本發明涉及體外診斷領域，尤其是涉及核酸即時檢測裝置以及微流控芯片。

背景技術：

1、核酸檢測廣泛應用于基因組學研究/遺傳病診斷/食品和環境安全檢測等領域，基于聚合酶鏈式反應(polymerase?chain?reaction,pcr)的核酸擴增技術是分子診斷領域的金標準。然而核酸檢測實驗室對實驗環境要求苛刻，包括建立嚴格隔離和正負壓控制的加樣區、核酸提取區、pcr反應區和檢測區等多個實驗室。此外pcr包含多個反應溫度，涉及長時間的循環升降溫過程，且需要在復雜熱循環儀中完成，這些都限制了其在現場即時檢測(point-of-care?testing,poct)中的應用。

2、重組酶聚合酶擴增(recombinase?polymerase?amplification,rpa)等恒溫擴增技術的最新進展在實現高效便攜的基因檢測解決方案方面取得了重大進展。自2006年推出以來，rpa已廣泛應用于病毒、細菌、真菌、寄生蟲和耐藥基因的檢測。rpa在于它能夠在恒定溫度下運行，可簡化溫控模塊，使其成為即時檢測(poct)的理想選擇，無需pcr通常所需的昂貴熱循環儀。

3、隨著微流控技術的快速發展，微流控芯片可實現在幾平方厘米甚至更小的尺度上完成傳統實驗室的樣品制備、分離、純化、檢測等過程，具有體積小、集成度高、分析速度快、消耗試劑少等優點，被廣泛運用于生物醫學、環境監測、分析化學等領域。芯片的多重分析單元可以同時檢測多份樣本，易于滿足較高通量的檢測，可縮小檢測設備的體積，實現設備的便攜性，可用于現場檢測。

4、現有的核酸恒溫擴增裝置采用外置泵，閥來驅動液體，導致檢測裝置體積大，無法小型化，不便于攜帶，無法進行即時檢測。

技術實現思路

1、為了克服現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種通過離心力驅動液體，檢測裝置體積小，利于攜帶，能夠進行即時檢測的核酸即時檢測裝置。

2、為了克服現有技術的不足，本發明的目的之二在于提供一種通過離心力驅動液體，檢測裝置體積小，利于攜帶，能夠進行即時檢測的微流控芯片。

3、本發明的目的之一采用如下技術方案實現：

4、核酸即時檢測裝置，包括微流控芯片、上加熱模塊以及下加熱模塊，所述微流控芯片設有試劑腔、裂解腔、混勻腔以及擴增檢測腔，所述裂解腔和所述混勻腔以及所述擴增檢測腔沿徑向設置，所述核酸即時檢測裝置還包括電氣模塊、旋轉驅動件以及擴增加熱模塊，所述電氣模塊包括第二升降驅動件以及彈簧針，所述第二升降驅動件與所述彈簧針傳動連接驅動所述彈簧針上下移動與所述下加熱模塊連接或分離，以控制所述下加熱模塊工作狀態，所述上加熱模塊與所述下加熱模塊控制所述裂解腔的溫度使所述裂解腔的樣品裂解；所述旋轉驅動件與所述下加熱模塊傳動連接，所述旋轉驅動件驅動所述下加熱模塊轉動使位于所述下加熱模塊上的所述微流控芯片內的所述試劑腔以及所述裂解腔內的液體進入所述混勻腔，并通過所述微流控芯片旋轉使所述混勻腔內的液體進入所述擴增檢測腔，所述擴增加熱模塊控制所述擴增檢測腔的溫度使樣品進行擴增。

5、進一步的，所述上加熱模塊包括第一升降驅動件、固定板、第一電路板以及加熱塊，所述第一升降驅動件與所述固定板傳動連接驅動所述固定板升降，所述第一電路板固定于所述固定板，所述加熱塊固定于所述第一電路板。

6、進一步的，所述上加熱模塊還包括抵壓柱，所述抵壓柱固定于所述固定板，所述微流控芯片還包括第二閥體，所述第二閥體位于所述裂解腔以及所述混勻腔之間，所述第一升降驅動件驅動所述固定板下降時，所述加熱塊為所述裂解腔加熱，所述抵壓柱抵壓所述第二閥體防止所述裂解腔中液體加熱過程中溢出。

7、進一步的，所述微流控芯片包括多個芯片模組，每一所述芯片模組呈扇形，多個所述芯片模組呈圓形設置，多個所述芯片模組均設有所述試劑腔、所述裂解腔、所述混勻腔以及所述擴增檢測腔。

8、進一步的，每一所述芯片模組設有多個擴增檢測腔，多個所述擴增檢測腔位于一弧線上，多個所述芯片模組的擴增檢測腔位于一圓周上。

9、進一步的，所述擴增加熱模塊呈環形，所述下加熱模塊位于所述擴增加熱模塊內并與所述擴增加熱模塊形成間隙。

10、進一步的，所述擴增加熱模塊包括環形輻射件以及加熱件，所述加熱件呈環形，所述加熱件固定于所述環形輻射件底部。

11、進一步的，所述核酸即時檢測裝置還包括光纖探頭，所述擴增加熱模塊設有避位孔，所述光纖探頭通過所述避位孔檢測所述擴增檢測腔內液體。

12、本發明的目的之二采用如下技術方案實現：

13、微流控芯片，所述微流控芯片包括試劑腔、裂解腔、混勻腔以及擴增檢測腔，所述裂解腔和所述混勻腔以及所述擴增檢測腔沿徑向設置，所述微流控芯片轉動，離心力使所述試劑腔以及所述裂解腔內的液體進入所述混勻腔，所述混勻腔內的液體進入所述擴增檢測腔。

14、進一步的，所述微流控芯片包括多個芯片模組，每一所述芯片模組呈扇形，多個所述芯片模組呈圓形設置，多個所述芯片模組均設有所述試劑腔、所述裂解腔、所述混勻腔以及所述擴增檢測腔，每一所述芯片模組設有多個擴增檢測腔，多個所述擴增檢測腔位于一弧線上，多個所述芯片模組的擴增檢測腔位于一圓周上。

15、相比現有技術，本發明核酸即時檢測裝置的微流控芯片的裂解腔和混勻腔以及擴增檢測腔沿徑向設置，核酸即時檢測裝置還包括電氣模塊、旋轉驅動件以及擴增加熱模塊，電氣模塊包括第二升降驅動件以及彈簧針，第二升降驅動件與彈簧針傳動連接驅動彈簧針上下移動與下加熱模塊連接或分離，以控制下加熱模塊工作狀態，上加熱模塊與下加熱模塊控制裂解腔的溫度使裂解腔的樣品裂解；旋轉驅動件與下加熱模塊傳動連接，旋轉驅動件驅動下加熱模塊轉動使位于下加熱模塊上的微流控芯片內的試劑腔以及裂解腔內的液體進入混勻腔，并通過微流控芯片旋轉使混勻腔內的液體進入擴增檢測腔，擴增加熱模塊控制擴增檢測腔的溫度使樣品進行擴增，通過上述設計，采用離心力驅動液體，無需外置泵、閥，縮小檢測裝置的體積，利于小型化，便于攜帶，能夠做即時檢測，并且能夠實現裂解、混勻、擴增以及檢測多個步驟的自動化多重檢測。

技術特征：

1.核酸即時檢測裝置，包括微流控芯片、上加熱模塊以及下加熱模塊，所述微流控芯片設有試劑腔、裂解腔、混勻腔以及擴增檢測腔，其特征在于：所述裂解腔和所述混勻腔以及所述擴增檢測腔沿徑向設置，所述核酸即時檢測裝置還包括電氣模塊、旋轉驅動件以及擴增加熱模塊，所述電氣模塊包括第二升降驅動件以及彈簧針，所述第二升降驅動件與所述彈簧針傳動連接驅動所述彈簧針上下移動與所述下加熱模塊連接或分離，以控制所述下加熱模塊工作狀態，所述上加熱模塊與所述下加熱模塊控制所述裂解腔的溫度使所述裂解腔的樣品裂解；所述旋轉驅動件與所述下加熱模塊傳動連接，所述旋轉驅動件驅動所述下加熱模塊轉動使位于所述下加熱模塊上的所述微流控芯片內的所述試劑腔以及所述裂解腔內的液體進入所述混勻腔，并通過所述微流控芯片旋轉使所述混勻腔內的液體進入所述擴增檢測腔，所述擴增加熱模塊控制所述擴增檢測腔的溫度使樣品進行擴增。

2.根據權利要求1所述的核酸即時檢測裝置，其特征在于：所述上加熱模塊包括第一升降驅動件、固定板、第一電路板以及加熱塊，所述第一升降驅動件與所述固定板傳動連接驅動所述固定板升降，所述第一電路板固定于所述固定板，所述加熱塊固定于所述第一電路板。

3.根據權利要求2所述的核酸即時檢測裝置，其特征在于：所述上加熱模塊還包括抵壓柱，所述抵壓柱固定于所述固定板，所述微流控芯片還包括第二閥體，所述第二閥體位于所述裂解腔以及所述混勻腔之間，所述第一升降驅動件驅動所述固定板下降時，所述加熱塊為所述裂解腔加熱，所述抵壓柱抵壓所述第二閥體防止所述裂解腔中液體加熱過程中溢出。

4.根據權利要求2所述的核酸即時檢測裝置，其特征在于：所述微流控芯片包括多個芯片模組，每一所述芯片模組呈扇形，多個所述芯片模組呈圓形設置，多個所述芯片模組均設有所述試劑腔、所述裂解腔、所述混勻腔以及所述擴增檢測腔。

5.根據權利要求4所述的核酸即時檢測裝置，其特征在于：每一所述芯片模組設有多個擴增檢測腔，多個所述擴增檢測腔位于一弧線上，多個所述芯片模組的擴增檢測腔位于一圓周上。

6.根據權利要求1所述的核酸即時檢測裝置，其特征在于：所述擴增加熱模塊呈環形，所述下加熱模塊位于所述擴增加熱模塊內并與所述擴增加熱模塊形成間隙。

7.根據權利要求6所述的核酸即時檢測裝置，其特征在于：所述擴增加熱模塊包括環形輻射件以及加熱件，所述加熱件呈環形，所述加熱件固定于所述環形輻射件底部。

8.根據權利要求1所述的核酸即時檢測裝置，其特征在于：所述核酸即時檢測裝置還包括光纖探頭，所述擴增加熱模塊設有避位孔，所述光纖探頭通過所述避位孔檢測所述擴增檢測腔內液體的熒光信號。

9.微流控芯片，所述微流控芯片包括試劑腔、裂解腔、混勻腔以及擴增檢測腔，其特征在于：所述裂解腔和所述混勻腔以及所述擴增檢測腔沿徑向設置，所述微流控芯片轉動，離心力使所述試劑腔以及所述裂解腔內的液體進入所述混勻腔，所述混勻腔內的液體進入所述擴增檢測腔。

10.根據權利要求9所述的微流控芯片，其特征在于：所述微流控芯片包括多個芯片模組，每一所述芯片模組呈扇形，多個所述芯片模組呈圓形設置，多個所述芯片模組均設有所述試劑腔、所述裂解腔、所述混勻腔以及所述擴增檢測腔，每一所述芯片模組設有多個擴增檢測腔，多個所述擴增檢測腔位于一弧線上，多個所述芯片模組的擴增檢測腔位于一圓周上。

技術總結
本申請公開了核酸即時檢測裝置以及微流控芯片，屬于核酸檢測領域，微流控芯片的裂解腔和混勻腔以及擴增檢測腔沿徑向設置，電氣模塊的第二升降驅動件與彈簧針傳動連接驅動彈簧針上下移動與下加熱模塊連接或分離，以控制下加熱模塊工作狀態，上加熱模塊與下加熱模塊控制裂解腔的溫度使裂解腔的樣品裂解；旋轉驅動件與下加熱模塊傳動連接，旋轉驅動件驅動下加熱模塊轉動使位于下加熱模塊上的微流控芯片內的試劑腔以及裂解腔內的液體進入混勻腔，并使混勻腔內的液體進入擴增檢測腔，擴增加熱模塊控制擴增檢測腔的溫度使樣品進行擴增，通過上述設計，采用離心力驅動液體，無需外置泵、閥，縮小檢測裝置的體積，利于小型化，便于攜帶，能夠做即時檢測。

技術研發人員：梅茜,龐欣佩,董文飛,雷祝兵,常智敏
受保護的技術使用者：中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所
技術研發日：
技術公布日：2025/3/20