CN113388513A - 一种用于核酸提取扩增检测的微流控芯片 - Google Patents

Abstract

一种用于核酸提取扩增检测的微流控芯片，其设置有样本裂解纯化腔、核酸提取腔、转移通道、核酸释放腔、磁性微球收集腔、分液结构、废液腔和扩增反应腔；其中，在样本裂解纯化腔内纯化后的核酸溶液流入核酸提取腔，磁性微球在核酸提取腔的较低pH值溶液环境中与核酸特异性结合；通过磁场控制，磁性微球转移至核酸释放腔，并在较高pH值溶液环境中释放核酸；含有核酸的扩增准备液经磁性微球收集腔磁吸附去除磁性微球后，再经分液结构分配到多个扩增反应腔，进行恒温扩增反应和实时荧光检测。该微流控芯片可实现快速便捷的核酸提取、简单稳定的等温扩增和准确可靠的实时荧光检测，为高通量、高效的即时核酸检测提供了良好的应用平台。

Description

一种用于核酸提取扩增检测的微流控芯片

技术领域

本发明涉及分子诊断领域，特别是一种用于核酸提取扩增检测的微流控芯片。

背景技术

微流控技术是一种在微米尺度上对流体进行精准操控的技术。微流控芯片能够利用微量流体特性和芯片微结构设计从而实现样品的提取，试剂的添加与混合，混合液的反应等原本需要在实验室内利用专业仪器设备进行的复杂步骤，并将其集成在简单的芯片上，从而完成所需的生化分析项目。相较于传统的生化诊断技术，以微流控芯片技术为代表的即时检测技具有以下优势：微流控芯片及其设备具有小型化的特点，便于携带，可应用于多种医疗设施不够完善的场景；微流控芯片基于精密的微流道设计和配套仪器的标准化程序控制，操控性强的同时稳定性高，不受人工误差等因素的影响；微流控芯片集成度高，能够将核酸提取、扩增与检测等复杂步骤集成于芯片和配套设备中；基于微流控芯片的核酸检测操作简便，无需操作人员掌握丰富的专业知识和技能，极大程度上节约了人力资源成本；基于微流控的核酸检测所需试剂量小，且精准的定量杜绝了试剂浪费的可能性，降低了检测成本；微流控核酸检测能够实现高通量的快速检测，大大提高了检测效率，创造巨大的经济效益；微流控芯片为整体密闭***，针对传染性强的病原体能够有效避免其形成气溶胶造成的医护检测人员的感染，安全性高。

然而，目前的微流控核酸检测芯片实现的功能基本局限于核酸提取后自动化的扩增与检测，而样本前处理即核酸的提取如何集成到芯片中成为一大难题。受限于成本过高、工业加工制造难以实现、芯片内部结构过于复杂、需要专业人士操作、稳定性较差不能保证规格统一化等因素，全集成的微流控核酸提取扩增检测产品仍面临很大的挑战。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的主要目的在于克服上述背景技术存在的缺陷，提供一种用于核酸提取扩增检测的微流控芯片，以实现简便、快速、高效、可靠的核酸检测。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种集成核酸提取、等温扩增与实时荧光检测的微流控芯片，包括层叠设置在一起的基底层和盖板层，所述基底层上设置有样本裂解纯化腔、核酸提取腔、转移通道、核酸释放腔、磁性微球收集腔、分液结构、废液腔和扩增反应腔；其中，所述裂解纯化腔连接所述核酸提取腔，所述核酸提取腔经过所述转移通道连接所述核酸释放腔，所述核酸释放腔经过所述磁性微球收集腔和所述分液结构连接所述废液腔和扩增反应腔；其中，样本注入所述样本裂解纯化腔，包含磁性微球的核酸提取液注入所述核酸提取腔，扩增准备液注入所述核酸释放腔；其中，在所述样本裂解纯化腔内纯化后的核酸溶液流入所述核酸提取腔，所述磁性微球在所述核酸提取腔的第一较低pH值溶液环境中与核酸特异性结合；通过磁场控制，所述磁性微球从所述核酸提取腔通过所述转移通道转移至所述核酸释放腔，并在所述核酸释放腔的第二较高pH值溶液环境中释放核酸；含有核酸的扩增准备液经过所述磁性微球收集腔，磁吸附去除磁性微球后，再经过所述分液结构分配到多个所述扩增反应腔，以便在所述扩增反应腔内进行恒温扩增反应和实时荧光检测，而多余反应液进入所述废液腔。

进一步地：

包括多组所述样本裂解纯化腔、所述核酸提取腔、所述转移通道、所述核酸释放腔、所述磁性微球收集腔、所述分液结构、所述废液腔和所述扩增反应腔，各组沿周圆方向均匀分布。

所述基底层和/或所述盖板层的材料选自聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、ABS中的一种或多种；所述基底层和/或所述盖板层模压热塑成型或注塑成型；所述基底层和所述盖板层采用压合工艺封装。

所述基底层和所述盖板层上设置有用于与离心设备的转轴配合的中心圆孔。

通过对芯片的第一次离心控制，使得在所述样本裂解纯化腔内纯化后的核酸溶液流入所述核酸提取腔；通过对芯片的第二次离心控制，使得所述扩增准备液经过所述磁性微球收集腔和所述分液结构均匀分配到多个所述扩增反应腔；优选地，所述第一和第二次离心控制的转速和持续时间分别为：1200～1800rpm优选1500rpm，20～30s优选25s；2500～3500rpm优选3000rpm，50～60s优选55s。

所述裂解纯化腔内预先包埋有螯合树脂颗粒，优选Chelex-100弱阳离子螯合树脂阳。

所述磁性微球包括氨基表面修饰的四氧化三铁磁性纳米微球，优选直径为100-200nm。

所述磁性微球收集腔内预包埋有强力磁铁，优选钕铁硼磁铁。

所述扩增反应腔内预包埋有根据待检测核酸基因序列特异性设计序列的冻干引物。

一种核酸检测设备，包括：

所述微流控芯片；

离心设备以及电机，所述微流控芯片设置在所述离心设备上，所述电机用于驱动所述离心设备旋转，以通过至少二级转速实现第一离心运动和第二离心运动；

温度控制装置，用于将所述样本裂解纯化腔和所述扩增反应腔加热至裂解和扩增所需温度；

荧光信号检测装置，用于实时采集芯片扩增反应腔内的荧光信号，监测核酸恒温扩增反应的荧光值，以便反应结束后根据所采集的荧光信号绘制扩增曲线供后续研究与分析。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供一种用于核酸提取扩增检测的微流控芯片，在磁场控制的作用下实现全集成的快速便捷的核酸提取、简单稳定的等温扩增和准确可靠的实时荧光检测，为高通量、高效的即时核酸检测提供了良好的应用平台，特别适用于医疗资源有限条件下的高通量、大规模的初筛检测。使用时，样本注入裂解纯化腔后被加热从而实现样本裂解与核酸纯化；纯化后的核酸溶液流入核酸提取腔；包含磁性微球的核酸提取液注入核酸提取腔，其中的磁性微球与核酸特异性结合，同时将扩增准备液注入核酸释放腔；通过磁场控制磁性微球将其从核酸提取腔通过转移通道至核酸释放腔，结合于磁性微球上的核酸在此处得以释放；扩增准备液经过分液结构均匀分配到多个扩增反应腔，其中磁性微球在磁性微球收集腔内通过磁吸附收集，多余反应液进入废液腔，均不会对最终核酸扩增反应产生影响；随后扩增反应腔加热到扩增反应所需温度，恒温扩增反应和实时荧光检测随即开始，反应结束后可自动获得扩增曲线供后续研究与分析。优选的方案中，该芯片采用离心力作为驱动控制多级转速，结合简单的磁场控制，在离心控制和磁场控制的双重作用下实现液体的流动、混合、分配以及磁性微球的控制，极大程度上减少人为操作，缩短检测时间。

本发明芯片结构简单，控制方便，无需使用有毒有害试剂，同时极大程度上简化人为操作进而提高检测效率，保证检测结果的可靠、稳定以及可快速获得，能很好地满足临床、疫病检测等快速检测的需求。本发明在即时核酸检测中具有广阔的应用前景，尤其适合应用于医疗资源相对匮乏，专业医务人员数量有限的偏远地区或应对疫情爆发等突发环境。

附图说明

图1为本发明一种实施例的集成核酸提取、等温扩增与实时荧光检测的微流控芯片的整体结构示意图。

图2为本发明一种实施例的集成核酸提取、等温扩增与实时荧光检测的微流控芯片的盖板层和基底层的结构示意图。

图3为本发明一种实施例的集成核酸提取、等温扩增与实时荧光检测的微流控芯片操作流程示意图。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接既可以是用于固定作用也可以是用于耦合或连通作用。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参阅图1和图2，在一种实施例中，一种集成核酸提取、等温扩增与实时荧光检测的微流控芯片，包括层叠设置在一起的基底层10和盖板层9，所述基底层10上设置有样本裂解纯化腔1、核酸提取腔2、转移通道3、核酸释放腔4、磁性微球收集腔5、分液结构6、废液腔7和扩增反应腔8。其中，所述裂解纯化腔1连接所述核酸提取腔2，所述核酸提取腔2经过所述转移通道3连接所述核酸释放腔4，所述核酸释放腔4经过所述磁性微球收集腔5和所述分液结构6连接所述废液腔7和扩增反应腔8。其中，样本首先注入所述样本裂解纯化腔1后被加热；芯片通过第一次离心控制后，纯化后的核酸溶液流入所述核酸提取腔2；包含磁性微球的核酸提取液注入所述核酸提取腔2，扩增准备液注入所述核酸释放腔4；芯片通过磁场控制后，磁性微球从所述核酸提取腔2通过所述转移通道3至所述核酸释放腔4；芯片通过第二次离心控制后，扩增准备液经过所述磁性微球收集腔5和所述分液结构6均匀分配到多个所述扩增反应腔8，多余反应液进入所述废液腔7；随后在所述扩增反应腔8内进行恒温扩增反应和实时荧光检测。其中，磁场控制的方式可以是通过手动牵引永磁铁从而控制磁性微球，也可以是通过外部装置内设置的自动化永磁铁杆件牵引控制磁性微球，本发明对此不作限制。

在优选的实施例中，所述样本裂解纯化腔1、所述核酸提取腔2、所述转移通道3、所述核酸释放腔4、所述磁性微球收集腔5、所述分液结构6、所述废液腔7和所述扩增反应腔8，各组沿周圆方向均匀分布。

在优选的实施例中，所述第一和第二次离心控制的转速和持续时间分别为：1200～1800rpm优选1500rpm，20～30s优选25s；2500～3500rpm优选3000rpm，50～60s优选55s。以上转速和持续时间的分级可以很好地按阶段控制液体的流动和分配。在一个特别优选的实施例中，所述第一和第二离心运动的转速和持续时间依次为：1500rpm，25s；3000rpm，55s。

在优选的实施例中，所述基底层10和所述盖板层9上设置有用于与离心设备的转轴配合的中心圆孔。

在一些实施例中，基底层10和盖板层9的材料可采用(但不限于)聚氯乙烯(PVC)，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、ABS等常见的医用塑料。基底层10和盖板层9可采用模压热塑成型、注塑成型等多种塑料成型方式。基底层10和盖板层9可采用压合工艺封装。

在一些实施例中，所述样本裂解纯化腔1通过注射的方式预包埋有核酸提纯试剂；所述核酸裂解纯化试剂包括但不限于弱阳离子螯合树脂Chelex-100，能够在95℃热裂解细胞的同时防止核酸降解，并特异性吸附非核酸有机物杂质，杂质包括细胞碎片、脂质、蛋白质等，从而实现对核酸的初步纯化；所述核酸提取腔2通过注射的方式包含核酸提取磁性微球；所述核酸提取磁性微球包括但不限于氨基表面修饰的四氧化三铁磁性纳米微球，微球直径为100-200nm，能够在pH值较低时发生氨基质子化，在pH值较高时恢复电中性，从而特异性电荷吸附或释放带负电的核酸；所述磁性微球收集腔5内预包埋有强力磁铁，所述强力磁铁包括但不限于钕铁硼磁铁，能够高效吸附磁性微球；所述扩增反应腔8内预先包埋有冻干引物，所述冻干引物序列根据待检测核酸基因序列特异性设计，能够与扩增反应液接触后快速溶解形成均一的扩增反应液体系。

在一些实施例中，所述微流控芯片配套有离心设备以及电机，可实现对芯片的离心控制。所述微流控芯片设置在所述离心设备上，所述电机用于驱动所述离心设备旋转，以通过至少二级转速实现第一离心运动和第二离心运动，从而驱动微流控芯片内液体流动。

在一些实施例中，所述微流控芯片配套有温度控制装置，所述微流控芯片设置在所述温度控制装置上，所述温度控制装置用于将所述样本裂解纯化腔1和所述扩增反应腔8加热并维持于裂解和扩增所需温度。优选地，所述温度控制装置包括可快速变温加热板.

在一些实施例中，所述微流控芯片配套有荧光信号检测装置，所述荧光信号检测装置用于实时采集芯片扩增反应腔8内的荧光信号，监测核酸恒温扩增反应的荧光值，以便反应结束后根据所采集的荧光信号绘制扩增曲线供后续研究与分析。

在一些实施例中，一种使用所述微流控芯片的核酸提取、扩增与检测的方法包括如下步骤：

1)将样本注射入样本裂解纯化腔1，样本裂解纯化腔1加热到95℃并静置十到十五分钟从而实现样本的裂解与核酸的初步纯化；

2)芯片通过第一次离心控制，纯化后的核酸溶液自样本裂解纯化腔1流入核酸提取腔2，而样本裂解纯化腔1中的裂解纯化试剂如Chelex-100由于尺寸限制留在原位；

3)将核酸提取液注射入核酸提取腔2，核酸提取液中的磁性微球在较低pH值溶液环境中与核酸特异性结合；将扩增准备液注射入核酸释放腔4，芯片通过磁场控制将磁性微球从核酸提取腔2通过转移通道3至核酸释放腔4，核酸释放腔4中的磁性微球在较高pH值溶液环境中释放的核酸；

4)芯片通过第二次离心控制，扩增准备液自核酸释放腔4经过分液结构6均匀分配到多个扩增反应腔8，分液结构6保证了扩增准备液的均分，磁性微球被磁性微球收集腔5内的强力磁铁吸附，多余反应液进入废液腔7，均不会对最终核酸扩增反应产生影响；

5)随后扩增反应腔8加热至恒温扩增反应所需温度65℃，扩增反应和实时荧光检测随即开始，反应结束后可自动获得扩增曲线供后续研究与分析。

以下进一步结合附图描述本发明具体实施例。

参阅图1和图2，一种实施例提供一种集成核酸提取、等温扩增与实时荧光检测的微流控芯片，包括层叠设置在一起的基底层10和盖板层9，所述基底层10上设置有样本裂解纯化腔1、核酸提取腔2、转移通道3、核酸释放腔4、磁性微球收集腔5、分液结构6、废液腔7和扩增反应腔8。样本首先注入样本裂解纯化腔1后被加热；芯片通过第一次离心控制后，纯化后的核酸溶液流入所述核酸提取腔2；包含磁性微球的核酸提取液注入所述核酸提取腔2，扩增准备液注入所述核酸释放腔4；芯片通过磁场控制后，磁性微球从核酸提取腔2通过转移通道3至核酸释放腔4；芯片通过第二次离心控制后，扩增准备液经过磁性微球收集腔5和分液结构6均匀分配到多个扩增反应腔8，多余反应液进入废液腔7；随后在扩增反应腔8内进行恒温扩增反应和实时荧光检测。

参阅图3，在一种实施例中，使用前述的微流控芯片进行核酸提取、等温扩增和实时荧光检测的步骤具体包括：

1)取出预先包埋有裂解纯化试剂如弱螯合树脂颗粒、强力磁铁和冻干引物的微流控芯片(图3中11)；

2)使用移液枪向样本裂解纯化腔1内注射待裂解样本40μL，温度控制装置将裂解纯化腔1加热到95℃并静置十到十五分钟以实现样本裂解和核酸初步纯化(图3中12)；

3)将微流控芯片固定在配套的离心设备上，打开开关开始预设的离心模式；

4)芯片通过第一次离心控制，纯化后的核酸溶液自样本裂解纯化腔1流入核酸提取腔2，而裂解纯化试剂如弱螯合树脂颗粒由于尺寸限制留在样本裂解纯化腔1中(图3中13)；

5)使用移液枪向核酸提取腔2内注射核酸提取液40μL，使用移液枪向核酸释放腔4内注射扩增准备液70μL(图3中14)；

6)芯片通过磁场控制将磁性微球从核酸提取腔2通过转移通道3至核酸释放腔4，核酸释放腔4中的磁性微球在较高pH值溶液环境中释放的核酸(图3中15和16)；

7)芯片通过第二次离心控制，扩增准备液自核酸释放腔4经过分液结构6精准均匀分配到多个扩增反应腔8，其中分液结构6保证了扩增准备液的均分，磁性微球被磁性微球收集腔5内的强力磁铁吸附，多余反应液进入废液腔7(图3中17和18)；

8)温度控制装置将扩增反应腔8加热至等温扩增所需的65℃，荧光信号检测装置在扩增反应开始的同时采集扩增反应腔8内的荧光信号，监测核酸恒温扩增反应的荧光值，反应结束后根据所收集的荧光信号绘制扩增曲线供后续研究与分析。

本发明提供的集成核酸提取、等温扩增和实时荧光检测的微流控芯片，可实现快速便捷的核酸提取、简单稳定的等温扩增和准确可靠的实时荧光检测，为高通量、高效的即时核酸检测提供了良好的应用平台。优选实施例采用离心力作为驱动控制多级转速，同时结合简单的磁场控制，实现液体的流动、混合、分配以及磁性微球的控制，极大程度上减少人为操作，缩短检测时间，同时也发挥出微流控芯片技术自身低成本、自动化、高通量、操作简单、成本低廉的优势，特别适用于医疗资源有限条件下的大规模初筛检测。该全集成的微流控芯片，能够为今后以核酸检测为代表的生化分析领域提供可靠高效的研究平台，具有巨大的市场潜力。

本发明的背景部分可以包含关于本发明的问题或环境的背景信息，而不一定是描述现有技术。因此，在背景技术部分中包含的内容并不是申请人对现有技术的承认。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。在本说明书的描述中，参考术语“一种实施例”、“一些实施例”、“优选实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经详细描述了本发明的实施例及其优点，但应当理解，在不脱离专利申请的保护范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。

Claims (10)

1.一种用于核酸提取扩增检测的微流控芯片，其特征在于，包括层叠设置在一起的基底层和盖板层，所述基底层上设置有样本裂解纯化腔、核酸提取腔、转移通道、核酸释放腔、磁性微球收集腔、分液结构、废液腔和扩增反应腔；其中，所述裂解纯化腔连接所述核酸提取腔，所述核酸提取腔经过所述转移通道连接所述核酸释放腔，所述核酸释放腔经过所述磁性微球收集腔和所述分液结构连接所述废液腔和扩增反应腔；其中，样本注入所述样本裂解纯化腔，包含磁性微球的核酸提取液注入所述核酸提取腔，扩增准备液注入所述核酸释放腔；其中，在所述样本裂解纯化腔内纯化后的核酸溶液流入所述核酸提取腔，所述磁性微球在所述核酸提取腔的第一较低pH值溶液环境中与核酸特异性结合；通过磁场控制，所述磁性微球从所述核酸提取腔通过所述转移通道转移至所述核酸释放腔，并在所述核酸释放腔的第二较高pH值溶液环境中释放核酸；含有核酸的扩增准备液经过所述磁性微球收集腔，磁吸附去除磁性微球后，再经过所述分液结构分配到多个所述扩增反应腔，以便在所述扩增反应腔内进行恒温扩增反应和实时荧光检测，而多余反应液进入所述废液腔。

2.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，包括多组所述样本裂解纯化腔、所述核酸提取腔、所述转移通道、所述核酸释放腔、所述磁性微球收集腔、所述分液结构、所述废液腔和所述扩增反应腔，各组沿周圆方向均匀分布。

3.如权利要求1至2任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述基底层和/或所述盖板层的材料选自聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、ABS中的一种或多种；所述基底层和/或所述盖板层模压热塑成型或注塑成型；所述基底层和所述盖板层采用压合工艺封装。

4.如权利要求1至3任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述基底层和所述盖板层上设置有用于与离心设备的转轴配合的中心圆孔。

5.如权利要求1至4任一项所述的微流控芯片，其特征在于，通过对芯片的第一次离心控制，使得在所述样本裂解纯化腔内纯化后的核酸溶液流入所述核酸提取腔；通过对芯片的第二次离心控制，使得所述扩增准备液经过所述磁性微球收集腔和所述分液结构均匀分配到多个所述扩增反应腔；优选地，所述第一和第二次离心控制的转速和持续时间分别为：1200～1800rpm优选1500rpm，20～30s优选25s；2500～3500rpm优选3000rpm，50～60s优选55s。

6.如权利要求1至5任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述裂解纯化腔内预先包埋有螯合树脂颗粒，优选Chelex-100弱阳离子螯合树脂阳。

7.如权利要求1至6任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述磁性微球包括氨基表面修饰的四氧化三铁磁性纳米微球，优选直径为100-200nm。

8.如权利要求1至7任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述磁性微球收集腔内预包埋有强力磁铁，优选钕铁硼磁铁。

9.如权利要求1至8任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述扩增反应腔内预包埋有根据待检测核酸基因序列特异性设计序列的冻干引物。

10.一种核酸检测设备，其特征在于，包括：

如权利要求1至9任一项所述的微流控芯片；

离心设备以及电机，所述微流控芯片设置在所述离心设备上，所述电机用于驱动所述离心设备旋转，以通过至少二级转速实现第一离心运动和第二离心运动；

温度控制装置，用于将所述样本裂解纯化腔和所述扩增反应腔加热至裂解和扩增所需温度；

荧光信号检测装置，用于实时采集芯片扩增反应腔内的荧光信号，监测核酸恒温扩增反应的荧光值，以便反应结束后根据所采集的荧光信号绘制扩增曲线供后续研究与分析。

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