CN220846121U - 一种实现磁珠法核酸提取和扩增反应的微流控芯片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及微流控芯片技术领域，公开了一种实现磁珠法核酸提取和扩增反应的微流控芯片，包括：样本前处理区域，其包括裂解区、清洗区和洗脱区，所述裂解区、清洗区和洗脱区的腔体依次通过管路连接。本实用新型能够将核酸样本前处理和扩增反应结合，整个流程只需要打开芯片的盖子依操作，其中核酸检测所需的磁珠法核酸提取和扩增反应，都在芯片的密闭体系内发生，有效的避免了核酸检测扩增子的溢出而产生污染，而且芯片内预存冻干球和引物靶标，实现单个检测样本的多重靶标的一体化核酸检测，有效解决了现有技术操作过程复杂以及在非专业场景容易受到污染的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及微流控芯片技术领域，具体为一种实现磁珠法核酸提取和扩增反应的微流控芯片。
背景技术
核酸样本一般的取样方式是咽拭子或鼻拭子，最为高效的POCT检测方式就是拭子直接插入一种检测耗材内，其扩增仪器显示分析结果，就可以是对核酸样本的即时检测实时结果分析。
核酸提取的方法有离心柱法、超声、核酸释放剂、磁珠法等，其中对核酸提取纯化效率最高的方法就是磁珠法
在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题没有得到解决：传统的PCR技术的应用场景须在专业的分子实验室中进行，对整个过程有着严格的控制，必须有独立的样本制备间、试剂准备间、分析实验室等。用户需使用大型工作站或者提取仪对样本的核酸进行提取，后将提取完毕的核酸片段转移到PCR管内，再加载到PCR仪器上进行扩增分析检测。此类操作不仅需要专业人员和在专业场地进行，而且在操作过程中存在污染样本的可能，进而导致错误的检测结果。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种实现磁珠法核酸提取和扩增反应的微流控芯片，以解决背景技术中所提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种实现磁珠法核酸提取和扩增反应的微流控芯片，包括：
样本前处理区域，其包括裂解区、清洗区和洗脱区，所述裂解区、清洗区和洗脱区的腔体依次通过管路连接，且管路上设置有连通阀，所述裂解区上设置有磁铁，所述裂解区腔体内设置有磁转子，所述裂解区的内部还设置有裂解液体和磁珠；
活塞驱动模块，所述活塞驱动模块与洗脱区内腔连通，所述洗脱区通过连通通道与反应腔体连通，所述反应腔体的内部设置有冻干球试剂；
扩增区域，其包括控制阀模块和若干反应仓，所述反应仓内设置有检测孔，所述检测孔内预埋设置有靶标，所述连通通道设置有若干输出端，且若干输出端通过控制阀模块分别与若干反应仓连通。
作为本实用新型的一种优选实施方式，所述裂解区、清洗区和洗脱区的腔体均呈锥形结构。
作为本实用新型的一种优选实施方式，所述裂解区的腔体上活动设置有盖体。
作为本实用新型的一种优选实施方式，还包括旋转机械臂，所述连通阀包括外壳和阀芯，所述阀芯的一侧设置有与旋转机械臂适配的连接槽，所述旋转机械臂与连接槽对接，可以转动阀芯实现相应管路的开闭。
与现有技术相比，本实用新型提供了一种实现磁珠法核酸提取和扩增反应的微流控芯片，具备以下有益效果：
该一种实现磁珠法核酸提取和扩增反应的微流控芯片，能够将核酸样本前处理和扩增反应结合，整个流程只需要打开芯片的盖子依操作，其中核酸检测所需的磁珠法核酸提取和扩增反应，都在芯片的密闭体系内发生，有效的避免了核酸检测扩增子的溢出而产生污染，而且芯片内预存冻干球和引物靶标，实现单个检测样本的多重靶标的一体化核酸检测，有效解决了现有技术操作过程复杂以及在非专业场景容易受到污染的问题。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本实用新型一种实现磁珠法核酸提取和扩增反应的微流控芯片的正面剖视图；
图2为本实用新型一种实现磁珠法核酸提取和扩增反应的微流控芯片的洗脱区俯视图；
图3为本实用新型一种实现磁珠法核酸提取和扩增反应的微流控芯片的侧面剖视图。
图中：1、裂解区；2、清洗区；3、洗脱区；4、连通阀；5、磁铁；6、磁转子；7、活塞驱动模块；8、连通通道；9、反应腔体；10、冻干球试剂；11、控制阀模块；12、反应仓；13、检测孔；14、靶标；15、盖体。
具体实施方式
为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型一种实现磁珠法核酸提取和扩增反应的微流控芯片做进一步详细的描述。
如图1-图3所示，本实用新型提供一种技术方案：一种实现磁珠法核酸提取和扩增反应的微流控芯片，包括：
样本前处理区域，其包括裂解区1、清洗区2和洗脱区3，所述裂解区1、清洗区2和洗脱区3的腔体依次通过管路连接，且管路上设置有连通阀4，所述裂解区1上设置有磁铁5，所述裂解区1腔体内设置有磁转子6，所述裂解区1的内部还设置有裂解液体和磁珠；
活塞驱动模块7，所述活塞驱动模块7与洗脱区3内腔连通，所述洗脱区3通过连通通道8与反应腔体9连通，所述反应腔体9的内部设置有冻干球试剂10；
扩增区域，其包括控制阀模块11和若干反应仓12，所述反应仓12内设置有检测孔13，所述检测孔13内预埋设置有靶标14，所述连通通道8设置有若干输出端，且若干输出端通过控制阀模块11分别与若干反应仓12连通。
本实施例中，所述裂解区1、清洗区2和洗脱区3的腔体均呈锥形结构，设计成锥形结构，这样设计有利于试剂中磁珠依赖重力和磁铁5的驱动力往底部中间位置富集，且有利于后续磁珠高效的穿过连通阀4流道。
本实施例中，所述裂解区1的腔体上活动设置有盖体15。
本实施例中，还包括旋转机械臂，所述连通阀4包括外壳和阀芯，所述阀芯的一侧设置有与旋转机械臂适配的连接槽，所述旋转机械臂与连接槽对接，可以转动阀芯实现相应管路的开闭。
工作原理：
1、直接将咽拭子或鼻拭子直接插入裂解区1的腔体中，掰断拭子的尾部部分，盖上盖体15；
2、裂解区1腔体中预存有裂解液体和磁珠，可以将细胞中的核酸释放出来，磁珠可以特异性吸附核酸分子，转动磁铁5，可以带动裂解区1腔体内的磁转子6快速转动，充分混匀磁珠和核酸分子的结合；
3、旋转机械臂，可以转动连通阀4，使得连通阀4旋转90°，实现裂解区1、清洗区2和洗脱区3之间的连通，此时移动磁铁5可以带动磁珠移动，磁珠携带核酸分子从裂解区1到清洗区2再到洗脱区3域，进入洗脱区3后，移走磁铁5，核酸分子脱离磁珠后，再将磁铁5贴近洗脱区3，将磁珠吸在洗脱区3域的璧上；
4、最终洗脱区3的核酸分子通过连通通道8，被活塞驱动模块7驱动到反应腔体9，实现和冻干球试剂10的混合，至此扩增所需要的所有试剂组分全部混合反应完毕；
5、通过扩增区域的活塞模块和控制阀模块11，依次将反应区的试剂驱动流入反应仓12的检测孔13中，检测孔13分别可以预埋待测的靶标14，本装置展示的是可以预埋个靶标14，同理可以设计多于个检测孔13结构，即实现多于个靶标14检测的反应仓12装置。
可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。
Claims (4)
1.一种实现磁珠法核酸提取和扩增反应的微流控芯片，其特征在于：包括：
样本前处理区域，其包括裂解区(1)、清洗区(2)和洗脱区(3)，所述裂解区(1)、清洗区(2)和洗脱区(3)的腔体依次通过管路连接，且管路上设置有连通阀(4)，所述裂解区(1)上设置有磁铁(5)，所述裂解区(1)腔体内设置有磁转子(6)，所述裂解区(1)的内部还设置有裂解液体和磁珠；
活塞驱动模块(7)，所述活塞驱动模块(7)与洗脱区(3)内腔连通，所述洗脱区(3)通过连通通道(8)与反应腔体(9)连通，所述反应腔体(9)的内部设置有冻干球试剂(10)；
扩增区域，其包括控制阀模块(11)和若干反应仓(12)，所述反应仓(12)内设置有检测孔(13)，所述检测孔(13)内预埋设置有靶标(14)，所述连通通道(8)设置有若干输出端，且若干输出端通过控制阀模块(11)分别与若干反应仓(12)连通。
2.根据权利要求1所述的一种实现磁珠法核酸提取和扩增反应的微流控芯片，其特征在于：所述裂解区(1)、清洗区(2)和洗脱区(3)的腔体均呈锥形结构。
3.根据权利要求1所述的一种实现磁珠法核酸提取和扩增反应的微流控芯片，其特征在于：所述裂解区(1)的腔体上活动设置有盖体(15)。
4.根据权利要求1所述的一种实现磁珠法核酸提取和扩增反应的微流控芯片，其特征在于：还包括旋转机械臂，所述连通阀(4)包括外壳和阀芯，所述阀芯的一侧设置有与旋转机械臂适配的连接槽，所述旋转机械臂与连接槽对接，可以转动阀芯实现相应管路的开闭。
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