CN220703691U - 检测核酸的芯片装置和仪器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种用于样品中核酸检测的芯片装置，其具有基板，样品腔和增压腔，以及设置在所述基板内的扩增反应腔。本实用新型还提供一种采用前述芯片装置的用于样品中核酸检测的仪器，特别是POCT仪器。

Description

检测核酸的芯片装置和仪器
技术领域
本实用新型涉及生物技术和设备应用领域，具体涉及一种用于检测样品中核酸的芯片装置和仪器。
背景技术
核酸的检测是临床试验、病原微生物类型鉴定等诸多领域的核心。通过核酸提取、扩增和检测分析，能够检测诸如癌症、微生物感染和基因标记等各种疾病。
采用利用PCR和实时PCR等方法是对基因进行呈指数地扩增和检测的有效方法。使用PCR/实时PCR装置的基因检测市场在诸如病毒性、性传播疾病和流感等传染性疾病的基因检测迅速展开。基因检测对于癌症治疗的作用已变得明显。然而，采用PCR和RT-PCR的应用的自动化，特别是小型自动化并不容易。
因此，本领域还需要高速实时、小型和方便操作的核酸扩增和检测装置和仪器，特别是适合用于现场快速检验(point-of-care testing,POCT)的芯片装置和仪器。
实用新型内容
本实用新型提供了一种用于样品中核酸检测的芯片装置，其具有基板，样品腔和增压腔，以及设置在所述基板内的扩增反应腔，其中，所述样品腔和增压腔之间通过空气流道连通，以及样品腔通过设置在基板内的液体流道与所述扩增反应腔连通，
其中，
所述样品腔用于容纳待检测样品以及将样品中的核酸分离，
所述增压腔用于使得腔体内气体压力增大，从而将样品腔中的溶液通过液体流道挤压到扩增反应腔中，
所述扩增反应腔用于溶液中的核酸进行扩增反应。
在本实用新型的其中一个方面，所述芯片装置的扩增反应腔包括多个核酸扩增单元，例如2-24个。
在本实用新型的其中一个方面，所述样品腔的顶部具有可打开或封闭的盖。在本实用新型的其中又一个方面，所述盖为螺帽，其具有内螺纹，与样品腔外部的外螺纹形成配合。
在本实用新型的其中一个方面，所述样品腔中可加入或预置用于保存和提取样品中的核酸的试剂溶液。
在本实用新型的其中一个方面，所述试剂溶液为采用直提法对样品进行核酸提取的试剂。
在本实用新型的其中一个方面，所述增压腔通过化学方法在其腔体内产生气体。在本实用新型的其中一个方面，所述化学方法为采用产生气体的化学反应，例如酸碱反应等。在本实用新型的其中一个方面，所述气体可以为二氧化碳、氢气、氧气等，优选的，所述气体为在核酸检测反应中没有活性(反应惰性)的气体，例如二氧化碳等。在本实用新型的一种实施方式中，可用于产生二氧化碳的化学反应包括采用碳酸盐或碳酸氢盐等盐类与酸的反应。
在本实用新型的其中又一个方面，在增压腔产生的气体的量为样品腔和增压腔中原有的气体的量的约1-50倍，例如为约5-20倍。在本实用新型的其中又一个方面，所述增压腔内设置隔档层。
在本实用新型的其中一个方面，所述增压腔通过热膨胀的方式增加其腔体内的气压。在本实用新型中，热膨胀一般是指压力保持不变时，由于温度的改变，造成固体或液体材料发生长度或体积变化的现象。在本实用新型的其中一个方面，热膨胀可为物理热膨胀增压或化学热膨胀增压的方式。
在本实用新型的其中一个方面，所述空气流道中或其与样品腔或增压腔的开口处设置过滤件。例如为设置在空气流道与增压腔的开口处的滤片膜，或为设置在空气流道内的滤柱。
在本实用新型的其中一个方面，所述液体流道中可设置过滤腔。
在本实用新型的其中一个方面，扩增反应腔内可预置核酸扩增反应的材料。
在本实用新型中，所述核酸扩增反应为变温的或等温的扩增方法，如聚合酶链反应(PCR)、链置换扩增(SDA)、基于核酸序列的扩增(NASBA)、级联滚环扩增(CRCA)、环介导的DNA等温扩增(LAMP)、等温和嵌合引物-起始的核酸扩增(ICAN)、基于靶的解旋酶依赖性扩增(HDA)、转录介导的扩增(TMA)等。
在本实用新型的其中一个方面，所述核酸扩增反应为等温的扩增方法，例如为环介导的DNA等温扩增(LAMP)。
在本实用新型的其中一个方面，所述扩增反应腔的下游还具有分压腔，所述分压腔设置在芯片的基板内，通过分压气体通道与扩增反应腔连通。在本实用新型的其中又一个方面，所述分压气体通道与在扩增反应腔和分压腔连接的开口设置在扩增反应腔和分压腔的顶部位置。
本实用新型还提供了一种用于样品中核酸检测的仪器，例如为POCT仪器)，其包括前述本实用新型的芯片装置，其中所述芯片装置具有基板，样品腔和增压腔，以及设置在所述基板内的扩增反应腔，其中，所述样品腔和增压腔之间通过空气流道连通，以及样品腔通过设置在基板内的液体流道与所述扩增反应腔连通，
其中，
所述样品腔用于容纳待检测样品以及将样品中的核酸分离，
所述增压腔用于使得腔体内气体压力增大，从而将样品腔中的溶液通过液体流道挤压到扩增反应腔中，
所述扩增反应腔用于溶液中的核酸进行扩增反应。
在本实用新型的其中又一个方面，所述仪器具有芯片装置接收系统。
在本实用新型的其中又一个方面，所述仪器具有检测核酸扩增产物的信号检测模块装置，例如为荧光检测装置。
在本实用新型的其中又一个方面，所述仪器具有对所述芯片的核酸扩增区域进行温控的系统。
在本实用新型的其中又一个方面，所述仪器具有核酸扩增结果分析和/或输出系统。
本实用新型提供的芯片装置或前述本实用新型的仪器可用于样品中核酸检测的方法，其中所述芯片装置具有基板，样品腔和增压腔，以及设置在所述基板内的扩增反应腔，其中，所述样品腔和增压腔之间通过空气流道连通，以及样品腔通过设置在基板内的液体流道与所述扩增反应腔连通，
其中，
所述样品腔用于容纳待检测样品以及将样品中的核酸分离，
所述增压腔用于使得腔体内气体压力增大，从而将样品腔中的溶液通过液体流道挤压到扩增反应腔中，
所述扩增反应腔用于溶液中的核酸进行扩增反应。
在本实用新型的其中又一个方面，样品中核酸检测的方法包括以下步骤：
(1).将样品加入到所述芯片装置的样品腔中，使样品中的核酸分离和进入到溶液中；
(2).使得所述增压腔的腔体内气体压力增大，将样品腔中的溶液通过液体流道挤压到扩增反应腔中；以及
(3).在扩增反应腔对溶液中的核酸进行扩增反应。
在本实用新型的其中一个方面，样品中核酸检测的方法中在所述增压腔的腔体内通过化学方法产生气体。优选的，在增压腔产生的气体的量为样品腔和增压腔中原有的气体的量的约1-50倍，例如为约5-20倍。
在本实用新型的其中一个方面，样品中核酸检测的方法中在所述增压腔的腔体内通过热膨胀的方式增加气压，例如为物理热膨胀增压或化学热膨胀增压的方式。
在本实用新型的其中一个方面，样品中核酸检测的方法中核酸扩增反应为等温的扩增方法，例如为环介导的DNA等温扩增(LAMP)。
在本实用新型的其中一个方面，样品中核酸检测的方法中对扩增的核酸携带的可识别的标记进行检测，包括但不限于荧光或其它形式的(例如化学发光，生物发光，辐射发光，电发光，电化学发光，机械发光，结晶发光，热致发光，声致发光，磷光和光致发光等)发光，酶促反应，放射性等。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种示例性的本实用新型提供的用于样品中核酸检测的芯片装置的立体透视图。
图2为示例性的本实用新型提供的用于样品中核酸检测的芯片装置配置试剂和加入样品后工作的示意图。其中图2A为示例性的本实用新型提供的用于样品中核酸检测的芯片装置配置试剂后的剖面示意图。图2B为所述示例性的芯片装置加入样品后的工作示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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区间。
实施例1
本实用新型提供了一种用于样品中核酸检测的芯片装置。所述芯片装置通常用于对样品中的核酸进行提取和扩增后检测其是否存在和存在的量。
本文中所描述的芯片装置应用于分析任何用途所用的任何含有核酸的样本，包括但不限于用于人类基因的遗传测试和各种传染性疾病的临床测试。应用于本文所述方法的核酸样品可来自于任何来源。通常，样品可以是与其天然环境所相分离并包含多核苷酸的生物材料。样品可由纯化的或分离的多核苷酸组成，或可包含生物样品例如包含多核苷酸的组织样品、生物流体样品或细胞样品。生物流体包括作为非限制性例子的血液、血浆、痰液、尿、脑脊液、灌洗液样品。核酸样品可来自于植物、动物、细菌或病毒来源。样品可获得自不同来源，包括但不限于来自不同个体、相同或不同个体的不同发育阶段、不同患病个体、正常个体、相同或不同个体的不同疾病阶段、进行了不同疾病处理的个体、处于不同环境因素的个体、或具有易患病体质的个体、或暴露于传染性疾病介质的个体的样品。
图1为一种示例性的本实用新型提供的用于样品中核酸检测的芯片装置的立体透视图。图2为示例性的本实用新型提供的用于样品中核酸检测的芯片装置配置试剂和加入样品后工作的示意图。其中图2A为示例性的本实用新型提供的用于样品中核酸检测的芯片装置配置试剂后的剖面示意图。图2B为所述示例性的芯片装置加入样品后的工作示意图。
如图1和图2所示，本实用新型提供的用于样品中核酸检测的芯片装置包括具有基板1，垂直设置在基板上的样品腔2和与样品腔2平行设置的增压腔3，以及设置在芯片装置基板内的扩增反应腔4。样品腔2和增压腔3为圆柱状的腔体，由与所述底板垂直的壁围成。样品腔2和增压腔3之间通过空气流道5连通。样品腔2通过设置在其下方的基板内的液体流道6与所述扩增反应腔4连通。样品腔2底部具有与设置在所述底板中的液体流道6相通的开孔。
所述扩增反应腔4设置在芯片的基板内，其可容纳用于核酸扩增反应的反应物或反应体系，以及来自样品腔的包含已分离的核酸溶液，并且可以在合适的条件下进行扩增反应。在本实用新型的其它方面，所述芯片装置的扩增反应腔包括多个核酸扩增单元，例如2-24个。
样品腔2用于容纳待检测样品以及将样品中的核酸分离。所述样品腔的顶部具有可打开或封闭的盖，例如为如图1所示的螺帽21，其具有内螺纹，与样品腔外部的外螺纹形成配合。在另一种实施方式中，所述样品腔的盖为压盖，其具有与样品腔固定连接的柄。
在需要加入样品时，可将所述样品腔的盖打开，将样品加入到样品腔后用盖封闭，避免生物样本的泄漏和由此造成的污染。
样品腔中可加入或预置用于保存(避免待测核酸发生不希望的分解)和提取样品中的核酸的试剂溶液。
本实施例中的核酸检测的芯片装置特别适于采用直提法对样品进行核酸提取，即样本与核酸提取试剂接触和反应后获得的溶液中含有可用于后续扩增反应的核酸。适合采用直提法进行核酸提取和扩增的样品包括人工合成的克隆菌液、体外转录RNA、质粒，血清、血浆、尿液、棉拭子洗脱物、痰液、肺泡灌洗液等样本。用于提取上述样本的核酸提取试剂通常含有裂解剂，包括各种表面活性剂如SDS、Triton、NP-40等，以及其它化学试剂如缓冲剂、蛋白酶抑制剂、还原剂等，以及各种裂解细胞壁或细胞膜中成分的酶，例如Labiase裂解酶、溶葡球菌酶、鸡蛋蛋白来源溶菌酶、人源溶菌酶、消色肽酶、球孢链霉菌源变溶菌素、几丁质酶、立枯丝核菌源裂解酶、藤黄节杆菌源裂解酶、哈茨木霉源裂解酶、酿脓链球菌源链球菌溶血素O、破伤风杆菌源破伤风菌溶血素等。所述核酸提取试剂的主要要功能为：(1)利用去污剂破坏脂质双分子层，破裂细胞；(2)溶解蛋白；(3)促进蛋白变性；(4)抑制蛋白酶和核酸酶的活性。可商购的直提式核酸提取试剂例如中国圣湘生物科技股份有限公司提供的样本释放剂(型号S1014)。
增压腔3用于产生气体并由此使得样品腔2和增压腔3形成的体系中的气体压力增大，从而将样品腔中的液体被通过液体流道6挤压到扩增反应腔4中。
样品腔2和增压腔3之间通过空气流道5连通。所述空气流道5与样品腔2和增压腔3相连的开口位于所述样品腔2和增压腔3的上部。空气流道的开口位置需高于加入/预置在样品腔2的核酸提取溶液的液面的上方，由此增压腔3提供的增大的气体压力可将样品腔中的液体挤压，并通过液体流道6转移至扩增反应腔4中。
在本实用新型的其中一个方面，可通过化学方法在增压腔3产生气体。例如通过化学反应生成二氧化碳、氧气等气体，优选为对核酸提取反应和核酸分子的生物活性没有影响的惰性气体。例如为通过盐酸或硫酸等强酸与具有碳酸根或碳酸氢根的固体化合物反应产生二氧化碳。在本实用新型的其中一个方面，在增压腔3内还设置隔档层。所述隔档层可供气体通过而对液体起部分阻挡作用。如果生成气体的化学反应过于剧烈，会导致液体被顶起，隔档层可用于限制液体升起过高。
在本实用新型的其中又一个方面，在增压腔3产生的气体的量为样品腔2和增压腔3原有的气体的量(即体积，通常不包括加入样品腔的核酸处理溶液的体积)的约1-50倍，优选为约5-20倍。
在本实用新型的其中一个方面，可通过热膨胀的方式增加增压腔3内的气压，包括物理热膨胀增压或化学热膨胀增压的方式。
在本实用新型的其中一个方面，在空气流道5中或其与样品腔2或增压腔3的开口处设置用于过滤气体的不期望的物质(例如酸性气体或液体)的过滤件。在一种实施方式中，所述过滤件为设置在空气流道与增压腔3的开口处的滤片膜51。在另一种实施方式中，所述过滤件为设置在空气流道内的滤柱，更优选的，所述空气流道和滤柱的形状设置为从增压腔一端向样品腔一端逐步缩小，由此可避免因气体压力导致滤柱在空气流道中的移动。在本实用新型中，所述过滤件采用可吸收酸性和/或碱性物质的过滤材料制备而得。
在本实用新型的其中一个方面，在液体流道6中可设置用于过滤含有样品核酸的溶液中不需要的物质(例如细胞、细胞碎片或大蛋白质分子等)的过滤腔61。在本实用新型中，所述过滤腔内包含过滤材料，所述过滤材料的孔径可使得溶液中的核酸(包括基因组核酸或其片段等)自由通过，截留组织碎片、细胞和细胞碎片或大蛋白质分子等。在本实用新型中，过滤腔中采用的过滤材料对溶液中的核酸不产生物理吸附或基本上不产生物理吸附，且不与核酸发生反应或产生抑制。
在本实用新型提供的用于样品中核酸检测的芯片装置的扩增反应腔4内可进行核酸扩增反应。本领域已知的各种使用引物的核酸扩增方法均可用于本实用新型，包括变温的或等温的扩增方法，如聚合酶链反应(PCR)、链置换扩增(SDA)、基于核酸序列的扩增(NASBA)、级联滚环扩增(CRCA)、环介导的DNA等温扩增(LAMP)、等温和嵌合引物-起始的核酸扩增(ICAN)、基于靶的解旋酶依赖性扩增(HDA)、转录介导的扩增(TMA)等。
在本实用新型的其中一种实施方式中，采用等温的扩增方法如LAMP。所述芯片装置还包括对所述扩增反应腔4的控温单元，例如具有温度调节器，使得扩增反应腔保持恒温。
在本实用新型的其中一个方面，扩增反应腔4的下游(气体流动方向的下游)还具有分压腔41。所述分压腔设置在芯片的基板内，通过分压气体通道42与扩增反应腔4连通。分压腔一方面分担扩增腔中的空气被压缩时的压力，避免因为压力过高对芯片造成的不利影响，另一方面可避免扩增反应腔的面积过大，影响核酸扩增效率和信号观察。分压气体通道42与在扩增反应腔和分压腔连接的开口设置在扩增反应腔和分压腔的顶部位置。
如图2A所示，在示例性的工作情形中，所述用于样品中核酸检测的芯片装置的初始状态为：所述样品腔2中预置样品保存液(也即为核酸提取液)71，样品保存液71的液面低于样品腔2和增压腔3之间的空气流道5；在所述增压腔3中预置在接触后产生化学反应生成气体的第一反应物83(例如为硫酸)和第二反应物84(例如为碳酸氢钠)，第一反应物83和第二反应物84之间具有在合适条件下可融化或分解的分隔介质82(如在较高温度下可融化的石蜡)。设置在增压腔3内的第一反应物和/或第二反应物的上方也可具有在合适条件下可融化或分解的分隔介质81。另外，在扩增反应腔4内预置用于核酸扩增反应的反应物或反应体系95，如为包含核酸扩增酶、底物和缓冲液中的一项或多项的冻干颗粒。
如图2B所示，在示例性的工作情形中，所述用于样品中核酸检测的芯片装置的工作流程为：打开样品腔的盖子，将待测样品(如咽拭子)放入，并在样品保存液进行核酸分离的反应，核酸释放到液体中；对增压腔3进行加热，加热导致分隔介质81/83融化，第一反应物83(例如为硫酸)和第二反应物84(例如为碳酸氢钠)接触和反应，并生成气体(例如二氧化碳)，增加的气体压力通过空气流道作用到样品腔的样本保存液上；随着气压的增大，含有核酸的样本保存液通过液体流道4运动至扩增反应腔4中，复溶预置于扩增反应腔中的扩增原料；原本存在于流道和反应腔中的空气会被压缩；然后在扩增反应腔中进行核酸扩增反应，对被检测病原体的特征核酸进行复制(扩增)，并产生相应的光学信号；最后通过肉眼观察或者光学装置探测等方式进行判别。
在本实施例中，所述基板、样品腔和增压腔由刚性材料制备。所述材料包括但不限于硅石、硅、石英、玻璃或聚合材料(例如PDMS、塑料等)。设置在所述基板内的液体流道通常为微流体通道，其尺寸在毫米级别，例如其流道的横截面的宽度为约0.1-5mm。
在本实用新型的其中一个方面，由于对核酸的检测是通过对扩增的核酸携带的可见光或荧光信号进行检测，为了避免或尽量消除相邻核酸扩增区的信号产生干扰，可采用完全吸收或基本吸收目标信号(例如荧光)的材料制备所述圆柱状腔体的壁和所述底板。而扩增反应腔的顶部/底部以完全不吸收或基本不吸收待检测信号的材料制备或封闭。由此，设置在芯片中的信号检测模块或是外部的检测系统可通过扩增反应腔的顶部/底部检测各个扩增反应单元内产生的荧光信号。
本实用新型提供的用于样品中核酸检测的芯片装置的核酸扩增和信号检测可采用任何方式对核酸携带的可识别的标记进行检测的方法，包括但不限于荧光或其它形式的(例如化学发光，生物发光，辐射发光，电发光，电化学发光，机械发光，结晶发光，热致发光，声致发光，磷光和光致发光等)发光，酶促反应，放射性等。
在本实用新型的其中一个方面，对扩增的核酸的检测是通过对核酸携带的荧光信号进行检测。在扩增反应腔的反应体系中包含的引物和寡核苷酸可通过本领域技术人员所熟知的方法进行放射性、荧光或非放射性的可检测标记。常用的荧光染料和其信号相关波长如下表1所示。
表1荧光染料
染料名称 激发波长 发射波长
FAM/SYBGREEN 492nm 516nm
HEX/JOE/V IC 535nm 555nm
ROX/TEXRED 585nm 610nm
CY5 635nm 665nm
在本实用新型的其中一个方面，所述扩增反应腔的顶部或底部可采用不吸收扩增反应产生的荧光信号的材料。另外，可通过人眼或已知的各种光学系统(包括滤光片、相机等)对各个扩增反应单元产生的光信号进行观察或采集，进而得到检测结果。
实施例2测试
以PDMS作为基板、样品腔和增压腔的材料，制备如图1所示的核酸检测芯片。其中基板1的厚度为约2.0mm；样品腔2的腔体体积约为1.6ml，内径为约7.0mm；增压腔3的腔体体积约为1.2ml，内径为约7.0mm。芯片上具有4个扩增腔单元，每个体积为约25.0 ul，每个分压腔的体积约为6.0 ul。所述液体流道的横截面的尺寸为约0.4mm x 0.5mm。
在样品腔内加入约500ul样品释放剂(常州金麦格生物技术有限公司，苏常械备20200123号)。根据试剂提供商的说明书，所述样品释放剂的检验原理为利用蛋白变性剂和生化试剂快速破坏咽拭子样本中的病毒衣壳结构，从而使病毒裂解并释放出核酸；同时包含的核酸稳定剂可以有效防止核酸降解，从而达到提取和保存核酸的作用。适用标本类型：咽拭子样本或体液样本。
增压腔3的底部设置约126mg NaHCO3，加入石蜡进行封闭包裹，然后加入约65ul10N HCl，在HCl上加石蜡形成隔离层。
采用北京百奥莱博科技有限公司的SARS-CoV-2新型冠状病毒RT-LAMP试剂盒(N基因)提供的试剂作为测试用试剂，其中包括SARS-CoV-2N基因RT-LAMP阳性对照。
将上述试剂盒中的SARS-CoV-2N基因RT-LAMP引物混合液以及2×LAMP活性混合液(2×LAMP MagicMix)经处理形成冻干粉末，加入到扩增反应腔体内。
打开样本腔上方的螺帽，将吸附了SARS-CoV-2N基因RT-LAMP阳性对照的鼻咽拭子伸入到样本腔折断，让拭子头落入到样本保存液中。盖上螺盖后，对样本腔内的液体进行超声。病毒核酸从拭子头上脱落并进入到溶液中。
对增压腔加热至约70℃，石蜡融化，HCl和NaHCO3发生反应并生成CO2气体。随着气压的增大，样本保存液通过流道被挤压至扩增反应腔中，复溶预置于扩增反应腔中的扩增原料。
在另一芯片中加入未吸附SARS核酸的鼻咽拭子作为对照。
对扩增反应腔进行加温至61℃，反应1小时后观察。
在另一芯片中加入未吸附SARS核酸的鼻咽拭子作为对照，其余步骤同实验组。
结果显示，阳性检测芯片的扩增反应腔呈现蓝色。阴性对照的扩增反应腔呈现非常浅的蓝色。
实施例3用于样品中核酸检测的仪器
在其中一种实施方式中，本实用新型提供了一种用于样品中核酸检测的仪器，其为POCT仪器，其中包括实施例1中定义和描述的芯片装置。
所述仪器具有芯片装置接收和运动控制系统，用于接纳上述芯片装置和对所述芯片进行各种处理，包括加热处理。
所述仪器还可具有检测核酸扩增产物的信号检测模块，例如为荧光检测系统。
所述仪器具有对所述芯片的核酸扩增区域进行温控的系统。
所述仪器具有核酸扩增结果分析和/或输出系统。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (20)

1.一种检测核酸的芯片装置，其具有基板，样品腔和增压腔，以及设置在所述基板内的扩增反应腔，其中，所述样品腔和增压腔之间通过空气流道连通，以及样品腔通过设置在基板内的液体流道与所述扩增反应腔连通，
其中，
所述样品腔用于容纳待检测样品以及将样品中的核酸分离，
所述增压腔用于使得腔体内气体压力增大，从而将样品腔中的溶液通过液体流道挤压到扩增反应腔中，
所述扩增反应腔用于溶液中的核酸进行扩增反应。
2.根据权利要求1所述检测核酸的芯片装置，其特征在于，所述样品腔的顶部具有可打开或封闭的盖。
3.根据权利要求1所述检测核酸的芯片装置，其特征在于，所述增压腔通过化学方法在其腔体内产生气体。
4.根据权利要求3所述检测核酸的芯片装置，其特征在于，在增压腔产生的气体的量为样品腔和增压腔中原有的气体的量的1-50倍。
5.根据权利要求4所述检测核酸的芯片装置，其特征在于，在增压腔产生的气体的量为样品腔和增压腔中原有的气体的量的5-20倍。
6.根据权利要求1所述检测核酸的芯片装置，其特征在于，所述增压腔通过热膨胀的方式增加其腔体内的气压。
7.根据权利要求1所述检测核酸的芯片装置，其特征在于，所述空气流道中或其与样品腔或增压腔的开口处设置过滤件。
8.根据权利要求7所述检测核酸的芯片装置，其特征在于，所述过滤件为设置在空气流道与增压腔的开口处的滤片膜，或为设置在空气流道内的滤柱。
9.根据权利要求1所述检测核酸的芯片装置，其特征在于，扩增反应腔内可预置核酸扩增反应的材料。
10.根据权利要求9所述检测核酸的芯片装置，其特征在于，所述核酸扩增反应为等温的扩增方法。
11.根据权利要求10所述检测核酸的芯片装置，其特征在于，所述核酸扩增反应为环介导的DNA等温扩增。
12.根据权利要求1所述检测核酸的芯片装置，其特征在于，所述扩增反应腔的下游还具有分压腔，所述分压腔设置在芯片的基板内，通过分压气体通道与扩增反应腔连通。
13.根据权利要求1所述检测核酸的芯片装置，其特征在于，所述样品腔中预置用于保存和提取样品中的核酸的试剂溶液。
14.根据权利要求1所述检测核酸的芯片装置，其特征在于，所述扩增反应腔包括多个核酸扩增单元。
15.根据权利要求14所述检测核酸的芯片装置，其特征在于，所述扩增反应腔包括2-24个核酸扩增单元。
16.一种检测核酸的仪器，其中包括权利要求1-15中任一项所述检测核酸的芯片装置，其中所述芯片装置具有基板，样品腔和增压腔，以及设置在所述基板内的扩增反应腔，其中，所述样品腔和增压腔之间通过空气流道连通，以及样品腔通过设置在基板内的液体流道与所述扩增反应腔连通，
其中，
所述样品腔用于容纳待检测样品以及将样品中的核酸分离，
所述增压腔用于使得腔体内气体压力增大，从而将样品腔中的溶液通过液体流道挤压到扩增反应腔中，
所述扩增反应腔用于溶液中的核酸进行扩增反应。
17.根据权利要求16所述检测核酸的仪器，其特征在于，其具有检测核酸扩增产物的信号检测模块装置。
18.根据权利要求17所述检测核酸的仪器，其特征在于，所述检测核酸扩增产物的信号检测模块装置为荧光检测装置。
19.根据权利要求16所述检测核酸的仪器，其特征在于，其具有对所述芯片的核酸扩增区域进行温控的系统。
20.根据权利要求16所述检测核酸的仪器，其特征在于，所述检测核酸的仪器为POCT仪器。
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