CN113564044B - 核酸检测装置及核酸检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种核酸检测装置及核酸检测方法，核酸检测装置包括：底座；交换组件，安装于底座，交换组件具有交换腔及连通交换腔的交换孔；主壳体，安装于底座并沿第一方向套设于交换组件外，主壳体设有多个试剂仓，每个试剂仓开设有一个连通孔；加热组件，主壳体设有连通加热组件的第一加热流道；反应组件，主壳体设有连通反应组件的第一反应流道；其中，交换组件可受控地绕一沿第一方向延伸的轴线相对主壳体转动，以使交换孔择一地连通连通孔、第一加热流道或第一反应流道，交换腔可产生用于吸取试剂仓内的试剂的负压。上述核酸检测装置，降低了外界因素对检测结果的干扰，显著缩小了核酸检测的操作环境限制，降低了对操作人员的要求。

Description

核酸检测装置及核酸检测方法

技术领域

本发明涉及生物检测技术领域，特别涉及一种核酸检测装置及核酸检测方法。

背景技术

PCR(Polymerase Chain Reaction，聚合酶链式反应)技术是一种在生物体外放大扩增特定DNA(deoxyribonucleic acid，脱氧核糖核酸)序列的分子生物学技术。由于PCR技术具有特异性强、灵敏度高、纯度要求低以及简便、快速的特点，因而被广泛应用于分子生物学检测及分析。

常规核酸检测需要在PCR实验室进行。而根据国家法规要求，PCR实验室需进行分区处理，即试剂准备区、核酸提取区、扩增区、检测区，而且相关实验人员需具备PCR上岗证件，无论对实验操作环境和人员实验素质要求都有一定要求。然而，即使遵守以上严格要求，也有可能因为气溶胶的污染影响检测结果的准确性。

发明内容

基于此，有必要针对核酸检测对实验环境要求较高的问题，提供一种核酸检测装置及核酸检测方法，该核酸检测装置及核酸检测方法可以达到降低实验环境要求、防止气溶胶污染的技术效果。

根据本申请的一个方面，提供一种核酸检测装置，包括：

底座；

交换组件，安装于所述底座，所述交换组件具有交换腔及连通所述交换腔的交换孔；以及

主壳体，安装于所述底座并沿第一方向套设于所述交换组件外，所述主壳体设有多个试剂仓及至少一个样本仓，每个所述试剂仓及所述样本仓开设有一个连通孔；

至少一个加热组件，可拆卸地安装于所述主壳体，所述主壳体设有连通所述加热组件的第一加热流道；

至少一个反应组件，可拆卸地安装于所述主壳体，所述主壳体设有连通所述反应组件的第一反应流道；

其中，所述交换组件可受控地绕一沿所述第一方向延伸的轴线相对所述主壳体转动，以使所述交换孔择一地连通所述连通孔、第一加热流道或第一反应流道，所述交换腔可产生用于吸取所述试剂仓或所述样本仓内的试剂的负压，或用于将试剂注入所述试剂仓或所述样本仓内的正压。

在其中一个实施例中，所述交换组件包括交换部及连接于所述交换部的交换轴，所述交换部安装于所述底座，所述交换轴沿所述主壳体的中心轴线插设于所述主壳体，多个所述试剂仓及所述样本仓围绕所述交换轴。

在其中一个实施例中，所述核酸检测装置还包括第一柔性密封层，所述第一柔性密封层位于所述主壳体和所述交换部之间并包覆于所述主壳体，所述第一柔性密封层开设有密封层连通孔以连通所述主壳体和所述交换部，所述第一柔性密封层能够在外力作用下发生可恢复的形变，以分别与所述主壳体和所述交换部过盈配合。

在其中一个实施例中，所述底座与所述主壳体共同向所述交换组件与所述第一柔性密封层施加使两者紧密贴合的压紧力。

在其中一个实施例中，所述交换腔开设于所述交换轴，所述交换部开设有连通所述交换腔与所述交换孔的交换通道，所述交换组件还包括活塞，所述活塞的一端插设于所述交换腔内并与所述交换腔的腔壁过盈配合，所述活塞能够在所述交换腔内滑动以使所述交换腔产生负压或正压。

在其中一个实施例中，所述交换部远离所述交换轴的一侧设有驱动件，所述驱动件用于驱动所述交换组件相对所述主壳体转动。

在其中一个实施例中，所述主壳体还包括具有气孔的气仓，所述主壳体还设有第二加热流道和第二反应流道，所述第二加热流道的一端连通所述加热组件，所述第二反应流道的一端连通所述反应组件；

所述交换组件开设有气仓连通孔，所述气仓连通孔可选择地连通所述气孔与所述第二加热流道或连通所述气孔与所述第二反应流道。

在其中一个实施例中，当所述交换孔连通所述第一加热流道时，所述气仓连通孔连通所述第二加热流道和所述气孔；

当所述交换孔连通所述第一反应流道时，所述气仓连通孔连通所述第二反应流道和所述气孔。

在其中一个实施例中，所述核酸检测装置还包括第二柔性密封层，所述第二柔性密封层位于所述主壳体和所述加热组件之间，所述第二柔性密封层能够在外力作用下发生可恢复的形变以使所述主壳体和所述加热组件过盈配合；和/或

所述核酸检测装置还包括第三柔性密封层，所述第三柔性密封层位于所述主壳体和所述反应组件之间，所述第三柔性密封层能够在外力作用下发生可恢复的形变以使所述主壳体和所述反应组件过盈配合。

在其中一个实施例中，所述加热组件包括加热组件主壳体及包覆于所述加热组件主壳体外的加热组件薄膜，所述加热组件薄膜与所述加热组件主壳体共同界定形成加热腔；和/或

所述反应组件包括反应组件主壳体及包覆于所述反应组件主壳体外的反应组件薄膜，所述反应组件薄膜与所述反应组件主壳体共同界定形成反应腔。

根据本申请的另一方面，提供一种利用上述的核酸检测装置的核酸检测方法，包括以下步骤：

S1：将用于提取核酸的各种试剂分别预装到各所述试剂仓中，并在所述样本仓中加入待检测的样本；

S2：通过转动所述交换组件依次择一地连通所述样本仓或各所述试剂仓对应的连通孔，并驱动交换腔产生正压或负压，以吸取和/或注射样本仓中待检测的样本和试剂仓中用于提取核酸的试剂进行混合，并选择性地进行磁吸处理和/或进行加热处理；

S3：吸取经过处理后含有核酸的液体并导入到反应组件中进行扩增处理。

上述核酸检测装置，仅需通过转动交换组件即可使交换组件与不同的试剂仓对应连通，进而实现试剂的交换，降低了外界因素对检测结果的干扰，显著缩小了核酸检测的操作环境限制，降低了对操作人员的要求。而且，可根据需要灵活选用加热组件和反应组件，提高了核酸检测装置的适用范围。

附图说明

图1为本发明一实施例的核酸检测装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例的核酸检测装置的另一结构示意图

图3为图1所示核酸检测装置的剖视图；

图4为图1所示核酸检测装置的分解示意图；

图5为图1所示核酸检测装置的主壳体的俯视图；

图6为图1所示核酸检测装置的交换组件的结构示意图。

附图标号说明：

100、核酸检测装置；10、底座；12、第一卡持部；14、第二卡持部；20、交换组件；21、交换部；212、交换孔；214、气仓连通孔；23、交换轴；232、交换腔；25、活塞；30、第一柔性密封层；40、主壳体；41、试剂仓；43、气仓；45、交换轴孔、47、第一安装部；49、第二安装部；50、上盖；52、第一盖体；521、通气孔；54、第二盖体；541、换气孔；60、加热组件；70、反应组件；80、第二柔性密封层；90、第三柔性密封层。

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，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1至图4所示，本发明一实施例提供了一种核酸检测装置100，操作者可通过该核酸检测装置100进行核酸提取及PCR荧光检测。由于所有试剂的提取和注射均在核酸检测装置100内部进行，从而可方便地杜绝外界因素的干扰，提高检测准确性。

核酸检测装置100包括底座10、主壳体40、上盖50以及交换组件20。底座10起到支撑作用，主壳体40及交换组件20均安装于底座10，主壳体40用于容纳试剂，交换组件20可从主壳体40中抽取试剂或将试剂注入主壳体40中。

具体地，底座10呈一端开口的中空壳体状结构，底座10内界定形成交换组件安装腔以安装交换组件20。在下列实施例中，第一方向为底座10的高度方向(即图1中的Z方向)，第二方向为底座10的长度方向(即图1中的X方向)，第三方向为底座10的宽度方向(即图1中的Y方向)，第一方向、第二方向以及第三方向两两相交。作为一种较佳的实施方式，第一方向、第二方向以及第三方向两两垂直。

请参阅图1至图4以及图6所示，交换组件20包括交换部21、交换轴23以及活塞25。其中，交换部21大致呈中空的回转体状结构，交换部21的中心轴线沿第一方向延伸，交换部21绕自身的中心轴线可转动地安装于底座10的交换组件安装腔。交换部21内开设有沿径向方向自交换部的中心点朝边缘延伸的交换通道，交换部21设有交换轴23的上表面开设有连通交换通道远离中心点一端的交换孔212。交换轴23的一端连接于交换部21一侧的中心位置，交换轴23的另一端沿第一方向延伸并伸出底座10，交换轴23的中心轴线与交换部21的中心轴线重合，交换轴23开设有连通交换通道的交换腔232。活塞25的一端沿第一方向插设于交换腔232中并与交换腔232的腔壁过盈配合，活塞25的另一端沿第一方向伸出交换腔232，活塞25可沿第一方向往复滑动以使交换腔232中产生用于吸取主壳体40中的试剂的负压，或者推动交换腔232中的试剂进入主壳体40中。而由于活塞25与交换腔232的腔壁过盈配合，因此可避免液体从活塞与交换腔232之间泄漏。

进一步地，交换部21远离交换轴23的一侧设有驱动件，驱动件用于驱动交换组件20相对主壳体40转动。

主壳体40安装于底座10，包括壳体底壁及自壳体底壁的边缘朝同一方向延伸形成的壳体侧壁，壳体侧壁沿周向环绕壳体底壁以与壳体底壁共同界定形成一端开口的容纳腔。容纳腔内设有交换轴孔、多个试剂仓41以及至少一个样本仓42，交换轴孔沿第一方向贯穿主壳体40，多个试剂仓41及样本仓42围绕交换轴孔而设，每个试剂仓41及样本仓42开设有一个连通孔以连通交换组件20，且该连通孔开设于壳体底壁上。

请结合图4所示，具体地在一些实施例中，主壳体40内设有9个沿周向依次排布的试剂仓41及一个样本仓42，上述9个试剂仓41分别为蛋白酶K仓41b、磁珠仓41c、裂解液仓41d、洗涤液1仓41e、洗涤液2仓41f、洗脱液仓41g、废液仓41h、Mix反应液仓41i、Taq酶仓41j。可以理解，试剂仓41的形状、数量、排列方式以及具体种类不限，可根据需要设置以满足不同实验要求。

如此，当主壳体40安装于底座10上时，主壳体40的侧壁与底座10配接，交换轴23插设于交换轴孔内，多个试剂仓41及样本仓42围绕交换轴23而设。如此，交换组件20可受控地以交换轴23为转动中心相对主壳体40转动，以使交换部21上的交换孔212择一地连通一个连通孔以连通一个试剂仓41及样本仓42，交换腔232产生的负压可吸取试剂仓41及样本仓42中的试剂，或者产生正压使交换腔232中的试剂进入试剂仓41或样本仓42。

在一些实施例中，为了使交换组件20和主壳体40之间具有良好的密封效果，杜绝外界因素干扰检测结果，核酸检测装置100还包括第一柔性密封层30，第一柔性密封层30位于主壳体40和交换部21之间并包覆主壳体40，第一柔性密封层30开设有密封层连通孔以连通主壳体40和交换部21。交换组件20在底座10与主壳体40共同施加的压力作用下与第一柔性密封层30紧密贴合，第一柔性密封层30能够在外力作用下发生可恢复的形变，以分别与主壳体40和交换部21过盈配合。

具体地在一些实施例中，第一柔性密封层30由软胶形成，第一柔性密封层30覆盖壳体底壁和交换部21朝向主壳体40的一侧表面，从而实现良好的密封效果。密封层连通孔为多个，每个密封层连通孔对应连通每个主壳体40上开设的连通孔，可以理解，形成第一柔性密封层30的材料不限于此，可根据需要设置以满足不同要求。

上盖50安装于主壳体40远离交换组件20的一侧，上盖50包括可开合连接的第一盖体52与第二盖体54，第一盖体52安装于主壳体40，第一盖体52开设有多个通气孔521，每个通气孔521对应连通一个试剂仓41或样本仓42，第二盖体54连接于第一盖体52背离主壳体40的一侧，第二盖体54开设有换气孔541，换气孔541中填充有过滤棉。如此，通气孔521通过填充有过滤棉的换气孔541与外界环境连通，从而在保证主壳体40内的压力平衡的同时防止气溶胶污染。交换组件20的活塞25穿过上盖50伸入外界环境中。进一步地，为了进行恒温加热与扩增反应，核酸检测装置100还包括至少一个加热组件60和至少一个反应组件70，加热组件60和反应组件70均可拆卸地安装于主壳体40，在检测过程中可根据需要灵活选用加热组件60和反应组件70，从而提高了核酸检测装置100的适用范围。

具体在下列实施例中，核酸检测装置100包括一个加热组件60和一个反应组件70，插设于主壳体40上的加热组件60和反应组件70在第二方向上间隔设置。可以理解，在其它一些实施例中，核酸检测装置100包括多个加热组件60和多个反应组件70，多个加热组件60和多个反应组件70可同时插设于主壳体40上，从而使该核酸检测装置100可应用于多通量的PCR检测，显著提高了检测效率。

具体地，主壳体40的壳体侧壁的外表面设有第一安装部47和第二安装部49，底座10的一侧设有第一卡持部12和第二卡持部14。当主壳体40和交换组件20底座10相互配接时，第一卡持部12与第一安装部47沿第一方向相互插接以界定形成第一安装槽，第二卡持部14和第二安装部49沿第一方向相互插接以界定形成第二安装槽。如此，加热组件60的一端插设于第一安装槽中以与主壳体40连通，反应组件70的一端插设于第二安装槽中以与壳体连通，主壳体40和底座10可对加热组件60和反应组件70在第三方向上的两端施加压力以提高加热组件60和反应组件70的安装密封性。

具体地在一实施例中，第一安装部47和第二安装部49均呈下方开口的“倒U”形，第一卡持部12和第二卡持部14均呈上方开口的“U”形，第一卡持部12和第二卡持部14分别插设于第一安装部47和第二安装部49以形成第一安装槽和第二安装槽，第一卡持部12和第二卡持部14在第一安装部47和第二安装部49的作用下夹紧加热组件60和反应组件70。

进一步地，为了使加热组件60与反应组件70和主壳体40的连接更加紧密紧密连接，第一安装槽与加热组件60之间设有第二柔性密封层80，第二柔性密封层80能够在外力作用下发生可恢复的形变，以使主壳体40和加热组件60过盈配合。第二安装槽和反应组件70之间设有第三柔性密封层90，第三柔性密封层90能够在外力作用下发生可恢复的形变，以使主壳体40和反应组件70过盈配合。

作为一种较佳的实施例，第二柔性密封层80和第三柔性密封层90均由软胶形成。可以理解，形成第二柔性密封层80和第三柔性密封层90的材料不限于此，可根据需要设置以满足不同要求。

进一步地，为了实现使样本进入加热组件60和反应组件70或从加热组件60和反应组件70中流出，加热组件60包括突出的第一加热连通孔，反应组件70包括突出的第一反应连通孔。主壳体40设有第一加热流道和第二反应流道，加热组件60的第一加热连通孔插设于第一加热流道的一端以使第一加热流道连通加热组件60，第一加热流道的另一端朝交换部21延伸，交换部21上开设有连通第一加热流道的通孔，交换孔212可选择地连通第一加热流道朝向交换部21的一端。反应组件70的第一反应连通孔插设于第一反应流道的一端以使第一反应流道连通反应组件70，第一反应流道的另一端朝交换部21延伸，交换部21开设有连通第一反应流道的通孔，交换孔212可选择地连通第一反应流道朝向交换部21的一端。如此，交换部21中的试剂可通过第一加热流道进入加热组件60进行加热，也可通过第一反应流道进入反应组件70进行扩增反应。

为了使加热组件60和反应组件70与外界环境连通，加热组件60包括突出的第二加热连通孔，反应组件70包括突出的第二反应连通孔，主壳体40还包括具有气孔的气仓43，气孔开设于壳体底壁，主壳体40还设有第二加热流道和第二反应流道，加热组件60的第二加热连通孔插设于第二加热流道的一端以使第二加热流道连通加热组件60，第二加热流道的另一端朝交换部21延伸。反应组件70的第二反应连通孔插设于第二反应流道的一端以使第二反应流道连通反应组件70，第二反应流道的另一端朝交换部21延伸。

交换部21朝向主壳体40的一侧表面开设有气仓连通孔214，气仓连通孔214呈圆弧形并与交换孔212在交换部21的径向方向上间隔设置，气仓连通孔214可选择地连通气孔与第二加热流道朝向交换部21的一端或连通气孔与第二反应流道朝向交换部21的一端。作为一种较佳的实施方式，主壳体40开设有两组气仓43，两组气仓43分别用于连通加热组件60和反应组件70。

如此，当交换孔212连通第一加热流道时，气仓连通孔214连通第二加热流道和气孔，因此交换孔212、第一加热流道、加热组件60、第二加热流道以及气仓43依次连通，当交换部21从加热组件60中抽取试剂或注入试剂至加热组件60时，气仓43可平衡加热组件60中的压力。而当对加热组件60进行加热时，可转动交换部21以封闭第一加热流道和第二加热流道以防止液体蒸发。

当交换孔212连通第一反应流道时，气仓连通孔214连通第二反应流道和气孔，因此交换孔212、第一反应流道、交换组件20、第二反应流道以及气仓43依次连通，当交换部21从反应组件70中抽取试剂或注入试剂至反应组件70时，气仓43可平衡反应组件70中的压力。而当对反应组件70进行加热时，可转动交换部21以封闭第一反应流道和第二反应流道以防止液体蒸发。

在上述实施例中，加热组件60的第一加热连通孔和第二加热连通孔的外壁也包覆有第二柔性密封层80，反应组件70的第一反应连通孔和第二反应连通孔的外壁也包覆有第三柔性密封层90，从而避免主壳体40中的液体泄漏。

在一些实施例中，加热组件60呈扁平状结构，具有较快的降温速度。加热组件60包括加热组件主壳体及包覆于加热组件主壳体外的加热组件薄膜，加热组件薄膜与加热组件主壳体共同界定形成用于容纳试剂的加热腔。具体地，加热组件薄膜是由PP(聚丙烯)或其它材质形成的透明薄膜，透明薄膜通过焊接的方式固接于加热组件主壳体的相对两侧。

在一些实施例中，反应组件70呈扁平状结构，包括反应组件主壳体及包覆于反应组件主壳体外的反应组件薄膜，反应组件薄膜与反应组件主壳体共同界定形成用于容纳试剂的反应腔。具体地，反应组件薄膜是由PP(聚丙烯)或其它材质形成的透明薄膜，透明薄膜通过焊接的方式固接于反应组件主壳体的相对两侧。

本申请还提供一种利用核酸检测装置100的核酸检测方法，包括以下步骤：

S1：将用于提取核酸的各种试剂分别预封装到各所述试剂仓41中，并在所述样本仓42中加入待检测的样本；

具体地，操作者将所需的核酸提取试剂分类别提前加入到各试剂仓41中，并在样本仓42中加入待检测的样本。

S2：通过转动交换组件20择一的连通试剂仓41或样本仓42对应的连通孔，并驱动交换腔232产生正压或负压，以吸取和/或注射样本仓42中的样本和试剂仓41中的试剂进行混合，并选择性地进行磁吸处理和导入加热组件60进行加热处理。

S2：通过转动交换组件20依次择一地连通样本仓41或各试剂仓42对应的连通孔，并驱动交换腔232产生正压或负压，以吸取和/或注射样本仓42中待检测的样本和试剂仓42中用于提取核酸的试剂进行混合，并选择性地进行磁吸处理和/或进行加热处理；

在一些实施例中，步骤S2包括以下步骤：

S21：吸取并混合样本仓42中的样本与试剂仓41中的蛋白酶K、磁珠以及裂解液。

具体地，驱动交换组件20转动以使交换孔212依次连通样本仓42、蛋白酶K仓41b、磁珠仓41c以及裂解液仓41d，活塞25沿第一方向向上运动以依次吸取蛋白酶K、磁珠以及裂解液。

S22：注入含有所述样本的液体至加热组件60中，加热加热组件60以使样本加速裂解。

具体地，驱动交换组件20转动以使交换孔212连通加热组件60，活塞25沿第一方向向下运动以将样本、蛋白酶K、磁珠和裂解液的混合物注入至加热组件60中，然后利用外部加热装置以60℃的温度将加热组件60加热十分钟。可以理解，在其它一些实施例中，也可不对样本进行加热。

S23：磁吸含有所述核酸的试剂仓41并排出废液。

具体地，利用磁吸装置放置于加热组件60的一侧进行磁吸，并驱动交换组件20转动以使交换孔212与加热组件60连通，活塞25沿第一方向向上运动吸取废液后,驱动交换组件20转动以使交换孔212与废液仓41h连通,活塞25沿第一方向向下运动以将废液注入废液仓41h中。可以理解，在其它一些实施例中，也可不对样本进行磁吸。

S24：吸取试剂仓41中的洗涤液并注入含有所述核酸的液体中以清洗杂质。

具体地，驱动交换组件20转动以使交换孔212依次连通洗涤液1仓41e、洗涤液2仓41f，活塞25沿第一方向向上运动以吸取洗涤液1仓41e、洗涤液2仓41f中的洗涤液，然后活塞25沿第一方向向下运动以将洗涤液注入含有磁珠的液体中以清洗杂质。

S25：吸取试剂仓41中的洗脱液并注入含有核酸的液体中以分离磁珠与核酸。

具体地，驱动交换组件20转动以使交换孔212连通洗脱液仓41g，活塞25沿第一方向向上运动以吸取洗脱液仓41g中的洗脱液并注入含有核酸的液体中以分离核酸与磁珠。

S26：吸取含有核酸的液体并注入含有Mix反应液的试剂仓41中。

具体地，活塞25沿第一方向向上运动以吸取含有核酸的液体，驱动交换组件20转动以使交换孔212连通Mix反应液仓41i，活塞25沿第一方向向下运动以将含有核酸的液体注入Mix反应液仓41i中。

S27：吸取含有核酸的液体并注入含有Taq酶的试剂仓41中。

具体地，活塞25沿第一方向向上运动以吸取含有核酸的液体，驱动交换组件20转动以使交换孔212连通Taq酶仓41j，活塞25沿第一方向向下运动以将含有核酸的液体注入Taq酶仓41j中。

在一些实施例中，步骤S2包括以下内容：

吸取并混合样本仓42中的样本与试剂仓41中的核酸提取试剂，具体的，驱动交换组件20转动以使交换孔212依次连通样本仓42和试剂仓41，活塞25沿第一方向向上运动以依次吸取样本和核酸提取试剂。

进一步地，核酸检测方法还包括以下步骤：

S3：吸取经过处理后含有核酸的液体并导入到反应组件70中进行扩增处理。

具体地，活塞25沿第一方向向上运动以吸取含有核酸的液体，驱动交换组件20转动以使交换孔212连通反应组件70，活塞25沿第一方向向下运动以将含有核酸的液体注入反应组件70中以进行后续的扩增处理。

在上述过程中，试剂的转移完全通过交换组件20进行，操作者仅需控制交换组件20的工作状态而无需使液体与外界环境进行接触。

可以理解，利用上述核酸检测装置100进行实验的具体步骤不限，可根据需要制定不同的实验流程。

上述核酸检测装置100，交换组件20与主壳体40通过转动配合的方向相对移动，使用者仅需转动交换组件20即可使交换组件20连通不同的试剂仓41、反应组件70或加热组件60以实现检测的不同步骤。而且，由于交换组件20和主壳体40通过第一柔性密封层30过盈配合，因此具有良好的密封效果，杜绝了外界因素干扰检测结果。利用上述核酸检测装置100的检测全过程在密闭的核酸检测装置100内部进行，因此对检测环境和检测人员经验没有过多要求，具有广泛的应用前景。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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。

Claims (9)

1.一种核酸检测装置，其特征在于，包括：

底座；

交换组件，安装于所述底座，所述交换组件具有交换腔及一个连通所述交换腔的交换孔；以及

主壳体，安装于所述底座并沿第一方向套设于所述交换组件外，所述主壳体设有多个试剂仓及至少一个样本仓，每个所述试剂仓及所述样本仓开设有一个连通孔；

上盖，安装于所述主壳体远离所述交换组件的一侧，所述上盖包括可开合连接的第一盖体与第二盖体，所述第一盖体安装于所述主壳体，所述第一盖体开设有多个通气孔，每个所述通气孔对应连通一个所述试剂仓或所述样本仓，所述第二盖体连接于所述第一盖体背离所述主壳体的一侧，所述第二盖体开设有换气孔，所述换气孔中填充有过滤棉，所述通气孔通过所述换气孔与外界环境连通；

至少一个加热组件，可拆卸地安装于所述主壳体，所述主壳体设有连通所述加热组件的第一加热流道；

至少一个反应组件，可拆卸地安装于所述主壳体，所述主壳体设有连通所述反应组件的第一反应流道；

第二柔性密封层，所述第二柔性密封层位于所述主壳体和所述加热组件之间，所述第二柔性密封层能够在外力作用下发生可恢复的形变以使所述主壳体和所述加热组件过盈配合；

第三柔性密封层，所述第三柔性密封层位于所述主壳体和所述反应组件之间，所述第三柔性密封层能够在外力作用下发生可恢复的形变以使所述主壳体和所述反应组件过盈配合；

其中，所述交换组件可受控地绕一沿所述第一方向延伸的轴线相对所述主壳体转动，以使所述交换孔择一地连通所述连通孔、第一加热流道或第一反应流道，所述交换腔可产生用于吸取所述试剂仓或所述样本仓内的试剂的负压，或用于将试剂注入所述试剂仓或所述样本仓内的正压；

所述加热组件包括加热组件主壳体及包覆于所述加热组件主壳体外的加热组件薄膜，所述加热组件薄膜与所述加热组件主壳体共同界定形成加热腔；和/或

所述反应组件包括反应组件主壳体及包覆于所述反应组件主壳体外的反应组件薄膜，所述反应组件薄膜与所述反应组件主壳体共同界定形成反应腔。

2.根据权利要求1所述的核酸检测装置，其特征在于，所述交换组件包括交换部及连接于所述交换部的交换轴，所述交换部安装于所述底座，所述交换轴沿所述主壳体的中心轴线插设于所述主壳体，多个所述试剂仓及所述样本仓围绕所述交换轴。

3.根据权利要求2所述的核酸检测装置，其特征在于，所述核酸检测装置还包括第一柔性密封层，所述第一柔性密封层位于所述主壳体和所述交换部之间并包覆于所述主壳体，所述第一柔性密封层开设有密封层连通孔以连通所述主壳体和所述交换部，所述第一柔性密封层能够在外力作用下发生可恢复的形变，以分别与所述主壳体和所述交换部过盈配合。

4.根据权利要求3所述的核酸检测装置，其特征在于，所述底座与所述主壳体共同向所述交换组件与所述第一柔性密封层施加使两者紧密贴合的压紧力。

5.根据权利要求2所述的核酸检测装置，其特征在于，所述交换腔开设于所述交换轴，所述交换部开设有连通所述交换腔与所述交换孔的交换通道，所述交换组件还包括活塞，所述活塞的一端插设于所述交换腔内并与所述交换腔的腔壁过盈配合，所述活塞能够在所述交换腔内滑动以使所述交换腔产生负压或正压。

6.根据权利要求2所述的核酸检测装置，其特征在于，所述交换部远离所述交换轴的一侧设有驱动件，所述驱动件用于驱动所述交换组件相对所述主壳体转动。

7.根据权利要求1所述的核酸检测装置，其特征在于，所述主壳体还包括具有气孔的气仓，所述主壳体还设有第二加热流道和第二反应流道，所述第二加热流道的一端连通所述加热组件，所述第二反应流道的一端连通所述反应组件；

所述交换组件开设有气仓连通孔，所述气仓连通孔可选择地连通所述气孔与所述第二加热流道或连通所述气孔与所述第二反应流道。

8.根据权利要求7所述的核酸检测装置，其特征在于，当所述交换孔连通所述第一加热流道时，所述气仓连通孔连通所述第二加热流道和所述气孔；

当所述交换孔连通所述第一反应流道时，所述气仓连通孔连通所述第二反应流道和所述气孔。

9.一种利用如权利要求1至8任意一项所述的核酸检测装置的核酸检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将用于提取核酸的各种试剂分别预装到各所述试剂仓中，并在所述样本仓中加入待检测的样本；

S2：通过转动所述交换组件依次择一地连通所述样本仓或各所述试剂仓对应的连通孔，并驱动交换腔产生正压或负压，以吸取和/或注射样本仓中待检测的样本和试剂仓中用于提取核酸的试剂进行混合，并选择性地进行磁吸处理和/或进行加热处理；

S3：吸取经过处理后含有核酸的液体并导入到反应组件中进行扩增处理。