核酸检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种核酸检测装置，尤指一种便携式核酸检测装置。


背景技术：

2.聚合酶连锁反应(polymerase chain reaction，pcr)为一种在生物体外复制特定核酸片段的技术，可在短时间内大量扩增目标基因，广泛应用在遗传疾病和癌症的诊断，或是由细菌、病毒等引起的感染性疾病的临床检测。一般聚合酶连锁反应是在三种反应温度(95℃、50℃-65℃、72℃)的循环下使dna进行变性(denaturation)、接合(annealing)和延伸(extension)。若在检体中含有待检测的目标基因，经20至40个pcr循环后可产生大量复制的目标基因，再经过电泳分析、荧光标定等方式进行定量，进而回推目标基因在检体中的多少。
3.然而，为使聚合酶连锁反应能顺利进行，目前核酸检测装置需要设置精准的温控系统和冷却装置以循环调控三种反应温度，而该温控系统和冷却装置具有复杂的电路结构和庞大体积；同时，核酸检测装置还须架设荧光检测系统或影像处理系统等昂贵且复杂的装置，进而导致核酸检测装置只能设置在特定的实验机构中，各地区待检测生物检体须经过长距离和长时间的运送方能检验，造成整体检测时间过长且加重检测负担。因此，如何减小核酸检测装置的体积并简化其复杂度，使其使用范围更加普及为当前重要的课题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于解决已知核酸检测装置结构复杂且体积庞大的问题。
5.为达上述目的，本实用新型提供一种核酸检测装置，包含一底座、一上盖、一容置部、一加热部、以及一控制部。该底座包括一第一部分以及一与该第一部分邻接的第二部分，该第一部分具有一第一顶面以及一第一内部空间，该第二部分具有一第二内部空间；该上盖可操作地耦接至该底座；该容置部设置于该第一部分的该第一内部空间，该容置部包括一基座以及多个设置于该基座上的容置槽，该些容置槽分别具有一露出于该第一部分的该第一顶面的开口；该加热部包括一设置于该容置部下方的第一加热元件以及一设置于该容置部上方的一第二加热元件；该控制部设置于该第二部分的该第二内部空间，该控制部电性连接至该加热部。
6.在一实施例中，该核酸检测装置还包括一显示部以及一按键部，该显示部及该按键部电性连接于该控制部，且设置于该第二部分的一第二顶面上。
7.在一实施例中，该第一加热元件包括一贴覆于该容置部的一底面的第一加热片。
8.在一实施例中，该第二加热元件包括一连接于该上盖的第二加热片以及一贴覆于该第二加热片的导热元件。
9.在一实施例中，该上盖包括一壳体以及至少一设置于该壳体下方的弹性元件，该弹性元件包括一连接至该壳体的一底面的第一端以及一连接至该第二加热元件的第二端。
10.在一实施例中，该壳体具有一内部空间，该第二加热元件包括一第二加热片以及
一导热元件，该第二加热片包括一固定于该内部空间的第一区段以及一穿出该壳体的该底面的一开口的第二区段，该第二区段贴覆于该导热元件。
11.在一实施例中，该第二加热片还包括一连接于该第一区段以及该第二区段之间的弯折段。
12.因此，本实用新型相对于现有技术的优点为通过该容置部、该加热部和该控制部的设置取代原本体积庞大的温控系统和冷却装置，且本实用新型未设置额外的荧光检测系统或影像处理系统，进而大幅缩小该核酸检测装置的整体体积并简化其复杂度，满足该核酸检测装置容易携带以利于普及化的需求。
附图说明
13.图1为根据本实用新型一实施例的立体组装示意图；
14.图2为根据本实用新型一实施例的立体组装示意图；
15.图3为根据本实用新型一实施例的立体分解示意图；
16.图4为根据本实用新型一实施例的剖面示意图。
具体实施方式
17.有关本实用新型的详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下：
18.参阅图1、图2以及图3，为根据本实用新型一实施例的立体组装示意图和立体分解示意图，该核酸检测装置包括一底座10、一上盖20、一容置部30、一加热部40、一控制部50、一显示部60以及一按键部70，该核酸检测装置用于容置并加热多个反应管80，该反应管80含有待检验检体及反应试剂。该底座10包括一第一部分11、一第二部分12、一第三部分13以及一透光盖14，该第一部分11及该第二部分12彼此邻接，且盖合于该第三部分13上，该透光盖14设置于该第二部分12的顶面。在本实施例中，该第一部分11是供该些反应管80放置并加热的区域，而该第二部分12则设置电路系统并供使用者进行操作的区域。本实施例中，该核酸检测装置进一步包括一开关90，该上盖20可操作地耦接至该底座10上，在需要放入或取出该些反应管80时，使用者按压该开关90而使该上盖20受操作朝远离该底座10的方向开启，如图2所示；在加热过程中，该上盖20则受操作朝该底座10的方向关闭并覆盖在该底座10上以形成一密闭空间。
19.请进一步参阅图4，为根据本实用新型一实施例的剖面示意图。该底座10的该第一部分11具有一第一顶面111以及一第一内部空间112；该第二部分12具有一第二顶面121以及一第二内部空间122。该容置部30设置于该第一部分11的该第一内部空间112，且该容置部30包括一基座31、一凸台32和多个容置槽33，该容置槽33设置在该基座31上且垂直地穿设于该凸台32，每一该容置槽33具有一开口331，该开口331露出于该第一部分11的该第一顶面111，且该第一顶面111具有对应于该开口331的多个开孔111a，以容置该反应管80。本实施例中，该些容置槽33排列成一3x 8的矩阵(即该些容置槽33的数量为24个)，而在其他实施例中，该些容置槽33也可排列为其他图案，且可根据不同的应用选择其他数量。此外，该容置槽33的一内壁332可根据该反应管80的形状来设计，本实施例中，该反应管80为一上宽下窄的渐缩管状，而该容置槽33的该内壁332也呈一上宽下窄的锥面，以和该反应管80的形状相符合，如此一来，该反应管80的管壁能尽量地接触该容置槽33的该内壁332。
20.该加热部40设置在该容置部30周围以对设置在该些容置槽33中的该些反应管80进行加热。本实施例中，该加热部40包括一第一加热元件41和一第二加热元件42，该第一加热元件41设置在该容置部30下方，该第二加热元件42设置在该容置部30上方，由此，该第一加热元件41和该第二加热元件42分别从该容置部30的上下两侧对该些反应管80进行加热。在一实施例中，该第一加热元件41为一第一加热片，该第一加热片贴覆在该容置部30的一底面34上，该第二加热元件42包括一第二加热片421、一导热元件422以及一电连接线423，该第二加热片421透过该电连接线423电性连接至该控制部50，且该第二加热片421的一端连接于该上盖20，该导热元件422的另一端贴覆于该第二加热片421上。本实施例中，该第一加热片和该第二加热片421为可挠式的电阻式加热片。该控制部50设置于该第二部分12的该第二内部空间122，该控制部50电性连接该加热部40，以启动或调控该第一加热元件41和该第二加热元件42的温度。
21.参阅图4，该上盖20更进一步包括一壳体21和一弹性元件22。该壳体21具有一底面211和一内部空间212。该弹性元件22设置在该壳体21下方，该弹性元件22的一第一端221连接至该壳体21的该底面211，该弹性元件22的一第二端222则连接至该第二加热元件42。藉由该弹性元件22的设置，当盖上该壳体21时，该第二加热元件42能够根据该些反应管80的高度而抵顶于该些反应管80的上盖，从而使该第二加热元件42能接触该些反应管80，以有效地加热。因此不论使用何种规格的反应管，该第二加热元件42的该导热元件422都可以适当地贴覆于该些反应管80的上盖以进行加热。进一步，在一实施例中，该第二加热片421包括一固定于该内部空间212的第一区段421a以及一穿出该壳体21的该底面211的一开口213的第二区段421b，其中，该该第二区段421b贴覆于该导热元件422，且该第二加热片421还包括一连接于该第一区段421a以及该第二区段421b之间的弯折段421c，如本案图4所示。
22.该显示部60和该按键部70分别电性连接于该控制部50，该显示部60设置于该第二部分12以及该第三部分13之间，且该显示部60的一屏幕对应该透光盖14，该按键部70设置于该第二部分12的该第二顶面121上。该显示部60接收该控制部50的回馈信息以显示聚合酶连锁反应的反应温度和反应时间等信息，而该按键部70供使用者按压以调控该控制部50启动或关闭该加热部40。在一实施例中，该第二部分12的该第二顶面121为倾斜式的设计，方便使用者阅读该显示部60显示的信息及操作该按键部70。
23.本实用新型的该核酸检测装置应用于环型等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,lamp)上。详细而言，lamp是由具有高链置换(strand displacement)活性的dna聚合酶所进行的自动循环链置换dna扩增技术，因此其无需通过变换温度以进行变性、接合和延长等循环，而只需在55℃至65℃的恒温下进行即可。因此，本实用新型的该核酸检测装置无需额外设置具有复杂变压器的温控系统和冷却装置，可大幅减少该核酸检测装置的体积，而达便携式的优点。另一方面，lamp可直接从反应物的呈色变化推断是否有目标基因的存在，例如，lamp扩增反应的过程中会有白色的焦磷酸镁(magnesium pyrophosphate)沉淀，当检体中所含目标基因的浓度越高或反应时间增加，就会有越多的白色沉淀，使用者可直接观察反应物呈色而判断检体中是否有目标基因及浓度多少。由此，本实用新型省去设置荧光检测系统或影像处理装置，可更进一步缩小整体核酸检测装置的体积，进而达到轻巧、可携带的效果。
24.如上所述，本实用新型相对现有技术的优点至少包含：
25.1.采用环型等温扩增技术而无需精准地反复调控温度，并通过该容置部、该加热部和该控制部的设计取代原本体积庞大的温控系统和冷却装置，令该核酸检测装置的体积最小化且方便携带。
26.2.不含有昂贵及结构复杂的荧光检测系统或影像处理装置，进一步减小核酸检测装置的体积。
27.3.仅具备24个(3x8)或更少的容置槽，相较现有技术具有96个或384个容置槽的核酸检测装置有较小的体积。
28.4.由于环型等温扩增技术未改变反应温度，因此可省去等待升温和降温的时间，使检测时间大幅缩短。
29.5.该核酸检测装置的操作面板呈倾斜式设计，方便使用者操作。