CN113999764A - 一种集成式微液滴数字lamp核酸检测芯片及检测方法 - Google Patents
一种集成式微液滴数字lamp核酸检测芯片及检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113999764A CN113999764A CN202111221183.6A CN202111221183A CN113999764A CN 113999764 A CN113999764 A CN 113999764A CN 202111221183 A CN202111221183 A CN 202111221183A CN 113999764 A CN113999764 A CN 113999764A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nucleic acid
- micro
- cavity
- channel
- droplet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 title claims abstract description 82
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 title claims abstract description 82
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 title claims abstract description 82
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 53
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 39
- 239000003480 eluent Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000012264 purified product Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000002073 fluorescence micrograph Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 32
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 claims description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010828 elution Methods 0.000 claims description 4
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 3
- 238000013179 statistical model Methods 0.000 claims description 3
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 claims 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 6
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 208000025721 COVID-19 Diseases 0.000 description 2
- 241001678559 COVID-19 virus Species 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000002122 magnetic nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000002174 soft lithography Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- 238000000018 DNA microarray Methods 0.000 description 1
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 description 1
- 239000012807 PCR reagent Substances 0.000 description 1
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000001917 fluorescence detection Methods 0.000 description 1
- 238000000799 fluorescence microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000012772 sequence design Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6844—Nucleic acid amplification reactions
- C12Q1/6851—Quantitative amplification
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/10—Integrating sample preparation and analysis in single entity, e.g. lab-on-a-chip concept
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Hematology (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
本发明提出了一种集成式微液滴数字LAMP核酸检测芯片及检测方法，检测芯片包括磁珠法核酸提取纯化区域、试剂样本混合区域、微液滴生成区域以及液滴阵列检测区域，每个区域之间由微流道连通；所述磁珠法核酸提取纯化区域包括样本存储腔、洗脱液存储腔、第一负压腔、磁体、矩形核酸提取通道和纯化产物流道；所述试剂混合区域包括LAMP试剂存储腔、T形三通流道和特斯拉液体混匀器；所述微液滴生成区域包括储油池和十字形四通流道；所述液滴阵列检测区域包括液滴收集腔和第二负压腔；所述液滴收集腔的下方贴合有加热片，上方置有用于液滴阵列图像捕获和荧光图像采集的液滴成像***。
Description
技术领域
本发明涉及微流控生物芯片技术领域，尤其涉及一种集成式微液滴数字LAMP核酸检测芯片及检测方法。
背景技术
传统的核酸检测过程主要包括咽拭子（也包括鼻拭子、***拭子等）核酸采集、核酸提取纯化、PCR试剂预混和分装、PCR扩增等步骤。由上述检测过程可以看出，从核酸样本采集到检测需要多步进行，不仅检测过程繁琐，也增加了检验人员感染的风险。尽管目前多种集成了核酸分离纯化、样本混合分装的全自动工作站已经成功研制，并应用于疫情防控之中，比如西安天隆科技有限公司研发的PANA9600S/E全自动核酸工作站，但核酸工作站的体积较大、技术复杂、成本较高，也无法在一个仪器***中完成“样本加入到结果输出”的全过程，且基于PCR的核酸扩增方式对升降温装置的性能有严格的要求，因此不利于大规模普及，不利于实现现场的即时检测和伴随诊断。更加需要注意的是，在一些检测过程中，由于检测灵敏度不足还会造成假阴性的比率非常高。
发明内容
为了解决上述问题，有必要提供一种集成式微液滴数字LAMP核酸检测芯片及检测方法。
本发明第一方面提出一种集成式微液滴数字LAMP核酸检测芯片，包括磁珠法核酸提取纯化区域、试剂样本混合区域、微液滴生成区域以及液滴阵列检测区域，每个区域之间由微流道连通；
所述磁珠法核酸提取纯化区域包括样本存储腔、洗脱液存储腔、第一负压腔、磁体、矩形核酸提取通道和纯化产物流道；
所述样本存储腔和所述洗脱液存储腔置于所述矩形核酸提取通道的短边一侧，并通过微流道与所述矩形核酸提取通道连通；所述第一负压腔和所述纯化产物流道置于所述矩形核酸提取通道的另一短边一侧，并通过微流道与所述矩形核酸提取通道连通；所述磁体置于所述矩形核酸提取通道靠近所述洗脱液存储腔的长边一侧并与所述洗脱液存储腔和所述纯化产物流道居于同侧；
所述试剂混合区域包括LAMP试剂存储腔、T形三通流道和特斯拉液体混匀器；
所述T形三通流道的第一入口连通所述纯化产物流道，第二入口连通所述LAMP试剂存储腔，出口与所述特斯拉液体混匀器的入口连通；
所述微液滴生成区域包括储油池和十字形四通流道；
所述十字形四通流道的第一入口与所述特斯拉液体混匀器的出口连通，相对的第二及第三入口与所述储油池的两条微流道连通，出口流道与所述第二负压腔连通；
所述液滴阵列检测区域包括液滴收集腔和第二负压腔；
所述十字形四通流道的出口流道与所述液滴收集腔连通，所述第二负压腔与所述液滴收集腔连通；
所述液滴收集腔的下方贴合有加热片，上方置有用于液滴阵列图像捕获和荧光图像采集的液滴成像***。
基于上述，所述样本存储腔和所述第一负压腔位于同一侧，所述洗脱液存储腔和所述压差洗脱流道位于同一侧。
基于上述，所述微流道的加工采用铣床加工或软光刻工艺加工。
基于上述，所述加热片的控温范围在30~110 ℃。
基于上述，所述十字形四通流道的几何尺寸选择为高40~150 μm，宽30~200 μm。
基于上述，与所述储油池连通的微流道对称设计并包围所述液滴阵列检测区域。
基于上述，所述第一负压腔和所述第二负压腔内分别设置有注射泵。
基于上述，所述液滴收集腔与所述十字形四通流道的出口流道连通的微流道，以及与所述第二负压腔连通的微流道均设计为两级T形流道。
本发明第二方面提供一种集成式微液滴数字LAMP核酸检测方法，包括以下步骤：
S1、选取目标样本、设计LAMP引物序列，并准备样本；
S2、准备权利要求1-8任一项所述的集成式微液滴数字LAMP核酸检测芯片：
将液滴收集腔下方的加热片温度保持在预设温度，预热一段时间,同时将第一负压腔和第二负压腔分别与注射泵连通，并设置第一负压腔和第二负压腔的体积流率；将磁体置于核酸提取通道一侧；
S3、运行检测：
分别将待检测样本溶液、洗脱液、LAMP试剂、液滴生成油分别加入到对应的样本存储腔、洗脱液存储腔、试剂腔和储油池中，同时开启两个注射泵；
S4、图像获取和分析：
先采用超广角大视场相机和镜头对液滴阵列拍照获取第一荧光阵列图像；采用488 nm的蓝光激发液滴阵列后，再采用超广角大视场相机和镜头对液滴阵列拍照获取第二荧光阵列图像；对第一荧光阵列图像和第二荧光阵列图像利用ImageJ图像处理程序获得所有液滴个数以及荧光液滴个数，通过泊松分布统计学模型即可计算出目标核酸的数量。
本发明的有益效果为：通过将核酸提取纯化、试剂混匀、微液滴生成和面阵式液滴成像集成在一张芯片上，可实现“样本进-结果出”的自动化检测过程，不仅有助于降低检测人员感染的风险，而且检测快速、便携、成本低；同时，该发明可提高检测的灵敏度和准确性，特别适合传染性疾病的现场快速检测。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例1的核酸检测芯片结构示意图。
图2为本发明实施例1的磁体吸附纳米磁珠示意图。
图3为本发明实施例2 的微液滴阵列示意图。
图4为本发明实施例2 的微液滴阵列荧光成像示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。
实施例1
如图1所示，本实施例提出一种集成式微液滴数字LAMP核酸检测芯片，包括磁珠法核酸提取纯化区域、试剂样本混合区域、微液滴生成区域以及液滴阵列检测区域，每个区域之间由微流道连通。
所述磁珠法核酸提取纯化区域包括样本存储腔1、洗脱液存储腔2、第一负压腔3、磁体4、矩形核酸提取通道5和纯化产物流道6；所述样本存储腔1和所述洗脱液存储腔2置于所述矩形核酸提取通道5的短边一侧，并通过微流道与所述矩形核酸提取通道5连通；所述第一负压腔3和所述纯化产物流道6置于所述矩形核酸提取通道5的另一短边一侧，并通过微流道与所述矩形核酸提取通道5连通；所述磁体4置于所述矩形核酸提取通道5靠近所述洗脱液存储腔2的长边一侧并与所述洗脱液存储腔2和所述纯化产物流道6居于同侧；
当检测样本溶液和洗脱液同时流经矩形核酸提取通道5时会以层流的方式流动，在磁体4的磁性引力作用下，连续流动的样本中的磁性纳米颗粒51从生物样本转移至连续流动的洗脱液中，并吸附于连通所述洗脱液存储腔2与所述矩形核酸提取通道5的洗脱液流道一侧的内壁，如图2所示。
所述试剂混合区域包括LAMP试剂存储腔7、T形三通流道8和特斯拉液体混匀器9；所述T形三通流道8的第一入口连通所述纯化产物流道6，第二入口连通所述LAMP试剂存储腔7，出口与所述特斯拉液体混匀器9的入口连通；
纯化后的核酸混液和LAMP试剂在特斯拉混匀器9中充分混合，使目标核酸均匀分布于混合溶液中，有利于核酸均匀分布于每个微液滴中。
所述微液滴生成区域包括储油池10和十字形四通流道11；所述十字形四通流道11的第一入口与所述特斯拉液体混匀器9的出口连通，相对的第二及第三入口与所述储油池10的两条微流道连通，在流动聚焦作用下生成油包水的单分散液滴，出口流道与所述第二负压腔13连通，为整个芯片提供稳定负压。
所述液滴阵列检测区域包括液滴收集腔12和第二负压腔13；所述十字形四通流道11的出口流道与所述液滴收集腔12连通，所述第二负压腔13与所述液滴收集腔12连通；所述液滴收集腔12的下方贴合有控温范围在30~110℃的加热片，液滴阵列内的LAMP扩增可在此温度范围内进行反应；上方置有用于液滴阵列图像捕获和荧光图像采集的液滴成像***。
优选地，所述样本存储腔1和所述第一负压腔3位于同一侧，所述洗脱液存储腔2和所述压差洗脱流道6位于同一侧。与所述储油池10连通的微流道对称设计并包围所述液滴阵列检测区域。所述磁珠法核酸提取纯化区域设计在所述试剂样本混合区域下方。
优选地，所述微流道的加工采用铣床加工或软光刻工艺加工。
优选地，所述十字形四通流道11的几何尺寸选择为高40~150 μm，宽30~200 μm。
优选地，所述第一负压腔3和所述第二负压腔13内分别设置有注射泵。
优选地，所述液滴收集腔12与所述十字形四通流道11的出口流道连通的微流道，以及与所述第二负压腔13连通的微流道均设计为两级T形流道；具体的，一级T形流道的入口流道与所述十字形四通流道的出口流道或所述第二负压腔连通，一级T形流道的第一出口流道与第一二级T形流道的入口流道连通，一级T形流道的第二出口流道与第二二级T形流道的入口流道连通，第一二级T形流道和第二二级T形流道的出口流道均与所述液滴收集腔连通。
本实施例的集成式微液滴数字LAMP核酸检测芯片，通过将核酸提取、试剂混匀、微液滴生成以及面阵式荧光检测功能集成于一张芯片中，可实现“核酸样本加入到检测结果输出”的自动化分析过程，避免多步操作带来疾病传染的风险。其中，基于连续流体驱动的磁珠法核酸提取方法可实现核酸快速、自动提取纯化。当纯化后的核酸样本与LAMP试剂在特斯拉混匀模块中充分混合后，混合试剂和液滴生成油同时流经十字形液滴生成模块，在流动聚焦作用下生成单分散的油包水液滴。数万个液滴阵列排布，在恒定的温度下可实现目标核酸信号的快速放大。本发明的检测策略可显著提高检测的灵敏度，低至单分子水平的目标核酸也可被检测到，因此可有效避免假阴性信号的产生，显著提高检测的准确性。其次，LAMP扩增无需精密复杂的加热装置，设备构成简单，通过与集成微流控芯片结合，可提高设备的便携性，有利于现场环境的即时检测和伴随诊断。
实施例2
本实施例提供一种集成式微液滴数字LAMP核酸检测方法，以检测SARS-CoV-2（COVID-19）为例进行说明。
使用本发明集成式微液滴数字LAMP核酸检测芯片进行SARS-CoV-2（COVID-19）检测的方法是：
S1、目标样本选取及LAMP引物序列设计：
样本信息
LAMP引物序列（长度：277）
样本准备：
向咽拭子（或鼻拭子、***拭子等）存储液中加入1 mg纳米磁珠，并充分混匀，静置2 min备用。
S2、芯片准备：
将液滴收集腔12下方的加热片温度保持在67 ℃，预热5 min。同时将第一负压腔3和第二负压腔13分别与注射泵连通，第一负压腔3的体积流率设置为25 μL/min，第二负压腔13的体积流率设置为20 μL/min。将磁体4置于核酸提取通道5一侧的适当位置。
S3、运行检测：
分别将200 μL待检测样本溶液、100 μL洗脱液、50 μL LAMP试剂、100 μL液滴生成油分别加入到对应的样本存储腔1、洗脱液存储腔2、试剂腔7和储油池10中；
同时开启两个注射泵，此时样本溶液、洗脱液、LAMP试剂和液滴生成油同时注入芯片，通过对芯片各部分流阻的***设计，保证多种功能有序进行。当含有磁性微粒的样本和洗脱液同时流经核酸提取通道5时会以层流的方式流动，在磁场的作用下，样本中的磁性纳米粒子会转移到洗脱液中，并吸附于流道侧壁。连续流动的洗脱液促使核酸从磁珠表面解吸附，并随着连续流体沿着纯化产物流道6与LAMP试剂，经T形三通流道8汇合，并进入特斯拉混匀器9使溶液充分混合；
混匀的溶液与液滴生成油在十字形四通流道11中，利用流动聚焦技术产生上万个油包水的液滴，并在液滴收集腔12中阵列排布。在65 ℃的最适温度下，液滴内可进行LAMP反应，荧光信号实现指数倍放大。
S4、图像获取和分析：
首先，采用超广角大视场相机和镜头对液滴阵列拍照，可获取如图3所示的液滴阵列图像121；之后，采用488 nm的蓝光激发液滴阵列，并用上述相机和镜头获取如图4所示的荧光阵列图像122；利用ImageJ图像处理程序可获得所有液滴个数以及荧光液滴个数，通过泊松分布统计学模型即可计算出目标核酸的数量。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种集成式微液滴数字LAMP核酸检测芯片，其特征在于：包括磁珠法核酸提取纯化区域、试剂样本混合区域、微液滴生成区域以及液滴阵列检测区域，每个区域之间由微流道连通；
所述磁珠法核酸提取纯化区域包括样本存储腔、洗脱液存储腔、第一负压腔、磁体、矩形核酸提取通道和纯化产物流道；
所述样本存储腔和所述洗脱液存储腔置于所述矩形核酸提取通道的短边一侧，并通过微流道与所述矩形核酸提取通道连通；所述第一负压腔和所述纯化产物流道置于所述矩形核酸提取通道的另一短边一侧，并通过微流道与所述矩形核酸提取通道连通；所述磁体置于所述矩形核酸提取通道靠近所述洗脱液存储腔的长边一侧并与所述洗脱液存储腔和所述纯化产物流道居于同侧；
所述试剂混合区域包括LAMP试剂存储腔、T形三通流道和特斯拉液体混匀器；
所述T形三通流道的第一入口连通所述纯化产物流道，第二入口连通所述LAMP试剂存储腔，出口与所述特斯拉液体混匀器的入口连通；
所述微液滴生成区域包括储油池和十字形四通流道；
所述十字形四通流道的第一入口与所述特斯拉液体混匀器的出口连通，相对的第二及第三入口与所述储油池的两条微流道连通，出口流道与所述第二负压腔连通；
所述液滴阵列检测区域包括液滴收集腔和第二负压腔；
所述十字形四通流道的出口流道与所述液滴收集腔连通，所述第二负压腔与所述液滴收集腔连通；
所述液滴收集腔的下方贴合有加热片，上方置有用于液滴阵列图像捕获和荧光图像采集的液滴成像***。
2.根据权利要求1所述的集成式微液滴数字LAMP核酸检测芯片，其特征在于：所述样本存储腔和所述第一负压腔位于同一侧，所述洗脱液存储腔和所述压差洗脱流道位于同一侧。
3.根据权利要求1所述的集成式微液滴数字LAMP核酸检测芯片，其特征在于：所述微流道的加工采用铣床加工或软光刻工艺加工。
4.根据权利要求1所述的集成式微液滴数字LAMP核酸检测芯片，其特征在于：所述加热片的控温范围在30~110 ℃。
5.根据权利要求1所述的集成式微液滴数字LAMP核酸检测芯片，其特征在于：所述十字形四通流道的几何尺寸选择为高40~150 μm，宽30~200 μm。
6.根据权利要求1所述的集成式微液滴数字LAMP核酸检测芯片，其特征在于：与所述储油池连通的微流道对称设计并包围所述液滴阵列检测区域。
7.根据权利要求1所述的集成式微液滴数字LAMP核酸检测芯片，其特征在于：所述第一负压腔和所述第二负压腔内分别设置有注射泵。
8.根据权利要求1所述的集成式微液滴数字LAMP核酸检测芯片，其特征在于：所述液滴收集腔与所述十字形四通流道的出口流道连通的微流道，以及与所述第二负压腔连通的微流道均设计为两级T形流道。
9.一种集成式微液滴数字LAMP核酸检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、选取目标样本、设计LAMP引物序列，并准备样本；
S2、准备权利要求1-8任一项所述的集成式微液滴数字LAMP核酸检测芯片：
将液滴收集腔下方的加热片温度保持在预设温度，预热一段时间,同时将第一负压腔和第二负压腔分别与注射泵连通，并设置第一负压腔和第二负压腔的体积流率；将磁体置于核酸提取通道一侧；
S3、运行检测：
分别将待检测样本溶液、洗脱液、LAMP试剂、液滴生成油分别加入到对应的样本存储腔、洗脱液存储腔、试剂腔和储油池中，同时开启两个注射泵；
S4、图像获取和分析：
先采用超广角大视场相机和镜头对液滴阵列拍照获取第一荧光阵列图像；采用488 nm的蓝光激发液滴阵列后，再采用超广角大视场相机和镜头对液滴阵列拍照获取第二荧光阵列图像；对第一荧光阵列图像和第二荧光阵列图像利用ImageJ图像处理程序获得所有液滴个数以及荧光液滴个数，通过泊松分布统计学模型即可计算出目标核酸的数量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111221183.6A CN113999764A (zh) | 2021-10-20 | 2021-10-20 | 一种集成式微液滴数字lamp核酸检测芯片及检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111221183.6A CN113999764A (zh) | 2021-10-20 | 2021-10-20 | 一种集成式微液滴数字lamp核酸检测芯片及检测方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113999764A true CN113999764A (zh) | 2022-02-01 |
Family
ID=79923346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111221183.6A Pending CN113999764A (zh) | 2021-10-20 | 2021-10-20 | 一种集成式微液滴数字lamp核酸检测芯片及检测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113999764A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115820816A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-03-21 | 深圳大学 | 基于深度学习的多重数字核酸检测方法、装置及相关介质 |
| CN116497095A (zh) * | 2023-01-09 | 2023-07-28 | 深圳大学 | 基于沉淀明场图像处理的多重核酸定量方法、装置及介质 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105142789A (zh) * | 2013-03-15 | 2015-12-09 | 纳诺拜希姆公司 | 用于移动设备分析核酸和蛋白质的***和方法 |
| CN109328098A (zh) * | 2016-06-20 | 2019-02-12 | 凸版印刷株式会社 | 液体介质的置换方法及用于该方法的流路设备 |
| CN112385645A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-02-23 | 广东省医疗器械研究所 | 一种多级添加细胞低温保护剂的上层芯片和微装置 |
-
2021
- 2021-10-20 CN CN202111221183.6A patent/CN113999764A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105142789A (zh) * | 2013-03-15 | 2015-12-09 | 纳诺拜希姆公司 | 用于移动设备分析核酸和蛋白质的***和方法 |
| CN109328098A (zh) * | 2016-06-20 | 2019-02-12 | 凸版印刷株式会社 | 液体介质的置换方法及用于该方法的流路设备 |
| CN112385645A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-02-23 | 广东省医疗器械研究所 | 一种多级添加细胞低温保护剂的上层芯片和微装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ZHANG ZENGMING ET AL.: "An LED-Driven AuNPs-PDMS Microfluidic Chip and Integrated Device for the Detection of Digital Loop-Mediated Isothermal DNA Amplification", 《MICROMACHINES》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115820816A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-03-21 | 深圳大学 | 基于深度学习的多重数字核酸检测方法、装置及相关介质 |
| CN115820816B (zh) * | 2022-11-29 | 2023-07-04 | 深圳大学 | 基于深度学习的多重数字核酸检测方法、装置及相关介质 |
| CN116497095A (zh) * | 2023-01-09 | 2023-07-28 | 深圳大学 | 基于沉淀明场图像处理的多重核酸定量方法、装置及介质 |
| CN116497095B (zh) * | 2023-01-09 | 2024-07-12 | 深圳大学 | 基于沉淀明场图像处理的双重核酸定量方法、装置及介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2891303T3 (es) | Sistema portátil de análisis de ácidos nucleicos y actuadores de polímeros electroactivos microfluídicos de alto rendimiento | |
| US10532352B2 (en) | Sample analysis system | |
| US11986299B2 (en) | Diagnostic system | |
| CN113999764A (zh) | 一种集成式微液滴数字lamp核酸检测芯片及检测方法 | |
| AU2016200193B2 (en) | Apparatus and methods for integrated sample preparation, reaction and detection | |
| CN102803147B (zh) | 通用样品准备***以及在一体化分析***中的用途 | |
| TWI247884B (en) | Microfluidic system utilizing thin-film layers to route fluid | |
| US8697007B2 (en) | Biodetection cassette with automated actuator | |
| CN103611584B (zh) | 一种微流控芯片及基于微流控芯片的细胞计数方法 | |
| US20190107539A1 (en) | Immunoassay for Detection of Virus-Antibody Nanocomplexes in Solution by Chip-Based Pillar Array | |
| CN101990516A (zh) | 多用试样准备***及其在集成分析***中的使用 | |
| CN105814189A (zh) | 微流体装置 | |
| TW201211539A (en) | LOC device for pathogen detection and genetic analysis with chemical lysis, incubation and tandem nucleic acid amplification | |
| JP6931540B2 (ja) | 検体処理チップを用いた送液方法、検体処理チップの送液装置 | |
| JPWO2017061620A1 (ja) | 検体処理チップ、検体処理装置および検体処理方法 | |
| CN213203076U (zh) | 一种多通道单细胞磁珠捕获试验装置 | |
| US20240241059A1 (en) | Cartridge, system, and method for molecular diagnostic reaction testing | |
| Briles | Advanced Pathogen Diagnosis by a Microfluidic Droplet Device and a Real-Time Imaging System | |
| US10850276B2 (en) | Systems and methods for capture and detection of low copy targets from large sample volumes | |
| TWI285678B (en) | System integrated with micro-fluid stain chips and detecting method for the same | |
| CN116200241A (zh) | 肿瘤标记物检测平台及肿瘤标记物检测平台使用方法 | |
| WO2018156855A1 (en) | Systems and methods for capture and detection of low copy targets from large sample volumes | |
| CN117660148A (zh) | 一种微滴微流控***及其在微滴数字化核酸检测中的应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220201 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |