CN218596408U - 一种基于重组酶扩增荧光探针法的微流控芯片装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于重组酶扩增荧光探针法的微流控芯片装置，涉及荧光检测设备技术领域，包括微流控芯片主体、采样管、芯片进样针、RPA扩增室、扩增产物密封室、RPA冻干小球试剂。本实用新型可将病毒检测试剂冻干成小球提前封闭于芯片扩增室中；采样管中装置中含有病毒核酸释放剂；本装置可对一个样本进行一个或多个靶标的基因检测，扩增后试剂处于封闭芯片中，不会造成环境污染；芯片操作简单，对检测人员要求低，可实时进行检测，荧光检测灵敏度高；本实用新型可避免集中采样，样本运输，实验室操作等风险点，可居家完成采样快速检测，全封闭的芯片设计，可有效的避免PCR产物污染问题。

Description

一种基于重组酶扩增荧光探针法的微流控芯片装置

技术领域

本实用新型涉及荧光检测设备技术领域，具体为一种基于重组酶扩增荧光探针法的微流控芯片装置。

背景技术

目前对病毒核酸检测的方法主要是基于taqman探针法的荧光定向PCR，以及基于免疫学用于自测的抗原抗体胶体金试纸条法。

病毒的荧光定量PCR检测需要专业的实验室，以及专业的操作人员，对病毒检测有一定的技术要求。同时中心化检测也带来了一系列问题。例如，需要大量采样人员耗时耗力的采集样本，需要长时间的样本运输和保存，以及实验室加样过程中交叉污染，在排队做采样时还会造成感染风险。

目前国内大多数公司的POCT快速检测都是基于抗原抗体免疫层析的方法来检测，抗原抗体的灵敏度较低，对病毒的检测往往都是出现较明显的症状。而重组酶恒温扩增同样能实现病毒核酸的快速检测，且对温度要求较低37℃即可满足反应条件，但是目前的重组酶扩增试剂盒还是要在专业的实验室进行操作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于重组酶扩增荧光探针法的微流控芯片装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种基于重组酶扩增荧光探针法的微流控芯片装置，包括微流控芯片主体和采样管，所述微流控芯片主体顶部一侧设有进样口，所述微流控芯片主体于进样口内侧竖直设有芯片进样针，所述微流控芯片主体顶部开设有若干个RPA扩增室和扩增产物密封室，所述RPA扩增室设于进样口和扩增产物密封室之间，所述RPA扩增室均分别与芯片进样针底部贯通，所述RPA扩增室与扩增产物密封室贯通，所述RPA扩增室内部填充有RPA冻干小球试剂。

进一步的，所述采样管顶部匹配设有采样管螺纹帽，所述采样管内壁底部设有采样管底橡胶塞，所述采样管内部填充有核酸释放剂。

进一步的，所述RPA扩增室内壁顶部匹配设有活动连接的RPA扩增室密封塞，所述扩增产物密封室内壁顶部匹配设有活动连接的废液储存密封塞。

进一步的，所述微流控芯片主体于RPA扩增室外侧设有荧光采集窗口。

进一步的，所述微流控芯片主体内壁于芯片进样针底部设有进样槽，所述进样槽通过第一通道分别与RPA扩增室连通，所述RPA扩增室底部通过第二通道与扩增产物密封室底部贯通。

进一步的，所述第一通道倾斜设置于进样槽和RPA扩增室之间，所述进样槽底部水平位置高于扩增产物密封室的底部水平位置，所述第一通道与RPA扩增室连接处的水平位置位于RPA扩增室密封塞底部和RPA冻干小球试剂顶部之间。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：

1、本实用新型通过设置微流控芯片主体、采样管、芯片进样针、RPA扩增室、扩增产物密封室、RPA冻干小球试剂，基于重组酶扩增技术(RPA)荧光探针法设计的微流控芯片；本芯片可将病毒检测试剂冻干成小球提前封闭于芯片扩增室中；采样管中装置中含有病毒核酸释放剂；本装置可对一个样本进行一个或多个靶标的基因检测，扩增后试剂处于封闭芯片中，不会造成环境污染；芯片操作简单，对检测人员要求低，可实时进行检测，荧光检测灵敏度高，可替代传统实验室的荧光定量PCR核酸检测；本实用新型可避免集中采样，样本运输，实验室操作等风险点，可居家完成采样快速检测，全封闭的芯片设计，可有效的避免PCR产物污染问题；满足市场上对病毒核酸的居家快速精准检测的需求。

2、本实用新型操作简单，无需专业人员操作指导，可居家完成采样，测试过程；本芯片采用冻干试剂，实际稳定效期长；芯片可实现多靶点基因同步检测；本芯片在工作温度37℃下更加稳定，密封严密；本芯片可在20min完成样本监测；本芯片为全密封，有废液储存仓，避免扩增产物污染；本芯片检测灵敏度高，可替代荧光定量PCR急性病毒检测。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型中整体的结构示意图；

图2是本实用新型中整体的主视剖面图；

图3是本实用新型中整体的主视图；

图4是本实用新型中整体的俯视图；

图5是本实用新型中内部结构的俯视图；

图6为本实用新型检测病毒样本曲线；

图中：1、采样管螺纹帽；2、采样管；3、采样管底橡胶塞；4、核酸释放剂；5、芯片进样针；6、RPA扩增室密封塞；7、废液储存密封塞；8、扩增产物密封室；9、RPA冻干小球试剂；10；荧光采集窗口；11、微流控芯片主体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图6，本实用新型提供技术方案：一种基于重组酶扩增荧光探针法的微流控芯片装置，包括微流控芯片主体11和采样管2，所述微流控芯片主体11顶部一侧设有进样口，所述微流控芯片主体11于进样口内侧竖直设有芯片进样针5，所述微流控芯片主体11顶部开设有若干个RPA扩增室和扩增产物密封室8，所述RPA扩增室设于进样口和扩增产物密封室8之间，所述RPA扩增室均分别与芯片进样针5底部贯通，所述RPA扩增室与扩增产物密封室8贯通，所述RPA扩增室内部填充有RPA冻干小球试剂9；所述采样管2顶部匹配设有采样管螺纹帽1，所述采样管2内壁底部设有采样管底橡胶塞3，所述采样管2内部填充有核酸释放剂4。

所述RPA扩增室内壁顶部匹配设有活动连接的RPA扩增室密封塞6，所述扩增产物密封室8内壁顶部匹配设有活动连接的废液储存密封塞7；所述微流控芯片主体11于RPA扩增室外侧设有荧光采集窗口10；所述微流控芯片主体11内壁于芯片进样针5底部设有进样槽，所述进样槽通过第一通道分别与RPA扩增室连通，所述RPA扩增室底部通过第二通道与扩增产物密封室8底部贯通；所述第一通道倾斜设置于进样槽和RPA扩增室之间，所述进样槽底部水平位置高于扩增产物密封室8的底部水平位置，所述第一通道与RPA扩增室连接处的水平位置位于RPA扩增室密封塞6底部和RPA冻干小球试剂顶部之间；RPA扩增室密封塞6对RPA扩增室顶部进行密封处理，废液储存密封塞7对扩增产物密封室8顶部进行密封处理，避免反应液和废液发生泄漏，荧光采集窗口10用于为荧光采集提供观察窗；核酸释放剂4从芯片进样针5送入到进样槽内部，然后从第一通道进入到RPA扩增室与RPA冻干小球试剂9进行接触反应，反应后通过第二通道送入到扩增产物密封室8内部。

本实用新型的工作原理：

参照说明书附图1-图6，本实用新型通过设置微流控芯片主体11、采样管2、芯片进样针5、RPA扩增室、扩增产物密封室8、RPA冻干小球试剂9；

将RPA冻干小球试剂9转移至微流控芯片的RPA扩增室中，扣上橡胶塞密封备用；RPA冻干小球试剂包含重组UvsX10ug、辅助酶UvsY2.5ug、聚合酶Sau10ug、单链DNA结合蛋白GP32 50ug、肌酸激酶2U、primerF-400nmol、primerR-400nnol、dNTP 25umol、ATP 1.5umol、磷酸肌酸20umol ExoⅢ50U、Probe 60nmol、海藻糖、PEG35000；

取咽拭子在口腔或鼻粘膜及创伤口等反复旋转采样；拧开采样管2的采样管螺纹帽1将咽拭子插入核酸释放剂4中折断，拧紧螺帽；上下颠倒5次让核酸释放剂与病毒样本充分反应裂解病毒将核酸释放到液体中；将采样管2插入进样口，让进样口中的芯片进样针5刺破采样管底橡胶塞3；受压力影响样本会流入RPA扩增室中的RPA冻干小球试剂9；仪器机械装置推压RPA扩增室密封塞6，RPA扩增室密封塞6下压将RPA扩增室的进样流道封闭，从而密封RPA扩增室，防止加热液体倒流进样口及采样管2；将微流控芯片主体11至于37℃仪器或加热模块中；RPA探针法会变扩增便产生荧光信号，每30s采集一次信号；反应产物密封在扩增产物密封室8，防止扩增产物挥发产生污染；

本实用新型基于重组酶扩增技术(RPA)荧光探针法，设计的微流控芯片；本芯片可将病毒检测试剂冻干成小球提前封闭于芯片扩增室中；采样管2中装置中含有病毒核酸释放剂；本装置可对一个样本进行一个或多个靶标的基因检测，扩增后试剂处于封闭芯片中，不会造成环境污染；芯片操作简单，对检测人员要求低，可实时进行检测，样本无需等待，扩增时间可在20min完成检测，荧光检测灵敏度高，可替代传统实验室的荧光定量PCR核酸检测；本实用新型操作简单，反应快速，不需要特殊加温，同时基于荧光的高灵敏度检测；它能避免集中采样，样本运输，实验室操作等风险点，可居家完成采样快速检测，全封闭的芯片设计，可有效的避免PCR产物污染问题。满足市场上对病毒核酸的居家快速精准检测的需求；

本芯片操作简单，无需专业人员操作指导，可居家完成采样，测试过程；本芯片采用冻干试剂，实际稳定效期长；芯片可实现多靶点基因同步检测；本芯片在工作温度37℃下更加稳定，密封严密；本芯片可在20min完成样本监测；本芯片为全密封，有废液储存仓，避免扩增产物污染；本芯片检测灵敏度高，可替代荧光定量PCR急性病毒检测；

从图6的实验结果可以看出，通过芯片对病毒样本检测形成的扩增曲线能真实反映RPA探针法扩增的动力学曲线，阴性与阳性样本能够明显区分；本实用新型专利的芯片能够实验对病毒进行核酸检测的目的。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于重组酶扩增荧光探针法的微流控芯片装置，包括微流控芯片主体(11)和采样管(2)，其特征在于：所述微流控芯片主体(11)顶部一侧设有进样口，所述微流控芯片主体(11)于进样口内侧竖直设有芯片进样针(5)，所述微流控芯片主体(11)顶部开设有若干个RPA扩增室和扩增产物密封室(8)，所述RPA扩增室设于进样口和扩增产物密封室(8)之间，所述RPA扩增室均分别与芯片进样针(5)底部贯通，所述RPA扩增室与扩增产物密封室(8)贯通，所述RPA扩增室内部填充有RPA冻干小球试剂(9)。

2.根据权利要求1所述的一种基于重组酶扩增荧光探针法的微流控芯片装置，其特征在于：所述采样管(2)顶部匹配设有采样管螺纹帽(1)，所述采样管(2)内壁底部设有采样管底橡胶塞(3)，所述采样管(2)内部填充有核酸释放剂(4)。

3.根据权利要求1所述的一种基于重组酶扩增荧光探针法的微流控芯片装置，其特征在于：所述RPA扩增室内壁顶部匹配设有活动连接的RPA扩增室密封塞(6)，所述扩增产物密封室(8)内壁顶部匹配设有活动连接的废液储存密封塞(7)。

4.根据权利要求1所述的一种基于重组酶扩增荧光探针法的微流控芯片装置，其特征在于：所述微流控芯片主体(11)于RPA扩增室外侧设有荧光采集窗口(10)。

5.根据权利要求1所述的一种基于重组酶扩增荧光探针法的微流控芯片装置，其特征在于：所述微流控芯片主体(11)内壁于芯片进样针(5)底部设有进样槽，所述进样槽通过第一通道分别与RPA扩增室连通，所述RPA扩增室底部通过第二通道与扩增产物密封室(8)底部贯通。

6.根据权利要求5所述的一种基于重组酶扩增荧光探针法的微流控芯片装置，其特征在于：所述第一通道倾斜设置于进样槽和RPA扩增室之间，所述进样槽底部水平位置高于扩增产物密封室(8)的底部水平位置，所述第一通道与RPA扩增室连接处的水平位置位于RPA扩增室密封塞(6)底部和RPA冻干小球试剂顶部之间。

Images