使用盒的核酸分析设备制造技术

本发明专利技术涉及一种使用盒的核酸分析设备，其目的是简化从样本中提取核酸的过程，并应用于即时检验(POCT)。根据本发明专利技术的核酸分析设备包括：安装有盒的台架；核酸提取部分；和控制部分。核酸提取部分通过对插入盒中的样品的粉碎、细胞破坏和纯化来进行核酸提取和扩增。此外，控制部分控制台架和核酸提取部分的驱动，从而通过对插入盒中的样品的粉碎、细胞破坏和纯化来共同执行核酸提取和扩增。

Nucleic acid analysis equipment with box

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用盒的核酸分析设备
本公开涉及一种核酸分析设备，更具体地，涉及一种在将样品引入盒中的状态下使用盒来共同执行样品的粉碎、核酸提取、核酸扩增和核酸检测的核酸分析设备。
技术介绍
随着人们的预期寿命延长以及对健康的关注日益增加，遗传分析、体外诊断、基因测序等的重要性正受到关注，并且对相关产品和服务的需求也逐渐增加。因此，市场上正引入能够在短时间内用少量样品执行大量检查的平台和系统。例如，使用诸如微流体芯片和芯片实验室(lab-on-a-chip)装置这样的微流体技术的微流体装置平台正引起关注。微流体装置包括多个微通道和微腔，这些微通道和微腔被设计成允许控制和处理极低的流体容量。使用微流体装置能够使流体的反应时间最小化，同时执行流体的反应和反应结果的测量。这种微流体装置可以通过各种方法来制造，并且可以根据制造方法使用各种材料。在基因分析中确定样品中特定核酸的存在或核酸的量需要纯化和提取样品，然后将核酸扩增至可测量水平的过程。在各种基因扩增方法当中，聚合酶链反应(PCR)可能是使用最广泛的方法之一。另外，荧光检测被广泛用作检测通过PCR扩增的核酸的方法。为了进行PCR，进行一系列过程，诸如从生物样品中捕获细胞、粉碎所捕获的细胞、从粉碎的细胞中提取核酸以及将提取的核酸与PCR试剂混合。此外，除了将要从中提取核酸的细胞之外，样品还包含各种杂质，因此在从样品中提取核酸之前，需要从样品中去除杂质的纯化过程。然而，传统上，由于样品的纯化、细胞捕获、细胞破碎、核酸提取和核酸扩增的过程是顺序执行的，因此整个过程耗时长并且有重现性差的问题。此外，由于执行这些过程的设备需要多个室进行多个单元处理，因此该设备具有复杂结构，并且可能有在处理样品的过程中样品可能被污染的问题。同时，这部分中的描述仅提供本公开的实施方式的背景信息，而不旨在指定本公开的现有技术。[现有技术参考][专利文献]2014年8月1日公开的韩国特开2014-0095342。
技术实现思路
技术问题提供了可以通过对样品进行预处理来简化核酸提取过程的使用盒的核酸分析设备。提供了可以共同执行样品粉碎、细胞破碎和纯化的使用盒的核酸分析设备。提供了可以共同执行样品的预处理以及核酸提取、扩增和检测的使用盒的核酸分析设备。在随后的描述中将部分阐述附加方面，并且附加方面将部分根据描述而清楚，或者可以通过实践所提出的示例性实施方式来学习附加方面。问题的方案根据示例性实施方式的一方面，一种核酸分析设备包括：台架；核酸提取单元；和控制单元。在所述台架上能安装有盒，所述盒包括用于从样品提取核酸的多个室，所述多个室包括预处理室，在所述预处理室中，将所述样品粉碎并且使所述样品经历均质化、细胞破碎和核酸纯化。所述核酸提取单元执行通过对所述样品的粉碎、所述细胞破碎和所述核酸纯化进行的核酸提取并执行核酸扩增。所述核酸提取单元包括：磁场施加单元，该磁场施加单元向所述盒施加磁场，使得能在所述盒中执行所述样品的粉碎和均质化、所述细胞破碎和所述核酸纯化；以及泵驱动单元，该泵驱动单元用于施加使流体在所述盒的多个室之间移动所需的压力。所述控制单元控制所述台架和所述核酸提取单元，使得共同执行通过对所述样品的粉碎、所述细胞破碎和所述核酸纯化进行的所述核酸提取、以及所述核酸扩增。所述磁场施加单元可以包括：第一磁场施加单元，该第一磁场施加单元被安装在所述盒中的所述预处理室的外部，用于向所述预处理室间歇地施加所述磁场，以使容纳在所述预处理室中的磁性块移动，并且有助于注射到所述预处理室的所述样品的粉碎和所述细胞破碎；以及第二磁场施加单元，该第二磁场施加单元被安装在所述盒中的反应室的外部，用于向所述反应室施加所述磁场，以固定或释放容纳在所述反应室中的磁性颗粒，并且有助于清洁和所述核酸提取。所述核酸提取单元可以包括：第一加热器，该第一加热器被安装在所述盒中的分离室的外部，用于向所述分离室施加热，以有助于对从所述盒中的所述预处理室供应的初次纯化液体进行热相分离；以及第二加热器，该第二加热器被安装在所述盒中的核酸扩增室的外部，用于向所述核酸扩增室施加热，以有助于核酸扩增反应。所述室还可以包括：泵，该泵由所述泵驱动单元驱动，以向空气阀模块施加空气压力。所述核酸提取单元还可以包括：阀致动单元，该阀致动单元包括用于打开和闭合所述空气阀模块中的阀的空气阀致动器以及用于打开和闭合液体阀模块中的阀的液体阀致动器。所述液体阀模块中的所述阀中的每个阀均可以包括：阀结构，该阀结构由弹性材料制成并且连接或断开通向待连接的相应多个室的流动路径；以及金属板，该金属板被安装在所述阀结构的下面，以根据通过所述液体阀致动器施加的磁场使所述阀结构上下移动，以便连接或断开所述流动路径。所述阀结构可以包括：管状阀柱；阀体，该阀体设置在所述阀柱的径向方向上的中心处，与所述阀柱的内壁间隔开，具有用于使其上部部分中的流动路径畅通和受阻的阀拱顶并且具有附接到其底部的金属板；以及隔膜，该隔膜将所述阀体连接到所述阀柱的所述内壁并且允许所述阀体弹性地上下移动。所述核酸分析设备还可以包括：荧光检测单元，该荧光检测单元光学地检测在所述盒上扩增核酸之后的多个波长带的荧光。所述控制单元可以控制所述台架、所述核酸提取单元和所述荧光检测单元的操作，使得共同执行通过对所述样品的粉碎、所述细胞破碎和所述核酸纯化进行的所述核酸提取、以及所述核酸扩增。所述荧光检测单元可以包括：多个光发射器，该多个光发射器被布置成平行于在所述盒上沿水平方向设置的多个核酸扩增室，以分别输出将被发射到所述多个核酸扩增室的多个颜色系列的光；多个光接收器，该多个光接收器各自被布置成与所述多个光发射器中的相应光发射器成对，包括适于接收从所述多个核酸扩增室中的对应核酸扩增室发射的荧光的光学传感器，以转换成荧光信号；以及可移动过滤器，该可移动过滤器被放置在所述多个光发射器和所述多个光接收器的组装件与所述多个核酸扩增室之间，并且被安装成能在所述多个核酸扩增室的布置方向上移动，以能够移动成面对所述多个核酸扩增室，并且该可移动过滤器包括多个过滤器模块，所述多个过滤器模块选择性使从所述多个光发射器入射的所述多个颜色系列的光中的特定波长的光通过，以将过滤后的光向所述多个核酸扩增室引导，并且选择性使从所述多个核酸扩增室发射的荧光之中的特定波长的荧光通过，以将过滤后的荧光向所述多个光接收器引导。所述核酸分析设备还可以包括：台架传送单元，该台架传送单元用于将所述台架装载到工作区或从所述工作区卸载，所述磁场施加单元、所述泵驱动单元、所述加热器、所述阀致动单元以及所述荧光检测单元被安装在所述工作区中。所述台架可以被形成为在安装有所述盒的一部分处具有穿通孔。所述泵驱动单元和所述液体阀致动器可以通过所述穿通孔联接到安装在所述台架上的所述盒。所述台架传送单元可以在将把所述盒安装到所述台架或者将从所述台架拆卸所述盒时将所述台架与所述工作区分离，而在所述盒被安装在所述台架上时将所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核酸分析设备，该核酸分析设备包括：/n台架，该台架上能安装有盒，其中，所述盒包括用于从样品提取核酸的多个室，所述多个室包括预处理室，在所述预处理室中，将所述样品粉碎并且使所述样品经历均质化、细胞破碎和核酸纯化；/n核酸提取单元，该核酸提取单元通过对所述样品的粉碎、所述细胞破碎和所述核酸纯化来执行核酸提取并执行核酸扩增，所述核酸提取单元包括：/n磁场施加单元，该磁场施加单元向所述盒施加磁场，使得能在所述盒中执行所述样品的粉碎和均质化、所述细胞破碎和所述核酸纯化；以及/n泵驱动单元，该泵驱动单元用于施加使流体在所述盒的多个室之间移动所需的压力；以及/n控制单元，该控制单元控制所述台架和所述核酸提取单元，使得共同执行通过对所述样品的粉碎、所述细胞破碎和所述核酸纯化进行的所述核酸提取、以及所述核酸扩增。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170516 KR 10-2017-0060609;20170516 KR 10-2017-001.一种核酸分析设备，该核酸分析设备包括：
台架，该台架上能安装有盒，其中，所述盒包括用于从样品提取核酸的多个室，所述多个室包括预处理室，在所述预处理室中，将所述样品粉碎并且使所述样品经历均质化、细胞破碎和核酸纯化；
核酸提取单元，该核酸提取单元通过对所述样品的粉碎、所述细胞破碎和所述核酸纯化来执行核酸提取并执行核酸扩增，所述核酸提取单元包括：
磁场施加单元，该磁场施加单元向所述盒施加磁场，使得能在所述盒中执行所述样品的粉碎和均质化、所述细胞破碎和所述核酸纯化；以及
泵驱动单元，该泵驱动单元用于施加使流体在所述盒的多个室之间移动所需的压力；以及
控制单元，该控制单元控制所述台架和所述核酸提取单元，使得共同执行通过对所述样品的粉碎、所述细胞破碎和所述核酸纯化进行的所述核酸提取、以及所述核酸扩增。


2.根据权利要求1所述的核酸分析设备，其中，所述磁场施加单元包括：
第一磁场施加单元，该第一磁场施加单元被安装在所述盒中的所述预处理室的外部，用于向所述预处理室间歇地施加所述磁场，以使容纳在所述预处理室中的磁性块移动，并且有助于注射到所述预处理室的所述样品的粉碎和所述细胞破碎；以及
第二磁场施加单元，该第二磁场施加单元被安装在所述盒中的反应室的外部，用于向所述反应室施加所述磁场，以固定或释放容纳在所述反应室中的磁性颗粒，并且有助于清洁和所述核酸提取。


3.根据权利要求1所述的核酸分析设备，其中，所述核酸提取单元包括：
第一加热器，该第一加热器被安装在所述盒中的分离室的外部，用于向所述分离室施加热，以有助于对从所述盒中的所述预处理室供应的初次纯化液体进行热相分离；以及
第二加热器，该第二加热器被安装在所述盒中的核酸扩增室的外部，用于向所述核酸扩增室施加热，以有助于核酸扩增反应。


4.根据权利要求3所述的核酸分析设备，其中，所述室还包括：
泵，该泵由所述泵驱动单元驱动，以向空气阀模块施加空气压力。


5.根据权利要求4所述的核酸分析设备，其中，所述核酸提取单元还包括：
阀致动单元，该阀致动单元包括用于打开和闭合所述空气阀模块中的阀的空气阀致动器以及用于打开和闭合液体阀模块中的阀的液体阀致动器。


6.根据权利要求5所述的核酸分析设备，其中，所述液体阀模块中的所述阀中的每个阀均包括：
阀结构，该阀结构由弹性材料制成并且连接或断开通向待连接的相应多个室的流动路径；以及
金属板，该金属板被安装在所述阀结构的下面，以根据通过所述液体阀致动器施加的磁场使所述阀结构上下移动，以便连接或断开所述流动路径。


7.根据权利要求6所述的核酸分析设备，其中，所述阀结构包括：
管状阀柱；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴珍星，姜镇锡，崔钲轸，金宗善，闵畯泓，
申请(专利权)人：SK电信有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR