CN115747031A - 病原体核酸分析设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种病原体核酸分析设备，该病原体核酸分析设备包括：操控装置、检测装置、控温装置和承接结构，所述承接结构用于承接并固定核酸检测卡盒，所述操控装置包括顶杆和与所述顶杆连接的竖向动力机构，所述竖向动力机构用于驱动所述顶杆沿竖向向所述承接结构上的核酸检测卡盒运动；所述检测装置用于所述承接结构上的核酸检测卡盒进行荧光检测；所述控温装置包括变温机构，所述变温机构能够与所述承接结构上的核酸检测卡盒接触以进行热传递，解决了病原体核酸分析难以实现现场即时进行的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及体外诊断的技术领域，尤其涉及一种病原体核酸分析设备。
背景技术
体外诊断产品(In-Vitro Diagnostics，IVD)，指在人体之外通过对人体的标本进行检测而获取的临床诊断信息的产品和服务。目前，临床诊断信息的三分之二左右来自体外诊断，体外诊断已经成为人类预防、诊断、治疗疾病日益重要的组成部分。核酸分子诊断中的一类，核酸分子诊断主要依靠核酸检测试剂盒和仪器，其中仪器包括核酸提取仪、PCR扩增仪、核酸分子杂交仪、基因芯片仪等。
在一线临床使用方面，其样本的病原体核酸分析主要包括：样本前处理、核酸提取、扩增、检测四个步骤。传统的检测方法需要有专业人员在具有专业条件的实验室中完成，需要完成大量繁琐操作，而且还需要借助于温度循环仪、毛细管电泳仪等专用仪器设备，还可能会由于配套资源、专业人员有限，或操作失误造成的假阳性、假阴性等问题。
传统的病原体核酸检测方法涉及样本操作复杂，过度依赖实验室专业条件和专业人员。在医疗资源有限的情况下，需要配备核酸提取仪等系列设备，占用空间并且需要大量专业人员操作。传统的实验室核酸分析，难以实现早期、快速、灵敏对大批量样本进行检测、给出准确结果。医疗资源有限，大规模核酸筛查无法实现现场即时的核酸诊断。
发明内容
本发明的目的是提供一种病原体核酸分析设备，以解决病原体核酸分析难以实现现场即时进行的技术问题。
本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：
本发明提供一种病原体核酸分析设备，包括：操控装置、检测装置、控温装置和承接结构，所述承接结构用于承接并固定核酸检测卡盒，所述操控装置包括顶杆和与所述顶杆连接的竖向动力机构，所述竖向动力机构用于驱动所述顶杆沿竖向向所述承接结构上的核酸检测卡盒运动；所述检测装置用于所述承接结构上的核酸检测卡盒进行荧光检测；所述控温装置包括变温机构，所述变温机构能够与所述承接结构上的核酸检测卡盒接触以进行热传递。
在优选的实施方式中，所述控温装置包括支撑架，所述变温机构可竖向活动地安装于所述支撑架。
在优选的实施方式中，所述控温装置包括弹性支撑机构，所述弹性支撑机构与所述变温机构连接以对所述变温机构提供竖向的弹性力。
在优选的实施方式中，所述弹性支撑机构包括竖向柱和弹簧，所述弹簧套设于所述竖向柱外，所述变温机构抵靠于所述弹簧的上端。
在优选的实施方式中，所述控温装置包括水冷系统，所述水冷系统与所述变温机构连接以对所述变温机构降温。
在优选的实施方式中，所述控温装置包括支撑架，所述支撑架包括横部和竖部，所述变温机构和所述承接结构均布置于所述横部，所述水冷系统布置于所述竖部。
在优选的实施方式中，所述检测装置布置于所述支撑架的下方，所述操控装置布置于所述横部的上方。
在优选的实施方式中，所述承接结构包括承接盒，所述承接盒的顶壁设置有顶杆通孔，所述承接盒的底壁设置有检测通孔；所述承接盒的朝向所述变温机构的一侧设置有导热用通孔。
在优选的实施方式中，所述操控装置包括第一横向动力机构，所述第一横向动力机构用于驱动所述顶杆沿第一横向运动。
在优选的实施方式中，所述检测装置包括荧光检测机构和第二横向动力机构，所述第二横向动力机构用于驱动所述荧光检测机构沿第二横向运动。
在优选的实施方式中，所述病原体核酸分析设备包括可拆卸地安装于所述承接结构的核酸检测卡盒，所述核酸检测卡盒包括用于与所述变温机构相接触的导热部。
本发明的特点及优点是：
操控装置用于提供下压力，带动顶杆下压，可实现核酸检测卡盒的上样流体操控；控温装置实现升温控制和降温控制，配合核酸检测卡盒可实现PCR变温扩增反应，检测装置进行检测，该病原体核酸分析设备实现全集成，提高了病原体分析效率，可实现对传染性病原体进行现场即时筛查，便于医护人员现场即时进行，快速得到准确可靠的检测报告，适用于医院院感、出入境关口和大型集会活动等场景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的病原体核酸分析设备的整体示意图；
图2为图1所示的病原体核酸分析设备中操控装置的结构示意图；
图3为图1所示的病原体核酸分析设备中检测装置的结构示意图；
图4为图1所示的病原体核酸分析设备中控温装置的结构示意图；
图5为本发明提供的病原体核酸分析设备中控温装置与承接结构的连接示意图；
图6为本发明提供的病原体核酸分析设备中控温装置与承接结构的爆炸图；
图7为本发明提供的病原体核酸分析设备中核酸检测卡盒与承接结构的连接示意图；
图8为本发明提供的病原体核酸分析设备中核酸检测卡盒的结构示意图。
附图标号说明：
10、操控装置；11、顶杆；
21、竖向动力机构；211、Z轴电机；212、Z向滑轨；213、Z向丝杠；
22、第一横向动力机构；221、X轴电机；222、电缆拖链；
30、控温装置；31、支撑架；311、竖部；312、横部；
32、变温机构；321、变温装置；322、铜板；
33、弹性支撑机构；331、弹簧；332、竖向柱；333、滑块；
40、水冷系统；41、水冷排；42、水泵；43、水冷液连接管口；
51、主控板；52、散热风扇；
60、检测装置；
61、荧光检测机构；611、四色荧光检测孔；612、光学透镜组件；613、电源开关及数据接口；
62、第二横向动力机构；621、限位开关；622、Y轴电机；623、传动皮带；624、移动平台；
70、承接结构；71、承接盒；72、顶杆通孔；73、导热用通孔；
80、核酸检测卡盒；801、导热部；
81、上盖；82、外壳；83、空心斜口针；84、滤纸装填腔室；85、下件；
86、试剂瓶；87、废液池；88、清洗瓶；89、样本瓶。
具体实施方式
下面将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进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种病原体核酸分析设备，如图1-图6所示，该病原体核酸分析设备包括：操控装置10、检测装置60、控温装置30和承接结构70，承接结构70用于承接并固定核酸检测卡盒80，操控装置10包括顶杆11和与顶杆11连接的竖向动力机构21，竖向动力机构21用于驱动顶杆11沿竖向向承接结构70上的核酸检测卡盒80运动；检测装置60用于承接结构70上的核酸检测卡盒80进行荧光检测；控温装置30包括变温机构32，变温机构32能够与承接结构70上的核酸检测卡盒80接触以进行热传递。
操控装置10用于提供下压力，带动顶杆11下压，可实现核酸检测卡盒80的上样流体操控；控温装置30实现升温控制和降温控制，配合核酸检测卡盒80可实现PCR变温扩增反应，检测装置60进行检测，该病原体核酸分析设备实现全集成，提高了病原体分析效率，可实现对传染性病原体进行现场即时筛查，便于医护人员现场即时进行，快速得到准确可靠的检测报告，适用于医院院感、出入境关口和大型集会活动等场景。
如图4-图6所示，控温装置30包括支撑架31，变温机构32可竖向活动地安装于支撑架31，核酸检测卡盒80安装到承接结构70后，变温机构32沿竖向移动至压住核酸检测卡盒80，两者紧密接触，保障导热效率。具体地，变温机构32通过滑块333来安装于支撑架31，
进一步地，控温装置30包括弹性支撑机构33，弹性支撑机构33与变温机构32连接以对变温机构32提供竖向的弹性力，弹性支撑机构33的弹性力对变温机构32提供支撑，在装入核酸检测卡盒80后，弹性支撑机构33能够抵消变温机构32的部分重力，并保障变温机构32压紧核酸检测卡盒80；在未装入核酸检测卡盒80时，弹性支撑机构33能够产生更大的弹性力以对变温机构32进行支撑，一方面变温机构32压紧核酸检测卡盒80并保证两者充分接触，将温度循环过程中产生的热量快速有效地传递出来，并便于适配不同尺寸的核酸检测卡盒80；另一方面，缩小了变温机构32的运动幅度，使变温机构32的位置更加稳定，便于核酸检测卡盒80的装入与卸载，有利于缩小该病原体核酸分析设备的整体尺寸。
在一实施例中，弹性支撑机构33包括竖向柱332和弹簧331，如图5和图6所示，弹簧331套设于竖向柱332外，变温机构32抵靠于弹簧331的上端，竖向柱332对弹簧331的伸缩运动起到导向作用，有利于保障变温机构32在弹性力作用下移动的更加平稳。
在一实施方式中，控温装置30包括水冷系统40，水冷系统40与变温机构32连接以对变温机构32降温，增大降温速率，用于实现PCR扩增反应所需的快速降温，提高检测效率。如图5和图6所示，变热机构包括铜板322和变温装置321，变温装置321可以与铜板322进行热交换，铜板322用于与核酸检测卡盒80接触以进行导热；水冷系统40包括水冷排41，水冷排41设置于铜板322与变温装置321之间，水冷排41贴合变温装置321，通过水冷液循环迅速带走热量。具体地，水冷系统40还包括水冷、水箱、水泵42和水管，水箱中储存有水冷液，变温机构32上设有水冷液连接管口43。变温装置321可以采用帕尔贴，帕尔贴设置于帕尔贴承载盒；变温装置321还包括保温棉，能够实现PCR扩增反应所需的快速升温。通过控温装置30，加热时可实现平均升温速度达到7℃/s，降温时可实现平均降温速度达到5℃/s。该病原体核酸分析设备配合核酸检测卡盒80可在1h内实现PCR变温扩增反应，功率为100W。
在一实施方式中，支撑架31包括横部312和竖部311，变温机构32和承接结构70均布置于横部312，水冷系统40布置于竖部311。该病原体核酸分析设备包括主控板51和散热风扇52，主控板51用于控制各装置配合运作；散热风扇52对整个设备内部进行散热降温，用于保护设备电路避免因过热造成的破坏。如图4所示，主控板51和散热风扇52均安装于竖部311，散热风扇52设置在主控板51下方。
如图1所示，检测装置60布置于支撑架31的下方，操控装置10布置于横部312的上方，使得该病原体核酸分析设备的结构比较紧凑，缩小其整体尺寸。
如图5-图7所示，承接结构70包括承接盒71，承接盒71的顶壁设置有顶杆通孔72，承接盒71的底壁设置有检测通孔；承接盒71的朝向变温机构32的一侧设置有导热用通孔73。顶杆通孔72能够配合顶杆11下压，检测通孔便于荧光检测。承接盒71内可以设定位波珠用于固定。
在一实施方式中，操控装置10包括第一横向动力机构22，第一横向动力机构22用于驱动顶杆11沿第一横向运动，第一横向动力机构22用于调整顶针的水平位置，以提供不同位点的下压力，从而操控核酸检测卡盒80中的流体按照指定的时间逻辑顺序运动。
竖向动力机构21可以驱使顶杆11沿Z向移动，第一横向动力机构22可以驱使顶杆11沿X向移动。如图1和图2所示，竖向动力机构21包括Z轴电机211、Z向丝杠213和Z向滑轨212，Z轴电机211：用于控制顶杆11上下往复移动，在核酸检测卡盒80腔室内实现流体驱动、混匀等操作。第一横向动力机构22包括X轴电机221和电缆拖链222，X轴电机221用于控制顶杆11前后往复移动，在核酸检测卡盒80上方不同腔室之间选择定位。操控装置10通过X轴电机221和Z轴电机211带动顶杆11可实现核酸检测卡盒80的上样流体操控，电缆拖链222用于保护电缆随电机来回移动时不受损坏，延长使用寿命。
在一实施方式中，如图1和图2所示，检测装置60包括荧光检测机构61和第二横向动力机构62，第二横向动力机构62用于驱动荧光检测机构61沿第二横向运动。第二横向动力机构62带动荧光检测机构61在多个核酸检测卡盒80之间往复移动，第二横向大体平行于多个核酸检测卡盒80的分布方向，第二横向可以与第一横向平行或者垂直。优选地，第二横向为Y向，第一横向为X向，Y向与Z向相垂直且与X向相垂直，X向与Z向相垂直。第二横向动力机构62包括Y轴电机622、传动皮带623、限位开关621和移动平台624，荧光检测机构61安装于移动平台624，限位开关621用于控制移动平台624的行程及限位保护；传动皮带623起到传动作用，Y轴电机622通过丝杆和滑块333带动移动平台624在多个核酸检测卡盒80之间往复移动。
在一实施例中，荧光检测机构61包括光学透镜组件612和电源开关及数据接口613。优选地，荧光检测机构61可支持FAM、VIC、ROX、Cy5四路荧光检测，检测灵敏度和qPCR仪灵敏度相当，具有体积小巧的优点。更优选地，荧光检测机构61最高可同时检测8个指标(包含内参)。荧光检测机构61设置有四色荧光检测孔611，四个检测孔从左至右依次对应FAM、VIC、ROX、Cy5四路荧光，对准核酸检测卡盒80上滤纸装填腔室84处即可来回扫描检测；光学透镜组件612包含LED光源、准直镜、不同波长的滤光片等，用于实现四色荧光的激发和接收，可以很好避免相互之间荧光信号的串扰。电源开关及数据接口613连接设备内置电源，为各装置供电，通过多种类型的数据接口以便于连接外设PC端传输数据。
移动平台624用于水平稳固承载荧光检测机构61，优选地，移动平台624可通过调节上下位置控制光学透镜组件612的检测孔与核酸检测卡盒80之间的距离。
在一实施方式中，该病原体核酸分析设备包括可拆卸地安装于承接结构70的核酸检测卡盒80，核酸检测卡盒80包括用于与变温机构32相接触的导热部801，如图5-图8所示，变温机构32能够压紧导热部801，两者紧密贴合，保障热传递效率。
具体地，核酸检测卡盒80包括上盖81、外壳82、空心斜口针83、下件85、滤纸装填腔室84、试剂瓶86、废液池87、清洗瓶88和样本瓶89，上盖81和外壳82起到承载核酸检测卡盒80的各个部件的作用；试剂瓶86存储反应试剂，可采用冻干技术实现长期保存，随用随取；废液池87用于废液收集；清洗瓶88对捕获滤纸捕获后的样本进行清洗；样本管用于进行待测样本采集及裂解；滤纸装填腔室84用于装填滤纸捕获核酸及原位扩增；下件85作为流体管道层，采用压敏膜贴合密封，具有良好的低荧光背景和耐高温性能；空心斜口针83连接上盖81与下件85，以针刺形式与各瓶内胶塞构成宏观和微观的接口。核酸检测卡盒80解决了微流控芯片在功能、通量、试剂保存和宏微观接口等设计的痛点，进而采用高效核酸捕获及原位扩增技术，可实现超高灵敏度检测，达20copies/mL。导热部801可以设置于下件85的前端滤纸装填腔室84处。
顶杆11配合核酸检测卡盒80内胶塞和针刺设计，实现试剂注入和腔室密封等操作。如图6和图7所示，承接结构70上可以安装2个核酸检测卡盒80，操控装置10通过X轴电机221和Z轴电机211带动顶杆11可实现每次2个核酸检测卡盒80的上样流体操控。
图1所示的病原体核酸分析设备的控制逻辑包括：(1)将核酸检测卡盒80插入采集后的样本瓶89后，将2个核酸检测卡盒80推入承接结构70；(2)启动操控装置10，Z轴电机211带动顶杆11上下往复运动，依次通过X轴电机221带动顶杆11调整位置，注入样本瓶89内待测样本、清洗瓶88内清洗试剂、试剂瓶86内反应试剂，随后推动各瓶内胶塞进一步下压使得斜口针埋入胶塞内形成反应体系密封，即可进行核酸扩增反应，反应时顶杆11循环依次推动混匀腔室进行反应试剂混匀；(3)等试剂注入结束，变温机构32下压至紧贴核酸检测卡盒80下件85的前端滤纸装填腔室84处，启动控温装置30，实现快速升温和快速降温；(4)检测装置60通过Y轴电机622带动四色荧光检测孔可对双通道的核酸检测卡盒80进行最高8个指标的来回扫描检测；扫描检测数据通过外接PC端的上位机程序显示。
操作步骤包括：组装启动；流体操控；温度循环；荧光检测和结果判读。
具体地，组装启动包括：将采集后的样本瓶89(如患者咽拭子在2019-nCoV病毒采集裂解液中涮洗)插入核酸检测卡盒80并推入承接结构70中，打开电源开关，数据接口与外设PC端适配，连接上位机程序。
流体操控包括：操控装置10按提前设置好的时序逻辑指令，依次进行样本、清洗液、反应试剂(如聚合酶链式反应PCR试剂)的注入，经滤纸捕获结束后排出至废液池87中。
温度循环包括：变温机构32下压至紧贴核酸检测卡盒80下件85的前端滤纸装填腔室84处，启动温度循环开启PCR变温扩增反应(50℃，95℃，60℃，1h内进行50个循环以上)。
荧光检测包括：荧光检测与扩增反应同步进行，按检测指标对应荧光通路(如FAM)来回扫描核酸检测卡盒80，扫描检测数据通过外设PC端上位机程序显示。
结果判读包括：通过数控显示屏对扩增反应后的荧光曲线结果进行读取。
该病原体核酸分析设备实现了全集成、自动化、高灵敏度病原体分析，采用分模块的结构形式，适用于医院院感、出入境关口和大型集会活动等全场景下对传染性病原体进行现场即时筛查。具有以下优点：
(1)全集成理念：可将传统分子诊断领域的样本前处理、核酸提取、PCR变温扩增、多色荧光检测集成于一体，操作简便，仅需操作电源开关按钮和控制按钮便可完成对双通道检测卡盒内样本的全集成检测；
(2)高度自动化：通过X轴，Y轴和Z轴三个电机实现高度自动化设计，通过外设PC端上位机程序提前设定时序逻辑即可实现“样本进，结果出”的一体化病原体核酸分析检测；
(3)分模块设计：分为操控装置10，控温装置30和检测装置60，各模块之间通过机械结构件连接固定，相互之间无干扰，布局简洁，便于生产阶段的分解、组装和更换维修；
(4)小型化高灵敏度：该设备结构巧妙紧凑，长度为24.4厘米，宽度为15.4厘米，高度为25.5厘米，体积比同类型PCR仪将近小三至四倍，配合核酸检测卡盒80通过装填壳聚糖修饰的特异性滤纸进行核酸捕获富集，随后进行原位PCR变温扩增，检测灵敏度可达20copies/mL，为现有商业化试剂检测灵敏度的6-10倍；
(5)配合应用范围广：机电控制方面，该设备的各模块统一采用工业通信Modbus协议，可配合不同的控制设备连成工业网络，进行集中联合控制，可开发程度高；核酸检测方面，该设备可配合不同款核酸检测卡盒80对多种病原体进行核酸的分析检测；同时双通道可拓展为多通道，配合多色荧光可实现小型高精度仪器的进一步开发。
以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。
Claims (11)
1.一种病原体核酸分析设备，其特征在于，包括：操控装置、检测装置、控温装置和承接结构，所述承接结构用于承接并固定核酸检测卡盒，所述操控装置包括顶杆和与所述顶杆连接的竖向动力机构，所述竖向动力机构用于驱动所述顶杆沿竖向向所述承接结构上的核酸检测卡盒运动；所述检测装置用于所述承接结构上的核酸检测卡盒进行荧光检测；
所述控温装置包括变温机构，所述变温机构能够与所述承接结构上的核酸检测卡盒接触以进行热传递。
2.根据权利要求1所述的病原体核酸分析设备，其特征在于，所述控温装置包括支撑架，所述变温机构可竖向活动地安装于所述支撑架。
3.根据权利要求2所述的病原体核酸分析设备，其特征在于，所述控温装置包括弹性支撑机构，所述弹性支撑机构与所述变温机构连接以对所述变温机构提供竖向的弹性力。
4.根据权利要求3所述的病原体核酸分析设备，其特征在于，所述弹性支撑机构包括竖向柱和弹簧，所述弹簧套设于所述竖向柱外，所述变温机构抵靠于所述弹簧的上端。
5.根据权利要求1所述的病原体核酸分析设备，其特征在于，所述控温装置包括水冷系统，所述水冷系统与所述变温机构连接以对所述变温机构降温。
6.根据权利要求5所述的病原体核酸分析设备，其特征在于，所述控温装置包括支撑架，所述支撑架包括横部和竖部，所述变温机构和所述承接结构均布置于所述横部，所述水冷系统布置于所述竖部。
7.根据权利要求6所述的病原体核酸分析设备，其特征在于，所述检测装置布置于所述支撑架的下方，所述操控装置布置于所述横部的上方。
8.根据权利要求1所述的病原体核酸分析设备，其特征在于，所述承接结构包括承接盒，所述承接盒的顶壁设置有顶杆通孔，所述承接盒的底壁设置有检测通孔；所述承接盒的朝向所述变温机构的一侧设置有导热用通孔。
9.根据权利要求1所述的病原体核酸分析设备，其特征在于，所述操控装置包括第一横向动力机构，所述第一横向动力机构用于驱动所述顶杆沿第一横向运动。
10.根据权利要求1所述的病原体核酸分析设备，其特征在于，所述检测装置包括荧光检测机构和第二横向动力机构，所述第二横向动力机构用于驱动所述荧光检测机构沿第二横向运动。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的病原体核酸分析设备，其特征在于，所述病原体核酸分析设备包括可拆卸地安装于所述承接结构的核酸检测卡盒，所述核酸检测卡盒包括用于与所述变温机构相接触的导热部。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117070334A (zh) * | 2023-10-13 | 2023-11-17 | 鲲鹏基因（北京）科技有限责任公司 | 一种多指标检测试剂盒及pcr反应装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110747118A (zh) * | 2018-07-24 | 2020-02-04 | 深圳市捷纳生物技术有限公司 | 全自动全封闭多靶点核酸检测装置 |
| CN112940928A (zh) * | 2021-02-19 | 2021-06-11 | 清华大学 | 一种全集成病原体核酸分析仪 |
| WO2021219067A1 (zh) * | 2020-04-30 | 2021-11-04 | 杭州杰毅生物技术有限公司 | 流水线核酸处理设备和流水线分子诊断设备 |
| CN216998448U (zh) * | 2022-01-26 | 2022-07-19 | 上海逢伙泰企业管理有限公司 | 一种全自动核酸检测仪 |
| CN114774259A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-07-22 | 东南大学 | 一种多通道一体化核酸快速检测系统及检测方法 |
| WO2022160998A1 (zh) * | 2021-01-29 | 2022-08-04 | 广东润鹏生物技术有限公司 | 分子诊断平台 |
-
2022
- 2022-11-17 CN CN202211441930.1A patent/CN115747031A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110747118A (zh) * | 2018-07-24 | 2020-02-04 | 深圳市捷纳生物技术有限公司 | 全自动全封闭多靶点核酸检测装置 |
| WO2021219067A1 (zh) * | 2020-04-30 | 2021-11-04 | 杭州杰毅生物技术有限公司 | 流水线核酸处理设备和流水线分子诊断设备 |
| WO2022160998A1 (zh) * | 2021-01-29 | 2022-08-04 | 广东润鹏生物技术有限公司 | 分子诊断平台 |
| CN112940928A (zh) * | 2021-02-19 | 2021-06-11 | 清华大学 | 一种全集成病原体核酸分析仪 |
| CN216998448U (zh) * | 2022-01-26 | 2022-07-19 | 上海逢伙泰企业管理有限公司 | 一种全自动核酸检测仪 |
| CN114774259A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-07-22 | 东南大学 | 一种多通道一体化核酸快速检测系统及检测方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117070334A (zh) * | 2023-10-13 | 2023-11-17 | 鲲鹏基因（北京）科技有限责任公司 | 一种多指标检测试剂盒及pcr反应装置 |
| CN117070334B (zh) * | 2023-10-13 | 2024-01-26 | 鲲鹏基因（北京）科技有限责任公司 | 一种多指标检测试剂盒及pcr反应装置 |
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