一種紙基核酸擴(kuò)增與檢測一體化的檢測裝置及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物試紙檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種紙基核酸擴(kuò)增與檢測一體化的 檢測裝置及檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 核酸擴(kuò)增是分子生物學(xué)的研究基礎(chǔ)，是基因診斷技術(shù)中一種最常用的方法。隨 著生物技術(shù)的發(fā)展，許多種類的核酸等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)已被開發(fā)，如環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增（loop -， mediated isothermal amplification，LAMP)、重組酶聚合酶擴(kuò)增技術(shù)（Recombinase Polymerase Amplification，RPA)、依賴核酸序列擴(kuò)增（nucleic acid sequence-based amplification，NASBA)、鏈置換技術(shù)（strand displacement amplification, SDA)及角軍鏈 酶擴(kuò)增（helicase dependent amplification, HDA)等。核酸擴(kuò)增技術(shù)被認(rèn)為是可替代目 前最常規(guī)的合酶鏈反應(yīng)（PCR)的前沿技術(shù)。常規(guī)PCR必須經(jīng)過變性、退火、延伸三個(gè)步驟， 使得現(xiàn)有的PCR儀設(shè)備昂貴，且檢測耗時(shí)耗力。相比而言，等溫核酸擴(kuò)增在特定的溫度下即 可實(shí)現(xiàn)，無需PCR要求的精密溫度循環(huán)裝置，因此可實(shí)現(xiàn)便攜式的快速檢測。
[0003] LAMP技術(shù)具有反應(yīng)時(shí)間短、特異性強(qiáng)、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，敏感性高于常規(guī)PCR方法 的10倍，同時(shí)保持了 PCR技術(shù)的高特異性檢測，因此LAMP技術(shù)綜合表現(xiàn)是優(yōu)于目前常規(guī) PCR技術(shù)的。然而，LAMP -般都需使用外接電源或大功率加熱器加熱。隨著微流體技術(shù)的 發(fā)展，低成本、小型化、便捷化的試紙檢測法日漸受人們的重視。紙張資源豐富、可再生、生 物相容性好，具有天然的微孔結(jié)構(gòu)，可通過毛細(xì)力自動(dòng)栗送液體，易于實(shí)現(xiàn)試劑混勻、流速 控制、及檢測時(shí)間控制，因此適合作為簡單、廉價(jià)的LAMP平臺。目前的紙基核酸擴(kuò)增研究， 包括使用紙實(shí)現(xiàn)RPA及HDA，但是紙基擴(kuò)增與試紙檢測分步進(jìn)行，沒有實(shí)現(xiàn)兩者的一體化集 成，使得核酸擴(kuò)增和檢測的操作步驟復(fù)雜，無法進(jìn)行高效、快速的檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種紙基核酸擴(kuò)增與 檢測一體化的檢測裝置及檢測方法，該檢測裝置設(shè)計(jì)合理，溫度可控，操作簡單；該檢測方 法能夠簡化核酸擴(kuò)增和檢測的操作步驟，達(dá)到高效、快速檢測的目的。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種紙基核酸擴(kuò)增與檢測一體化的檢測裝置，包括內(nèi)部設(shè)有加熱控溫設(shè)備的箱 體，在箱體頂部開設(shè)腔體，腔體內(nèi)設(shè)有加熱腔和檢測腔，加熱腔的深度大于檢測腔；在檢測 腔上方設(shè)有透明的蓋板。
[0007] 在箱體頂部設(shè)有手提，在箱體的側(cè)面上設(shè)有溫度調(diào)節(jié)觸控顯示屏。
[0008] 所述加熱腔內(nèi)的控溫范圍為環(huán)溫+5°C~100°C，控溫精度達(dá)± 0.1 °C。
[0009] 所述箱體的體積為20cmX 14cmX 13cm。
[0010] 加熱腔為長方體，體積為5_X 10_X 25mm ;檢測腔為圓柱體，直徑為5mm，深度為 10mnin
[0011] 加熱腔由鋁合金制成，加熱腔外部包覆隔熱材料。
[0012] 箱體內(nèi)置有能夠?yàn)榧訜峥販卦O(shè)備供電的可充電鋰離子電池。
[0013] 本發(fā)明還公開了一種基于上述檢測裝置進(jìn)行檢測的方法，包括以下步驟：
[0014] 1)將擴(kuò)增試劑、目標(biāo)核酸及引物滴加在測試紙的結(jié)合墊上，用膠紙將測試紙上的 擴(kuò)展區(qū)遮蓋，使測試紙的擴(kuò)展區(qū)和檢測區(qū)隔開，然后將測試紙置于檢測裝置的加熱腔中進(jìn) 行核酸擴(kuò)增；
[0015] 2)待擴(kuò)增完成后，把膠紙拆開，通過單面粘膠讓測試紙的擴(kuò)展區(qū)和檢測區(qū)結(jié)合，然 后向檢測裝置的檢測腔中滴加緩沖液，將擴(kuò)展區(qū)和檢測區(qū)結(jié)合的測試紙放入檢測腔中進(jìn)行 核酸檢測；
[0016] 3)對測試紙的檢測區(qū)拍照，將照片顏色轉(zhuǎn)為灰度值，根據(jù)灰度值判斷目標(biāo)物的濃 度，得出分析結(jié)果。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：
[0018] 本發(fā)明公開的紙基核酸擴(kuò)增與檢測一體化的檢測裝置，包括內(nèi)部設(shè)有加熱控溫設(shè) 備的箱體，箱體頂部開設(shè)測試腔，測試腔包括一個(gè)加熱腔和一個(gè)常溫的檢測腔。試紙條放置 在加熱腔內(nèi)進(jìn)行核酸擴(kuò)增，待擴(kuò)增完成后轉(zhuǎn)移到檢測腔內(nèi)進(jìn)行核酸檢測。本裝置可以根據(jù) 不同的擴(kuò)增溫度進(jìn)行溫度的調(diào)節(jié)和控制，操作簡單，使用方便。
[0019] 本發(fā)明公開的檢測方法，先用膠紙將測試紙上的擴(kuò)展區(qū)遮蓋，使測試紙的擴(kuò)展區(qū) 和檢測區(qū)隔開，以提防液體蒸發(fā)，然后將測試紙放置在加熱腔內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)增，待擴(kuò)增完成后， 通過單面粘膠讓測試紙兩個(gè)區(qū)域結(jié)合，并滴加緩沖液后在檢測腔中進(jìn)行檢測。本發(fā)明提供 的方法，能夠?qū)θ我饽繕?biāo)核酸進(jìn)行任何一種擴(kuò)增及檢測一體化操作，尤其是在紙基上實(shí)現(xiàn) 核酸擴(kuò)增（LAMP)及其檢測一體化集成，紙基LAMP核酸擴(kuò)增適宜的溫度范圍為63°C，過程僅 需15分鐘。總擴(kuò)增及檢測時(shí)間不超過30分鐘。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明檢測裝置的結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0022] 圖3為本發(fā)明的試紙條的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 其中，1為箱體；2為腔體；3為加熱腔；4為檢測腔；5為手提；6為溫度調(diào)節(jié)觸控顯 示屏；7為擴(kuò)增區(qū)；8為結(jié)合墊；9為層析膜；10為吸收墊；11為支持墊；12為膠紙；13為檢 測區(qū)；14為對照區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對本發(fā)明的解釋而 不是限定。
[0025] 參見圖1和2,本發(fā)明公開的一種紙基核酸擴(kuò)增與檢測一體化的檢測裝置，該裝置 為便攜一體式結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)部設(shè)有加熱控溫設(shè)備的箱體1，在箱體1頂部開設(shè)腔體2,腔體2 內(nèi)設(shè)有加熱腔3和檢測腔4,加熱腔3的深度大于檢測腔4 ;在檢測腔4上方設(shè)有透明的蓋 板。在箱體1頂部設(shè)有手提5,在箱體1的側(cè)面上設(shè)有溫度調(diào)節(jié)觸控顯示屏6,能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí) 測溫度與設(shè)定溫度的雙數(shù)碼顯示。
[0026] 優(yōu)選地，檢測裝置體積不超過20cmX 14cmX 13cm。腔體2內(nèi)的加熱腔3是個(gè)長方 體，體積不超過5_X 10_X 25_。檢測腔4是個(gè)圓柱體或其它截面形狀，直徑不超5_，深 度不超過1〇_，檢測腔體不加熱，為常溫環(huán)境。檢測腔3是由耐腐蝕的聚甲醛構(gòu)成，其頂部 設(shè)有塑料上蓋。
[0027] 加熱腔3由導(dǎo)熱性能良好耐腐蝕的金屬材料構(gòu)成，如鋁合金等。其底面由電加熱 膜加熱，外部有隔熱材料保溫，以減小腔體內(nèi)的溫度波動(dòng)。加熱腔3的內(nèi)控溫范圍為環(huán)溫 +5°C~100°C，控溫精度可達(dá)最高±0. 1°C。
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