本發明涉及一種基因檢測方法及基因檢測試劑盒和基因檢測設備，屬于醫學檢測技術領域。

背景技術：

基因檢測是通過血液、其他體液或細胞對dna進行檢測的技術，是取被檢測者脫落的口腔黏膜細胞或其他組織細胞，擴增其基因信息后，通過特定設備對被檢測者細胞中的dna分子信息作檢測，預知身體患疾病的風險，分析它所含有的各種基因情況，從而使人們能了解自己的基因信息，從而通過改善自己的生活環境和生活習慣，避免或延緩疾病的發生。

基因檢測可以診斷疾病，也可以用于疾病風險的預測。疾病診斷是用基因檢測技術檢測引起遺傳性疾病的突變基因。目前應用最廣泛的基因檢測是新生兒遺傳性疾病的檢測、遺傳疾病的診斷和某些常見病的輔助診斷。目前有1000多種遺傳性疾病可以通過基因檢測技術做出診斷。

由于基因檢測時通常使用的樣本為生物組織細胞，因此檢測基因時需要對細胞進行裂解、清洗、擴增等步驟后，再利用光學檢測的方式去檢測基因。由于各個步驟中涉及不同的處理，通常樣品需要經過多個設備分別進行不同步驟的處理，檢測較為麻煩，而且在進行不同步驟時，有時還需要轉移樣品至不同的載體，這一過程容易引入污染，影響檢測精度。

技術實現要素：

本發明的目的在于，提供一種基因檢測方法及基因檢測試劑盒和基因檢測設備。它可以簡化基因檢測的工序，使其可以在一個設備中完成所有步驟，不僅可以脫離基因檢測對于大量設備的依賴，提升檢測效率，而且可以避免在檢測過程中引入污染，提升檢測精度。

本發明的技術方案：一種基因檢測方法，其特點是：通過在一個試劑盒上設置多個分離腔體，相鄰分離腔體之間使用柱塞阻斷，分離腔體內分別放置有裂解液、清洗液和反應液；檢測樣本時，推動各個柱塞，使柱塞的柱塞孔對準分離腔體，進而導通各個分離腔體，然后利用電磁控制方式，控制試劑盒內的磁珠帶動待測樣本依次經過各個分離腔體，并依次進行裂解、清洗和反應，最后從外部對反應液中的基因進行光學檢測。

上述的基因檢測方法中，所述反應為pcr或等溫擴增反應，且反應所需的酶設置在柱塞的柱塞孔內，在柱塞的柱塞孔對準分離腔體時，因自身重力自動落入反應液中。

前述的基因檢測方法中，所述光學檢測的探測部位位于盛放反應液的分離腔體底部，且盛放反應液的分離腔體底部設有向試劑盒外部方向凹進，檢測時，使試劑盒處于傾斜狀態，盛放反應液的分離腔體的凹進部位朝下，反應液中的磁珠將自動隱藏在凹進部位內，避免對光學檢測產生干擾。

實現前述方法的基因檢測試劑盒，其特點是：包括頂部帶翻蓋的盒體，盒體內從上至下分別設有通過柱塞隔開的裂解區和清洗區，清洗區下方設有反應區，清洗區的數量為1個或多個，所述柱塞水平設置，柱塞上設有豎直方向的柱塞孔；所述裂解區設有裂解液，裂解液內設有鐵磁性混勻球和可穿過柱塞孔的磁珠；所述清洗區設有清洗液；所述反應區設有反應液。

前述的基因檢測試劑盒中，所述清洗區和反應區之間的柱塞的柱塞孔內設有包裹有酶組分的鋼管。

前述的基因檢測試劑盒中，所述柱塞一端設有彈簧，另一端與伸出盒體外的頂桿；所述頂桿外端的下側設有斜坡。

前述的基因檢測試劑盒中，所述反應區位于盒體內，反應區底部設有向盒體外部方向凹進的隱藏區。

前述的基因檢測試劑盒中，所述柱塞孔帶3～5°的錐度，中心直徑為3～5mm，這樣的設置既有利于磁珠通過，又可利用毛細作用阻斷各個區間的液體自由穿過。

所述裂解區底端為上寬下窄的收口，每個收口邊與豎直方向夾25°～35°角，以便于充分裂解及磁珠順利匯合到柱塞孔內。

前述的基因檢測試劑盒中，所述清洗區還可以設置在盒體外，且清洗區為薄壁透明錐管。

實現前述方法的基因檢測設備，其特點是：包括試劑盒容納槽，試劑盒容納槽其中一側設有由多個電磁線圈組成的電磁線圈陣列，另一側設有多個緊貼試劑盒容納槽的加熱鋁塊，加熱鋁塊上還分別設有制冷片；所述試劑盒容納槽的槽底設有頂端正對槽底的檢測光纖，檢測光纖與光學檢測模塊相連。

前述的基因檢測設備中，所述試劑盒容納槽內設有沿槽深方向的擋條，在試劑盒插入試劑盒容納槽的過程中，擋條依次推動試劑盒的各個柱塞移動，使試劑盒的各個分離腔體連通。

前述的基因檢測設備中，所述劑盒容納槽呈傾斜設置，傾斜角度為與豎直方向夾30°～60°角。

前述的基因檢測設備中，所述電磁線圈陣列包括混勻陣列和拖動陣列；所述混勻陣列包括多個靠近容納槽槽口位置、呈環形分部的電磁線圈；所述拖動陣列包括多個從混勻陣列直線排列至容納槽槽底的電磁線圈。

前述的基因檢測設備中，所述拖動陣列的電磁線圈分為左右兩排，其中一排的任意一個電磁線圈正對另一排的兩個相鄰電磁線圈之間。

前述的基因檢測設備中，所述電磁線圈陣列上設有散熱鋁塊，制冷片上設有散熱片。

與現有技術相比，本發明利用柱塞在同一個試劑盒內分隔出多個區間(腔體)，各個區間可分別放置裂解液、清洗液和反應液，使得基因檢測的多個步驟可在同一個試劑盒內(配合使用一臺設備)進行，不容易產生二次污染，而且工作效率大大提高，檢測精度也大大提高，而且更可以解決基因檢測需要很多配套設備的問題。本發明由于使用了柱塞進行分隔，它可以通過簡單的機械動作即可導通各個區間，無需其它處理(若采用石蠟等物質進行隔離，導通及裝配時需加熱，加熱會影響到試劑盒內的試劑及樣品，進行影響檢測精度)，操作上來說更為方便，而且柱塞的裝配更為簡單、便于各個區間內試劑的裝配。

附圖說明

圖1是本發明試劑盒的結構示意圖；

圖2是圖1的側向示意圖；

圖3是圖2的a部放大圖；

圖4是本發明的檢測設備結構示意圖；

圖5是試劑盒容納槽的內部結構示意圖；

圖6是單排的電磁線圈陣列結構示意圖；

圖7是雙排的電磁線圈陣列結構示意圖。

圖8是清洗區使用薄壁透明錐管形式的試劑盒結構示意圖。

附圖中的標記為：1-翻蓋，2-盒體，3-柱塞，301-柱塞孔，4-裂解區，5-清洗區，6-反應區，7-彈簧，8-頂桿，9-試劑盒容納槽，10-電磁線圈陣列，11-制冷片，12-檢測光纖，13-擋條，14-散熱鋁塊，15-散熱片，16-加熱鋁塊，101-混勻陣列，102-拖動陣列，601-隱藏區。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明，但并不作為對本發明限制的依據。

實施例。一種基因檢測方法：通過在一個試劑盒內設置多個分離腔體，相鄰分離腔體之間使用柱塞阻斷，分離腔體內分別放置有裂解液、清洗液和反應液；檢測樣本時，推動各個柱塞，使柱塞的柱塞孔對準分離腔體，進而導通各個分離腔體，然后利用電磁控制方式，控制試劑盒內的磁珠帶動待測樣本依次經過各個分離腔體，并依次進行裂解、清洗和反應，最后從外部對反應液中的基因進行光學檢測。所述反應為pcr或等溫擴增反應，且反應所需的酶設置在柱塞的柱塞孔內，在柱塞的柱塞孔對準分離腔體時，因自身重力自動落入反應液中。所述光學檢測的探測部位位于盛放反應液的分離腔體底部，且盛放反應液的分離腔體底部設有向試劑盒外部方向凹進，檢測時，使試劑盒處于傾斜狀態，盛放反應液的分離腔體的凹進部位朝下，反應液中的磁珠將自動隱藏在凹進部位內，避免對光學檢測產生干擾。

實現前述方法的基因檢測試劑盒，如圖1至3所示：包括頂部帶翻蓋1的盒體2，盒體2內從上至下分別設有通過柱塞3隔開的裂解區4、清洗區5和反應區6，所述柱塞3水平設置，柱塞3上設有豎直方向的柱塞孔301；所述裂解區4設有裂解液，裂解液內設有鐵磁性混勻球和可穿過柱塞孔301的磁珠；所述清洗區5設有清洗液；所述反應區6設有反應液。所述清洗區5和反應區6之間的柱塞3的柱塞孔301內設有包裹有酶組分的鋼管。所述柱塞3一端設有彈簧7，另一端與伸出盒體2外的頂桿8；所述頂桿8外端的下側設有斜坡。所述反應區6底部設有向盒體2外部方向凹進的隱藏區601。所述柱塞孔301的錐度為3～5°(優選4°)，中心直徑為3～5mm(優選4mm)，所述裂解區4底端為上寬下窄的收口，每個收口邊與豎直方向夾角25°～35°(優選30°)。

另外，清洗區5還可以使用薄壁透明錐管的形式設置在盒體2外(如圖8所示)，以便于最后的光學檢測。檢測時只需使用光探頭對準薄壁透明錐管底部或側壁，使用電磁線圈將磁珠吸引至別處即可。

實現前述方法的基因檢測設備，如圖4所示：包括試劑盒容納槽9，試劑盒容納槽9其中一側設有由多個電磁線圈組成的電磁線圈陣列10，另一側設有多個緊貼試劑盒容納槽9的加熱鋁塊16，加熱鋁塊16上還分別設有制冷片11；所述試劑盒容納槽9的槽底設有頂端正對槽底的檢測光纖12，檢測光纖12與光學檢測模塊相連。

所述試劑盒容納槽9內設有沿槽深方向的擋條13，在試劑盒插入試劑盒容納槽9的過程中，擋條13依次推動試劑盒的各個柱塞移動，使試劑盒的各個分離腔體連通，試劑盒容納槽9內結構如圖5所示。

所述劑盒容納槽9呈傾斜設置，傾斜角度為與豎直方向夾30°～60°角(優選50°)；

所述電磁線圈陣列10包括混勻陣列101和拖動陣列102；所述混勻陣列101包括多個靠近容納槽9槽口位置、呈環形分部的電磁線圈；所述拖動陣列102包括多個從混勻陣列101直線排列至容納槽9槽底的電磁線圈。拖動陣列102可以為單排陣列，如圖6所示。也可為雙排，如圖7所示，所述拖動陣列102的電磁線圈分為左右兩排，其中一排的任意一個電磁線圈正對另一排的兩個相鄰電磁線圈之間。所述電磁線圈陣列10上設有散熱鋁塊14，制冷片11上設有散熱片15。

所述混勻陣列101中的各個電磁線圈1沿順時針或逆時針方向依次完成通斷過程，且多次循環?；蛩龌靹蜿嚵?01中的各個電磁線圈1按照“8”字形依次完成通斷過程，且多次循環，混勻效果更佳，試驗表明其在用于樣本裂解時的裂解效率更高。

當拖動陣列102為單排陣列時，所述拖動陣列102中的各個電磁線圈1在混勻陣列101完成工作后，可以按照單個通斷方式運行，如a啟動；然后a停止，b啟動；然后b停止，c啟動；然后c停止，以此類推。

也可以按2個位一組控制的方式，如ab同時啟動，然后ab停止，bc啟動；以此類推。亦可以a啟動一段時間后b啟動，ab同時接通一段時間后a停止；b單獨接通，一段時間后c啟動，bc同時接通一段時間，b關斷，以此類推，實驗證明這種方式在拖動納米磁珠時更為順暢，拖動磁珠的成功率超過95％。

當拖動陣列102為雙排陣列時，所述述拖動陣列102中的各個電磁線圈1在混勻陣列101完成工作后，可以按2個位一組控制的方式，如ab同時啟動，然后ab停止，bc啟動；以此類推。

也可以按3個位一組控制的方式，如abc同時啟動；然后abc停止，bcd啟動；接著bcd停止，cde啟動，以此類推。

混勻陣列中，電磁線圈的磁芯由3片0.65mm*4mm*60mm的硅鋼片緊密排列而成，磁芯外面饒有6層線徑為0.25mm的漆包線(約1200扎線圈)；所述拖動陣列磁芯由3片0.65mm*6mm*60mm的硅鋼片緊密排列而成；磁芯外面饒有6層線徑為0.25mm的漆包線(約1200扎線圈)。通15v電用高斯計測量其磁場強度混勻陣列101約2000gs，拖動陣列102約2200gs。電磁線圈距離磁珠1.3mm時的拖動效果最好，也不會出現電磁線圈過熱情況?；靹蜿嚵?01中的電磁線圈通斷間隔可調，控制在15ms至500ms?；靹蜿嚵?01中的電磁線圈通斷間隔控制在35ms至65ms，混勻效果最佳。

本發明的試劑盒和檢測設備的具體使用方法：

①將樣品放入盒體2，蓋上盒蓋1，然后將盒體2插入基因檢測設備的試劑盒容納槽9，在插入過程中，各個柱塞3的頂桿8依次被擋條13推動，使得各個柱塞3克服彈簧7的彈力發生移動，致使柱塞孔301對準分離腔體，導通裂解區4、清洗區5和反應區6，；

②啟動電磁線圈陣列10的混勻陣列101，使混勻陣列101的電磁線圈按環狀依次啟停，鐵磁性混勻球在磁力驅動下劇烈攪動裂解液和樣品，同時啟動靠近裂解區的制冷片11，控制裂解溫度；

③啟動電磁線圈陣列10的拖動陣列102，使拖動陣列102的電磁線圈從上至下依次啟停，磁珠攜帶被裂解的樣品經過清洗液的清洗后，最終進入反應液，同時柱塞內攜帶酶組份的鋼管也帶入反應液，啟動靠近反應區的制冷片11，控制反應溫度；

④關閉電磁線圈陣列10，磁珠因自重落入隱藏區601；

⑤檢測光纖12從盒體底部檢測光信號；

⑥光學檢測模塊根據光信號分析出樣品基因。