CN113846014A - 核酸提取和扩增装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及到一种流体控制装置，具体地说，涉及一种微量流体的核酸扩增和提取装置，提供一种驱动力强劲，流体载体结构简单，封闭性好，流体可实现往复运动的机械步进式流体控制核酸提取和扩增的装置，其包括扩增区和提取区，扩增区和提取区之间设置通道，提取区的端头设置废液池；全部分区设置一密封体，密封体下方对应各分区设置拼接压块，拼接压块和动力机构连接，动力机构控制拼接压块上下运动，密封体和拼接压块之间设置和密封体紧密配合的柔性膜，本技术方案可以非常方便快捷的进行核酸提取和扩增。
Description
技术领域
本发明涉及到一种流体控制装置，具体地说，涉及一种核酸提取和扩增装置。
背景技术
微流控系统，通过适当的装置对芯片（承载流体并实现流体控制的独立装置）内部微量（微升至纳升级）流体实现加入，移动，汇合，混匀，分离，收集等流体操控，并结合加热，光检，生物或化学修饰，试剂预埋，在芯片内部完成相应反应并获得检测结果，成为当前生物医疗，分子诊断，环境监测，基因工程，育种等各个领域热门的技术。
微流控通过驱动力划分，主要分为机械力驱动和非机械力驱动，非机械力主要分为电渗驱动，热气驱动，光捕捉驱动等技术，非机械力驱动存在驱动力弱的问题，难以驱动粘稠或者对驱动源不敏感的流体，同时由于驱动力弱，控制稳定性低，对制程管控要求高，增加了生产制造成本；机械力驱动，主要有外部泵驱动，气动微泵，压电微泵等方式，外部泵驱动存在流体管道复杂，清洁困难的问题，气动微泵和压电微泵都会导致微流控产品内部过于复杂，导致成本上升的问题，同时由于流动大多数为单向移动，流体状态多为层流，混匀依靠渗透，效果较流体能够往复移动的紊流要差。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种驱动力强劲，流体载体结构简单，封闭性好，流体可实现往复运动的机械步进式流体控制核酸提取和扩增的装置。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种核酸提取和扩增装置，其包括扩增区和提取区，扩增区和提取区之间设置通道，提取区的端头设置废液池；全部分区设置一密封体，密封体下方对应各分区设置拼接压块，拼接压块和动力机构连接，动力机构控制拼接压块上下运动，密封体和拼接压块之间设置和密封体紧密配合的柔性膜。
优选地，通道横向设置，扩增区和横道垂直伸出通道至少两个拼接压块。
优选地，扩增区至少设置一个。
优选地，扩增区设置为三个，并排间隔设置。
优选地，每个扩增区至少设置两个加温压块，加温压块设置温度传感器和加温块。
优选地，废液池包括和密封体和柔性膜之间的内腔连通的池体，池体内依次包括吸收层和过滤层，上方设置池盖，池盖上设置排气孔。
优选地，其还包括注液口，注液口设置在密封体或者柔性膜上。
优选地，设置在密封体上的注液口设置注液器，注液器其包括设置在微流控外壳上注液框架，注液框架内设置和微流控内腔连通的穿刺针，穿刺针上方设置试剂瓶卡槽。
优选地，试剂瓶其包括瓶身，瓶身上下设置开口，上部设置为收口为瓶口，瓶口设置弹性瓶盖，下部开口和瓶身相当，下部开口设置活塞。
优选地，每个拼接压块设置高位和低位，其运动行程的最高位为高位，和密封体紧密配合；运动行程最低点为低位，和密封体之间有间距。
优选地，密封体下方，拼接压块外周设置环形密封件，密封体上方设置托板。
本技术方案的核酸提取和扩增装置，其包括扩增区和提取区，扩增区和提取区之间设置通道，提取区的端头设置废液池；全部分区设置一密封体，密封体下方对应各分区设置拼接压块，拼接压块和动力机构连接，动力机构控制拼接压块上下运动，密封体和拼接压块之间设置和密封体紧密配合的柔性膜。其操作过程，流体在密封体和柔性膜之间，流体所在的位置，压块处于低位，当需要流体流动时，流动到的位置的拼接压块向下运动，到底低位，为流体流动留出空间，同时，流体原来所在的拼接压块向上运动，到达高位，挤压柔性膜，流体就会全部被挤压到留出的空间内，以此实现流体控制。扩增区和提取区同样也是拼接压块控制流体在各个区内流动，实现扩增和提取，然后控制流体流动到废液池进行排废。
本技术方案的通道横向设置，扩增区和横道垂直伸出通道至少两个拼接压块，这种设置方式，在需要扩增时，拼接压块控制流体在扩增区内纵向流动，在扩增区反复流动，实现扩增，扩增完成后再横向流动到提取区或者其他区域进行其他操作。扩增区至少设置一个。优选地，扩增区设置为三个，并排间隔设置。三个扩增区可以同时运行。
本技术方案每个扩增区至少设置两个加温压块，加温压块设置温度传感器和加温块，加温块可以对对应区域的流体进行加热，加热到适宜扩增的温度进行扩增，温度传感器可以进行温控。
本技术方案废液池包括和密封体和柔性膜之间的内腔连通的池体，池体内依次包括吸收层和过滤层，上方设置池盖，池盖上设置排气孔，这种结构的废液池都是在密闭状态进行排废的，保证了流体不会污染环境，流体也不会被环境所污染。
本技术方案其还包括注液口，注液口设置在密封体或者柔性膜上，注液口可以随时对密封体内的流体进行注液。
本技术方案设置在密封体上的注液口设置注液器，注液器其包括设置在微流控外壳上注液框架，注液框架内设置和微流控内腔连通的穿刺针，穿刺针上方设置试剂瓶卡槽。试剂瓶其包括瓶身，瓶身上下设置开口，上部设置为收口为瓶口，瓶口设置弹性瓶盖，下部开口和瓶身相当，下部开口设置活塞，这种结构的注液器在密闭状态下进行注液，保证了流体不会污染环境，流体也不会被环境所污染。
本技术方案每个拼接压块设置高位和低位，其运动行程的最高位为高位，和密封体紧密配合；运动行程最低点为低位，和密封体之间有间距。这样流体到达的位置压块就处于低位，为流体流动提供空间，其他位置的压块处于高位，低位的压块可以在流流体流动时提供动力，高位的压块，挤压柔性膜形成密封，阻止流体的流动；由于拼接压块和密封体之间紧密配合，可以使流体流动比较完全，不会有残留。
本技术方案在密封体上方设置的托板可以在装置作用的时候起到支撑的作用，特别是在拼接压块对流体进行挤压的时候，托板可以起到非常好的支撑作用。
在符合本领域公知常识的基础上，上述各优选条件可任意组合，既得本发明实施例。
附图说明
图1是本技术方案的结构示意图；
图2是本技术方案的废液池的结构示意图；
图3是注液器的结构示意图；
图4是本装置的侧面结构示意图。
1-第一加温压块；2-第一常温扩增压块；3-第二加温压块；4-第一通道；5-第三加温压块；6-第二通道；7-第四加温压块；8-第三通道；9-第四通道；10-第五通道；11-提取压块；12-磁珠压块；13-注入压块；14-废液池压块；15-洗脱压块；16-第五加温压块；17-第三常温扩增压块；18-第六加温压块；19-第二常温扩增压块；20-扩增区；21-提取区；22-池体；23-过滤层； 24-吸收层；25-池盖；26-排气孔；27-柔性膜；28-蜂窝状弹性体；29-注液框架；30-试剂瓶卡槽；31-穿刺针；32-瓶口；33-弹性瓶盖；34-瓶身；35-活塞；36-环形密封件；37-拼接压块；38-密封体；39-托板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案做进一步详述。
实施例1：
如图1所示，一种核酸提取和扩增装置，其包括扩增区20和提取区21，扩增区20和提取区21之间设置通道，提取区20的端头设置废液池；全部分区设置一密封体38，密封体38下方对应各分区设置拼接压块37，拼接压块37和动力机构连接，动力机构控制拼接压块37上下运动，密封体38和拼接压块37之间设置和密封体38紧密配合的柔性膜27。通道横向设置，扩增区20和横道垂直伸出通道至少两个拼接压块37。扩增区设置为三个，并排间隔设置。每个扩增区20至少设置两个加温压块，加温压块设置温度传感器和加温块，如图1所示，最左边的扩增区包括第一加温压块1和第一常温扩增压块2以及第二加温压块3；中间的扩增区包括第三加温压块5、第六加温压块18和第二常温扩增压块19，两个扩增区之间设置第一通道4；最右边的扩增区包括第四加温压块7和第五加温压块16以及第三常温扩增压块17。废液池包括和密封体38和柔性膜27之间的内腔连通的池体22，池体22内依次包括吸收层24和过滤层23，上方设置池盖25，池盖25上设置排气孔26。其还包括注液口，注液口设置在密封体38或者柔性膜27上。设置在密封体38上的注液口设置注液器，注液器其包括设置在微流控外壳上注液框架29，注液框架29内设置和微流控内腔连通的穿刺针31，穿刺针31上方设置试剂瓶卡槽30。试剂瓶其包括瓶身34，瓶身34上下设置开口，上部设置为收口为瓶口32，瓶口32设置弹性瓶盖33，下部开口和瓶身34相当，下部开口设置活塞35。每个拼接压块37设置高位和低位，其运动行程的最高位为高位，和密封体38紧密配合；运动行程最低点为低位，和密封体38之间有间距。密封体38下方，拼接压块37外周设置环形密封件36，密封体38上方设置托板39。提取区设置在最右侧，其依次包括：第三通道8；第四通道9；第五通道10；提取压块11；洗脱压块15；磁珠压块12；注入压块13；废液池压块14；废液池压块14上方设置废液池。
实施例2：
本实施例和实施例1的区别在于，本实施例的扩增区设置为两个。
实施例3：
本实施例和实施例1的区别在于，本实施例的扩增区设置为一个，提取区设置为两个。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种核酸提取和扩增装置，其特征在于，其包括扩增区和提取区，扩增区和提取区之间设置通道，提取区的端头设置废液池；全部分区设置一密封体，密封体下方对应各分区设置拼接压块，拼接压块和动力机构连接，动力机构控制拼接压块上下运动，密封体和拼接压块之间设置和密封体紧密配合的柔性膜。
2.根据权利要求1所述的核酸提取和扩增装置，其特征在于，通道横向设置，扩增区和横道垂直伸出通道至少两个拼接压块。
3.根据权利要求2所述的核酸提取和扩增装置，其特征在于，扩增区至少设置一个。
4.根据权利要求3所述的核酸提取和扩增装置，其特征在于，扩增区设置为三个，并排间隔设置。
5.根据权利要求1所述的核酸提取和扩增装置，其特征在于，每个扩增区至少设置两个加温压块，加温压块设置温度传感器和加温块。
6.根据权利要求1所述的核酸提取和扩增装置，其特征在于，废液池包括和密封体和柔性膜之间的内腔连通的池体，池体内依次包括吸收层和过滤层，上方设置池盖，池盖上设置排气孔。
7.根据权利要求1所述的核酸提取和扩增装置，其特征在于，其还包括注液口，注液口设置在密封体或者柔性膜上。
8.根据权利要求7所述的核酸提取和扩增装置，其特征在于，设置在密封体上的注液口设置注液器，注液器其包括设置在微流控外壳上注液框架，注液框架内设置和微流控内腔连通的穿刺针，穿刺针上方设置试剂瓶卡槽。
9.根据权利要求8所述的核酸提取和扩增装置，其特征在于，试剂瓶其包括瓶身，瓶身上下设置开口，上部设置为收口为瓶口，瓶口设置弹性瓶盖，下部开口和瓶身相当，下部开口设置活塞。
10.根据权利要求1所述的核酸提取和扩增装置，其特征在于，每个拼接压块设置高位和低位，其运动行程的最高位为高位，和密封体紧密配合；运动行程最低点为低位，和密封体之间有间距。
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