CN105296348A - 一种用于基因分型检测的微流控芯片、检测***和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于基因分型检测的微流控芯片，该芯片包括储液单元、至少一个核酸提取单元、至少一个核酸PCR扩增单元、至少一个电泳单元和流体控制单元。本发明进一步公开了一种包括上述微流控芯片的基因分型检测***和基因分型检测装置。采用本发明所述技术方案，可实现快速、高效、自动化、高通量的基因分型检测，有利于该技术进一步推广与普及。

Description

一种用于基因分型检测的微流控芯片、检测***和装置

技术领域

本发明涉及生物医药仪器，特别是涉及一种用于基因分型检测的微流控芯片，及包含该芯片的基因分型检测***和检测装置。

背景技术

基因分型技术以其出色的生物识别分辨能力和近乎痕量的检测灵敏度，已广泛应用于动植物物种鉴定、病原菌分子分型、人身份识别(法医学鉴定、亲子鉴定等)、疾病相关基因型分析等领域。目前，基于电泳技术的基因分型检测过程包括DNA提取与定量、多重PCR扩增以及电泳分离与检测等三个主要步骤，常规分析流程需要多个不同的仪器和反应体系，大部分步骤以及反应体系之间的转移均涉及手工操作，且一般只能在专业实验室中由专业人员来完成，费时、费力、费钱。微流控技术的发展为基因分型检测的微型化、自动化和便捷化提供了有效途径，如在高效芯片DNA提取、快速芯片PCR扩增、高通量芯片电泳等单元技术及其集成方面已经取得了明显进展，出现了一批各有特色的工作，体现了微流控芯片体积小、样品消耗少、分析成本低、反应速度快等特点。

尽管用于基因分型的微流控芯片研究发展快速，但已有方法多数仅能完成基因分型检测流程中的一个或两个步骤，仍需考虑与常规实验流程的衔接等问题，对整个分析流程的改进并不显著，限制了其实际应用。近年来，先后出现了几款全自动的基因分型检测仪器，如RapidHIT^TM200、MiDAS***、DNAScan等。这些产品都以微流控技术为核心，通过与传统流体操作和自动化技术相结合，将核酸提取、扩增和电泳整合在一台仪器上完成。但这些***多为部分利用微流控技术，没有充分发挥微全分析***的优势，从而导致检测***自动化程度不高、可靠性差、结构复杂、成本高昂，不利于大规模推广与应用。

因此，需要提供一种新型的检测方法，以满足随着用户对分析平台的要求日益提高，对基因分型***微型化、自动化、快速、高效的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于基因分型检测的微流控芯片，及包含该芯片的基因分型检测***和检测装置，以解决现有技术中基因分型检测***自动化程度不高、可靠性差、结构复杂、成本高昂等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种用于基因分型检测的微流控芯片，该芯片包括

储液单元，用于存储检测过程中使用或产生的液体；

至少一个核酸提取单元，基于微结构表面改性处理，提取样本流体中的核酸物质；

至少一个核酸PCR扩增单元，基于获取的核酸物质，进行PCR扩增，获得PCR产物；

至少一个电泳单元，对PCR扩增产物进行电泳分析，获得PCR分离产物；

流体控制单元，基于微挤压推动的方式，对检测过程中的流体进行方向控制。

优选的，所述储液单元包括核酸提取缓冲液储液池、样品储液池、冲洗液储液池、洗脱液储液池、PCR反应液储液池、电泳进样池、电泳缓冲液储液池和废液池；

所述核酸提取缓冲液储液池、样品储液池、冲洗液储液池和洗脱液储液池通过微通道与所述核酸提取单元连通；

所述PCR反应液储液池和电泳进样池通过微通道与所述核酸提取单元和PCR扩增单元连通。

优选的，所述微通道的深度为20～60μm。

优选的，所述核酸提取单元采用具有经表面改性处理的微柱阵列的流体通道。

优选的，所述具有微柱阵列的流体通道为“S”型流体通道。

优选的，所述微柱阵列的流体通道上沉积有50～100nm厚的氧化硅。

优选的，所述流体控制单元采用集成式微流控组件进行流体控制。

优选的，所述微流控组件为弹性薄膜微阀组或弹性薄膜微泵组。

优选的，所述微流控组件包括第一微流控件、第二微流控件、第三微流控件、第四微流控件、第五微流控件、第六微流控件、第七微流控件、第八微流控件、第九微流控件、第十微流控件和第十一微流控件；

所述第一微流控件分别与核酸提取缓冲液储液池和样品储液池连接；

所述第二微流控件和第三微流控件依次设置在第一微流控件和核酸提取单元之间；

所述第六微流控件分别与核酸提取单元、核酸PCR扩增单元和电泳进样池连接；

所述第四微流控件和第五微流控件依次设置在PCR反应液储液池和第六微流控件之间；

所述第七微流控件分别与核酸PCR扩增单元和废液池连接；

所述第八微流控件分别与第二微流控件、第九微流控件和冲洗液储液池连接；

所述第九微流控件分别与第二微流控件、第八微流控件和洗脱液储液池连接；

所述第十微流控件分别与废液池、核酸提取单元和第六微流控件连接；

所述第十一微流控件分别与废液池、核酸PCR扩增单元和第七微流控件连接。

优选的，所述核酸提取单元、核酸PCR扩增单元和电泳单元分别为两个。

优选的，所述样品储液池、PCR反应液储液池和芯片电泳进夜池为两组。

一种包括如上所述微流控芯片的基因分型检测***，该***包括

如上所述的微流控芯片；

用于为流体控制单元提供挤压动力的动力控制单元；

用于为PCR扩增单元提供反应温度的温度控制单元；

用于为电泳单元提供反应电压的电压控制单元；和

用于对PCR分离产物进行荧光检测分析的荧光检测单元。

一种包括如上所述微流控芯片的基因分型检测装置，该装置包括设置在载体上的多组如上所述的微流控芯片。

优选的，所述多组微流控芯片环形阵列设置在所述载体上。

优选的，所述多组微流控芯片共用一个电泳缓冲液储液池。

优选的，该装置进一步包括

用于为多组微流控芯片的PCR扩增单元提供反应温度的温度控制单元；

用于为多组微流控芯片的电泳单元提供反应电压的电压控制单元；和

用于为多组微流控芯片的PCR分离产物进行荧光检测分析的荧光检测单元。

本发明的有益效果如下：

本发明所述技术方案优点在于：

1、以带有微柱阵列、并经表面改性的微通道作为核酸提取单元，该结构可采用标准的微加工工艺制作，可有效提高加工过程的可控性和稳定性，从而显著改善核酸提取方法的可靠性和重复性；

2、基于微通道结构的核酸提取单元可采用集成式微阀/微泵作为流体控制单元，便于将核酸提取、PCR扩增、电泳分离与检测等基因分型操作的基本单元集成于同一芯片，并易于平行分析多个样品，从而有效提高了芯片***的集成度和自动化程度。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；

图1示出本发明所述微流控芯片的示意图；

图2示出本发明所述微流控芯片中所述储液单元的示意图；

图3示出本发明所述微流控芯片中所述流体控制单元的示意图；

图4示出本发明所述基因分型检测***的示意图；

图5示出本发明所述基因分型检测装置的示意图；

附图标号

1-1：第一样品的核酸提取单元，1-2：第二样品的核酸提取单元，2-1：第一样品的核酸PCR扩增单元，2-2：第二样品的核酸PCR扩增单元，3-1：第一样品扩增产物芯片电泳单元，3-2：第二样品扩增产物芯片电泳单元；

R1：核酸提取缓冲液储液池，R2：第一样品的储液池，R3：第二样品的储液池，R4：冲洗液储液池，R5：洗脱液储液池，R6-1：第一样品的PCR反应液储液池，R6-2：第二样品的PCR反应液储液池，R8-1：第一样品的芯片电泳进样池，R8-2：第二样品的芯片电泳进样池，R9：废液池，R10：电泳缓冲液储液池，R11：废液池，R12：电泳缓冲液储液池；

第一样品的微流控件标号：V1-1，V3-1，V5-1，V6-1，V7-1，V8-1，V11-1；

第二样品的微流控件标号：V1-2，V3-2，V5-2，V6-2，V7-2，V8-2，V11-2；

共用微流控件标号：V2，V4，V9，V10。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

本发明公开了一种用于基因分型检测的微流控芯片，及包含该芯片的基因分型检测***和检测装置。本方案所述微流控芯片采用含有表面改性微柱阵列的微通道作为核酸提取单元，并采用集成式薄膜微阀/微泵将细胞裂解/DNA提取、DNA扩增、电泳分离与检测等基因分型操作的基本单元集成于同一芯片，可实现自动化、快速、高效的基因分型检测。

如图1所示，具体的本发明公开了一种用于基因分型检测的微流控芯片，该微流控芯片包括用于存储检测过程中使用或产生的液体的储液单元、至少一个基于改性处理，提取样本流体中的核酸物质的核酸提取单元、至少一个基于获取的核酸物质，进行PCR扩增，获得PCR产物的核酸PCR扩增单元、至少一个对PCR扩增产物进行电泳分析，获得PCR产物分离、检测及分析的电泳单元和基于微挤压推动的方式，对检测过程中的流体进行方向控制的流体控制单元。

如图2所示，所述储液单元包括核酸提取缓冲液储液池、样品储液池、冲洗液储液池、洗脱液储液池、PCR反应液储液池、电泳进样池、电泳缓冲液储液池和废液池；所述核酸提取缓冲液储液池、样品储液池、冲洗液储液池和洗脱液储液池通过微通道与所述核酸提取单元连通；所述PCR反应液储液池和电泳进样池通过微通道与所述核酸提取单元和PCR扩增单元连通；所述电泳缓冲液储液池通过微通道与所述电泳单元连通；所述废液池通过微通道与所述核酸提取单元和核酸PCR扩增单元连通。本方案中，所述核酸提取单元采用具有经表面改性处理的微柱阵列的流体通道，所述具有微柱阵列的流体通道为“S”型流体通道。

所述流体控制单元采用例如弹性薄膜微阀组或弹性薄膜微泵组的集成式微流控组件进行流体控制；其中，所述微流控组件包括第一微流控件、第二微流控件、第三微流控件、第四微流控件、第五微流控件、第六微流控件、第七微流控件、第八微流控件、第九微流控件、第十微流控件和第十一微流控件；所述第一微流控件分别与核酸提取缓冲液储液池和样品储液池连接；所述第二微流控件和第三微流控件依次设置在第一微流控件和核酸提取单元之间；所述第六微流控件分别与核酸提取单元、核酸PCR扩增单元和电泳进样池连接；所述第四微流控件和第五微流控件依次设置在PCR反应液储液池和第六微流控件之间；所述第七微流控件分别与核酸PCR扩增单元和废液池连接；所述第八微流控件分别与第二微流控件、第九微流控件和冲洗液储液池连接；所述第九微流控件分别与第二微流控件、第八微流控件和洗脱液储液池连接；所述第十微流控件分别与废液池、核酸提取单元和第六微流控件连接；所述第十一微流控件分别与废液池、核酸PCR扩增单元和第七微流控件连接。

本方案中，该***优选的将两组所述核酸提取单元、核酸PCR扩增单元和电泳单元与弹性薄膜微阀组或弹性薄膜微泵组相结合，形成可以同时进行双通道检测的一组微流控芯片，该组微流控芯片中为了配合两组样品的检测，分别为每个样品配备样品储液池、PCR反应液储液池和芯片电泳进夜池，而核酸提取缓冲液储液池、冲洗液储液池、洗脱液储液池、废液池和电泳缓冲液储液池可以采用同一组，以节省芯片空间和材料的使用。

如图4所示，本发明进一步公开了一种包括如上所述微流控芯片的基因分型检测***，该***包括如上所述的微流控芯片、用于为流体控制单元提供挤压动力的动力控制单元、用于为PCR扩增单元提供反应温度的温度控制单元、用于为电泳单元提供反应电压的电压控制单元和用于对PCR分离产物进行荧光检测分析的荧光检测单元。其中，为了配合弹性薄膜微阀组或弹性薄膜微泵组对芯片内的样品液进行液体流动控制，本方案中所述动力控制单元采用与芯片中每个阀/泵点相对应的孔板、供气装置和按液体流动方向控制供气装置为各个阀/泵点供气的供气控制器。本方案中，所述温度控制单元采用温度传感器、加热装置和温度控制器的配合使用对PCR扩增单元的反应温度进行控制。本方案中，所述电压控制单元包括设置在电泳缓冲液储液池中的电极、为电极提供高压电的高压电源和控制电源输出的电源控制器，以使电泳单元在高压环境下完成PCR产物的分离。本方案中，为了进一步完成基因分型的检测，在***中配备具有多色荧光剂的荧光检测单元，对PCR分离产物进行荧光检测，获得最终的检测分析结果。

本发明进一步公开了一种基因分型检测装置，该装置包括设置在载体上的多组如上所述的微流控芯片；该多组微流控芯片环形阵列设置在具有规则几何形状的载体上。本方案中，优选的将12个上述微流控芯片环形阵列设置在圆形的载体上。为了节省使用控制键，本方案中多组微流控芯片采用一个电泳缓冲液池进行PCR产物分离。该装置进一步包括用于为多组微流控芯片的流体控制单元提供挤压动力的动力控制单元、用于为多组微流控芯片的PCR扩增单元提供反应温度的温度控制单元、用于为多组微流控芯片的电泳单元提供反应电压的电压控制单元和用于为多组微流控芯片的PCR分离产物进行荧光检测分析的荧光检测单元。

如图2和图3所示，本发明所述微流控芯片的工作流程：首先，进行准备加样步骤：分别向两组样品储液池中加入样品1和样品2，其他储液池中分别加入相应的试剂；然后，进入进样混合步骤：顺序开启微阀V1-1与V1-2、微阀V3-1与V3-2、微阀V5-1与V5-2和V9，使核酸提取缓冲液储液池R1中的核酸提取缓冲液分别与样品1和样品2混合后，进入核酸提取单元中，样品1和样品2中的DNA分子分别吸附在微柱阵列结构1-1和微柱阵列结构1-2表面，用过的核酸提取缓冲液废液则进入废液池R7；然后，进入冲洗步骤：顺序开启微阀V2、微阀V3-1与V3-2、微阀V5-1与V5-2和V9，使冲洗缓冲液储液池R4中的冲洗缓冲液分别流经两个核酸提取单元中微柱阵列结构1-1和微柱阵列结构1-2，以除去微柱阵列结构表面吸附的杂质，随后用过的冲洗缓冲液进入废液池R7；然后，进入洗脱步骤：顺序开启微阀V4、微阀V3-1与V3-2、微阀V5-1与V5-2和V10，使洗脱缓冲液储液池R5中洗脱缓冲液分别进入两个核酸提取单元中微柱阵列结构1-1和微柱阵列结构1-2，以洗脱吸附在通道表面的DNA分子，与此同时，顺序开启微阀V6-1与V6-2、微阀V7-1与V7-2、微阀V8-1与V8-2和V10，使PCR反应液储液池R6-1和PCR反应液储液池R6-2中的PCR反应液分别与洗脱下来的DNA模板分子1和DNA模板分子2混合后，进入PCR扩增单元，PCR反应液与洗脱液的混合溶液充满了PCR扩增单元之后剩余的溶液进入废液池R9；然后，进入PCR扩增步骤：关闭所有微阀，对混合后的DNA模板分子1和DNA模板分子2进行芯片PCR扩增；最后，进入电泳分析步骤：PCR扩增结束后，开启微阀V11-1与V11-2，向电泳进样池R8-1和电泳进样池R8-2和废液池R11之间施加进样电压，使PCR扩增产物进入电泳进样通道，该进样通道是电泳单元的进样部分，与分离通道垂直交叉；随后，在电泳分离通道3-1和电泳分离通道两端的电泳缓冲液储液池R10和电泳缓冲液储液池R12之间施加分离电压，使PCR产物实现分离、检测和分析。

下面通过一组实施例对本发明做进一步说明：

如图1至3所示，本实施例中该微流控芯片包括三个部分：细胞裂解及DNA提取单元、PCR扩增单元、电泳分离单元，各个部分之间采用集成式微阀/微泵和微通道连接，可完成快速、高效、自动化的基因分型检测过程。其中，核酸提取单元采用含有表面改性微柱阵列的微通道作为核酸萃取的固定相，该结构可采用标准的微加工工艺制作，这样一方面提高了DNA提取单元制作的可靠性和重复性，另一方面也增强了其与集成式微泵/微阀流体控制单元的兼容性，从而有效提高了芯片的集成度和自动化程度。

如图4所示，上述微流控芯片与用于为流体控制单元提供挤压动力的动力控制单元、用于为PCR扩增单元提供反应温度的温度控制单元、用于为电泳单元提供反应电压的电压控制单元和用于对PCR分离产物进行荧光检测分析的荧光检测单元共同组成基因分型检测***，通过微流控芯片上的样品通路和各控制单元的配合完整两组样品的基因分型检测。本实例中，所述动力控制单元采用与芯片中每个阀/泵点相对应的孔板、供气装置和按液体流动方向控制供气装置为各个阀/泵点供气的供气控制器。所述温度控制单元采用温度传感器、加热装置和温度控制器的配合使用对PCR扩增单元的反应温度进行控制。所述电压控制单元包括设置在电泳缓冲液储液池中的电极、为电极提供高压电的高压电源和控制电源输出的电源控制器，以使电泳单元在高压环境下完成PCR产物的分离。***中还配备具有多色荧光剂的荧光检测单元，对PCR分离产物进行荧光检测，获得最终的检测分析结果。

如图5所示，本实例中进一步给出一种基因分型检测装置，该装置包括环形阵列设置在圆形载体上的12组如上所述的微流控芯片、用于为多组微流控芯片的流体控制单元提供挤压动力的动力控制单元、用于为多组微流控芯片的PCR扩增单元提供反应温度的温度控制单元、用于为多组微流控芯片的电泳单元提供反应电压的电压控制单元和用于为多组微流控芯片的PCR分离产物进行荧光检测分析的荧光检测单元。每组微流控芯片可同时对两个样品进行检测，利用本实例所述的阵列芯片装置可同时对24个样品进行检测，与现有基因分型方法相比明显提高了自动化程度和样品通量，实现基因分型检测的批量化、自动化、快速检测与分析。本实例中多组微流控芯片采用一个电泳缓冲液池进行PCR产物分离。该装置进一步包括。

本实例中所述微流控芯片以玻璃芯片为例，先设计出芯片通道结构并制成掩膜，然后按照标准的玻璃光刻/湿法刻蚀工艺刻蚀出所需微通道，其刻蚀深度为40μm；刻蚀好的基片用超声波打孔器在相应位置打孔；经过清洗后，在核酸提取单元中的微柱阵列的微通道表面沉积氧化硅作为核酸提取的固定相，该氧化硅的厚度约50～100nm，其它部分用掩膜遮蔽；经表面处理的基片与相同尺寸的空白盖片对准并依次放入真空烘箱中贴合和程序控温炉中热键合，即可得到所需的玻璃芯片。使用前，采用聚二甲基硅氧烷薄膜(PDMS)，其厚度约150-250μm，置于玻璃芯片和气路控制层中间进行可逆封接，即可制作完成微流控芯片。

综上所述，本发明所述技术方案以带有微柱阵列、并经表面改性的微通道作为核酸提取单元，该结构可采用标准的微加工工艺制作，可有效提高加工过程的可控性和稳定性，从而显著改善核酸提取方法的可靠性和重复性；该方案基于微通道结构的核酸提取单元可采用集成式微阀/微泵作为流体控制单元，便于将核酸提取、PCR扩增、电泳分离与检测等基因分型操作的基本单元集成于同一芯片，并易于平行分析多个样品，从而有效提高了芯片***的集成度和自动化程度。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (16)

1.一种用于基因分型检测的微流控芯片，其特征在于，该芯片包括

储液单元，用于存储检测过程中使用或产生的液体；

至少一个核酸提取单元，基于微结构表面改性处理，提取样本流体中的核酸物质；

至少一个核酸PCR扩增单元，基于获取的核酸物质，进行PCR扩增，获得PCR产物；

至少一个电泳单元，对PCR扩增产物进行电泳分析，获得PCR分离产物；

流体控制单元，基于微挤压推动的方式，对检测过程中的流体进行方向控制。

2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述储液单元包括核酸提取缓冲液储液池、样品储液池、冲洗液储液池、洗脱液储液池、PCR反应液储液池、电泳进样池、电泳缓冲液储液池和废液池；

所述核酸提取缓冲液储液池、样品储液池、冲洗液储液池和洗脱液储液池通过微通道与所述核酸提取单元连通；

所述PCR反应液储液池和电泳进样池通过微通道与所述核酸提取单元和PCR扩增单元连通；

所述电泳缓冲液储液池通过微通道与所述电泳单元连通；

所述废液池通过微通道与所述核酸提取单元和核酸PCR扩增单元连通。

3.根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述微通道的深度为20～60μm。

4.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述核酸提取单元采用具有经表面改性处理的微柱阵列的流体通道。

5.根据权利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述具有微柱阵列的流体通道为“S”型流体通道。

6.根据权利要求5所述的微流控芯片，其特征在于，所述微柱阵列的流体通道上沉积有50～100nm厚的氧化硅。

7.根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述流体控制单元采用集成式微流控组件进行流体控制。

8.根据权利要求7所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控组件为弹性薄膜微阀组或弹性薄膜微泵组。

9.根据权利要求7所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控组件包括第一微流控件、第二微流控件、第三微流控件、第四微流控件、第五微流控件、第六微流控件、第七微流控件、第八微流控件、第九微流控件、第十微流控件和第十一微流控件；

所述第一微流控件分别与核酸提取缓冲液储液池和样品储液池连接；

所述第二微流控件和第三微流控件依次设置在第一微流控件和核酸提取单元之间；

所述第六微流控件分别与核酸提取单元、核酸PCR扩增单元和电泳进样池连接；

所述第四微流控件和第五微流控件依次设置在PCR反应液储液池和第六微流控件之间；

所述第七微流控件分别与核酸PCR扩增单元和废液池连接；

所述第八微流控件分别与第二微流控件、第九微流控件和冲洗液储液池连接；

所述第九微流控件分别与第二微流控件、第八微流控件和洗脱液储液池连接；

所述第十微流控件分别与废液池、核酸提取单元和第六微流控件连接；

所述第十一微流控件分别与废液池、核酸PCR扩增单元和第七微流控件连接。

10.根据权利要求8所述的微流控芯片，其特征在于，所述核酸提取单元、核酸PCR扩增单元和电泳单元分别为两个。

11.根据权利要求10所述的微流控芯片，其特征在于，所述样品储液池、PCR反应液储液池和芯片电泳进夜池为两组。

12.一种包括如权利要求1所述微流控芯片的基因分型检测***，其特征在于，该***包括

如权利要求1所述的微流控芯片；

用于为流体控制单元提供挤压动力的动力控制单元；

用于为PCR扩增单元提供反应温度的温度控制单元；

用于为电泳单元提供反应电压的电压控制单元；和

用于对PCR分离产物进行荧光检测分析的荧光检测单元。

13.一种包括如权利要求1所述微流控芯片的基因分型检测装置，其特征在于，该装置包括设置在载体上的多组如权利要求1所述的微流控芯片。

14.根据权利要求13所述的基因分型检测装置，其特征在于，所述多组微流控芯片环形阵列设置在所述载体上。

15.根据权利要求13所述的基因分型检测装置，其特征在于，所述多组微流控芯片共用一个电泳缓冲液储液池。

16.根据权利要求13所述的基因分型检测装置，其特征在于，该装置进一步包括

用于为多组微流控芯片的流体控制单元提供挤压动力的动力控制单元；

用于为多组微流控芯片的PCR扩增单元提供反应温度的温度控制单元；

用于为多组微流控芯片的电泳单元提供反应电压的电压控制单元；和

用于为多组微流控芯片的PCR分离产物进行荧光检测分析的荧光检测单元。