本实用新型专利技术公开了一种用于恒温扩增与基因编辑的核酸检测数字微流控操作系统，该系统的主体部分包括：该操作系统包括数字微流控仪、电脑以及数字微流控芯片，数字微流控仪与电脑通过信号源连接，数字微流控仪上设有导热片，数字微流控芯片置于导热片上且与数字微流控仪可拆卸连接；本实用新型专利技术整个检测过程缩短在45分钟之内，实现了检测全程高度自动化，以及一体化的核酸检测；反应全程全封闭在数字微流控芯片内，不涉及开盖，杜绝气溶胶污染；保证核酸恒温扩增与基因编辑反应在最适温度；增长使用寿命；降低了核酸检测的成本；液滴在芯片内流动顺畅无阻且无残留；设备设计轻巧、超薄，方便移动，可用于定点检测，并极大的节省了空间。
【技术实现步骤摘要】
用于恒温扩增与基因编辑的核酸检测数字微流控操作系统
本技术涉及核酸检测设备领域，特别涉及用于恒温扩增与基因编辑的核酸检测数字微流控操作系统。
技术介绍
随着科学技术日新月异，目前越来越多的高自动化仪器平台被专利技术用于解放人力、代替人类工作。数字微流控技术基于由液体表面张力引起的液滴生成，运用电场产生液体表面的极性亲水性，使液滴变平，通过电荷与电场梯度控制极化位置以生成张力梯度，使受控液滴在微流控平台表面发生移动。通过在一系列步骤中一系列层次组合并重复多次操作，得以实现复杂的实验程序自动化。数字微流控平台的通常由介电材料(如玻璃)构成，其底层为电极，负责电荷和电场梯度的积累，顶层通常涂有疏水层，用以在微滴接触点处生成低表面能。当施加电压时，电极被激活，通过沿着电极线的电荷与电场梯度变化来操纵液滴。数字微流控技术，也称之为芯片技术，在生命科学研究领域拥有众多优势。包括其在便携性方面的高潜力，可提供高通量高自动化的检测平台以及稀有或昂贵试剂或样品消耗量的显著减少。数字微流控技术已经应用于创建免疫测定装置，数字微流控技术通过自动递送、混合、培养和洗涤芯片上的分析物，极大地简化并扩展了复杂的实验程序。而高度自动化，快速，灵敏的核酸检测可以应用于诸多方面，例如对流行性的病原体检测，体检中对特定基因的检测，分辨基因分型，以及各种实验室的研究任务。对预防传染病的传播，疾病的早期筛查，以及加快实验室的实验进度有着重大意义。目前核酸检测的方法还停留在实时荧光定量PCR的方法，耗费时间长，步骤十分复杂，且成本较高。实时荧光定量PCR方法需要对温度进行精确设置，从而限制了其使用范围。同时操作中开盖会造成十分严重的气溶胶污染，对接下来的检测造成假阳性的干扰。因此，为解决目前核酸检测耗费时间长，步骤复杂，设备笨重且成本高昂等问题，本新型实用提供了一种用于恒温扩增与基因编辑的核酸检测数字微流控操作系统，整个检测过程缩短在45分钟之内，实现了检测全程高度自动化，以及一体化的核酸检测。反应全程全封闭在数字微流控芯片内，不涉及开盖，杜绝气溶胶污染。且设备设计轻巧、超薄，方便移动，极大的节省了空间，可用于现场(Onsite)与定点检验(POCT)。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于恒温扩增与基因编辑的核酸检测数字微流控操作系统，旨在解决现有分子诊断技术中核酸检测耗费时间长，步骤复杂，PCR仪成本高昂、设备尺寸大且笨重、只能局限于专业的实验室使用，不适合定点检验与现场检测的问题。本技术是这样实现的，用于恒温扩增与基因编辑的核酸检测数字微流控操作系统，该操作系统包括数字微流控仪、电脑以及数字微流控芯片，所述数字微流控仪与所述电脑通过信号源连接，所述数字微流控仪上设有导热片，所述数字微流控芯片置于所述导热片上且与所述数字微流控仪可拆卸连接，所述数字微流控仪包括基座、置于所述基座内的排线、置于所述基座内且与所述排线连接的电极板，所述数字微流控仪上设有信号源插孔，所述信号源通过信号源插孔与所述排线连接，所述数字微流控仪通过所述电极板与所述数字微流控芯片连接。在本技术进一步的实施方式中，该系统包括：基座，电极板，电极板卡扣，排线，信号源，开关钮，微流控芯片，芯片固定夹，散热孔，电脑，信号源插孔，电源插孔。其中基座左右侧壁各设计一对散热孔，用于实现设备中的空气与外界的空气对流，使基座内的电路板在较低的温度下工作，增长了其使用寿命。在本技术进一步的实施方式中，所述系统由数字微流控仪，数字微流控芯片，以及电脑端控制程序构成，整个检测过程缩短在45分钟之内，实现了检测全程高度自动化，以及一体化的核酸检测。在本技术进一步的实施方式中，所述的基座是由耐高温且轻便的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile-butadiene-styrene，ABS)制成，其正侧面设置有开关钮；其背侧面设置有信号源插孔与电源插孔。在本技术进一步的实施方式中，所述的基座与数字微流控芯片之间覆有一层铜质和/或铜与任一金属或非金属合金导热片，用以提供核酸恒温扩增与基因编辑反应的最适温度。在本技术进一步的实施方式中，所述的数字微流控芯片由上极板和下极板构成，其中，上极板为玻璃材质，单面覆盖一层氧化铟锡(ITO)膜以及特氟龙形成的疏水层；下极板基底材质为玻璃，上面依次覆盖金属铬电极、保护电极的介质层以及特氟龙形成的疏水层，上极板与下极板之间距离约360um，并用硅油填充缝隙。在本技术进一步的实施方式中，所述的数字微流控芯片包括电极，恒温扩增混合液储液池，基因编辑核酸检测液储液池，荧光检测孔，检测样本或靶标1储液池，检测样本或靶标2储液池，检测样本或靶标3储液池，阴性对照储液池，驱动电极。在本技术进一步的实施方式中，进一步的，所述的数字微流控芯片包括36个电极，共8个不同功能的储液池，通电后可以吸附约7ul的液体，尺寸为5.4*3.6mm；中间黑色部分为40个普通驱动电极，通电后可以吸附约2ul的液体，尺寸为2.2*2.2mm。中间三个圆孔不覆盖金属铬，是纯透明区域，为荧光检测孔。在本技术进一步的实施方式中，所述的微流控芯片所需的无论是待测样本的核酸、酶或反应液都是极其微量的，极大的降低了核酸检测的成本。在本技术进一步的实施方式中，所述的核酸反应全程全封闭在数字微流控芯片内，不涉及开盖，杜绝气溶胶污染。在本技术进一步的实施方式中，所述的数字微流控仪尺寸为L:120mm*W:110mm*H：60mm，整个设备设计轻巧、超薄，方便移动。本技术与现有技术相比有益的优势在于：1.所述的数字微流控操作系统由数字微流控仪，数字微流控芯片，以及电脑端控制程序构成，整个检测过程缩短在45分钟之内，实现了检测全程高度自动化，以及一体化的核酸检测；2.反应全程全封闭在数字微流控芯片内，不涉及开盖，杜绝气溶胶污染；3.基座与数字微流控芯片之间覆有一层铜质和/或铜与任一金属或非金属合金导热片，用以保证核酸恒温扩增与基因编辑反应在最适温度；4.基座左右侧壁各设计一对散热孔，用于实现设备中的空气与外界的空气对流，使电路板在较低的温度下工作，增长了其使用寿命；5.微流控芯片所需的无论是待测样本的核酸、酶或反应液都是极其微量的，极大的降低了核酸检测的成本；6.数字微流控芯片由上极板和下极板构成，其中，上极板为玻璃材质，单面覆盖一层氧化铟锡(ITO)膜以及特氟龙形成的疏水层；下极板基底材质为玻璃，上面依次覆盖金属铬电极、保护电极的介质层以及特氟龙形成的疏水层，该设计使得液滴在芯片内流动顺畅无阻且无残留；7.整个设备设计轻巧(L:120mm*W:110mm)、超薄(H：60mm)，方便移动，可用于定点检测(POCT)，并极大的节省了空间。附图说明图1是本技术提供的用于恒温扩增与基因编辑的核酸检测数字微流控操作系统的整体结构示意图；图2是本技术提供的数字微流控仪与数字微流控芯片的连接结构示意图；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于恒温扩增与基因编辑的核酸检测数字微流控操作系统，其特征在于：该操作系统包括数字微流控仪、电脑(10)以及数字微流控芯片(7)，/n所述数字微流控仪与所述电脑(10)通过信号源(5)连接，所述数字微流控仪上设有导热片，所述数字微流控芯片(7)置于所述导热片上且与所述数字微流控仪可拆卸连接，/n所述数字微流控仪包括基座(1)、置于所述基座(1)内的排线(4)、置于所述基座(1)内且与所述排线(4)连接的电极板(2)，所述数字微流控仪上设有信号源插孔(11)，所述信号源(5)通过信号源插孔(11)与所述排线(4)连接，所述数字微流控仪通过所述电极板(2)与所述数字微流控芯片(7)连接。/n
【技术特征摘要】
1.用于恒温扩增与基因编辑的核酸检测数字微流控操作系统，其特征在于：该操作系统包括数字微流控仪、电脑(10)以及数字微流控芯片(7)，
所述数字微流控仪与所述电脑(10)通过信号源(5)连接，所述数字微流控仪上设有导热片，所述数字微流控芯片(7)置于所述导热片上且与所述数字微流控仪可拆卸连接，
所述数字微流控仪包括基座(1)、置于所述基座(1)内的排线(4)、置于所述基座(1)内且与所述排线(4)连接的电极板(2)，所述数字微流控仪上设有信号源插孔(11)，所述信号源(5)通过信号源插孔(11)与所述排线(4)连接，所述数字微流控仪通过所述电极板(2)与所述数字微流控芯片(7)连接。
2.根据权利要求1所述的用于恒温扩增与基因编辑的核酸检测数字微流控操作系统，其特征在于：所述数字微流控芯片(7)包括上极板、下极板以及填充在所述上极板和所述下极板之间的硅油，
所述上极板与所述下极板之间设有恒温扩增混合液储液池(15)、基因编辑核酸检测液储液池(16)、荧光检测孔(17)、检测样本或靶标1储液池(18)、检测样本或靶标2储液池(19)、检测样本或靶标3储液池(20)以及阴性对照储液池(21)。
3.根据权利要求2所述的用于恒温扩增与基因编辑的核酸检测数字微流控操作系统，其特征在于：所述下极板包括玻璃板、置于所述玻璃板上的电极结构、覆盖在所述电极结构上的介质层、置于所述介质层上的疏水层，
所述电极结构包括置于所述玻璃板上的电极(14)、置于所述玻璃板上且与所述电极(14)通过电极线连接的驱动电极(22)。
4.根据权利要求3所述的用于恒温扩增与基因编辑的核酸检测数字微流控操作系统，其特征在于：所述驱动电极(22)包括四列平行设置的第一驱动电极以及置于所述第一驱动电极之间的第二驱动电极，
所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张睿，
申请(专利权)人：博迪泰厦门生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35
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