测池、装载立克次体检测剂的检测池、装载病毒检测剂的检测池、装载真菌检测剂的检测池和装载生物毒素检测剂的检测池，所述检测池与所述分样缓冲池通过毛细管连通。
在一个实施方式中，所述检测元件包括分别装载如下检测剂的检测池，每一组所述检测剂中均包括上游引物、下游引物和探针；
第1组检测剂：用于检测炭疽芽孢杆菌，上游引物的序列如SEQ ID No.1所示，下游引物序列如SEQ ID No.2所示，探针序列如SEQ ID No.3所示；
第2组检测剂：用于检测布鲁氏杆菌，上游引物序列如SEQ ID No.4所示，下游引物序列如SEQ ID No.5所示，探针序列如SEQ ID No.6所示；
第3组检测剂：用于检测鼻疽伯克氏菌，上游引物序列如SEQ ID No.7所示，下游引物序列如SEQ ID No.8所示，探针序列如SEQ ID No.9所示；
第4组检测剂：用于检测土拉弗氏菌，上游引物序列如SEQ ID No.10所示，下游引物序列如SEQ ID No.11所示，探针序列如SEQ ID No.12所示；
第5组检测剂：用于检测沙门氏菌，上游引物序列如SEQ ID No.13所示，下游引物序列如SEQ ID No.14所示，探针序列如SEQ ID No.15所示；
第6组检测剂：用于检测伤寒沙门氏菌，上游引物序列如SEQ ID No.16所示，下游引物序列如SEQ ID No.17所示，探针序列如SEQ ID No.18所示；
第7组检测剂：用于检测志贺氏菌，上游引物序列如SEQ ID No.19所示，下游引物序列如SEQ ID No.20所示，探针序列如SEQ ID No.21所示；
第8组检测剂：用于检测鹦鹉热衣原体，上游引物序列如SEQ ID No.22所示，下游引物序列如SEQ ID No.23所示，探针序列如SEQ ID No.24所示；
第9组检测剂：用于检测普氏立克次氏体，上游引物序列如SEQ ID No.25所示，下游引物序列如SEQ ID No.26所示，探针序列如SEQ ID No.27所示；
第10组检测剂：用于检测埃博拉病毒，上游引物序列如SEQ ID No.28所示，下游引物序列如SEQ ID No.29所示，探针序列如SEQ ID No.30所示；
第11组检测剂：用于检测汉坦病毒，上游引物序列如SEQ ID No.31所示，下游引物序列如SEQ ID No.32所示，探针序列如SEQ ID No.33所示；
第12组检测剂：用于检测禽流感病毒，上游引物序列如SEQ ID No.34所示，下游引物序列如SEQ ID No.35所示，探针序列如SEQ ID No.36所示；
第13组检测剂：用于检测天花病毒，上游引物序列如SEQ ID No.37所示，下游引物序列如SEQ ID No.38所示，探针序列如SEQ ID No.39所示；
第14组检测剂：用于检测肉毒梭状芽孢杆菌，上游引物序列如SEQ ID No.40所示，下游引物序列如SEQ ID No.41所示，探针序列如SEQ ID No.42所示；
第15组检测剂：用于检测金黄色葡萄球菌，上游引物序列如SEQ ID No.43所示，下游引物序列如SEQ ID No.44所示，探针序列如SEQ ID No.45所示；
第16组检测剂：用于检测相思子毒素，上游引物序列如SEQ ID No.46所示，下游引物序列如SEQ ID No.47所示，探针序列如SEQ ID No.48所示。
在一个实施方式中，所述检测剂中，所述上游引物的浓度为300nmol/L～500nmol/L，所述下游引物的浓度为300nmol/L～500nmol/L，所述探针的浓度为200nmol/L～400nmol/L。
在一个实施方式中，所述分样缓冲池为矩形分样缓冲池，所述矩形分样缓冲池的池底设有倒角，所述分样缓冲池的深宽比为1:1～4:1。
在一个实施方式中，所述分样元件还包括废液池，所述废液池设置在所述弧形通道的出口端，所述废液池沿所述弧形通道的径向向外延伸。
在一个实施方式中，还包括：虹吸通道，用于连通所述加样池和所述分样元件，所述虹吸通道的一端连接所述加样池，所述虹吸通道的另一端连接所述弧形通道的进口端，所述虹吸通道上设有多个弯道。
在一个实施方式中，还包括：排气管，用于将所述加样池和所述分样元件气流导通，所述排气管一端连接所述加样池，所述排气管的另一端连接所述弧形通道的出口端。
在一个实施方式中，部分所述排气管延所述排气管的径向向外凸起形成排气腔，所述排气腔上设有与外界连通的排气孔。
在一个实施方式中，所述毛细管包括：导液管，用于连通所述分样缓冲池和所述检测池；及阻止管，所述阻止管与所述导液管交叉，部分所述导液管延所述导液管的径向向外凸起形成所述阻止管。
在一个实施方式中，所述微流控基因检测芯片为圆形，所述加样池、所述分样元件和所述反应元件沿所述微流控基因检测芯片的径向依次向外分布，所述弧形通道与所述微流控基因检测芯片同心设置。
该微流控基因检测芯片包括加样池、分样元件和检测元件，检测元件包括装载细菌检测剂的检测池、装载立克次体检测剂的检测池、装载病毒检测剂的检测池、装载真菌检测剂的检测池和装载生物毒素检测剂的检测池。使用时，将待检测液加入到加样池中，经过第一次离心，待检测液进入弧形通道，从弧形通道的进口端至出口端依次填充多个分样缓冲池。多个分样缓冲池体积相等且从弧形通道的进口端至出口端分样缓冲池的深度依次减小，便于待检测液顺利填满每个分样缓冲池，保证分样缓冲池内的待检测液体积相等。然后经过第二次离心，分样缓冲池内的待检测液从毛细管进入检测池中，与装载在检测池内的检测剂发生反应，检测目标成分的含量等参数。一次上样能够同时检测多种类型病原微生物，样品处理步骤简单，检测效率高，同时加样量容易控制，进入每个检测池中的待检测液体积相等，检测结果更加准确，满足口岸卫生检疫高效率、大样本量病原微生物快速检测排查的应用要求。
附图说明
图1为一实施方式的微流控基因检测芯片的结构示意图；
图2为图1所示微流控基因检测芯片的部分结构的示意图；
图3为图1所示微流控基因检测芯片的部分结构的示意图；
图4为用第1组检测剂荧光PCR检测不同的浓度的炭疽芽孢杆菌，获得的PCR扩增曲线以及制得的标准曲线图；
图5为用第2组检测剂荧光PCR检测不同的浓度的布鲁氏杆菌，获得的PCR扩增曲线以及制得的标准曲线图；
图6为用第3组检测剂荧光PCR检测不同的浓度的鼻疽伯克氏菌，获得的PCR扩增曲线以及制得的标准曲线图；
图7为用第4组检测剂荧光PCR检测不同的浓度的土拉弗氏菌制，获得的PCR扩增曲线以及制得的标准曲线图；
图8为用第5组检测剂荧光PCR检测不同的浓度的沙门氏菌，获得的PCR扩增曲线以及制得的标准曲线图；
图9为用第6组检测剂荧光PCR检测不同的浓度的伤寒沙门氏菌，获得的PCR扩增曲线以及制得的标准曲线图；
图10为用第7组检测剂荧光PCR检测不同的浓度的志贺氏菌，获得的PCR扩增曲线以及制得的标准曲线图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例及附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
请参阅图1和图2，一实施方式的微流控基因检测芯片20，该微流控基因检测芯片20大致呈圆形。微流控基因检测芯片20包括加样池100、分样元件200和检测元件300。其中加样池100、分样元件200和检测元件300形成一个微流控单元10，微流控基因检测芯片20包括四个绕圆心均匀分布的微流控单元10。当然，在其他实施方式中，微流控基因检测芯片20还可以是其他形状，例如矩形、多边形等等。微流控基因检测芯片20上的微流控单元10的数量还可以为一个、两个、三个、五个、七个等等。
具体地，加样池100上设有与外界连通的加样孔1001。分样元件200包括弧形通道210和多个分样缓冲池220。弧形通道210与加样池100连通，多个分样缓冲池220位于弧形通道210的外侧且沿弧形通道210的周向依次排布，且分样缓冲池220沿弧形通道210的径向自弧形通道210的外周缘向外延伸，多个分样缓冲池220的体积相等，从弧形通道210的进口端至出口端方向分样缓冲池200的深度依次减小。检测元件300包括多个检测池310，检测池310与分样缓冲池220通过毛细管400连通。
具体地，检测元件300包括装载细菌检测剂的检测池、装载立克次体检测剂的检测池、装载病毒检测剂的检测池、装载真菌检测剂的检测池和装载生物毒素检测剂的检测池。微流控基因检测芯片20具有多个检测池310，因此能够装载了多种不同类型的检测剂，实现一次样本处理，对多种高致病微生物进行检测，检测效率高。
本实施方式中，每个分样元件200包括16个体积相等的分样缓冲池220，检测池310的数量与分样缓冲池220匹配。整个微流控基因检测芯片20上设有64个体积相等的分样缓冲池220和64个检测池310，检测池310中可以装载各种不同类型的检测剂，实现高通量的检测。
具体地，分样缓冲池220为矩形分样缓冲池，矩形分样缓冲池的池底设有倒角。使得经过第二次离心后待检测液无残留的进入检测池310中，实际参与反应的样品更加准确。每个分样缓冲池220的体积为16μL。分样缓冲池220的深宽比为1:1～4:1，最靠近弧形通道210的进口端的深宽比越大，最靠近弧形通道210的出口端的深宽比越小。深是分样缓冲池220的进口端至底部的距离，宽是指分样缓冲池220的开口的宽度。在本实施方式中，最靠近弧形通道210的进口端的深宽比为4:1，最靠近弧形通道210的出口端的深宽比为1:1。待检测液能够顺利填满每个分样缓冲池220，保证分样缓冲池内220的待检测液体积相等。
具体地，分样元件200还包括废液池230，废液池230设置在弧形通道210的出口端，废液池230沿弧形通道210的径向向外延伸。经过第一次离心后，待检测液从弧形通道210的进口端至出口端依次填充多个分样缓冲池220，多余的待检测液流入废液池230中，加样过程方面快捷。
请参阅图3，本实施方式中，毛细管400包括导液管410和阻止管420。导液管410用于连通分样缓冲池220和检测池310。阻止管420与导液管410交叉，部分导液管410延导液管410的径向向外凸起形成阻止管420。
具体地，导液管410和阻止管420组合形成十字架的形状。导液管410和阻止管420进行了疏水处理，当待检测液经过第二次离心进入检测池310中后，后续加热反应时，进入检测池310的溶液不会倒流入分样缓冲池220中造成液体泄漏以及交叉污染。
请再次参阅图2，在一个实施方式中，微流控单元10还包括虹吸通道500，虹吸通道500用于连通加样池100和分样元件200。该虹吸通道500的一端连接加样池100，另一端连接弧形通道210的进口端，虹吸通道500上设有多个弯道511，避免液体倒流。
具体地，虹吸通道500进行亲水处理，虹吸通道500将加样池100中的液体吸入到弧形通道210中。在离心运动的作用下，弧形通道210内的液体依次填充多个分样缓冲池220，多余的待检测液流入废液池230中。
在一个实施方式中，微流控基因检测芯片20还包括排气管600，排气管600用于将加样池100和分样元件200气流导通，排气管600一端连接加样池100，排气管600的另一端连接弧形通道210的出口端。通过设置排气管600，使得加样池100和弧形通道210内的气压平衡，便于弧形通道210内的液体依次填充多个分样缓冲池220。
具体地，部分排气管600延排气管600的径向向外凸起形成排气腔610，排气腔610上设有与外界连通的排气孔6001。待检测液填充多个分样缓冲池220后，挤出的气体通过排气管600进入排气腔610中，由排气孔6001排出。排气腔610处的体积较大，以防液体被溅出。
在一个实施方式中，微流控基因检测芯片20上设有导热通道700，导热通道700贯穿微流控基因检测芯片20。在加热时，通过导热通道700导通微流控基因检测芯片20两面的气流，使得微流控基因检测芯片20受热均匀。
具体的，微流控基因检测芯片20为圆形芯片，加样池100、分样元件200和检测元件300沿微流控基因检测芯片20的径向依次向外分布，弧形通道210与微流控基因检测芯片20同心设置。当然，在其他实施方式中，微流控基因检测芯片20还可以是其他形状，例如矩形、多边形等等。
使用时，将待检测液从加样孔1001加入到加样池100中，经过第一次离心，待检测液从虹吸通道500进入弧形通道210，从弧形通道210的进口端至出口端依次填充多个分样缓冲池220。多个分样缓冲池220体积相等且从弧形通道210的进口端至出口端分样缓冲池220的深度依次减小，便于待检测液顺利填满每个分样缓冲池220，保证分样缓冲池220内的待检测液体积相等。然后经过第二次离心，每个分样缓冲池220内的待检测液从毛细管400进入检测池310中，与预先储存在检测池310内的检测剂发生反应，进而检测目标成分的含量等参数。
具体地，第一次离心的速率小于第二次离心的速率，第一次离心的速率范围为800rpm～1000rpm，使得待检测液进入弧形通道210，从弧形通道210的进口端至出口端依次填充多个分样缓冲池220。第二次离心的速率范围为2500rpm～3000rpm，使得每个分样缓冲池220内的待检测液从毛细管400进入检测池310中。
在一个实施方式中，每个检测池310底部到微流控基因检测芯片20边缘距离相等，例如为1mm。使得检测时光路传播距离相等，光信号传播变异系数尽可能小。检测元件300包括分别装载如下检测剂的检测池310，每一组检测剂中均包括上游引物、下游引物和探针。
其中，第1组检测剂：用于检测炭疽芽孢杆菌，上游引物的序列如SEQ ID No.1所示，下游引物序列如SEQ ID No.2所示，探针序列如SEQ ID No.3所示。上述引物和探针针对rpoB基因设计。
第2组检测剂：用于检测布鲁氏杆菌，上游引物序列如SEQ ID No.4所示，下游引物序列如SEQ ID No.5所示，探针序列如SEQ ID No.6所示。上述引物和探针针对IS711基因设计。
第3组检测剂：用于检测鼻疽伯克氏菌，上游引物序列如SEQ ID No.7所示，下游引物序列如SEQ ID No.8所示，探针序列如SEQ ID No.9所示。上述引物和探针针对fliP基因设计。
第4组检测剂：用于检测土拉弗氏菌，上游引物序列如SEQ ID No.10所示，下游引物序列如SEQ ID No.11所示，探针序列如SEQ ID No.12所示。上述引物和探针针对tul4基因设计。
第5组检测剂：用于检测沙门氏菌，上游引物序列如SEQ ID No.13所示，下游引物序列如SEQ ID No.14所示，探针序列如SEQ ID No.15所示。上述引物和探针针对invA基因设计。
第6组检测剂：用于检测伤寒沙门氏菌，上游引物序列如SEQ ID No.16所示，下游引物序列如SEQ ID No.17所示，探针序列如SEQ ID No.18所示。上述引物和探针针对staG基因设计。
第7组检测剂：用于检测志贺氏菌，上游引物序列如SEQ ID No.19所示，下游引物序列如SEQ ID No.20所示，探针序列如SEQ ID No.21所示。上述引物和探针针对ipaH基因设计。
第8组检测剂：用于检测鹦鹉热衣原体，上游引物序列如SEQ ID No.22所示，下游引物序列如SEQ ID No.23所示，探针序列如SEQ ID No.24所示。上述引物和探针针对ompA基因设计。
第9组检测剂：用于检测普氏立克次氏体，上游引物序列如SEQ ID No.25所示，下游引物序列如SEQ ID No.26所示，探针序列如SEQ ID No.27所示。上述引物和探针针对gltA基因设计。
第10组检测剂：用于检测埃博拉病毒，上游引物序列如SEQ ID No.28所示，下游引物序列如SEQ ID No.29所示，探针序列如SEQ ID No.30所示。上述引物和探针针对埃博拉病毒核蛋白设计。
第11组检测剂：用于检测汉坦病毒，上游引物序列如SEQ ID No.31所示，下游引物序列如SEQ ID No.32所示，探针序列如SEQ ID No.33所示。上述引物和探针针对汉坦病毒核蛋白设计。
第12组检测剂：用于检测禽流感病毒，上游引物序列如SEQ ID No.34所示，下游引物序列如SEQ ID No.35所示，探针序列如SEQ ID No.36所示。上述引物和探针针对禽流感病毒基质蛋白。
第13组检测剂：用于检测天花病毒，上游引物序列如SEQ ID No.37所示，下游引物序列如SEQ ID No.38所示，探针序列如SEQ ID No.39所示。上述引物和探针针对A38R基因设计。
第14组检测剂：用于检测肉毒梭状芽孢杆菌，上游引物序列如SEQ ID No.40所示，下游引物序列如SEQ ID No.41所示，探针序列如SEQ ID No.42所示。上述引物和探针针对botA基因设计。
第15组检测剂：用于检测金黄色葡萄球菌，上游引物序列如SEQ ID No.43所示，下游引物序列如SEQ ID No.44所示，探针序列如SEQ ID No.45所示。上述引物和探针针对fmhB基因设计。
第16组检测剂：用于检测相思子毒素，上游引物序列如SEQ ID No.46所示，下游引物序列如SEQ ID No.47所示，探针序列如SEQ ID No.48所示。上述引物和探针针对凝集素设计。
具体地，检测元件300还包括分别装载第17组检测剂的检测池310。其中第17组检测剂：用于细菌阳性质控，上游引物序列如SEQ ID No.49所示，下游引物序列如SEQ IDNo.50所示，探针序列如SEQ ID No.51所示。上述引物和探针针对16S rDNA基因设计。通过阳性质控，更加准确的反应检测结果。
具体地，探针的5'端上设有FAM荧光基团，3'端上设有TAMRA荧光基团。
在检测的过程中，如果同时针对多种病原微生物进行检测，常出现因各个引物退火温度不同，导致同时检测时退火温度难以协调，检测结果不准确的问题。而上述检测剂分别针对特定的基因或蛋白进行设计，特异性设计的17组检测剂引物退火温度均在60℃左右，避免同时检测时因退火温度不同导致检测结果不准确的问题，经过一次样本处理，能够同时检测7种细菌、2种立克次体、4种病毒、1种真菌和2种生物毒素，以及1个阳性质控，检测准确性好，灵敏度高。
其中，用第1组检测剂荧光PCR检测不同的浓度的炭疽芽孢杆菌，获得的PCR扩增曲线以及制得的标准曲线如图4所示。用第2组检测剂荧光PCR检测不同的浓度的布鲁氏杆菌，获得的PCR扩增曲线以及制得的标准曲线如图5所示。用第3组检测剂荧光PCR检测不同的浓度的鼻疽伯克氏菌，获得的PCR扩增曲线以及制得的标准曲线如图6所示。用第4组检测剂荧光PCR检测不同的浓度的土拉弗氏菌制，获得的PCR扩增曲线以及制得的标准曲线如图7所示。用第5组检测剂荧光PCR检测不同的浓度的沙门氏菌，获得的PCR扩增曲线以及制得的标准曲线如图8所示。用第6组检测剂荧光PCR检测不同的浓度的伤寒沙门氏菌，获得的PCR扩增曲线以及制得的标准曲线如图9所示。用第7组检测剂荧光PCR检测不同的浓度的志贺氏菌，获得的PCR扩增曲线以及制得的标准曲线如图10所示。各组检测剂中上游引物的浓度为400nmol/L，下游引物的浓度为400nmol/L，探针的浓度为300nmol/L。从图4～图10可以看出，各组检测剂制得的标准曲线线性好，说明设计的引物特异性好、灵敏度高，且各组检测剂引物退火温度均在60℃左右，避免同时检测时因退火温度不同导致检测结果不准确的问题，能够用在一块微流控基因检测芯片20上进行检测。
具体地，微流控基因检测芯片20上，一个检测池310装载一组检测剂。检测剂中，上游引物的浓度为300nmol/L～500nmol/L，下游引物的浓度为300nmol/L～500nmol/L，探针的浓度为200nmol/L～400nmol/L。
具体地，两个或两个以上的检测池310中可以含有相同的检测剂，以在一个检测中获得两个或两个以上的平行实验的结果，提高检测的准确性。
具体地，微流控基因检测芯片20包括底板和顶板，在底板上开设相应的加样池100、分样缓冲池220和反应池310的槽，槽深均为2.0mm，将每一组的上游引物、下游引物、探针混合配制成预置液，然后分别点到反应池310中，点样完成后用顶板封装，常温干燥或冻干，得到微流控基因检测芯片20。优选地，顶板为透明度高的压敏膜，检测的时候透明度高的压敏膜朝向激发光源的一侧。优选地，微流控基因检测芯片20的边缘进行了抛光处理，使得检测时光信号传播变异系数尽可能小。
上述微流控基因检测芯片20包括加样池100、分样元件200和检测元件300。使用时，将待检测液加入到加样池100中，经过第一次离心，待检测液进入弧形通道210，从弧形通道210的进口端至出口端依次填充多个分样缓冲池220。多个分样缓冲池220体积相等且从弧形通道的进口端至出口端分样缓冲池的深度依次减小，便于待检测液顺利填满每个分样缓冲池220，保证分样缓冲池220内的待检测液体积相等。然后经过第二次离心，分样缓冲池220内的待检测液从毛细管400进入检测池310中，与预先储存在检测池310检测剂发生反应，进而检测目标成分的含量等参数。上述微流控基因检测芯片20，一次上样能够同时检测多种类型病原微生物，样品处理步骤简单，检测效率高，同时加样量容易控制，进入每个检测310中的待检测液体积相等，检测结果更加准确，满足口岸卫生检疫高效率、大样本量病原微生物快速检测排查的应用要求。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
序列表
<110> 深圳国际旅行卫生保健中心
深圳市检验检疫科学研究院
<120> 微流控基因检测芯片
<160> 51
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<212> DNA
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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cctactgctg ctcctgttga 20
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tgctgctcag acagctacta c 21
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gcttgtatca tggcacttag aacc 24
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aagctgctgc tgtatctaag ccaactgca 29
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ggagcatatt cgtggagcaa tg 22
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taacggcagc ggcaaccaca ccta 24
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caggcagaag agcagaagta tgag 24
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cagtctcacg catcacctgt g 21
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cgcatccgca tcaccgctca gac 23
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tcaggagatc cttgcgatcc 20
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cggtctgcca tttgcttctg 20
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catgcagacc atgagcagaa tg 22
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accagtgcta atacatgcaa aagg 24
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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cctgatgagc cagcaatccg aactgttga 29
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 28
ggcaccacag gagatcttga 20
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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gcttggtgat gtggaggttg 20
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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cgacgacgat gacgacagcc aaccag 26
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<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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tccagataca gcagcagtta gc 22
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 32
gcctttgact cctttgtctc cata 24
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<212> DNA
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tgcctaatgc cacttgccgc tgc 23
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gcgactacca caaacccact a 21
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caccatttgc ctagcctgac 20
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ctgctgcttg ctcacttgat cctgccat 28
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<212> DNA
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gtgctagacg caacctttct atga 24
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cgccactgcc gttgctgctg 20
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tgtgctaatg ttactgctgg a 21
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tgatacaaat cctcttttag gtgcaggca 29
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ggaacgcgat ggcttcttaa c 21
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tcgctatatt ttcttttggg tcca 24
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 51
cgtattaccg cggctgctgg cac 23
Claims (10)
1.一种微流控基因检测芯片，其特征在于，包括：
加样池；
分样元件，包括弧形通道和多个分样缓冲池，所述弧形通道与所述加样池连通，所述多个分样缓冲池位于所述弧形通道的外侧且沿所述弧形通道的周向依次排布，且所述分样缓冲池沿所述弧形通道的径向自所述弧形通道的外周缘向外延伸，所述多个分样缓冲池的体积相等，且从所述弧形通道的进口端至出口端方向所述分样缓冲池的深度依次减小；及
检测元件，包括装载细菌检测剂的检测池、装载立克次体检测剂的检测池、装载病毒检测剂的检测池、装载真菌检测剂的检测池和装载生物毒素检测剂的检测池，所述检测池与所述分样缓冲池通过毛细管连通。
2.根据权利要求1所述的微流控基因检测芯片，其特征在于，所述检测元件包括分别装载如下检测剂的检测池，每一组所述检测剂中均包括上游引物、下游引物和探针；
第1组检测剂：用于检测炭疽芽孢杆菌，上游引物的序列如SEQ ID No.1所示，下游引物序列如SEQ ID No.2所示，探针序列如SEQ ID No.3所示；
第2组检测剂：用于检测布鲁氏杆菌，上游引物序列如SEQ ID No.4所示，下游引物序列如SEQ ID No.5所示，探针序列如SEQ ID No.6所示；
第3组检测剂：用于检测鼻疽伯克氏菌，上游引物序列如SEQ ID No.7所示，下游引物序列如SEQ ID No.8所示，探针序列如SEQ ID No.9所示；
第4组检测剂：用于检测土拉弗氏菌，上游引物序列如SEQ ID No.10所示，下游引物序列如SEQ ID No.11所示，探针序列如SEQ ID No.12所示；
第5组检测剂：用于检测沙门氏菌，上游引物序列如SEQ ID No.13所示，下游引物序列如SEQ ID No.14所示，探针序列如SEQ ID No.15所示；
第6组检测剂：用于检测伤寒沙门氏菌，上游引物序列如SEQ ID No.16所示，下游引物序列如SEQ ID No.17所示，探针序列如SEQ ID No.18所示；
第7组检测剂：用于检测志贺氏菌，上游引物序列如SEQ ID No.19所示，下游引物序列如SEQ ID No.20所示，探针序列如SEQ ID No.21所示；
第8组检测剂：用于检测鹦鹉热衣原体，上游引物序列如SEQ ID No.22所示，下游引物序列如SEQ ID No.23所示，探针序列如SEQ ID No.24所示；
第9组检测剂：用于检测普氏立克次氏体，上游引物序列如SEQ ID No.25所示，下游引物序列如SEQ ID No.26所示，探针序列如SEQ ID No.27所示；
第10组检测剂：用于检测埃博拉病毒，上游引物序列如SEQ ID No.28所示，下游引物序列如SEQ ID No.29所示，探针序列如SEQ ID No.30所示；
第11组检测剂：用于检测汉坦病毒，上游引物序列如SEQ ID No.31所示，下游引物序列如SEQ ID No.32所示，探针序列如SEQ ID No.33所示；
第12组检测剂：用于检测禽流感病毒，上游引物序列如SEQ ID No.34所示，下游引物序列如SEQ ID No.35所示，探针序列如SEQ ID No.36所示；
第13组检测剂：用于检测天花病毒，上游引物序列如SEQ ID No.37所示，下游引物序列如SEQ ID No.38所示，探针序列如SEQ ID No.39所示；
第14组检测剂：用于检测肉毒梭状芽孢杆菌，上游引物序列如SEQ ID No.40所示，下游引物序列如SEQ ID No.41所示，探针序列如SEQ ID No.42所示；
第15组检测剂：用于检测金黄色葡萄球菌，上游引物序列如SEQ ID No.43所示，下游引物序列如SEQ ID No.44所示，探针序列如SEQ ID No.45所示；
第16组检测剂：用于检测相思子毒素，上游引物序列如SEQ ID No.46所示，下游引物序列如SEQ ID No.47所示，探针序列如SEQ ID No.48所示。
3.根据权利要求2所述的微流控基因检测芯片，其特征在于，所述检测剂中，所述上游引物的浓度为300nmol/L～500nmol/L，所述下游引物的浓度为300nmol/L～500nmol/L，所述探针的浓度为200nmol/L～400nmol/L。
4.根据权利要求1所述的微流控基因检测芯片，其特征在于，所述分样缓冲池为矩形分样缓冲池，所述矩形分样缓冲池的池底设有倒角，所述分样缓冲池的深宽比为1:1～4:1。
5.根据权利要求1所述的微流控基因检测芯片，其特征在于，所述分样元件还包括废液池，所述废液池设置在所述弧形通道的出口端，所述废液池沿所述弧形通道的径向向外延伸。
6.根据权利要求1所述微流控基因检测芯片，其特征在于，还包括：
虹吸通道，用于连通所述加样池和所述分样元件，所述虹吸通道的一端连接所述加样池，所述虹吸通道的另一端连接所述弧形通道的进口端，所述虹吸通道上设有多个弯道。
7.根据权利要求1所述的微流控基因检测芯片，其特征在于，还包括：
排气管，用于将所述加样池和所述分样元件气流导通，所述排气管一端连接所述加样池，所述排气管的另一端连接所述弧形通道的出口端。
8.根据权利要求7所述的微流控基因检测芯片，其特征在于，部分所述排气管延所述排气管的径向向外凸起形成排气腔，所述排气腔上设有与外界连通的排气孔。
9.根据权利要求1所述的微流控基因检测芯片，其特征在于，所述毛细管包括：
导液管，用于连通所述分样缓冲池和所述检测池；及
阻止管，所述阻止管与所述导液管交叉，部分所述导液管延所述导液管的径向向外凸起形成所述阻止管。
10.根据权利要求1所述的微流控基因检测芯片，其特征在于，所述微流控基因检测芯片为圆形，所述加样池、所述分样元件和所述反应元件沿所述微流控基因检测芯片的径向依次向外分布，所述弧形通道与所述微流控基因检测芯片同心设置。
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Granted publication date: 20210302 Termination date: 20210929 |