本發(fā)明涉及核酸檢測,具體是涉及一種基于微流控技術(shù)的核酸自動(dòng)檢測系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
1、核酸檢測法是通過查找患者的呼吸道標(biāo)本、血液或糞便中是否存在外來入侵的病毒的dna和rna,來判斷是否被病毒感染的方法,是新型冠狀病毒感染確診的金標(biāo)準(zhǔn)。新冠病毒感染人體之后,首先會(huì)在呼吸道系統(tǒng)中進(jìn)行繁殖,因此可以通過檢測痰液、鼻咽拭子中的病毒核酸判斷人體是否感染病毒。
2、現(xiàn)有核酸檢測方法沒有對目標(biāo)細(xì)胞的dna進(jìn)行擴(kuò)增,當(dāng)目標(biāo)細(xì)胞過少時(shí),目標(biāo)細(xì)胞的dna量過少,可能導(dǎo)致檢測試劑無法檢測出目標(biāo)細(xì)胞的dna,進(jìn)而可能導(dǎo)致檢測結(jié)果出現(xiàn)誤判的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問題,提供一種基于微流控技術(shù)的核酸自動(dòng)檢測系統(tǒng)及方法,本技術(shù)方案解決了上述背景技術(shù)中提出的現(xiàn)有核酸檢測方法沒有對目標(biāo)細(xì)胞的dna進(jìn)行擴(kuò)增,當(dāng)目標(biāo)細(xì)胞過少時(shí),目標(biāo)細(xì)胞的dna量過少,可能導(dǎo)致檢測試劑無法檢測出目標(biāo)細(xì)胞的dna,進(jìn)而可能導(dǎo)致檢測結(jié)果出現(xiàn)誤判的問題。
2、為達(dá)到以上目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
3、一種基于微流控技術(shù)的核酸自動(dòng)檢測方法,包括:
4、s1、構(gòu)建微流控系統(tǒng),所述微流控系統(tǒng)包括微處理器、微流泵、樣品預(yù)處理區(qū)、pcr擴(kuò)增區(qū)、核酸檢測區(qū)、樣品入口以及檢測試劑入口;
5、s2、將待檢測核酸樣品輸入樣品入口,將檢測試劑輸入檢測試劑入口;
6、s3、基于微處理器,在樣品預(yù)處理區(qū)對待檢測核酸樣品進(jìn)行預(yù)處理操作,獲取待檢測核酸的dna樣品;
7、s4、基于微處理器,在pcr擴(kuò)增區(qū)對待檢測核酸的dna樣品進(jìn)行pcr擴(kuò)增處理,獲取擴(kuò)增后的待檢測核酸的dna樣品;
8、s5、基于微處理器,在核酸檢測區(qū)對擴(kuò)增后的待檢測核酸的dna樣品進(jìn)行檢測分析處理,獲取核酸檢測結(jié)果。
9、優(yōu)選的,所述s1、構(gòu)建微流控系統(tǒng)具體包括如下步驟:
10、s11、對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取處理,獲取微流控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖紙;
11、s12、對微流控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行信息讀取處理,獲取微流控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)尺寸信息、微處理器和微流泵;
12、s13、根據(jù)pdms倒模技術(shù)和微流控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)尺寸信息對微流控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),獲取初始微流控系統(tǒng);
13、s14、對微流控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行位置分析處理,確定微流控系統(tǒng)的分區(qū)位置;
14、s15、根據(jù)微流控系統(tǒng)的分區(qū)位置對初始微流控系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)設(shè)計(jì),獲取微流控系統(tǒng)。
15、優(yōu)選的,所述s15、根據(jù)微流控系統(tǒng)的分區(qū)位置對初始微流控系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)設(shè)計(jì),獲取微流控系統(tǒng)具體包括如下步驟:
16、s151、根據(jù)微流控系統(tǒng)的分區(qū)位置對初始微流控系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)處理,確定微處理器的安裝位置、微流泵的安裝位置、樣品預(yù)處理區(qū)、pcr擴(kuò)增區(qū)、核酸檢測區(qū)、樣品入口、檢測試劑入口以及微流道;
17、s152、根據(jù)微處理器的安裝位置和微流泵的安裝位置在初始微流控系統(tǒng)中安裝微處理器和微流泵;
18、s153、在樣品預(yù)處理區(qū)、pcr擴(kuò)增區(qū)安裝對應(yīng)的樣品處理設(shè)備;
19、s154、根據(jù)微流道將樣品入口、樣品預(yù)處理區(qū)、pcr擴(kuò)增區(qū)、核酸檢測區(qū)連通,根據(jù)微流道將檢測試劑入口和核酸檢測區(qū)連通,獲取微流控系統(tǒng)。
20、優(yōu)選的,所述s3、基于微處理器,在樣品預(yù)處理區(qū)對待檢測核酸樣品進(jìn)行預(yù)處理操作,獲取待檢測核酸的dna樣品具體包括如下步驟:
21、s31、微處理器控制微流泵將樣品入口的待檢測核酸樣品通過微流道將其輸送到樣品預(yù)處理區(qū)內(nèi);
22、s32、基于微處理器控制樣品預(yù)處理區(qū)內(nèi)的樣品處理設(shè)備對待檢測核酸樣品進(jìn)行細(xì)胞過濾處理,獲取待處理目標(biāo)細(xì)胞;
23、s33、基于ctab法,對待處理目標(biāo)細(xì)胞進(jìn)行dna提取處理,獲取待檢測核酸的dna樣品。
24、優(yōu)選的,所述s33、基于ctab法,對待處理目標(biāo)細(xì)胞進(jìn)行dna提取處理,獲取待檢測核酸的dna樣品具體包括如下步驟:
25、s331、基于十二烷基硫酸鈉,對待處理目標(biāo)細(xì)胞進(jìn)行裂解處理,獲取細(xì)胞內(nèi)容物;
26、s332、基于蛋白酶k,對細(xì)胞內(nèi)容物進(jìn)行蛋白質(zhì)降解處理,獲取第一次處理后細(xì)胞內(nèi)容物;
27、s333、基于微處理器,對第一次處理后細(xì)胞內(nèi)容物進(jìn)行沉淀加熱處理,獲取待檢測核酸的dna樣品。
28、優(yōu)選的,所述s333、基于微處理器,對第一次處理后細(xì)胞內(nèi)容物進(jìn)行沉淀加熱處理,獲取待檢測核酸的dna樣品具體包括如下步驟:
29、s3331、基于溴化十六烷基三甲銨,對無蛋白細(xì)胞內(nèi)容物進(jìn)行多糖沉淀處理,獲取第二次處理后細(xì)胞內(nèi)容物;
30、s3332、基于微處理器,對第二次處理后細(xì)胞內(nèi)容物進(jìn)行加熱處理,獲取第三次處理后細(xì)胞內(nèi)容物;
31、s3333、基于乙醇,對第三次處理后細(xì)胞內(nèi)容物進(jìn)行核酸沉淀處理,獲取待檢測核酸的dna樣品。
32、優(yōu)選的,所述s4、基于微處理器,在pcr擴(kuò)增區(qū)對待檢測核酸的dna樣品進(jìn)行pcr擴(kuò)增處理,獲取擴(kuò)增后的待檢測核酸的dna樣品具體包括如下步驟:
33、s41、微處理器控制微流泵將樣品預(yù)處理區(qū)內(nèi)的待檢測核酸的dna樣品通過微流道將其輸送到pcr擴(kuò)增區(qū)內(nèi);
34、s42、基于微處理器,對待檢測核酸的dna樣品進(jìn)行加熱處理,獲取待檢測核酸的單鏈dna;
35、s43、基于微處理器,對待檢測核酸的單鏈dna進(jìn)行擴(kuò)增處理,獲取擴(kuò)增后的待檢測核酸的dna樣品。
36、優(yōu)選的,所述s43、基于微處理器,對待檢測核酸的單鏈dna進(jìn)行擴(kuò)增處理,獲取擴(kuò)增后的待檢測核酸的dna樣品具體包括如下步驟:
37、s431、基于微處理器,對待檢測核酸的單鏈dna進(jìn)行退火處理,獲取待檢測核酸的引物結(jié)合單鏈dna;
38、s432、基于dna聚合酶,對任意兩條待檢測核酸的引物結(jié)合單鏈dna進(jìn)行互補(bǔ)處理,獲取第一次擴(kuò)增后的待檢測核酸的dna樣品;
39、s433、基于微處理器,控制pcr擴(kuò)增區(qū)的樣品處理設(shè)備對第一次擴(kuò)增后的待檢測核酸的dna樣品重復(fù)步驟s431-s432,獲取擴(kuò)增后的待檢測核酸的dna樣品。
40、優(yōu)選的,所述s5、基于微處理器,在核酸檢測區(qū)對擴(kuò)增后的待檢測核酸的dna樣品進(jìn)行檢測分析處理,獲取核酸檢測結(jié)果具體包括如下步驟:
41、s51、微處理器控制微流泵將pcr擴(kuò)增區(qū)內(nèi)的擴(kuò)增后的待檢測核酸的dna樣品通過微流道將其輸送到核酸檢測區(qū):
42、s52、核酸檢測區(qū)內(nèi)的檢測試劑對擴(kuò)增后的待檢測核酸的dna樣品進(jìn)行核酸檢測,獲取核酸檢測結(jié)果。
43、進(jìn)一步的,提出一種基于微流控技術(shù)的核酸自動(dòng)檢測系統(tǒng),用于實(shí)現(xiàn)如上述的一種基于微流控技術(shù)的核酸自動(dòng)檢測方法,包括:
44、微處理器,所述微處理器用于控制各個(gè)模塊對待檢測核酸樣品進(jìn)行樣品預(yù)處理、dna擴(kuò)增以及核酸檢測,獲取核酸檢測結(jié)果;
45、微流泵,所述微流泵用于將待檢測核酸樣品輸送至微流控系統(tǒng)中的每個(gè)區(qū)域中;
46、樣品預(yù)處理區(qū),所述樣品預(yù)處理區(qū)用于對待檢測核酸樣品進(jìn)行細(xì)胞過濾、細(xì)胞裂解、dna沉淀,獲取待檢測核酸的dna樣品;
47、pcr擴(kuò)增區(qū),所述pcr擴(kuò)增區(qū)用于對待檢測核酸的dna樣品進(jìn)行變性、退火、延伸,獲取擴(kuò)增后的待檢測核酸的dna樣品;
48、核酸檢測區(qū),所述核酸檢測區(qū)用于對擴(kuò)增后的待檢測核酸的dna樣品進(jìn)行核酸檢測,獲取核酸檢測結(jié)果;
49、樣品入口,所述樣品入口用于放入待檢測核酸樣品;
50、檢測試劑入口,所述檢測試劑入口用于放入檢測試劑。
51、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供了一種基于微流控技術(shù)的核酸自動(dòng)檢測系統(tǒng)及方法,具備以下有益效果:
52、本發(fā)明先是對待檢測核酸樣品進(jìn)行細(xì)胞裂解、蛋白質(zhì)降解、多糖沉淀、加熱沉淀等操作,獲取待檢測核酸的dna樣品,然后,通過待檢測核酸的dna樣品進(jìn)行dna變性、退火、延伸處理,獲取擴(kuò)增后的待檢測核酸的dna樣品,最后,對擴(kuò)增后的待檢測核酸的dna樣品進(jìn)行核酸檢測,避免了因目標(biāo)細(xì)胞過少導(dǎo)致得到的目標(biāo)細(xì)胞的dna過少造成核酸檢測結(jié)果出現(xiàn)誤判的問題。