本發(fā)明是關(guān)于自動(dòng)化進(jìn)行核酸提取與擴(kuò)增的微流控晶片裝置；另本發(fā)明涉及核酸提取方法、核酸擴(kuò)增方法以及微流控技術(shù)等。

背景技術(shù)：

1、隨著診斷技術(shù)的快速發(fā)展，疾病認(rèn)知的提升以及疾病治療方法的改變，驅(qū)動(dòng)著體外診斷行業(yè)近年來(lái)的迅速發(fā)展。從早期血球分析儀的出現(xiàn)、到生化檢測(cè)儀的逐漸普及、再到化學(xué)發(fā)光儀的應(yīng)用、最終到近五到十年間出現(xiàn)的基因檢測(cè)，檢測(cè)手段經(jīng)歷了從細(xì)胞形態(tài)學(xué)診斷、生化診斷、免疫診斷到分子診斷的發(fā)展過(guò)程。

2、檢測(cè)手段靈敏度日益提升，特異性快速增強(qiáng)，應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)大，操作門(mén)檻逐步降低，商業(yè)價(jià)值日趨重要。分子診斷是實(shí)驗(yàn)室醫(yī)學(xué)或臨床病理學(xué)的一個(gè)分支，這種技術(shù)利用分子生物學(xué)來(lái)診斷疾病、預(yù)測(cè)疾病過(guò)程、選擇治療方法并監(jiān)測(cè)治療的有效性。其中，如qpcr?和qrt-pcr?等技術(shù)是廣泛使用的分子生物學(xué)技術(shù)，可擴(kuò)增和檢測(cè)?dna?和?rna?序列，以用于隨后的實(shí)驗(yàn)用途，并且由于操作簡(jiǎn)單且具有成本效益，在市場(chǎng)上仍居主導(dǎo)地位。

3、較之傳統(tǒng)的生物化學(xué)檢測(cè)或免疫蛋白檢測(cè)，以pcr技術(shù)為基礎(chǔ)的分子檢測(cè)方法在使用成本，操作複雜性以及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面都有較高要求。由于pcr反應(yīng)本身對(duì)于待測(cè)樣本的純度要求高，核酸提取制備過(guò)程繁瑣耗時(shí)等特點(diǎn)，完成pcr反應(yīng)通常需要用到一系列昂貴儀器和複雜的實(shí)驗(yàn)室人工作業(yè)。

4、以當(dāng)前的核酸提取方法以及相應(yīng)的擴(kuò)增方法為例，存在著操作步驟繁瑣、需要多次人工處理的問(wèn)題。這種繁複的操作流程容易導(dǎo)致人為因素的引入，同時(shí)也增加了操作過(guò)程中可能出現(xiàn)的誤差。例如，在多個(gè)手動(dòng)步驟中可能會(huì)因?yàn)椴簧魈砑恿隋e(cuò)誤的試劑或樣本處理不當(dāng)而導(dǎo)致資料的不準(zhǔn)確性。而且，這些多步驟的操作也限制了提取與擴(kuò)增的速度與效率，影響了工作效果。

5、并且，在核酸提取與擴(kuò)增的過(guò)程中，樣本可能污染實(shí)驗(yàn)環(huán)境是一個(gè)重要的問(wèn)題。這種污染可能來(lái)自外界的dna或rna，影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性與可靠性。這樣的污染問(wèn)題在核酸擴(kuò)增過(guò)程中尤為突出，因?yàn)榧词刮⒘康奈廴疽部赡芤鸾Y(jié)果的明顯偏差。

6、此外，現(xiàn)有核酸提取方法中的一個(gè)主要問(wèn)題是所需的自動(dòng)化儀器成本較高?，F(xiàn)有的自動(dòng)化儀器通常需要投入大量資金，包括設(shè)備本身的成本以及運(yùn)維所需的費(fèi)用。這使得很多中小型實(shí)驗(yàn)室或研究機(jī)構(gòu)難以負(fù)擔(dān)這種高昂的自動(dòng)化儀器成本，限制了他們使用這些高效的方法進(jìn)行核酸提取與擴(kuò)增的能力。

7、同時(shí)，少有能同時(shí)核酸提取到核酸擴(kuò)增全流程集成的產(chǎn)品?，F(xiàn)有方法往往將核酸提取與擴(kuò)增視為獨(dú)立的步驟，而缺乏能夠?qū)⑦@兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行高效集成的解決方案。這導(dǎo)致了在實(shí)際操作中需要多次操作、轉(zhuǎn)移樣本，增加了可能的誤差以及耗費(fèi)了寶貴的時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決先前技術(shù)中所提及的課題，本發(fā)明提供了解決現(xiàn)有核酸提取方法與擴(kuò)增方法問(wèn)題的方法。這些創(chuàng)新措施將有望簡(jiǎn)化操作流程，降低設(shè)備成本，同時(shí)減少樣本污染，從而提高核酸提取與擴(kuò)增的效率和準(zhǔn)確性。這對(duì)于廣大的生物學(xué)研究者和臨床實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō)，將會(huì)是一個(gè)重要的技術(shù)進(jìn)步，有助于加速相關(guān)研究和應(yīng)用的進(jìn)程。

2、具體而言，本發(fā)明所述的離心微流控平臺(tái)主要包括一碟體與至少一微流控結(jié)構(gòu)。其中每個(gè)該微流控結(jié)構(gòu)包括一樣本儲(chǔ)存槽、一第一反應(yīng)槽、一非極性溶液儲(chǔ)存槽、一非極性溶液容置槽、一洗脫槽、一極性溶液儲(chǔ)存槽以及一后端反應(yīng)模組。

3、其中，該第一反應(yīng)槽與該樣本儲(chǔ)存槽連接，該非極性溶液儲(chǔ)存槽與該第一反應(yīng)槽連接。該非極性溶液容置槽以一端橋接該第一反應(yīng)槽，并且該洗脫槽橋接該非極性溶液容置槽的另一端。進(jìn)一步地，該極性溶液儲(chǔ)存槽與該洗脫槽連接，而該后端反應(yīng)模組與該洗脫槽連接。

4、基于該離心微流控平臺(tái)，本發(fā)明更進(jìn)一步地提供了一種離心微流控平臺(tái)的核酸提取與擴(kuò)增方法。該離心微流控平臺(tái)的核酸提取與擴(kuò)增方法于步驟(a)先提供前述的離心微流控平臺(tái)。接著，步驟(b)會(huì)離心使該樣本儲(chǔ)存槽、該非極性溶液儲(chǔ)存槽以及該極性溶液儲(chǔ)存槽中的一樣本以及一非極性溶液流入該第一反應(yīng)槽，以及一極性洗脫液流入該洗脫槽。

5、進(jìn)一步地，在步驟(c)中，持續(xù)離心使該樣本、該非極性溶液以及該極性洗脫液依照密度分層，并且該非極性溶液僅留滯于該非極性溶液容置槽中。接著步驟(d)會(huì)停止離心，并在該第一反應(yīng)槽注入多個(gè)磁珠，使該多個(gè)磁珠通過(guò)外加磁場(chǎng)的方式捕捉該樣本中的目標(biāo)核酸。

6、于步驟(e)之中，將攜帶有雜質(zhì)和該目標(biāo)核酸的該多個(gè)磁珠通過(guò)外加磁場(chǎng)的方式通過(guò)留滯有該非極性溶液的該非極性溶液容置槽，以濾除該雜質(zhì)后抵達(dá)該洗脫槽。再者步驟(f)會(huì)以離心的方式使該多個(gè)磁珠在該極性洗脫液的作用下，分離出該目標(biāo)核酸。

7、最后，步驟(g)會(huì)突然改變離心方向，使帶有該目標(biāo)核酸的該極性洗脫液流入該后端反應(yīng)模組中以進(jìn)行核酸擴(kuò)增反應(yīng)。

8、以上對(duì)本發(fā)明的簡(jiǎn)述，目的在于對(duì)本發(fā)明之?dāng)?shù)種面向和技術(shù)特徵作一基本說(shuō)明。發(fā)明簡(jiǎn)述并非對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)表述，因此其目的不在特別列舉本發(fā)明的關(guān)鍵性或重要元件，也不是用來(lái)界定本發(fā)明的范圍，僅為以簡(jiǎn)明的方式呈現(xiàn)本發(fā)明的數(shù)種概念而已。

技術(shù)特征：

1.一種離心微流控平臺(tái)，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心微流控平臺(tái)，其特征在于，該樣本儲(chǔ)存槽更與一樣本注入孔連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心微流控平臺(tái)，其特征在于，該第一反應(yīng)槽更與一第一反應(yīng)槽通氣孔連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心微流控平臺(tái)，其特征在于，該樣本儲(chǔ)存槽與該第一反應(yīng)槽通過(guò)一第一連結(jié)流道連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心微流控平臺(tái)，其特征在于，該非極性溶液儲(chǔ)存槽更設(shè)有一非極性溶液注入孔。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心微流控平臺(tái)，其特征在于，該非極性溶液容置槽為u字型結(jié)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的離心微流控平臺(tái)，其特征在于，該洗脫槽為倒u字型結(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心微流控平臺(tái)，其特征在于，該洗脫槽上更設(shè)有一洗脫槽通氣孔。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心微流控平臺(tái)，其特征在于，該極性溶液儲(chǔ)存槽更通過(guò)一第二連結(jié)流道與該洗脫槽連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心微流控平臺(tái)，其特征在于，該極性溶液儲(chǔ)存槽上更設(shè)有一極性洗脫液注入孔。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心微流控平臺(tái)，其特征在于，該洗脫槽不與該非極性溶液容置槽連接的另一端設(shè)置有該后端反應(yīng)模組。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的離心微流控平臺(tái)，其特征在于，

13.一種離心微流控平臺(tái)的核酸提取與擴(kuò)增方法，包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的離心微流控平臺(tái)的核酸提取與擴(kuò)增方法，其特征在于，帶有該目標(biāo)核酸的該極性洗脫液突破該虹吸流道時(shí)受到來(lái)自該氣體壓縮槽的壓力推進(jìn)。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的離心微流控平臺(tái)的核酸提取與擴(kuò)增方法，其特征在于，帶有該目標(biāo)核酸的該極性洗脫液進(jìn)入該分裝流道后，提高離心轉(zhuǎn)速使帶有該目標(biāo)核酸的該極性洗脫液通過(guò)該至少一分裝槽分配后，突破該至少一分裝閥進(jìn)入該至少一第二反應(yīng)槽中，進(jìn)行該核酸擴(kuò)增反應(yīng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了離心微流控平臺(tái)及其核酸提取與擴(kuò)增方法，離心微流控平臺(tái)包括一碟體與至少一微流控結(jié)構(gòu)。其中每個(gè)該微流控結(jié)構(gòu)包括一樣本儲(chǔ)存槽、一第一反應(yīng)槽、一非極性溶液儲(chǔ)存槽、一非極性溶液容置槽、一洗脫槽、一極性溶液儲(chǔ)存槽以及一后端反應(yīng)模組。其中，該第一反應(yīng)槽與該樣本儲(chǔ)存槽連接，該非極性溶液儲(chǔ)存槽與該第一反應(yīng)槽連接。該非極性溶液容置槽以一端橋接該第一反應(yīng)槽，并且該洗脫槽橋接該非極性溶液容置槽的另一端。進(jìn)一步地，該極性溶液儲(chǔ)存槽與該洗脫槽連接，而該后端反應(yīng)模組與該洗脫槽連接。本發(fā)明具有提取品質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：余波,吳和晉,李林,孫家昌,陳健,羅偉,陳林
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江普施康生物科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9