一種新型便攜式等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種新型便攜式等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置，屬于食品安全快速檢測 設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 核酸擴(kuò)增是生命科學(xué)領(lǐng)域最具價(jià)值的工具之一，在公共衛(wèi)生，生物學(xué)，臨床醫(yī)學(xué)等 有關(guān)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，尤其是在食品安全快速檢測領(lǐng)域有獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值。PCR技術(shù)和實(shí) 時(shí)定量PCR技術(shù)在過去幾十年里被大量用于食品安全快速檢測，靈敏度高和特異性較傳統(tǒng) 方法有較大提高，但是，PCR方法必須有精密的溫度循環(huán)裝置，運(yùn)些裝置價(jià)格昂貴且僅限于 實(shí)驗(yàn)室操作，另外對(duì)操作人員要求較高，從而使其無法滿足實(shí)地檢測的需要。因此，亟需開 發(fā)建立靈敏、快速的檢測技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效檢測。
[0003] 等溫核酸擴(kuò)增技術(shù)是今年來新興的一種體外恒溫核酸擴(kuò)增方法。利用鏈置換DNA 聚合酶在等溫條件短時(shí)間內(nèi)即可完成核酸擴(kuò)增反應(yīng)。由于不需要模板的熱變性、長時(shí)間 溫度循環(huán)、繁瑣的凝膠電泳、紫外成像觀察等過程，克服了普通聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)（PCR)在 儀器設(shè)備和操作繁瑣的限制和缺點(diǎn)，在恒溫的情況下即可完成核酸擴(kuò)增，因而具有快速、特 異、簡便、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，成為繼PCR之后的又一快速檢測技術(shù)手段。
[0004] 目前，等溫核酸擴(kuò)增技術(shù)目前已廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)各個(gè)領(lǐng)域，但是恒溫裝置 往往缺乏便攜性，運(yùn)在一定程度上限制了該技術(shù)在食品安全實(shí)地快速檢測的應(yīng)用。專利 94212802. 8公布了一種依賴四個(gè)水浴池進(jìn)行PCR，實(shí)現(xiàn)基因體外擴(kuò)增的自動(dòng)循環(huán)裝置，但 操作繁瑣，依賴水浴不具有便攜性，且價(jià)格比較昂貴。專利200910096030. 6提供了一種環(huán) 介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增快速檢測試劑盒，但此裝置也依賴于恒溫水浴提供PCR所需熱量，缺乏便攜 性。專利201220378379. 6公布了一種環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增反應(yīng)管，但該反應(yīng)管只提供了PCR反 應(yīng)環(huán)境，未設(shè)及提供PCR所需熱量的裝置。 【實(shí)用新型內(nèi)容】 陽0化]本實(shí)用新型提供了一種新型便攜式等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置，屬于食品安全快速檢 測設(shè)備領(lǐng)域。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置價(jià) 格昂貴、操作復(fù)雜、無法適用于現(xiàn)場快速檢測的問題。
[0006] 本實(shí)用新型的組成：包括由盒體、熱帖和樣品槽Ξ部分。所述盒體的外觀為直徑 15-20cm的正方體，作為優(yōu)選，材料為聚氨醋發(fā)泡材料，其具有耐磨、耐溫、密封、加工性能 好和可降解等優(yōu)點(diǎn)，高效環(huán)保，同時(shí)可W防止實(shí)驗(yàn)過程中的污染和熱量損失，盒體頂部有盒 蓋，盒體四周有通風(fēng)孔。所述盒蓋上固定有溫度計(jì)數(shù)顯屏和天窗，其中溫度計(jì)數(shù)顯屏內(nèi)置 溫度傳感器，可實(shí)時(shí)采集溫度信號(hào)，在顯屏上顯示裝置內(nèi)的溫度；所述天窗的外觀為直徑 2-4cm的正方形，可通過推拉調(diào)節(jié)天窗的通風(fēng)面積來人為控制裝置內(nèi)的溫度。所述通風(fēng)孔的 外觀為直徑為l-3mm的圓孔，盒體每側(cè)10-20個(gè)均勻分布在四周，為裝置提供必要的氧氣。 所述熱帖的外觀為7X9cm的矩形，內(nèi)含可與空氣空氧氣作用發(fā)生放熱反應(yīng)的聚合物，包括 但不局限于鐵、活性炭、無機(jī)鹽等物質(zhì)，可w貼附于盒體側(cè)壁上，持續(xù)十二個(gè)小時(shí)穩(wěn)定釋放 熱量。所述樣品槽的外觀為Ξ層均勻分布插孔的侶合金管架，每層截面為l〇-15cm的正方 形，可W保證整個(gè)核酸擴(kuò)增環(huán)境溫度的均一。樣品槽的每層設(shè)有4個(gè)直徑4mm的小孔和9 個(gè)直徑7mm的大孔，用于沿豎直方向放置不同規(guī)格的反應(yīng)管。
[0007] 本實(shí)用新型的操作步驟：在進(jìn)行等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)時(shí)，首先將四片熱帖貼附于盒 體的四個(gè)內(nèi)側(cè)面并打開溫度計(jì)數(shù)字顯示屏，盒體四周的通風(fēng)孔有助于空氣流動(dòng)，提供熱帖 加熱反應(yīng)所需的氧氣。當(dāng)溫度計(jì)數(shù)字顯示屏顯示的溫度達(dá)到等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)所需的溫度 之后，將實(shí)驗(yàn)樣本放入等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)管中，置于樣品槽中。開始進(jìn)行反應(yīng)。當(dāng)溫度計(jì)數(shù) 字顯示屏顯示的溫度高于等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)所需的溫度時(shí)，可通過推拉調(diào)節(jié)天窗的通風(fēng)面 積來人為控制裝置內(nèi)的溫度，直到降低至等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)所需的溫度，運(yùn)樣更有利于等 溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)的進(jìn)行。反應(yīng)進(jìn)行到所需時(shí)間后將樣品從樣品槽中取出即可。
[0008] 本實(shí)用新型的適用范圍：常見的等溫?cái)U(kuò)增包括環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)、鏈置換等溫 擴(kuò)增技術(shù)、切刻內(nèi)切酶介導(dǎo)等溫核酸擴(kuò)增技術(shù)、滾環(huán)擴(kuò)增技術(shù)、依賴核酸序列的擴(kuò)增技術(shù)、 依賴解旋酶恒溫?cái)U(kuò)增技術(shù)、重組酶聚合酶擴(kuò)增技術(shù)、依賴核酸序列的擴(kuò)增技術(shù)、嵌合引物介 導(dǎo)核酸等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)等，反應(yīng)溫度在37-65Γ之內(nèi)，反應(yīng)持續(xù)時(shí)間在30-60min，本實(shí)用新型 均能滿足W上所有常見的等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)，具體參數(shù)見表1。
[0009] 表1常見等溫?cái)U(kuò)增溫度表
[0010]
[0012] 本實(shí)用新型的特點(diǎn)：不僅結(jié)構(gòu)和操作都很簡單，其優(yōu)越性更體現(xiàn)在不依賴于水浴， 對(duì)使用者來說非常便攜且不需專口訓(xùn)練就能掌握；同時(shí)價(jià)格便宜，生產(chǎn)成本低，為一次性使 用裝置且無需檢修維護(hù)，非常適宜于現(xiàn)場實(shí)時(shí)快速檢測和監(jiān)測。
[0013] 為了對(duì)本實(shí)用新型的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉較佳實(shí)施例，并配 合附圖作詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本實(shí)用新型的立體圖。 陽〇1引符號(hào)說明：
[0016] 盒體--（1)
[0017] 熱帖--似 [00化]樣品槽一（3)
[0019]盒蓋一（4)
[0020] 通風(fēng)孔--巧）
[0021] 溫度計(jì)數(shù)字顯示屏一一化） 陽02引天窗一一(7)
[0023] 插孔--做
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型裝置作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[00巧]該新型便攜式等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置，由盒體（1)、熱帖（2)和樣品槽（3)Ξ部分 組成。盒體頂部有盒蓋（4)，盒蓋上固定有溫度計(jì)數(shù)顯屏（6)和天窗（7)，盒體四周有通風(fēng) 孔巧）。在盒體內(nèi)部，熱貼貼附于側(cè)壁上。樣品槽為Ξ層均勻分布插孔（8)的侶合金管架樣 品槽，沿豎直方向放置不同規(guī)格的反應(yīng)管。
[00%] 本實(shí)用新型可W在盒體（1)的側(cè)面貼附多個(gè)熱帖（2)，在進(jìn)行等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng) 時(shí)，首先將四片熱帖（2)貼附于盒體（1)的四個(gè)內(nèi)側(cè)面，盒體四周的通風(fēng)孔（5)有助于空氣 流動(dòng)，提供熱帖加熱反應(yīng)所需的氧氣。本新型便攜式等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置盒體四周的40 個(gè)通風(fēng)孔（5)和盒體內(nèi)側(cè)貼附的四個(gè)熱帖（2)可W提供65°C及65°CW上的反應(yīng)溫度，并維 持5個(gè)小時(shí)W上。當(dāng)溫度計(jì)數(shù)字顯示屏（6)顯示的溫度達(dá)到等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)所需的溫度 之后，將實(shí)驗(yàn)樣本放入等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)管中，置于樣品槽（3)中。開始進(jìn)行反應(yīng)。當(dāng)溫度 計(jì)數(shù)字顯示屏顯示的溫度高于等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)所需的溫度時(shí)，可通過推拉調(diào)節(jié)天窗（7) 的通風(fēng)面積來人為控制裝置內(nèi)的溫度，直到降低至等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)所需的溫度。運(yùn)樣更 有利于等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)的進(jìn)行。
[0027]在本實(shí)施例中，樣品槽（3)有Ξ層，每層上具有12個(gè)圓形插孔做，運(yùn)樣樣品槽就 能夠同時(shí)放置36個(gè)等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)管進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng)，也就是說采用本實(shí)用新型能夠同 時(shí)對(duì)36個(gè)基因樣本進(jìn)行檢測，有利于提高檢測效率。
[0028] 本實(shí)用新型的圓形插孔（8)可W設(shè)計(jì)成不同的直徑，可W滿足不同型號(hào)的等溫核 酸擴(kuò)增反應(yīng)管和等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)的需要。
[0029] 作為優(yōu)選，樣品槽（3)采用侶合金材質(zhì)，由于侶合金材質(zhì)具有良好的導(dǎo)熱性，在進(jìn) 行等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)時(shí)，盒體內(nèi)側(cè)熱帖產(chǎn)生的熱量更容易通過樣品槽傳遞到等溫核酸擴(kuò)增 反應(yīng)管，避免了熱量不必要的損失。
[0030] 最后需要說明的是，W上實(shí)施例僅用W說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制技術(shù) 方案，盡管申請人參照最佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 應(yīng)當(dāng)理解，那些對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的 宗旨和范圍，均應(yīng)涵蓋在本使用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型便攜式等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置，由盒體（1)、熱帖（2)和樣品槽（3)三部分 組成：盒體外觀為直徑15-20cm的正方體，材質(zhì)為聚氨酯發(fā)泡材料；熱帖外觀為7X9cm的 矩形，內(nèi)含可與空氣空氧氣作用發(fā)生放熱反應(yīng)的聚合物；樣品槽為鋁合金管架，可以保證整 個(gè)核酸擴(kuò)增環(huán)境溫度的均一。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型便攜式等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置，其特征在于：所述 的盒體（1)頂部有盒蓋（4)，盒體四周有通風(fēng)孔（5)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型便攜式等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置，其特征在于：所 述的盒蓋（4)固定有溫度計(jì)數(shù)字顯示屏（6)和天窗（7);所述的通風(fēng)孔（5)外觀為直徑為 l-3mm的圓孔，盒體每側(cè)10-20個(gè)均勻分布在四周，為裝置提供必要的氧氣。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型便攜式等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置，其特征在于：所述 的溫度計(jì)數(shù)字顯示屏（6)內(nèi)置溫度傳感器，可實(shí)時(shí)采集溫度信號(hào)，在顯屏上顯示裝置內(nèi)的 溫度；所述的天窗（7)外觀為直徑2-4cm的正方形，可通過推拉調(diào)節(jié)天窗的通風(fēng)面積來人為 控制裝置內(nèi)的溫度。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型便攜式等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置，其特征在于：所述 的熱帖（2)可以貼附于盒體側(cè)壁上，持續(xù)十二個(gè)小時(shí)穩(wěn)定釋放熱量。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型便攜式等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置，其特征在于：所述 的樣品槽（3)為三層均勻分布插孔（8)的鋁合金管架，每層設(shè)有4個(gè)直徑4_的小孔和9 個(gè)直徑7_的大孔，用于沿豎直方向放置不同規(guī)格的反應(yīng)管。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種新型便攜式等溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置，屬于食品安全快速檢測設(shè)備領(lǐng)域。為解決現(xiàn)有核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置價(jià)格昂貴、操作復(fù)雜、無法適用于現(xiàn)場快速檢測的問題，本實(shí)用新型僅由包括由盒體、熱帖和樣品槽三部分組成，結(jié)構(gòu)和操作都很簡單；不依賴于水浴，對(duì)于使用者來說非常便攜且不需專門訓(xùn)練就能掌握；同時(shí)價(jià)格便宜，生產(chǎn)成本低，為一次性使用裝置且無需檢修維護(hù)，非常適宜于現(xiàn)場實(shí)時(shí)快速檢測和監(jiān)測。
【IPC分類】C12M1/38, C12M1/00, C12M1/34
【公開號(hào)】CN205035380
【申請?zhí)枴緾N201520371595
【發(fā)明人】許文濤, 黃昆侖, 程楠, 翟百強(qiáng), 徐瑗聰
【申請人】北京福德安科技有限公司, 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年6月2日