一種核酸提取與基因擴增的便攜結(jié)構(gòu)制造技術(shù)

一種核酸提取與基因擴增的便攜結(jié)構(gòu)，包括一個核酸提取與預(yù)處理模塊和與之配合的一個基因擴增模塊，核酸提取與預(yù)處理模塊包括多功能熱蓋，多功能熱蓋內(nèi)部設(shè)有四個獨立的腔體，每一個腔體下端與閥門連接，閥門和接頭的上端連接，接頭的下端能夠和試劑腔連接，接頭的底端覆蓋有一層核酸提取膜；腔體上部的活塞與多功能熱蓋的每一個腔體內(nèi)部之間緊密貼合，活塞的上部連接有按鈕；基因擴增模塊包括能夠直線往復(fù)運動的兩個溫區(qū)，支撐架固定在兩個溫區(qū)之間，多功能熱蓋能夠與支撐架緊密結(jié)合，通過驅(qū)動溫區(qū)做直線往復(fù)運動，使試劑腔在不同的溫區(qū)之間做相對移動，從而為試劑腔中的樣品及試劑提供不同的反應(yīng)溫度，實現(xiàn)基因擴增，具有便攜、快速的優(yōu)點。

Portable structure for nucleic acid extraction and gene amplification

A portable structure of nucleic acid extraction and gene amplification, including a nucleic acid extraction and preprocessing module and a gene amplification module, nucleic acid extraction and preprocessing module includes a multifunctional thermal cover, internal multifunctional heat cover is provided with four independent cavities, each cavity is connected with the valve body the upper end of the valve, and the lower end of the connecting joint, joint can be connected and the bottom end of the joint cavity reagent, covered with a layer of nucleic acid extraction membrane; the upper part of the cavity between the piston and the multifunctional heat cover of each cavity tightly, the upper part of the piston is connected with a button; gene amplification module includes two temperature zone the reciprocating motion of the supporting frame is fixed between the two temperature zone, multifunctional hot cover can be closely integrated with the support frame, the linear reciprocating motion driven by temperature, the reagent chamber in different temperature regions The relative movement between the reagents can provide different reaction temperature for the sample and reagent in the reagent cavity and realize the gene amplification, and has the advantages of portability and fast.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種核酸提取與基因擴增的便攜結(jié)構(gòu)
本技術(shù)涉及聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)
，具體涉及一種核酸提取與基因擴增的便攜結(jié)構(gòu)。
技術(shù)介紹
提取樣本的核酸，通過在體外實現(xiàn)擴增是PCR技術(shù)的目的所在。PCR的擴增過程是指將微量生物樣本中的DNA聚合酶在催化劑的作用下根據(jù)DNA模板的特征進行特定的基因擴增。整個過程中將包含以下三個部分：高溫變性、低溫退火和中溫引物延伸。傳統(tǒng)PCR基于三個溫度變化來實現(xiàn)此過程，一個樣品一般需要20-40次的循環(huán)過程，從而實現(xiàn)核酸的擴增。在核酸提取方面，由于提取方法較復(fù)雜，往往需要各種與之配合的儀器設(shè)備來完成，比如離心機，移液槍等等配套設(shè)備，過程繁瑣，設(shè)備價格昂貴。在核酸的體外擴增方面，傳統(tǒng)的三個溫度區(qū)間，由于儀器的溫度滯后性，溫度變化時間較長；樣品的載臺需要不斷的切換溫度，需要配備帕爾特原件和散熱原件等等，溫度變化體的比熱容較大，系統(tǒng)受自身的原理限制，儀器體積均比較笨重。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本技術(shù)的目的在于提供一種核酸提取與基因擴增的便攜結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)簡單有效的核酸提取與快速核酸擴增過程，具有便攜、快速的優(yōu)點。為了達到上述目的，本技術(shù)采取的技術(shù)方案為：一種核酸提取與基因擴增的便攜結(jié)構(gòu)，包括一個核酸提取與預(yù)處理模塊和與之配合的一個基因擴增模塊。所述的核酸提取與預(yù)處理模塊包括多功能熱蓋3，多功能熱蓋3內(nèi)部設(shè)有四個獨立的裂解液腔體13、緩沖液腔體14、第一PCR反應(yīng)試劑腔體15、第二PCR反應(yīng)試劑腔體16，每一個腔體中部設(shè)有一個鏤空緊定環(huán)5，鏤空緊定環(huán)5的上下兩端分別與第一彈簧4和第二彈簧6相連，第二彈簧6在正常工作時始終處于拉緊狀態(tài)，第二彈簧6下端與閥門7連接，閥門7在第二彈簧6的拉力作用下與多功能熱蓋3內(nèi)部腔體的出口緊密嵌合，閥門7和接頭8的上端連接，接頭8的下端能夠和試劑腔10連接，接頭8的底端覆蓋有一層核酸提取膜9；第一彈簧4在正常工作時始終處于壓緊狀態(tài)，第一彈簧4上端與活塞2相連，活塞2與多功能熱蓋3的每一個腔體內(nèi)部之間緊密貼合，活塞2的上部連接有按鈕1。所述的基因擴增模塊包括第一溫區(qū)12-1和與之相對的第二溫區(qū)12-3，第一溫區(qū)12-1、第二溫區(qū)12-3通過其連接的固定板12-4固定在能夠直線往復(fù)運動的機構(gòu)上，第一溫區(qū)12-1和第二溫區(qū)12-3構(gòu)成U行溫度模塊12，支撐架11固定在第一溫區(qū)12-1和第二溫區(qū)12-3之間，在工作時保持不動，多功能熱蓋3通過卡扣結(jié)構(gòu)能夠與支撐架11緊密結(jié)合，第一溫區(qū)12-1、第二溫區(qū)12-3上設(shè)有相對的四個U形凹槽，每個凹槽開口處都固定有一對扇形彈簧片12-2，兩個溫區(qū)的溫度獨立控制。所述的試劑腔10與多功能熱蓋3通過接頭8連接，連接方式均采用波紋狀嵌合結(jié)構(gòu)，以保證連接的緊密性。所述的第一溫區(qū)12-1、第二溫區(qū)12-3和彈簧片12-2均采用導(dǎo)熱性好的材料加工而成。本技術(shù)的有益效果在于：1、本技術(shù)將復(fù)雜的核酸預(yù)處理過程中的核酸提取，添加裂解液，濾膜過濾，添加緩沖液等過程和這些過程所需要的儀器通過多功能熱蓋3來實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉。2、本技術(shù)通過兩溫區(qū)的循環(huán)擴增過程取代傳統(tǒng)三溫區(qū)的溫度變化過程，降低了溫控功率。3、由于雙溫區(qū)結(jié)構(gòu)簡單，體積能夠做到了80mm*80mm*80mm以內(nèi)，達到便攜的目的。4、由于不需要變溫過程，僅僅需要移動雙溫區(qū)，使基因擴增的速度得到加快。5、通過U行溫度模塊與扇形彈簧片的匹配，使試劑腔輕易進入雙溫區(qū)。附圖說明圖1是本技術(shù)核酸提取與預(yù)處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本技術(shù)基因擴增模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本技術(shù)做詳細描述。一種核酸提取與基因擴增的便攜結(jié)構(gòu)，包括一個核酸提取與預(yù)處理模塊和與之配合的一個基因擴增模塊。參照圖1，所述的核酸提取與預(yù)處理模塊包括多功能熱蓋3，多功能熱蓋3內(nèi)部設(shè)有四個獨立的裂解液腔體13、緩沖液腔體14、第一PCR反應(yīng)試劑腔體15、第二PCR反應(yīng)試劑腔體16，每一個腔體中部設(shè)有一個鏤空緊定環(huán)5，鏤空緊定環(huán)5的上下兩端分別與第一彈簧4和第二彈簧6相連，第二彈簧6在正常工作時始終處于拉緊狀態(tài)，第二彈簧6下端與閥門7連接，閥門7在第二彈簧6的拉力作用下與多功能熱蓋3內(nèi)部腔體的出口緊密嵌合，保證腔體內(nèi)部的試劑不會流出，閥門7和接頭8的上端連接，接頭8的下端能夠和試劑腔10連接，接頭8的底端覆蓋有一層核酸提取膜9；第一彈簧4在正常工作時始終處于壓緊狀態(tài)，第一彈簧4上端與活塞2相連，活塞2與多功能熱蓋3的每一個腔體內(nèi)部之間緊密貼合，活塞2的上部連接有按鈕1，工作時，活塞2在按鈕1的推動下會向下移動，同時會對多功能熱蓋3與活塞2所形成的封閉腔體中的空氣產(chǎn)生壓力，當壓縮空氣產(chǎn)生的壓力大于底部第二彈簧6對閥門7的拉力作用時，閥門7就會在壓力作用下向下移動，閥門7開啟，試劑流出。參照圖2,所述的基因擴增模塊包括第一溫區(qū)12-1和與之相對的第二溫區(qū)12-3，第一溫區(qū)12-1、第二溫區(qū)12-3通過其連接的固定板12-4固定在能夠直線往復(fù)運動的機構(gòu)上，第一溫區(qū)12-1和第二溫區(qū)12-3構(gòu)成U行溫度模塊12，支撐架11固定在第一溫區(qū)12-1和第二溫區(qū)12-3之間，在工作時保持不動，多功能熱蓋3通過卡扣結(jié)構(gòu)能夠與支撐架11緊密結(jié)合，第一溫區(qū)12-1、第二溫區(qū)12-3上設(shè)有相對的四個U形凹槽，每個凹槽開口處都固定有一對扇形彈簧片12-2，兩個溫區(qū)的溫度獨立控制。所述的試劑腔10與多功能熱蓋3通過接頭8連接，連接方式均采用波紋狀嵌合結(jié)構(gòu)，以保證連接的緊密性。所述的第一溫區(qū)12-1、第二溫區(qū)12-3和彈簧片12-2均采用導(dǎo)熱性好的材料加工而成，以保證空腔內(nèi)部溫度的一致性，使試劑腔10能夠均勻受熱。本技術(shù)的工作原理為：1)樣品預(yù)處理階段：①將原始樣品加入試劑腔10中，并與接頭8相連；②將接頭8與多功能熱蓋3的裂解液腔體13對應(yīng)的接口相連接，按壓對應(yīng)的按鈕1，向試劑腔10中注入裂解液；③再將接頭8與多功能熱蓋3的緩沖液腔體14對應(yīng)的接口相連，按壓對應(yīng)的按鈕1，向試劑腔10中注入緩沖液；④再將接頭8與多功能熱蓋3的第一PCR反應(yīng)試劑腔體15或第二PCR反應(yīng)試劑腔體16對應(yīng)的接口相連，按壓對應(yīng)的按鈕1，向試劑腔10中注入相應(yīng)的PCR反應(yīng)試劑；⑤最后，去除接頭8，將試劑腔10與多功能熱蓋3直接相連，此時，多功能熱蓋3僅具有密閉作用；2)基因擴增階段：對樣品的預(yù)處理工作完成后，覆蓋有核酸提取膜9的接頭8作為耗材，在樣品預(yù)處理完成后被丟棄，將多功能熱蓋3與試劑腔10直接相連，并通過卡扣結(jié)構(gòu)與支撐架11緊密結(jié)合，支撐架11固定在第一溫區(qū)12-1和第二溫區(qū)12-3之間，在工作時保持不動，實際工作時，第一溫區(qū)12-1、第二溫區(qū)12-3直線往復(fù)運動時，會迫使試劑腔10頂開彈簧片12-2，進入U形凹槽內(nèi)，彈簧片12-2復(fù)位后，會與溫區(qū)上的U形凹槽共同圍成一個近似圓柱形的空腔，從而使試劑腔10被完整地包裹與其中。通過驅(qū)動第一溫區(qū)12-1和第二溫區(qū)12-3做直線往復(fù)運動，使試劑腔10在不同的溫區(qū)之間移動，從而為試劑腔10中的樣品及試劑提供不同的反應(yīng)溫度，進而實現(xiàn)基因擴增。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種核酸提取與基因擴增的便攜結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括一個核酸提取與預(yù)處理模塊和與之配合的一個基因擴增模塊。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種核酸提取與基因擴增的便攜結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括一個核酸提取與預(yù)處理模塊和與之配合的一個基因擴增模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種核酸提取與基因擴增的便攜結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的核酸提取與預(yù)處理模塊包括多功能熱蓋(3)，多功能熱蓋(3)內(nèi)部設(shè)有四個獨立的裂解液腔體(13)、緩沖液腔體(14)、第一PCR反應(yīng)試劑腔體(15)、第二PCR反應(yīng)試劑腔體(16)，每一個腔體中部設(shè)有一個鏤空緊定環(huán)(5)，鏤空緊定環(huán)(5)的上下兩端分別與第一彈簧(4)和第二彈簧(6)相連，第二彈簧(6)在正常工作時始終處于拉緊狀態(tài)，第二彈簧(6)下端與閥門(7)連接，閥門(7)在第二彈簧(6)的拉力作用下與多功能熱蓋(3)內(nèi)部腔體的出口緊密嵌合，閥門(7)和接頭(8)的上端連接，接頭(8)的下端能夠和試劑腔(10)連接，接頭(8)的底端覆蓋有一層核酸提取膜(9)；第一彈簧(4)在正常工作時始終處于壓緊狀態(tài)，第一彈簧(4)上端與活塞(2)相連，活塞(2)與多功能熱蓋(3)的每一個腔體內(nèi)部之間緊密貼合，活塞(2)的上部連接有按鈕(1)。3.根據(jù)權(quán)利...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：彭年才，吳軍軍，丁磊，
申請(專利權(quán))人：西安交通大學(xué)，
類型：新型
國別省市：陜西,61