核酸提取纯化和扩增检测的方法及系统与流程

技术特征：
1.一种核酸提取纯化装置，其特征在于包括：提取机构，其包括紧密配合的第一组件和第二组件，所述第二组件具有通道，所述第一组件的至少局部区域能够在所述通道内往复运动，且所述通道允许含有核酸的样品被抽吸到所述通道中，所述第二组件的底端设置有液体管路，且所述液体管路与通道连通；拦截结构，其设置于所述第二组件的底端，并拦截所述核酸；储液机构，其包括复数个容置腔，每个所述容置腔的底面上均设置有凸出部，所述凸出部至少能够封闭所述液体管路。2.根据权利要求1所述的核酸提取纯化装置，其特征在于：所述第一组件包括活塞件；和/或，所述第二组件包括具有中空结构的筒状结构。3.根据权利要求1所述的核酸提取纯化装置，其特征在于还包括固定件，所述拦截结构通过所述固定件设置于所述第二组件的底端；优选的，所述固定件包括固定压环；和/或，所述拦截结构包括能够吸附和洗脱核酸的多孔膜，优选为孔径在0.1μm-10μm的硅羟基膜。4.根据权利要求1所述的核酸提取纯化装置，其特征在于：所述凸出部与液体管路的出口端一一对应设置；和/或，所述凸出部的尺寸不小于所述液体管路的直径。5.根据权利要求1所述的核酸提取纯化装置，其特征在于，所述储液机构包括：存储有第一试剂的第一容置腔，所述第一试剂包括含有核酸的样品；存储有第二试剂的第二容置腔，所述第二试剂包括清洗液；存储有第三试剂的第三容置腔，所述第三试剂包括洗脱液。6.根据权利要求5所述的核酸提取纯化装置，其特征在于还包括加热机构，所述加热机构环设于所述第一容置腔外侧；优选的，所述加热机构包括加热套环；和/或，所述核酸提取纯化装置还包括控制机构，所述控制机构通过微处理器单元与一智能移动终端连接。7.一种核酸提取纯化方法，其特征在于，所述方法主要基于权利要求1-6中任一项所述的核酸提取纯化装置而实施，并且，所述核酸提取纯化方法包括：(1)将液体管路的末端置于第一容置腔的第一试剂内，对第一组件施加拉力，使含有核酸的样品通过液体管路和拦截结构被抽吸到第二组件的通道中，从而使核酸吸附于第二组件的内壁上；(2)将所述液体管路的出口端与凸出部表面密封接触，从而使液体管路和通道密封，之后对所述第一组件施加推力，使液体通过拦截结构被推注至第一容置腔内；(3)按照步骤(1)和(2)依次进行核酸的清洗、洗脱处理，获得纯核酸溶液。8.一种核酸扩增检测装置，其特征在于包括：微流控芯片，至少用以容置用于检测核酸的引物、探针及pcr反应体系；温度控制单元，至少用以调控微流控芯片的工作温度；激发单元，至少用以提供激发光，所述激发光照射在微流控芯片中的pcr反应产物上产生荧光；以及，检测单元，至少用以采集产生的荧光，并进行分析检测。9.根据权利要求8所述的核酸扩增检测装置，其特征在于还包括微处理器单元，其至少用以控制温度控制单元、激发单元、检测单元的工作状态。10.根据权利要求8所述的核酸扩增检测装置，其特征在于：所述微流控芯片包括相互
连通的反应腔室、分配腔室、至少用于连通各腔室的微流道、加样孔以及溢出孔，所述反应腔室至少用以存储pcr反应体系，所述分配腔室至少用以存储用于检测核酸的引物、探针。11.根据权利要求9所述的核酸扩增检测装置，其特征在于：所述激发单元包括led光源和滤光组件，所述led光源设置于所述滤光组件上方，所述滤光组件至少用以产生所需波长的激发光；优选的，所述led光源包括四色led光源；优选的，所述滤光组件包括单通滤色片或多通滤色片，尤其优选为三带通滤色片；优选的，所述led光源与所述微处理器单元通过led驱动组件连接。12.根据权利要求8所述的核酸扩增检测装置，其特征在于：所述检测单元包括具有一个以上荧光图像采集组件的智能移动终端，以及一个以上滤光组件，所述荧光图像采集组件一一对应设置于所述滤光组件上方，所述荧光图像采集组件与滤光组件之间设置有平凸透镜。13.根据权利要求12所述的核酸扩增检测装置，其特征在于：所述智能移动终端与所述微处理器单元通过蓝牙模块连接；和/或，所述检测系统还包括一开关电源模块或充电电源，优选为开关电源模块，至少用于为智能移动终端、核酸扩增检测装置提供电源，所述开关电源模块或充电电源与所述微处理器单元电性连接；和/或，所述智能移动终端包括智能手机、平板电脑或基于arm的微型电脑主板，所述荧光图像采集组件包括摄像头组件，优选为内置摄像头。14.根据权利要求8所述的核酸扩增检测装置，其特征在于：所述温度控制单元包括加热制冷组件和温度传感组件，所述加热制冷组件至少用以快速加热或快速制冷，并使所述反应腔室内的温度快速变化来达到pcr反应所需要的快速热循环；优选的，所述加热制冷组件包括热电半导体制冷器件；优选的，所述温度传感组件包括热电偶传感器；优选的，所述加热制冷组件与所述微处理器单元通过双向h桥驱动组件连接，所述温度传感组件与所述微处理器单元通过热电偶测温转换器连接；和/或，所述微处理器单元包括单片机。15.权利要求8-14中任一项所述核酸扩增检测装置于核酸扩增检测领域中的用途，应用所述核酸扩增检测装置进行核酸扩增检测的方法包括：将待检测样本置于所述加样孔内，pcr反应体系置于反应腔室内，用于检测核酸的引物、探针置于分配腔室内；采用温度控制单元对所述微流控芯片进行加热或制冷来完成热循环，使所述反应腔室内的温度条件能够进行pcr反应，以及采用温度传感器检测反应腔室的温度，采用微处理器单元的自动控制算法来进行温度控制，使温度控制在pcr反应范围内；采用激发单元使激发光照射在所述微流控芯片中的pcr反应产物上产生荧光；采用检测单元采集产生的荧光，并进行分析检测。16.根据权利要求15所述的用途，其特征在于，所述方法包括：实时监测采集pcr反应产物的荧光强度，通过荧光强度随时间变化的扩增曲线分析结果。17.一种核酸提取纯化和扩增检测的系统，其特征在于包括：权利要求1-6中任一项所述的核酸提取纯化装置；以及权利要求8-14中任一项所述核酸扩增检测装置。18.一种核酸提取纯化和扩增检测的方法，其特征在于包括：按照权利要求7所述的方法进行核酸提取纯化；以及
按照权利要求15或16的方法进行核酸扩增和检测。

技术总结
本发明公开了一种核酸提取纯化和扩增检测的方法及系统。所述系统包括核酸提取纯化装置和核酸扩增检测装置，所述核酸提取纯化装置包括：提取机构，其包括紧密配合的第一组件和第二组件，所述第一组件的至少局部区域能够在第二组件的通道内往复运动，所述第二组件的底端设置有与通道连通的液体管路；拦截结构，设置于所述第二组件的底端；储液机构，包括复数个容置腔，每个容置腔的底面上均设置有凸出部，所述凸出部至少能够封闭所述液体管路。所述核酸扩增检测装置包括：微流控芯片、温度控制单元、激发单元以及检测单元。本发明可以实现核酸提取纯化，并利用智能手机的多个物理摄像头结合LED光源实现多色荧光检测，进行核酸扩增和实时分析。扩增和实时分析。扩增和实时分析。


技术研发人员：吴保军 王宏 张方舟 雷祝兵 黄明垒 樊丽
受保护的技术使用者：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
技术研发日：2020.05.08
技术公布日：2021/11/8