一种核酸检测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种核酸检测系统，将加样、核酸提纯、恒温扩增、免疫层析法读取检测结果功能集成在一种装置上，通过将核酸扩增试剂中的PEG和其他试剂，如重组酶试剂等分开后分别干燥，待反应时再混合，并改进裂解液、洗脱液的配方，既能防止对核酸扩增反应产生影响，又能提升检测灵敏度，简化操作过程，防止漏检和错检；制得简单小巧，成本低，操作简便的核酸检测装置，通过两次旋转的方式即可完成核酸检测；用于核酸检测时成本更低，操作更简便，检测灵敏度高，所需时间短，并可用于人、动物等各类样本的核酸检测。本的核酸检测。本的核酸检测。

【技术实现步骤摘要】
一种核酸检测系统
[0001]本申请主张中国在先申请,申请号:2022100300570，申请日2022年1月11日的优先权；其所有的内容作为本专利技术的一部分。


[0002]本专利技术属于生物检测
，涉及一种核酸检测系统。

技术介绍

[0003]随着科学技术的发展，病原体、环境微生物、生化指标、肿瘤和器官标志物等领域的检测技术和设备得到了长足的发展。如应用核酸扩增原理的PCR仪、恒温扩增仪，在病原体、环境微生物检测领域正在逐渐取代传统的涂片或镜检的方法；自动化化学发光平台为生化指标、肿瘤标志物等检测项目提供了灵敏、快速、高通量的解决方案。
[0004]检测需求的扩大和检测场景丰富，使得POCT(point
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of
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care testing)式的检测成为近年来检测领域发展的主要方向之一。POCT检测是指在采样现场即刻进行分析，快速得到检验结果的一种检测形式。如POCT核酸检测仪，将核酸提取、扩增、荧光检测等功能全部整合在一台小型化的仪器上，可以在非实验室条件下进行快速、准确的核酸检测。
[0005]与传统的大型设备或标准实验室相比，POCT检测设备为广大基层单位，偏远地区或其他医疗条件不足的场景，提供了现场检测手段。同时，它也为对检测时间较为敏感的检测项目提供了便捷的快速方案。许多POCT产品如小型血糖仪，尿糖试纸装置等已经开始走进居家场景，由使用者以自检的形式完成检测。
[0006]许多情况下，人们希望能够通过自检的方式完成检测；而在一些野外环境或者缺乏专业人员、设备的情况下，人们更是迫切需要一种成本低廉，快速简单，结果准确，不需要专业培训即可使用的检测装置。该装置应具有广泛的场景适应性和使用安全性。
[0007]但是目前的小型检测装置依然存在着诸多的问题：1.目前小型化检测仪器对于老百姓来说，依然存在成本过高的问题；2.由于核酸检测往往需要进行核酸扩增或荧光信号的采集和分析，需要较为复杂的设备和专业技巧，目前国内居家自检的设备，仍不能实现核酸检测；3.目前的试纸类自检产品虽然满足了一定的要求，但是依然存在加样不精确，难以进行定量和多重检测困难等问题；4.目前自检装置检测灵敏度低；5.目前自检装置检测所需时间较长；6.目前的家庭检测装置缺乏灵活性，存在重复开发和资源浪费的问题。
[0008]CN113512490A提供了一种自驱动微流控检测装置，通过微流控导流组件实现样品的加样、扩增和检测，但微流控导流过程容易受到环境温度、湿度的影响，容易出现检测误差。WO2022/043697A1提供了一种分析生物样品的装置，但其需要通过拉杆、活塞等控制手段选择性地打开不同区域，从而实现样品从一个区域到另一个区域的转移，操作过程繁琐，容易出错，且结构复杂。
[0009]另外，现有的核酸检测装置都是直接采用现有的检测试剂，如裂解液、核酸扩增反应试剂、洗脱液等等，但没有对这些试剂相互是否存在影响进行相关研究，从而导致检测灵敏度低，或漏检、错检等问题。
[0010]因此市场需要一种成本低廉，结构简单、快速简便，能够实现加样和检测过程的精确控制，检测灵敏度高、检测时间短、安全可靠、无需经过专业培训即可使用的一次性检测装置，以及等于该一次性检测装置配套使用，从而提高检测灵敏度，防止漏检、错检等问题的检测试剂。

技术实现思路

[0011]为弥补已有技术的缺陷，本专利技术提供了一种核酸检测系统，包括核酸检测装置和试剂，通过筛选合适的裂解液、洗脱液，使其不会对核酸扩增反应产生影响，并将核酸扩增试剂中的PEG和酶分开后分别干燥，待反应时再混合，从而显著提升核酸检测灵敏度，防止漏检和错检。
[0012]本专利技术提供的核酸检测系统包括核酸检测装置，及其配套的核酸检测试剂，能将加样、核酸提纯、恒温扩增、免疫层析法读取检测结果功能全部集成在一种装置上，先在样品中添加裂解液，裂解后的样品通过加样口加入，经核酸吸附膜吸附样品中的核酸，多余样品进入滤纸储存槽；然后通过洗脱液将核酸吸附膜中的核酸冲洗至反应腔进行恒温扩增反应，反应腔内预先存放有固定干燥的核酸扩增试剂；扩增产物再转移至试纸条上进行检测。本专利技术制备的核酸检测装置简单小巧，用于核酸检测时成本更低，操作更简便，检测灵敏度高，所需时间短，并可用于人、动物等各类样本的核酸检测。
[0013]一方面，本专利技术提供了一种核酸检测系统，所述系统包括核酸检测装置和试剂，所述试剂包括裂解液、洗脱液和核酸扩增反应试剂；所述核酸扩增反应试剂为干燥固定化后的试剂，包括第一固定化试剂和第二固定化试剂，第一固定化试剂中含有酶，第二固定化试剂中含有PEG。
[0014]核酸扩增反应试剂中至少需含有重组酶、引物探针组合、DNTP、ATP、二硫苏糖醇、PEG和Mg
2+
等，其中PEG是用于提供反应环境，Mg
2+
为恒温扩增反应的引发剂。
[0015]为了使检测过程更加方便灵活，本专利技术在核酸检测装置内提前放置固定干燥的核酸扩增反应试剂，从而避免在检测过程中需要多次从加样口加多种试剂，防止试剂被加样口的核酸吸附膜吸附影响恒温扩增反应，导致检测误差。
[0016]由于核酸扩增反应试剂包含的成分较复杂，提取固定干燥处理后，还需要考虑该固定化试剂能否在反应腔中长期保存，经复溶后对核酸扩增反应会不会有影响。为达到良好的扩增效果，在核酸扩增反应试剂中需添加PEG，PEG分子量优选20000
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40000，本专利技术经大量研究证明，核酸扩增反应试剂中的PEG和其他试剂，如重组酶等，必须分开进行干燥固定，否则会严重影响核酸的恒温扩增反应，从而影响检测灵敏度，其原因可能是PEG在干燥过程中会收缩包裹住酶，后期复溶后也难以恢复酶活性，从而使核酸恒温扩增反应无法正常进行。
[0017]进一步地，所述第一固定化试剂中还含有引物探针、单链结合蛋白、蛋白辅助因子，DNTP。
[0018]在一些方式中，第二固定化试剂中还可以含有醋酸镁。
[0019]引物探针可以与酶共同干燥固化，但不能与PEG在一起干燥，其原因可能是PEG也会影响引物探针的浓度。
[0020]进一步地，所述核酸检测装置包括由上之下依次设置的处理样品腔体、样品反应
腔体和检测腔；处理样品腔体用于吸附样本中的核酸；样品反应腔体用于完成核酸扩增反应；检测腔用于检测扩增产物中的核酸。
[0021]进一步地，所述样品反应腔体包括用于进行核酸扩增反应的反应腔；核酸扩增反应试剂预先置于样品反应腔体的反应腔内。
[0022]进一步地，所述核酸扩增反应试剂为固定化反应膜或干燥试剂。
[0023]本专利技术所述固定化反应膜，采用硅胶、玻璃微纤维滤纸滤膜等材质的膜，膜厚度约1mm，形状为圆形或其他任意形状，优选为直径6mm的圆形膜，核酸扩增反应试剂可以通过烘干、冻干等方式固定在膜上，烘干时温度不能超过50℃。
[0024]进一步地，当核酸扩增反应试剂为固定化反应膜时，所述固定化反应膜包括第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核酸检测系统，其特征在于，包括核酸检测装置和试剂，所述试剂包括裂解液、洗脱液和核酸扩增反应试剂；所述核酸扩增反应试剂为干燥固定化后的试剂，包括第一固定化试剂和第二固定化试剂，第一固定化试剂中含有酶，第二固定化试剂中含有PEG。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一固定化试剂中还含有引物探针、单链结合蛋白、蛋白辅助因子，DNTP。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述核酸检测装置包括由上之下依次设置的处理样品腔体、样品反应腔体和检测腔；处理样品腔体用于吸附样本中的核酸；样品反应腔体用于完成核酸扩增反应；检测腔用于检测扩增产物中的核酸；所述样品反应腔体包括用于进行核酸扩增反应的反应腔；核酸扩增反应试剂预先置于样品反应腔体的反应腔内。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述核酸扩增反应试剂为固定化反应膜或干燥试剂。5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，当核酸扩增反应试剂为固定化反应膜时，所述固定化反应膜包括第一反应膜和第二反应膜，第一反应膜上含有第一固定化试剂，第二反应膜上含有第二固定化试剂；当核酸扩增反应试剂为干燥试剂时，所述干燥试剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：金霞，刘杰，胡彬，肖杰，黄富强，
申请(专利权)人：杭州迅灵生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：