CN112538425B - 一种基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本公开一种基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统及方法，包括：微流控芯片、蠕动泵模块、磁珠驱动模块、荧光检测模块和温控模块；其中，所述蠕动泵模块，用于将所述核酸样本进行所述微流控芯片的片上转移；所述磁珠驱动模块，用于实现磁珠在腔室内振荡和在腔室间转移；所述荧光检测模块包括光源和光电传感器，用于采集核酸扩增检测过程中的荧光信号。所述温控模块，用于为所述微流控芯片的功能腔室提供恒温环境。所述系统和方法能够满足“样本进，结果出”的现场自动化、一体化检测需求，整体方法支持构建小型化仪器，相关生化试剂可以提前预置且芯片耗材更换方便，系统的自动化检测可以避免人为操作导致的污染、操作不一致等问题。

Description

一种基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统及方法
技术领域
本公开属于生物分离分析纯化和基因检测领域，特别涉及一种基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统及方法。
背景技术
分子诊断技术是以核酸为分析对象，通过检测目标基因是否存在、是否发生结构变化或是否出现表达异常，进而对疾病的诊断和治疗提供信息和决策依据，主要应用于感染病的快速诊断、肿瘤和遗传病的早期诊断、分子流行病学调查和预防、食品卫生检查及法医鉴定等方向。
基于核酸扩增的分子诊断技术通过引物介导扩增特定基因，以实现对内源性(遗传或变异)或外源性(病原体)目的基因的定性或定量分析，适用于对样品纯度要求低、对分析时间和成本敏感的应用场景。
在进行核酸扩增检测之前，需要完成样品前处理、核酸分离纯化一系列复杂的操作过程，再将提取到的核酸样品转移分配至扩增反应体系中。但是核酸提取纯化所需的样品和试剂量较大，其中还包含一些有毒的化学试剂，需要专业人员操作以及大型仪器设备的支持，耗费大量时间，极大影响整个检测过程的效率。
磁珠法结合微流控芯片技术能够解决传统方法中存在的操作步骤复杂、样品和试剂消耗大、液体残留、易污染及便携性差等问题。不需要设计复杂的纯化结构，降低芯片和液路控制的复杂程度、便于实现高通量设计。目前，Scott 等人提出了一种利用微通道内的水，有机液体界面简化提取流程的方法，使用不混溶液体屏障取代所有洗涤步骤，并称之为界面张力辅助的不混溶过滤 (immiscible filtration assisted by surface tension,IFAST)技术，但在实现“样品进，结果出”的一体化进程中仍不太顺利，未能将样品前处理(样品裂解和核酸提取纯化)和扩增检测很好地结合起来。
当前核酸提取专利中大多以优化传统核酸提取方法为思路，存在反应体系较大、稳定性较低、二次污染风险大等问题。由于非混溶相核酸提取技术具备相较于传统方法更易封装、损耗更少、稳定性更低等优势，许多课题组在该领域做出了许多努力并且取得了一定成果，如西安交通大学彭年才团队提出了一种基于非混溶相的核试验提取系统，如图1所示，该五腔室核酸提取芯片，从左往右五个圆形腔室依次为样品腔(1)、第一不混溶相腔(2-1)、洗涤腔(5)、第二不混溶相腔(2-2)和洗脱腔(3)，各腔室通过阶梯状微通道(4)相连。提取步骤如下：在不混溶相腔、洗涤腔和洗脱腔中事先依次注入不混溶相、洗涤液和洗脱缓冲液；细胞样品、磁珠和裂解缓冲液孵育后注入样品腔；控制磁体在样品腔底部外侧旋转使得磁珠与核酸结合均匀；控制磁体由样本腔穿过不混溶相腔和洗涤腔向洗脱腔移动，将核酸释放出来。但是生物样品需要预先在系统外与裂解缓冲液孵育，芯片内不包含样品裂解处理功能；下游检测需要依靠外部技术或设备实现，无法实现核酸样品从提取到结果检测一系列分子检测过程。除此之外北京理工大学张德雨等人发表了一项非混溶相一体化核酸提取与检测相关专利，但同样未能实现“样本进，结果出”的一体化核酸提取与扩增检测，且系统整体反应体系尺寸过大，在面对油水混合体系时，在振动环境中易发生发生不可控的体系混合现象，很难支持预装样品后运输开展实验。
发明内容
有鉴于此，本公开提出了一种基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统及方法，能够满足“样本进，结果出”的现场自动化、一体化检测需求，其机动部件位移和设备体积小，整体方法适合构建小型化仪器。同时小体系核酸提取与扩增检测系统稳定性高，只需配套简单的外部结构即可适应长程运输和满足实验室外恶劣环境下的一体化检测需要，相关生化试剂可以提前预置且芯片耗材更换方便，系统的自动化检测可以避免人为操作导致的污染、操作不一致等问题。
根据本公开的一方面，提出了一种基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统，所述系统包括：微流控芯片、蠕动泵模块、磁珠驱动模块、荧光检测模块和温控模块；
其中，所述蠕动泵模块，用于将所述核酸样本泵入所述微流控芯片，并在所述微流控芯片的片上进行转移。；
所述磁珠驱动模块，用于实现磁珠在腔室内振荡混合和在腔室间转移；
所述荧光检测模块包括光源和光电传感器，用于采集核酸扩增检测过程中的荧光信号；
所述温控模块，用于为所述微流控芯片的功能腔室提供恒温环境。
在一种可能的实现方式中，所述蠕动泵模块包括蠕动泵软管、转子和电机；
其中，所述蠕动泵软管集成在所述微流控芯片上，所述转子与电机固定在蠕动泵模块内，所述蠕动泵软管和转子分离设置。
在一种可能的实现方式中，所述磁珠驱动模块为一对对称固定于所述微流控芯片两侧的磁体，沿所述微流控芯片的垂直和/或水平方向往复运动。
在一种可能的实现方式中，所述核酸提取扩增检测芯片包括：液路驱动区、裂解及混合区、杂质洗脱区和核酸洗脱及扩增区；
其中，所述液路驱动区，用于与所述蠕动泵模块蠕动泵软管连接形成液路驱动通道；
所述裂解及混合区，用于裂解所述生物样本，并将裂解后得到的核酸样本与所述磁珠驱动模块驱动的磁珠相混合为磁珠核酸结合体；
所述杂质洗脱区，利用其洗涤缓冲液洗脱所述磁珠核酸结合体的杂质；
所述核酸洗脱及扩增区，用于将经过洗脱杂质的磁珠核酸结合体与预置所述核酸洗脱及扩增区的试剂溶液混合，将核酸从所述磁珠核酸结合体上洗脱下来，扩增结束后利用所述荧光检测模块对所述核酸扩增结果进行检测。
根据本公开的另一方面，提出了一种基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统方法，该方法应用于上述基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统，所述方法包括：
使用蠕动泵模块转子逆时针方向挤压蠕动泵软管，驱动磁珠结合缓冲液进入样品裂解腔室中与核酸样本混合；
使用磁珠驱动模块牵引磁珠进入样品裂解腔室，在该腔室内往复移动使生物样本裂解得到核酸样本；
使用磁珠驱动模块牵引磁珠进入所述杂质洗脱区的洗涤缓冲液1腔室、洗涤缓冲液2腔室和无核酸酶水腔室，在洗涤缓冲液1腔室、洗涤缓冲液2腔室和无核酸酶水腔室内分别往复移动，洗涤所述核酸样品；
使用磁珠驱动模块牵引磁珠进入洗脱及扩增腔室，并在该腔室内往复移动，使核酸洗脱后扩增。
使用荧光检测模块检测扩增后的核酸样品的荧光强度。
本公开一种基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统及方法，包括：微流控芯片、蠕动泵模块、磁珠驱动模块、荧光检测模块和温控模块；其中，所述蠕动泵模块，用于将所述核酸样本泵入所述微流控芯片，并在所述微流控芯片的片上转移；所述磁珠驱动模块，用于实现磁珠在腔室内振荡混合和在腔室间转移；所述荧光检测模块包括光源和光电传感器，用于采集核酸扩增检测过程中的荧光信号。所述温控模块，用于为所述微流控芯片的功能腔室提供恒温环境。所述系统和技术能够满足“样本进，结果出”的现场自动化、一体化检测需求，整体方法支持构建小型化仪器。同时小体系核酸提取与扩增检测系统稳定性高，只需配套简单的外部结构即可适应长程运输和满足实验室外恶劣环境下的一体化检测需要，相关生化试剂可提前预制且芯片耗材更换方便，系统的自动化检测可以避免人为操作导致的污染、操作不一致等问题。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
图1示出根据现有技术中五腔室核酸提取芯片结构示意图；图2示出根据本公开一实施例的基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统框图；图3示出根据本公开一实施例的基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统原理图；
图4示出根据本公开一实施例的基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统的核酸提取扩增检测芯片的结构图；
图5示出根据本公开一实施例的基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统的蠕动泵模块转子与软管分离设计结构图；
图6示出根据本公开一实施例的基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统的微流控芯片的结构设计图；
图7示出根据本公开一实施例的基于微流控芯片的片上核酸扩增检测方法流程图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
图2示出根据本公开一实施例的基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统框图。如图2所示，该系统可以包括：微流控芯片及其配套的紧凑型蠕动泵模块、磁珠驱动模块、荧光检测模块和温控模块；
其中，蠕动泵模块，用于将核酸样本泵入所述微流控芯片，并在微流控芯片的片上进行转移；磁珠驱动模块，用于实现磁珠在腔室内振荡混合和在腔室间转移；荧光检测模块包括光源和光电传感器，用于采集核酸扩增检测过程中的荧光信号；温控模块，用于为微流控芯片的功能腔室提供恒温环境。
图3示出根据本公开另一实施例的基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统原理图。图5示出根据本公开一实施例的基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统的蠕动泵模块转子与软管分离设计结构图。
在一示例中，如图3所示，该系统可以包括核酸提取扩增检测芯片1(图2中的微流控芯片)、蠕动泵模块2、磁珠驱动模块3、荧光检测模块4和温控模块5。蠕动泵模块2、磁珠驱动模块3、荧光检测模块4和温控模块5分别与核酸提取扩增检测芯片1(微流控芯片)相连接。
其中，蠕动泵模块2可以包括蠕动泵软管、转子和电机。其中，如图5所示，蠕动泵软管集成在微流控芯片上，软管两端的宝塔接头插入固定在微流控芯片的注胶孔内，通过注胶孔注入热熔胶以固定软管的位置。如图5所示，转子和电机固定在蠕动泵模块内，蠕动泵软管和转子分离设置，能够避免了取出核酸提取扩增检测芯片1(微流控芯片)时被转子卡住的问题。通过转子和电机组成的驱动系统驱动进样模块将核酸样本泵入核酸提取扩增检测芯片1(微流控芯片)。
磁珠驱动模块3为一对对称固定于核酸提取扩增检测芯片1(微流控芯片) 两侧的磁体(永磁体或电磁体)，在其驱动机构带动下沿核酸提取扩增检测芯片 1(微流控芯片)的垂直和/或水平方向往复运动，能够控制磁珠在核酸提取扩增检测芯片1的功能腔室中震荡与转移。
温控模块5可以采用加热膜和制冷片组合设计实现样品裂解及扩增过程的温度控制，能够用于为核酸提取扩增检测芯片1的功能腔室提供恒温环境。
荧光检测模块4可以以斜射方式检测扩增后的核酸样本散发的荧光强度，能够解决透射式与磁珠驱动模块外置的磁铁相互干涉的问题，且结构体积更小，成本低。
本公开一种基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统及方法，包括：微流控芯片、蠕动泵模块、磁珠驱动模块、荧光检测模块和温控模块；其中，所述蠕动泵模块，用于将所述核酸样本泵入所述微流控芯片，并在微流控芯片的片上进行转移；所述磁珠驱动模块，用于实现磁珠在腔室内振荡混合和在腔室间转移；所述荧光检测模块包括光源和光电传感器，用于采集核酸扩增检测过程中的荧光信号。所述温控模块，用于为所述微流控芯片的功能腔室提供恒温环境。所述系统和方法能够满足“样本进，结果出”的现场自动化、一体化检测需求，整体方法支持构建小型化仪器。同时小体系核酸提取与扩增检测系统稳定性高，只需配套简单的外部结构即可适应长程运输和满足实验室外恶劣环境下的一体化检测需要，相关生化试剂可以提前预置且芯片耗材更换方便，系统的自动化检测可以避免人为操作导致的污染、操作不一致等问题。
如图3所示，核酸提取扩增检测芯片1包括裂解、吸附、洗涤、洗脱、扩增检测等功能室，能够实现核酸样品的提取、裂解和检测等功能腔室，能够完成“样本进-结果出”的全套核酸提取与检测过程。
图4示出根据本公开一实施例的基于微流控芯片的片上核酸扩增检测的微流控芯片的结构图。
在一示例中，如图4所示，微流控芯片(图3中的核酸提取扩增检测芯片1) 可以包括：液路驱动区、裂解及混合区、杂质洗脱区和核酸洗脱及扩增区；
液路驱动区，如图5所示，可以用于与蠕动泵模块蠕动泵软管连接形成液路驱动通道；
其中，如图4所示，液路驱动区可以包括两个热熔胶腔室①②，热熔胶腔室的热熔胶用于固定和密封所述蠕动泵软管。如图5所示，液路驱动区还包括中部与蠕动泵模块2关联的凸起结构。该液路驱动区需要在使用前安装蠕动泵软管以形成完整联通的液路驱动通道。热熔胶腔室内灌注的热熔胶通过注胶孔对软管两端起到固定和密封的作用。
裂解及混合区可以用于裂解生物样本，并将裂解后得到的核酸样本与磁珠驱动模块驱动的磁珠相混合为磁珠核酸结合体。
在一示例中，如图4所示，裂解及混合区可以包括磁珠结合缓冲液腔室④和样品裂解腔室⑤；
样品裂解腔室⑤用于混合所述生物样本与核酸裂解剂，并对所述生物样本裂解；
磁珠结合缓冲液腔室④，用于存储磁珠结合缓冲液，所述磁珠结合缓冲液经所述蠕动泵模块驱动进入生物样品裂解室与所述裂解后得到的核酸样本混合，与所述磁珠驱动模块驱动的磁珠混合为磁珠核酸结合体。
例如，生物样品被加入样品裂解腔室1与其样品裂解腔室⑤中预置的裂解试剂(如裂解缓冲液，蛋白酶K)混合，具体使用量及功能如表1所示，裂解缓冲液，用量约为180μL，用来裂解细胞；蛋白酶K，用量约为20μL，用来溶解蛋白质。同时，该样品裂解腔室⑤底部的温控器件开始加热至预设温度(如56℃) 并保持，以完成核酸样品裂解得到核酸样品，同时溶解与核酸样品结合的蛋白质、多糖等大分子；随后蠕动泵模块2驱动磁珠结合缓冲液(如表1所示，大约 180μL，去除残留蛋白质)进入样品裂解腔室⑤，磁珠驱动模块3将磁珠从预存位点(如图4中所示)转移至样品裂解腔室⑤内，并与样品裂解腔室⑤内的样品试剂溶液充分混匀，以完成磁珠对目标核酸样品的吸附结合形成磁珠核酸结合体。
表1试剂种类及用量
Figure RE-GDA0002931827430000091
杂质洗脱区，可以利用其试剂液洗脱所述磁珠核酸结合体的杂质；
在一示例中，如图4所示，杂质洗脱区主要包含洗涤缓冲液1腔室⑥(含磁珠预存位点)，洗涤缓冲液2腔室⑦，无核酸酶水腔室⑧(含磁珠保存位点)。
杂质洗脱区的预置的试剂液可以包括洗涤缓冲液1、洗涤缓冲液2和无核酸酶水，具体使用量及功能如表1所示。例如，磁珠驱动模块3将磁珠核酸结合体从裂解及混合区转移至杂质洗脱区，依次通过上述洗涤缓冲液1腔室⑥、洗涤缓冲液2腔室⑦和无核酸酶水腔室⑧3个腔室，以洗脱磁珠核酸结合体上残留的蛋白、脂类、盐类等杂质，以及去除洗涤试剂(洗涤缓冲液1、洗涤缓冲液2)中的乙醇及其他PCR抑制剂。
核酸洗脱及扩增区，可以用于将经过洗脱杂质的磁珠核酸结合体与预置所述核酸洗脱及扩增区的试剂溶液混合，将核酸从所述磁珠核酸结合体上洗脱下来，经过扩增后(扩增结束后)利用所述荧光检测模块对所述核酸扩增结果进行检测。
图6示出根据本公开一实施例的基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统的微流控芯片的结构设计图。
如图4所示，核酸洗脱及扩增区主要可以包含洗脱及扩增腔室⑨，同时为了解决扩增时试剂蒸发导致扩增失败的问题，增加了扩增的缓冲腔室(如图6)。例如，磁珠驱动模块3将磁珠核酸结合体从杂质洗脱区转移至洗脱及扩增腔室⑨，并与洗脱及扩增腔室⑨内的试剂溶液(洗脱缓冲液，扩增试剂体系)充分混匀，使核酸从磁珠核酸结合体上洗脱下来，再将磁珠转移至保存位点；随后，该洗脱及扩增腔室⑨底部的温控器件开始工作，以完成核酸扩增(如PCR， LAMP)，同时荧光检测模块4以斜射的方式对扩增结果进行实时检测。
通过直流电机带动蠕动泵模块的转子运动，能够实现核酸样品或腔内试剂在核酸提取扩增检测芯片内可控转移，利用基于水油两相的芯片设计实现核酸提取功能；核酸提取扩增检测芯片为独立耗材，添加核酸样本后无需外部接管即可完成核酸样本进样、磁珠转移和结果检测等功能。
根据本公开的另一方面，提出了一种基于微流控芯片的片上核酸扩增检测方法，能够应用于上述的基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统。如图7所示，该方法可以包括：
步骤S1：使用蠕动泵模块转子逆时针方向挤压蠕动泵软管，驱动磁珠结合缓冲液进入样品裂解腔室中与核酸样本混合。
磁珠结合缓冲液可以为磁珠结合缓冲液等，在此不作限定，只要能够将核酸样本和磁珠结合起来即可。
步骤S2：使用磁珠驱动模块牵引磁珠进入样品裂解腔室，并在该腔室内往复移动使生物样本裂解得到核酸样本。
例如，磁珠驱动模块牵引磁珠在样品裂解腔室内往复移动10次、20次等，移开磁珠驱动模块后室温下孵育3min或2min等。其中，磁珠在样品裂解腔室内具体移动次数和孵育时间只是本公开的一个示例在此不作限定。
步骤S3：使用磁珠驱动模块牵引磁珠进入所述杂质洗脱区的洗涤缓冲液1腔室、洗涤缓冲液2腔室和无核酸酶水腔室，在洗涤缓冲液1腔室、洗涤缓冲液2腔室和无核酸酶水腔室内分别往复移动，洗涤所述核酸样品。
其中，使用磁珠驱动模块牵引磁珠进入所述杂质洗脱区的洗涤缓冲液1腔室，在洗涤缓冲液1腔室往复移动10次及移开磁珠驱动模块后室温下孵育3min；然后，使用磁珠驱动模块牵引磁珠进入所述杂质洗脱区的洗涤缓冲液2腔室，在洗涤缓冲液2腔室往复移动10次及移开磁珠驱动模块后室温下孵育3min；最后，使用磁珠驱动模块牵引磁珠进入所述杂质洗脱区的无核酸酶水腔室，在无核酸酶水腔室往复移动10次及移开磁珠驱动模块后室温下孵育3min。
在不同腔室内往复移动的次数不作限定，例如可以为10次，也可以为15次等，孵育的时间也不作限定，例如还可以为5min等。
步骤S4：使用磁珠驱动模块牵引磁珠进入洗脱及扩增腔室，并在该腔室内往复移动，使核酸洗脱后扩增。
例如，使用磁珠驱动模块牵引磁珠进入洗脱及扩增腔室，并在该腔室内往复移动10次，移开磁珠驱动模块后在核酸扩增温度下孵育3min，使核酸洗脱后扩增。
步骤S5：使用荧光检测模块检测扩增后的核酸样品的荧光强度。
本公开的基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统方法，通过使用蠕动泵模块转子逆时针方向挤压蠕动泵软管，驱动磁珠结合缓冲液进入样品裂解腔室中与核酸样本混合；使用磁珠驱动模块的牵引磁珠进入样品裂解腔室，并在该腔室内往复移动使生物样本裂解得到核酸样本；使用磁珠驱动模块牵引磁珠进入所述杂质洗脱区的洗涤缓冲液1腔室、洗涤缓冲液2腔室和无核酸酶水腔室，在洗涤缓冲液1腔室、洗涤缓冲液2腔室和无核酸酶水腔室内分别往复移动，洗涤所述核酸样品；使用磁珠驱动模块牵引磁珠进入洗脱及扩增腔室，并在该腔室内往复移动，使核酸洗脱后扩增；使用荧光检测模块检测扩增后的核酸样品的荧光强度。能够满足“样本进，结果出”的现场自动化、一体化检测需求，整体方法支持构建小型化仪器。同时小体系核酸提取与扩增检测系统稳定性高，只需要配套简单的外部结构即可适应长程运输和满足实验室外恶劣环境下的一体化检测需要，相关生化试剂可以提前预置且芯片耗材更换方便，系统的自动化检测可以避免人为操作导致的污染、操作不一致等问题。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (2)

1.一种基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统，其特征在于，所述系统包括：微流控芯片、蠕动泵模块、磁珠驱动模块、荧光检测模块和温控模块；
其中，所述蠕动泵模块，用于将核酸样本泵入所述微流控芯片，并在所述微流控芯片的片上进行转移；
所述蠕动泵模块包括蠕动泵软管、转子和电机；其中，所述蠕动泵软管集成在所述微流控芯片上，所述转子与电机固定在蠕动泵模块内，所述蠕动泵软管和转子分离设置；
所述磁珠驱动模块，用于实现磁珠在腔室内振荡混合和在腔室间转移；
所述荧光检测模块包括光源和光电传感器，用于采集核酸扩增检测过程中的荧光信号；
所述温控模块，用于为所述微流控芯片的功能腔室提供恒温环境；
所述磁珠驱动模块为一对对称固定于所述微流控芯片两侧的磁体，沿垂直和/或平行于所述微流控芯片的方向往复运动；
所述微流控芯片包括：液路驱动区、裂解及混合区、杂质洗脱区和核酸洗脱及扩增区；
其中，所述液路驱动区，用于与所述蠕动泵模块中蠕动泵软管连接形成液路驱动通道；
所述裂解及混合区，用于裂解生物样本，并将裂解后得到的核酸样本与所述磁珠驱动模块驱动的磁珠相混合为磁珠核酸结合体；
所述杂质洗脱区，利用其洗涤缓冲液洗脱所述磁珠核酸结合体的杂质；
所述核酸洗脱及扩增区，用于将经过洗脱杂质的磁珠核酸结合体与预置所述核酸洗脱及扩增区的试剂溶液混合，将核酸从所述磁珠核酸结合体上洗脱下来，经过扩增后利用所述荧光检测模块对所述核酸扩增结果进行检测。
2.一种基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统方法，其特征在于，该方法应用于上述权利要求1所述的基于微流控芯片的片上核酸扩增检测系统，所述方法包括：
使用蠕动泵模块转子逆时针方向挤压蠕动泵软管，驱动磁珠结合缓冲液进入所述裂解与混合区的样品裂解腔室中与核酸样本混合；
使用磁珠驱动模块牵引磁珠进入所述裂解与混合区的样品裂解腔室，在该腔室内往复移动使生物样本裂解得到核酸样本；
使用磁珠驱动模块牵引磁珠进入所述杂质洗脱区的洗涤缓冲液1腔室、洗涤缓冲液2腔室和无核酸酶水腔室，在洗涤缓冲液1腔室、洗涤缓冲液2腔室和无核酸酶水腔室内分别往复移动，洗涤所述核酸样品；
使用磁珠驱动模块牵引磁珠进入所述核酸洗脱及扩增区的洗脱及扩增腔室，并在该腔室内往复移动，使核酸洗脱后扩增；
使用荧光检测模块检测扩增后的核酸样品的荧光强度。
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