CN113667582A - 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，包括：主壳体，包括多个试剂仓，流道组件，设于主壳体的一侧，流道主体开设有多个试剂流道，每个试剂流道的一端对应连通一个试剂仓；交换组件，设于流道组件远离主壳体的一侧，交换组件具有交换腔及连通交换腔的交换孔，交换腔可产生用于吸取试剂仓内的试剂的负压；其中，交换组件可受控地相对主壳体沿一直线方向往复移动，以使交换孔择一地连通一个试剂流道远离试剂仓的一端。上述核酸检测装置，仅需通过移动交换组件即可使交换组件与不同的试剂仓对应连通，进而操控活塞的运动即可实现试剂的交换，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。

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，由于操作过程暴露在外环境中，因此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：

主壳体，包括多个试剂仓及样本仓，

流道组件，设于所述主壳体的一侧，所述流道主体开设有多个试剂流道，每个所述试剂流道的一端对应连通一个所述试剂仓及所述样本仓；

交换组件，设于所述流道组件远离所述主壳体的一侧，所述交换组件具有交换腔及连通所述交换腔的交换孔，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；

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相对所述主壳体沿一直线方向往复移动，以使所述交换孔择一地连通一个所述试剂流道远离所述试剂仓或所述样本仓的一端。

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流道组件和所述交换组件之间，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，以分别与所述流道组件和所述交换组件过盈配合。

在其中一个实施例中，所述第一柔性密封层包覆于所述流道组件。

在其中一个实施例中，所述核酸检测装置还包括交换组件安装座，所述交换组件安装座配接于所述主壳体的一侧，所述交换组件收容于所述交换组件安装座内，所述交换组件安装座与所述主壳体共同对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力。

在其中一个实施例中，所述交换组件安装座开设有连通外界环境的连通槽，所述交换组件包括交换组件主体及移动手柄，所述交换组件主体收容于所述交换组件安装座内，所述移动手柄的一端连接于所述交换组件主体，所述连接手柄的另一端穿过所述连通槽伸入外界环境。

在其中一个实施例中，所述交换组件主体包括交换组件主壳体及活塞，所述活塞的一端收容于所述交换组件主壳体内并与所述交换组件主壳体的内壁过盈配合，所述活塞与所述交换组件主壳体共同界定形成所述交换腔，所述活塞的另一端伸出所述交换组件壳体，所述活塞能够相对所述交换组件主壳体往复移动以改变所述交换腔的容积。

在其中一个实施例中，所述主壳体还包括至少一个气仓，所述流道组件开设有：

气仓流道，一端连通所述气仓；

第二加热流道，一端连通所述加热组件；以及

第二反应流道，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仓流道远离所述气仓的一端与所述第二加热流道远离所述加热组件的一端，或连通所述气仓流道远离所述气仓的一端与所述第二反应流道远离所述反应组件的一端。

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仓流道；

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仓流道。

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并包覆于所述主壳体，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并包覆于所述主壳体，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。

在其中一个实施例中，所述主壳体包括本体及上盖，所述试剂仓与所述样本仓形成于所述本体，所述上盖包括第一盖体、第二盖体以及盖体密封膜，所述第一盖体配接于所述本体，所述第二盖体可开合地连接于所述第一盖体；

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，所述盖体密封膜覆盖于所述第一盖体并遮蔽所述通气孔。

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：通过移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试剂流道，并驱动所述交换腔产生正压或负压，以吸取和/或注射所述样本仓中待检测的样本和所述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，仅需通过移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。

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分解图；

图4为图1所示核酸检测装置的另一方向的分解图。

附图标号说明：

100、核酸检测装置；10、主壳体；12、本体；121、试剂仓；123、本体底壁；1232、连通孔；125、本体侧壁；1252、第一安装部；1254、第二安装部；14、上盖；141、第一盖体；1412、通气孔；143、第二盖体；1432、换气孔；20、流道组件；21、试剂流道；212、流道连通孔；30、交换组件安装座；32、安装座底壁；321、连通槽；34、安装座侧壁；36、第一卡持部；38、第二卡持部；40、交换组件；41、交换组件主体；412、交换组件主壳体；4121、交换孔；4123、气仓连通孔；414、活塞；43、移动手柄；50、第一柔性密封层；60、加热组件；70、反应组件。

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包括主壳体10、流道组件20、交换组件40以及交换组件安装座30。主壳体10用于容纳试剂，流道组件20用于连通主壳体10和交换组件40，交换组件40通过交换组件安装座30安装于流道组件20的一侧，交换组件40可通过流道组件20从主壳体10中抽取试剂或将试剂注入主壳体10中。

具体地，主壳体10包括本体12及上盖14。本体12为中空的主壳体10状结构，包括本体底壁123及自本体底壁123的边缘朝同一方向延伸形成的本体侧壁125，本体侧壁125环绕本体底壁123的边缘以界定形成一端开口的容纳腔。容纳腔内设有有多个独立设置的试剂仓121和样本仓，本体底壁123贯穿开设有多个壳体连通孔1232，每个壳体连通孔1232对应连通一个试剂仓121和样本仓的底部。

上盖14包括第一盖体141、第二盖体143以及盖体密封膜。第一盖体141罩设于本体12的开口端，第一盖体141上开设有多个用于添加试剂并起到通气作用的通气孔1412，每个通气孔1412对应连通一个试剂仓121。盖体密封膜覆盖于第一盖体141远离主壳体10的一侧表面，从而封闭通气孔1412。第二盖体143可开合地连接于第一盖体141的一侧边缘，第二盖体143可相对第一盖体141转动以打开或封闭第一盖体141。第二盖体143开设有换气孔1432，换气孔541中填充有过滤棉。如此，通气孔1412可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10内的压力平衡的同时防止气溶胶污染。

当注入试剂至试剂仓121中后，可将盖体密封膜覆盖于第一盖体141上以使试剂仓121处于密封状态以防止液体或冻干试剂泄漏。当进行检测时，可扎穿盖体密封膜，然后闭合第二盖体143以避免通气孔1412与外界环境连通而形成气溶胶污染，与此同时，各个试剂仓121或样本仓依然可通过通气孔1412相互连通以维持压力平衡。

具体地在一些实施例中，主壳体10内设有11个试剂仓121，上述11个试剂仓121分别为Taq酶仓、Mix反应液仓、洗脱液仓、洗涤液1仓、洗涤液2仓、洗涤液3仓、备用仓、蛋白酶K仓、磁珠溶液仓、裂解液仓以及一个样本仓，每个试剂仓121和样本仓的一端与本体底壁123上的通孔对应连通。可以理解，试剂仓121和样本仓的数量、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。

在下列实施例中，第一方向为主壳体10的长度方向(即图1中的X方向)，第二方向为主壳体10的宽度方向(即图1中的Y方向)，第三方向为主壳体10的高度方向(即图1中的Z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。

请继续参阅图1及图2，流道组件20设于主壳体10在第三方向上远离上盖14的一侧，流道组件20朝向主壳体10的一侧表面开设有多个独立设置的试剂流道21，每个试剂流道21的一端通过本体底壁123上开设的壳体连通孔1232对应连通一个试剂仓121或样本仓，每个试剂流道21的另一端连通流道组件20远离主壳体10的一侧表面以形成多个流道连通孔212，且多个流道连通孔212沿第一方向呈直线间隔排布。

交换组件安装座30配接于主壳体10设有流道组件20的一侧，交换组件安装座30包括安装座底壁32及自安装座底壁32的边缘朝主壳体10的所在方向延伸形成的安装座侧壁34，安装座侧壁34沿周向环绕安装座底壁32以与安装座底壁32共同围合形成交换组件容纳腔。交换组件40至少部分收容于交换组件容纳腔中，交换组件安装座30用于对交换组件40施加朝向流道组件20的压力以使交换组件40与流道组件20紧密配合。

交换组件40包括交换组件主体41，交换组件主体41包括交换组件主壳体412及活塞414，交换组件主壳体412呈沿第一方向纵长延伸的壳体结构，活塞414的一端沿第一方向自交换组件主壳体412的一端插设于交换组件主壳体412内并与交换组件主壳体412的内壁软性接触而形成过盈配合，活塞414与交换组件主壳体412共同界定形成交换腔，活塞414的另一端沿第一方向伸出交换组件主体41，交换组件主体41开设有连通交换腔的交换孔4121。

如此，活塞414能够在外部驱动机构的驱动下在交换组件主壳体412内沿第一方向直线往复移动以改变交换腔的容积，进而产生负压以通过交换孔4121吸取试剂仓121或样本仓中的试剂，或者产生负压以将交换腔中的试剂注入试剂仓121或样本仓中。而且，由于活塞与交换组件主壳体412的内壁过盈配合，因此可起到密封作用以及交换腔中的防止液体或气溶胶外泄。

进一步地，交换组件40还包括连接于交换组件主体41的移动手柄43，交换组件安装座30的安装座底壁32开设有连通外界环境的连通槽321，连通槽321沿第一方向上纵长延伸，且安装座底壁32设有刻度以精确指示移动手柄43的所在位置。移动手柄43的一端连接于交换组件主体41，连接手柄的另一端穿过连通槽321伸入外界环境。

如此，使用者可通过移动手柄43带动交换组件主体41在交换组件容纳腔中沿第一方向直线往复移动，从而使交换孔4121择一地通过流道连通孔212连通一个试剂流道21，进而可驱动活塞414吸取该试剂流道21对应的试剂仓121中的试剂，或将交换腔中的试剂注入前述试剂仓121中。而当交换孔4121与流道连通孔212错位时，移动组件主体41可封堵流道连通孔212以防止相对应的试剂仓121中的液体泄漏。

因此，在上述核酸检测装置100中，仅需通过移动手柄43移动交换组件40即可使交换组件40与不同的试剂仓121对应连通，进而操控活塞414的运动即可实现试剂的交换，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。

在一些实施例中，为了使交换组件40和流道组件20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50，第一柔性密封层50位于流道组件20和交换组件40之间，交换组件40在交换组件40安装壳体施加的压力下与第一柔性密封层50紧密贴合，第一柔性密封层50能够在外力作用下发生可恢复的形变以使流道组件20和交换组件40过盈配合。

具体地在一些实施例中，第一柔性密封层50由软胶形成，第一柔性密封层50采用包胶或二次注塑的方式包覆于流道组件20朝向交换组件40的一侧表面和交换组件40壳体开设有交换孔4121的一侧表面以与交换组件40形成不可拆分的整体，从而实现良好的密封效果。可以理解，形成第一柔性密封层50的材料不限于此，可根据需要设置以满足不同要求。

在一些实施例中，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10，在检测过程中可根据需要插设不同数量的加热组件60和/或反应组件70。

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10上的加热组件60和反应组件70在第一方向上间隔设置。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10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10的本体侧壁125在第二方向上的一侧的外表面设有第一安装部1252和第二安装部1254，交换组件安装座30在第二方向上的一侧设有第一卡持部36和第二卡持部38。当主壳体10和交换组件40相互配接时，第一卡持部36与第一安装部1252沿第三方向相互插接以界定形成第一安装槽，第二卡持部38和第二安装部1254沿第三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10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10和交换组件安装座30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1252和第二安装部1254均呈下方开口的“倒U”形，第二卡持部38和第二安装部1254均呈上方开口的“U”形，第二卡持部38和第二安装部1254分别插设于第一安装部1252和第二安装部1254以形成第一安装槽和第二安装槽，第二卡持部38和第二安装部1254在第一安装部1252和第二安装部1254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10的连接更加紧密，第一安装槽与加热组件60之间设有第二柔性密封层，第二柔性密封层包覆于主壳体10，第二柔性密封层能够在外力作用下发生可恢复的形变，以使主壳体10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，第三柔性密封层包覆于主壳体10，第三柔性密封层能够在外力作用下发生可恢复的形变，以使主壳体10和反应组件70过盈配合。

作为一种较佳的实施例，第二柔性密封层和第三柔性密封层均由软胶形成。可以理解，形成第二柔性密封层和第三柔性密封层的材料不限于此，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，流道组件20朝向主壳体10的一侧表面开设有第一加热流道和第一反应流道。第一加热流道的一端通过主壳体10连通加热组件60，第一加热流道的一端连通流道组件20朝向交换组件40的一侧表面以形成第一加热流道孔。第一反应流道的一端通过主壳体10连通反应组件70，第一反应流道的另一端连通流道组件20朝向交换组件40的一侧表面以形成第二加热流道孔。如此，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，主壳体10的容纳腔内还设有气仓，流道组件20开设有朝向主壳体10的一侧开设有气仓流道、第二加热流道以及第二反应流道。其中，气仓流道的一端连通气仓，气仓流道的另一端连通流道组件20朝向交换组件40的一侧表面以形成气孔。第二加热流道的一端通过主壳体10连通加热组件60，第一加热流道的另一端连通流道组件20朝向交换组件40的一侧表面以形成加热气孔。第二反应流道的一端通过主壳体10连通反应组件70，第二反应流道的另一端连通流道组件20朝向交换组件40的一侧表面以形成反应气孔。

交换组件40开设有位于交换孔4121同侧的气仓连通孔4123，气仓连通孔4123可选择地连通气仓流道与第二加热流道，或连通气仓流道与第二反应流道远离反应组件70的一端。

具体地，当交换孔4121通过第一加热流道孔连通第一加热流道时，气仓连通孔4123与气孔和加热气孔对应设置以连通第二加热流道和气仓流道，因此交换孔4121、第一加热流道、加热组件60、第二加热流道、气仓流道以及气仓依次连通，当交换组件40抽取或注射试剂时，气仓可平衡加热组件60中的压力。而当对加热组件60进行加热时，可移动交换组件40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4121通过第一反应流道孔连通第一反应流道时，气仓连通孔4123与气孔和反应气孔对应设置以连通第二反应流道和气仓流道，因此交换孔4121、第一反应流道、反应组件70、第二反应流道、气仓流道以及气仓依次连通，当交换组件40抽取或注射试剂时，气仓可平衡反应组件70中的压力。而当对反应组件70进行加热时，可移动交换组件40以封闭第一反应流道和第二反应流道以防止液体蒸发。

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10及包覆于加热组件主壳体10外的加热组件薄膜，加热组件薄膜与加热组件主壳体10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10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70主壳体10及包覆于反应组件主壳体10外的反应组件薄膜，反应组件70薄膜与反应组件主壳体10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10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装到各试剂仓121中，并在样本仓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中，再将待检测的样本加入到样本仓中。

S2：通过移动交换组件40依次择一地连通样本仓121或各试剂仓对应的试剂流道21，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121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：吸取并混合样本仓中待检测的样本与试剂仓121中的蛋白酶K、磁珠以及裂解液。

具体地，通过移动手柄43移动交换组件40以使交换孔4121依次连通样本仓、蛋白酶K仓、磁珠仓以及裂解液仓，活塞414沿第一方向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，通过移动手柄43移动交换组件40以使交换孔4121连通加热组件60，活塞414沿第一方向运动以将样本、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℃的温度对加热组件60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121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，并通过移动手柄43移动交换组件40以使交换孔4121与加热组件60连通，活塞414沿第一方向运动吸取废液后,通过移动手柄43移动交换组件40以使交换孔4121与废液仓41h连通,活塞414沿第一方向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121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，通过移动手柄43移动交换组件40以使交换孔4121依次连通洗涤液1仓41e、洗涤液2仓41f，活塞414沿第一方向运动以吸取洗涤液1仓41e、洗涤液2仓41f中的洗涤液，然后活塞414沿第一方向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121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，通过移动手柄43移动交换组件40以使交换孔4121连通洗脱液仓41g，活塞414沿第一方向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121中。

具体地，活塞414沿第一方向运动以吸取含有核酸的液体，通过移动手柄43移动交换组件40以使交换孔4121连通Mix反应液仓，活塞414沿第一方向运动以将含有核酸的液体注入Mix反应液仓中。

S27：吸取含有核酸的液体并注入含有Taq酶的试剂仓121中。

具体地，活塞414沿第一方向运动以吸取含有核酸的液体，通过移动手柄43移动交换组件40以使交换孔4121连通Taq酶仓，活塞414沿第一方向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中进行扩增处理。具体地，活塞414沿第一方向向上运动以吸取含有核酸的液体，通过移动手柄43移动交换组件40以使交换孔4121连通反应组件70，活塞414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。

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40与流道组件20通过滑动配合的方向相对移动，使用者仅需移动交换组件40即可使交换组件40连通不同的试剂仓121、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40和流道组件20通过第一柔性密封层50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 (12)

1.一种核酸检测装置，其特征在于，包括：

主壳体，包括多个试剂仓及样本仓，

流道组件，设于所述主壳体的一侧，所述流道主体开设有多个试剂流道，每个所述试剂流道的一端对应连通一个所述试剂仓及所述样本仓；

交换组件，设于所述流道组件远离所述主壳体的一侧，所述交换组件具有交换腔及连通所述交换腔的交换孔，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；

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相对所述主壳体沿一直线方向往复移动，以使所述交换孔择一地连通一个所述试剂流道远离所述试剂仓或所述样本仓的一端。

2.根据权利要求1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流道组件和所述交换组件之间，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，以分别与所述流道组件和所述交换组件过盈配合。

3.根据权利要求2所述的核酸检测装置，其特征在于，所述第一柔性密封层包覆于所述流道组件。

4.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交换组件安装座，所述交换组件安装座配接于所述主壳体的一侧，所述交换组件收容于所述交换组件安装座内，所述交换组件安装座与所述主壳体共同对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力。

5.根据权利要求4所述的核酸检测装置，其特征在于，所述交换组件安装座开设有连通外界环境的连通槽，所述交换组件包括交换组件主体及移动手柄，所述交换组件主体收容于所述交换组件安装座内，所述移动手柄的一端连接于所述交换组件主体，所述连接手柄的另一端穿过所述连通槽伸入外界环境。

6.根据权利要求5所述的核酸检测装置，其特征在于，所述交换组件主体包括交换组件主壳体及活塞，所述活塞的一端收容于所述交换组件主壳体内并与所述交换组件主壳体的内壁过盈配合，所述活塞与所述交换组件主壳体共同界定形成所述交换腔，所述活塞的另一端伸出所述交换组件壳体，所述活塞能够相对所述交换组件主壳体往复移动以改变所述交换腔的容积。

7.根据权利要求1所述的核酸检测装置，其特征在于，所述主壳体还包括至少一个气仓，所述流道组件开设有：

气仓流道，一端连通所述气仓；

第二加热流道，一端连通所述加热组件；以及

第二反应流道，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仓流道远离所述气仓的一端与所述第二加热流道远离所述加热组件的一端，或连通所述气仓流道远离所述气仓的一端与所述第二反应流道远离所述反应组件的一端。

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仓流道；

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仓流道。

9.根据权利要求6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并包覆于所述主壳体，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并包覆于所述主壳体，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。

10.根据权利要求6所述的核酸检测装置，其特征在于，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。

11.根据权利要求1所述的核酸检测装置，其特征在于，所述主壳体包括本体及上盖，所述试剂仓与所述样本仓形成于所述本体，所述上盖包括第一盖体、第二盖体以及盖体密封膜，所述第一盖体配接于所述本体，所述第二盖体可开合地连接于所述第一盖体；

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，所述盖体密封膜覆盖于所述第一盖体并遮蔽所述通气孔。

12.一种利用如权利要求1至11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：通过移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试剂流道，并驱动所述交换腔产生正压或负压，以吸取和/或注射所述样本仓中待检测的样本和所述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。

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