本實(shí)用新型涉及聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種核酸提取與基因擴(kuò)增的便攜結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

提取樣本的核酸，通過在體外實(shí)現(xiàn)擴(kuò)增是PCR技術(shù)的目的所在。PCR的擴(kuò)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(jìn)行特定的基因擴(kuò)增。整個(gè)過程中將包含以下三個(gè)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(gè)溫度變化來實(shí)現(xiàn)此過程，一個(gè)樣品一般需要20-40次的循環(huán)過程，從而實(shí)現(xiàn)核酸的擴(kuò)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(jī)，移液槍等等配套設(shè)備，過程繁瑣，設(shè)備價(jià)格昂貴。

在核酸的體外擴(kuò)增方面，傳統(tǒng)的三個(gè)溫度區(qū)間，由于儀器的溫度滯后性，溫度變化時(shí)間較長(zhǎng)；樣品的載臺(tái)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(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種核酸提取與基因擴(kuò)增的便攜結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單有效的核酸提取與快速核酸擴(kuò)增過程，具有便攜、快速的優(yōu)點(diǎn)。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：

一種核酸提取與基因擴(kuò)增的便攜結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)核酸提取與預(yù)處理模塊和與之配合的一個(gè)基因擴(kuò)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(gè)獨(dú)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(gè)腔體中部設(shè)有一個(gè)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(shí)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(shí)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(gè)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(kuò)增模塊包括第一溫區(qū)12-1和與之相對(duì)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(yùn)動(dòng)的機(jī)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(shí)保持不動(dòng)，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(duì)的四個(gè)U形凹槽，每個(gè)凹槽開口處都固定有一對(duì)扇形彈簧片12-2，兩個(gè)溫區(qū)的溫度獨(dú)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。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

1、本實(shí)用新型將復(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(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。

2、本實(shí)用新型通過兩溫區(qū)的循環(huán)擴(kuò)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(jiǎn)單，體積能夠做到了80mm*80mm*80mm以內(nèi)，達(dá)到便攜的目的。

4、由于不需要變溫過程，僅僅需要移動(dòng)雙溫區(qū)，使基因擴(kuò)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(jìn)入雙溫區(qū)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型核酸提取與預(yù)處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型基因擴(kuò)增模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)描述。

一種核酸提取與基因擴(kuò)增的便攜結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)核酸提取與預(yù)處理模塊和與之配合的一個(gè)基因擴(kuò)增模塊。

參照?qǐng)D1，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(gè)獨(dú)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(gè)腔體中部設(shè)有一個(gè)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(shí)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(huì)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(shí)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(gè)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(shí)，活塞2在按鈕1的推動(dòng)下會(huì)向下移動(dòng)，同時(shí)會(huì)對(duì)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(dāng)壓縮空氣產(chǎn)生的壓力大于底部第二彈簧6對(duì)閥門7的拉力作用時(shí)，閥門7就會(huì)在壓力作用下向下移動(dòng)，閥門7開啟，試劑流出。

參照?qǐng)D2,所述的基因擴(kuò)增模塊包括第一溫區(qū)12-1和與之相對(duì)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(yùn)動(dòng)的機(jī)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(shí)保持不動(dòng)，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(duì)的四個(gè)U形凹槽，每個(gè)凹槽開口處都固定有一對(duì)扇形彈簧片12-2，兩個(gè)溫區(qū)的溫度獨(dú)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。

本實(shí)用新型的工作原理為：

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(duì)應(yīng)的接口相連接，按壓對(duì)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(duì)應(yīng)的接口相連，按壓對(duì)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(duì)應(yīng)的接口相連，按壓對(duì)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(shí)，多功能熱蓋3僅具有密閉作用；

2)基因擴(kuò)增階段：

對(duì)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(shí)保持不動(dòng)，實(shí)際工作時(shí)，第一溫區(qū)12-1、第二溫區(qū)12-3直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)迫使試劑腔10頂開彈簧片12-2，進(jìn)入U(xiǎn)形凹槽內(nèi)，彈簧片12-2復(fù)位后，會(huì)與溫區(qū)上的U形凹槽共同圍成一個(gè)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(dòng)第一溫區(qū)12-1和第二溫區(qū)12-3做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使試劑腔10在不同的溫區(qū)之間移動(dòng)，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(jìn)而實(shí)現(xiàn)基因擴(kuò)增。