CN114085743A - 全自动核酸处理扩增检测方法及磁控检测试管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了全自动核酸处理扩增检测方法及磁控检测试管，通过在检测试管内设置磁柱将处理试剂和反应试剂隔离，从而在检测试管内部形成样本处理腔和反应腔；样本处理腔和反应腔之间设置有通道；将样本加入处理试剂内进行混合并分层，并在检测试管外部设置磁场，在磁场的作用下磁柱在检测试管内向样本处理腔方向运动，样本处理腔内的液体在磁柱的挤压下穿过通道进入反应腔，在反应腔内进行扩增，最后通过外部光学检测设备实时对扩增过程进行检测，实现核酸处理扩增检测的一体化。使得整个流程完全在密闭的试管内进行，完全解决的环境和核酸样本之间的污染问题，可以有效避免产生污染和交叉污染，提高了核酸检测的准确度同时降低了核酸检测对实验场地的要求。本发明整个实验过程通过设备全自动完成，极大地简化了实验操作步骤。
Description
技术领域
本发明属于分子诊断基因扩增检测领域，涉及全自动核酸处理扩增检测方法及磁控检测试管。
背景技术
分子诊断技术是指以DNA和RNA为诊断材料，用分子生物学技术通过检测基因的存在、缺陷或表达异常，从而对人体状态和疾病作出诊断的技术。比如PCR技术、基因测序技术等等。PCR技术即聚合酶链式反应是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，基本原理类似于DNA的天然复制过程，由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成。使用PCR技术进行分子诊断标准的操作流程，包括：样本前处理、核酸提取和纯化、PCR扩增和结果分析等。整个过程对操作环境要求高，需要在标准的PCR实验室中进行。操作流程复杂需要对操作人员进行专业培训上岗，同时由于操作流程复杂存在过程污染风险。
直扩PCR（Direct PCR）是一种不经核酸提取而直接使用动物或植物组织等直接进行扩增的反应。在许多方面，直扩PCR的工作方式类似于常规PCR。
主要区别是直扩PCR中使用的定制缓冲液，样本可不经过核酸抽提，直接进行PCR反应，但对于参与直扩PCR反应的酶的耐受性和buffer的兼容性有相对应的要求。
尽管常见的样品中或多或少都会存在PCR抑制剂，但在酶和buffer的作用下直扩PCR仍可实现可靠的扩增。而传统的PCR反应需要以高质量的核酸为模板进行反应，如模板中含有蛋白以及其他杂质时就会抑制PCR反应的顺利进行。直扩PCR是目前分子诊断领域比较热门的技术之一。该技术无需进行核酸提取，可以用样本粗分层液直接进行扩增，检测靶标DNA/RNA，极大程度地缩短样本检出结果的时间。
虽然直扩PCR技术省去了核酸提取的环节，但是在使用直扩PCR技术进行检测时仍然存在开盖操作步骤，对环境要求仍然很高，需要在PCR实验室中进行，限制了直扩PCR技术的使用。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了全自动核酸处理扩增检测方法及磁控检测试管，极大地简化了直扩PCR技术的操作流程，提高了检测效率；整个检测过程在密闭试管内进行，有效避免环境对样本的污染，提高检测准确度，降低了对检测环境的要求，可以做到随时随地检测。
本发明的技术方案：全自动核酸处理扩增检测方法，通过在检测试管内设置磁柱将处理试剂和反应试剂隔离，从而在检测试管内部形成样本处理腔和反应腔；样本处理腔和反应腔之间设置有通道；将样本加入处理试剂内进行混合并分层，并在检测试管外部设置磁场，在磁场的作用下磁柱在检测试管内向样本处理腔方向运动，样本处理腔内的液体在磁柱的挤压下穿过通道进入反应腔，在反应腔内进行扩增，最后通过外部光学检测设备实时对扩增过程进行检测，实现核酸处理扩增检测的一体化。
前述的全自动核酸处理扩增检测方法中，所述反应试剂所需生物试剂由疏水物质密封保存，通过外部设备对疏水物质进行加热融化从而释放生物试剂。
前述的全自动核酸处理扩增检测方法中，所述外部光学检测设备检测孔设置在反应腔体的侧面或者底部。
前述的全自动核酸处理扩增检测方法中，所述通道的内部设置有疏水物质，疏水物质在外部加热装置的加热下融化从而使通道打开。
前述的全自动核酸处理扩增检测方法中，所述反应腔的外部设置有温控装置提供核酸扩增的温度条件。
前述的磁控检测试管中，包括检测试管、磁柱、出液管；所述检测试管内设置有磁柱将检测试管分为样本处理腔和反应腔；所述检测试管的样本处理腔和反应腔通过出液管连通。
前述的磁控检测试管中，所述检测试管的顶部设置有检测试管口用于装入样本，并在检测试管口处设置有密封盖；所述检测试管的底部为透明材质。
前述的磁控检测试管中，所述磁柱和检测试管之间设置有密封润滑物质。
前述的磁控检测试管中，所述出液管的顶部设置有槽口，出液管的下部设置有挡盘。
前述的磁控检测试管，所述磁柱设置有通孔供出液管穿过。
与现有技术相比，本发明检测试管内设置磁柱将处理试剂和反应试剂隔离，从而在检测试管内部形成样本处理腔和反应腔；样本处理腔和反应腔之间设置有通道；将样本加入处理试剂内进行混合并分层，并在检测试管外部设置磁场，在磁场的作用下磁柱在检测试管内向样本处理腔方向运动，样本处理腔内的液体在磁柱的挤压下穿过通道进入反应腔，在反应腔内进行扩增，最后通过外部光学检测设备实时对扩增过程进行检测，实现核酸处理扩增检测的一体化。核酸样本从处理腔到反应腔的转移过程通过磁场力驱动，不需要机械接触和人为参与，使得整个流程完全在密闭的试管内进行，完全解决的环境和核酸样本之间的污染问题，可以有效避免产生污染和交叉污染，提高了核酸检测的准确度同时降低了核酸检测对实验场地的要求。本发明整个实验过程通过设备全自动完成，极大地简化了实验操作步骤。
附图说明
图1为本发明的剖视图。
图2为本发明的侧视图。
图3为出液管的结构示意图。
图4为磁柱的俯视图。
图5为密封盖的结构示意图。
图6为检测试管的剖视图。
附图中的标记为：1-检测试管，2-磁柱，3-出液管，4-密封盖，5-处理腔，6-反应腔，101-检测试管口，102-检测试管底部，201-磁柱通孔，301-出液管槽口，302-出液管挡盘，303-挡盘缺口，304-出液管通孔。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，将本发明的技术实施方案清楚、完整地描述。
实施例1。全自动核酸处理扩增检测方法及磁控检测试管，其特征在于：通过在检测试管内设置磁柱将处理试剂和反应试剂隔离，从而在检测试管内部形成样本处理腔和反应腔；样本处理腔和反应腔之间设置有通道；将样本加入处理试剂内进行混合并分层，并在检测试管外部设置磁场，在磁场的作用下磁柱在检测试管内向样本处理腔方向运动，样本处理腔内的液体在磁柱的挤压下穿过通道进入反应腔，在反应腔内进行扩增，最后通过外部光学检测设备实时对扩增过程进行检测，实现核酸处理扩增检测的一体化。
所述反应试剂所需生物试剂由疏水物质密封保存，通过外部设备对疏水物质进行加热融化从而释放生物试剂。
所述外部光学检测设备检测孔设置在反应腔体的侧面或者底部。
所述通道的内部设置有疏水物质，疏水物质在外部加热装置的加热下融化从而使通道打开。
所述反应腔的外部设置有温控装置提供核酸扩增的温度条件。
磁控检测试管如图1所示中，包括检测试管1、磁柱2、出液管3；所述检测试管1内设置有磁柱2将检测试管1分为样本处理腔5和反应腔6，磁柱2可以在检测试管1内上下移动；所述检测试管1的样本处理腔5和反应腔6通过出液管3连通。
所述检测试管的顶部设置有检测试管口101用于装入样本，并在检测试管口101处设置有密封盖4；所述检测试管的底部102为透明材质。
所述磁柱2和检测试管1之间设置有低粘度氟硅油。
所述出液管3的顶部设置有槽口301，出液管3的下部设置有挡盘302，挡盘302设置有挡盘缺口303供液体穿过，出液管3设置有出液管通孔304供液体流过。
所述出液管3的出液管通孔304内设置石蜡用于隔离样本处理腔5和反应腔6，石蜡在外部加热装置的加热下融化从而使出液管通孔304打开。
所述磁柱2设置有通孔201供出液管3穿过，磁柱2与出液管3之间设置有低粘度氟硅油。
所述磁柱2在外部磁场作用下运动过程中与检测试管1和出液管3通过低粘度氟硅油保持密封状态，从而保证样本处理腔5和反应腔6的隔离。
本发明的检测过程：将样本加入磁控检测试管混匀，静置或离心使得杂质分层；将磁控检测试管放入检测设备，检测设备内设置有磁场，磁控检测试管内的磁柱在磁场作用下向样本处理腔移动；设备加热装置启动将出液管内的石蜡融化从而使出液管通孔打开，样本处理腔内的样本混合液在磁柱的挤压下通过出液管通孔进入反应腔；反应腔外部的温控装置启动，样本在反应腔内扩增，检测设备通过荧光检测方式实时检测扩增过程。从而实现核酸处理扩增检测的一体化。
Claims (10)
1.全自动核酸处理扩增检测方法，其特征在于：通过在检测试管内设置磁柱将处理试剂和反应试剂隔离，从而在检测试管内部形成样本处理腔和反应腔；样本处理腔和反应腔之间设置有通道；将样本加入处理试剂内进行混合并分层，并在检测试管外部设置磁场，在磁场的作用下磁柱在检测试管内向样本处理腔方向运动，样本处理腔内的液体在磁柱的挤压下穿过通道进入反应腔，在反应腔内进行扩增，最后通过外部光学检测设备实时对扩增过程进行检测，实现核酸处理扩增检测的一体化。
2.根据权利要求1所述的全自动核酸处理扩增检测方法，其特征在于：所述反应试剂所需生物试剂由疏水物质密封保存，通过外部设备对疏水物质进行加热融化从而释放生物试剂。
3.根据权利要求1所述的全自动核酸处理扩增检测方法，其特征在于：所述外部光学检测设备检测孔设置在反应腔体的侧面或者底部。
4.根据权利要求1所述的全自动核酸处理扩增检测方法，其特征在于：所述通道的内部设置有疏水物质，疏水物质在外部加热装置的加热下融化从而使通道打开。
5.根据权利要求1所述的全自动核酸处理扩增检测方法，其特征在于：所述反应腔的外部设置有温控装置提供核酸扩增的温度条件。
6.实现权利要求1至5任意一项所述的全自动核酸处理扩增检测方法的磁控检测试管，其特征在于：包括检测试管（1）、磁柱（2）、出液管（3）；所述检测试管（1）内设置有磁柱（2）将检测试管（1）分为样本处理腔和反应腔；所述检测试管（1）的样本处理腔和反应腔通过出液管（3）连通。
7.根据权利要求6所述的磁控检测试管，其特征在于：所述检测试管（1）的顶部设置有检测试管口（101）用于装入样本，并在检测试管口（101）处设置有密封盖（4）；所述检测试管（1）的底部（102）为透明材质。
8.根据权利要求6所述的磁控检测试管，其特征在于：所述磁柱（2）和检测试管（1）之间设置有密封润滑物质。
9.根据权利要求6所述的磁控检测试管，其特征在于：所述出液管（3）的顶部设置有槽口（301），出液管（3）的下部设置有挡盘（302）。
10.根据权利要求6所述的磁控检测试管，其特征在于：所述磁柱（2）设置有通孔（201）供出液管（3）穿过。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2023186084A1 (zh) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | 恒泰医疗有限公司 | 检测核酸的芯片装置和仪器以及其应用 |
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