CN206173349U - 一种核酸提取与基因扩增的便携结构 - Google Patents
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Abstract
一种核酸提取与基因扩增的便携结构，包括一个核酸提取与预处理模块和与之配合的一个基因扩增模块，核酸提取与预处理模块包括多功能热盖，多功能热盖内部设有四个独立的腔体，每一个腔体下端与阀门连接，阀门和接头的上端连接，接头的下端能够和试剂腔连接，接头的底端覆盖有一层核酸提取膜；腔体上部的活塞与多功能热盖的每一个腔体内部之间紧密贴合，活塞的上部连接有按钮；基因扩增模块包括能够直线往复运动的两个温区，支撑架固定在两个温区之间，多功能热盖能够与支撑架紧密结合，通过驱动温区做直线往复运动，使试剂腔在不同的温区之间做相对移动，从而为试剂腔中的样品及试剂提供不同的反应温度，实现基因扩增，具有便携、快速的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及聚合酶链反应(PCR)技术领域，具体涉及一种核酸提取与基因扩增的便携结构。
背景技术
提取样本的核酸，通过在体外实现扩增是PCR技术的目的所在。PCR的扩增过程是指将微量生物样本中的DNA聚合酶在催化剂的作用下根据DNA模板的特征进行特定的基因扩增。整个过程中将包含以下三个部分：高温变性、低温退火和中温引物延伸。传统PCR基于三个温度变化来实现此过程，一个样品一般需要20-40次的循环过程，从而实现核酸的扩增。
在核酸提取方面，由于提取方法较复杂，往往需要各种与之配合的仪器设备来完成，比如离心机，移液枪等等配套设备，过程繁琐，设备价格昂贵。
在核酸的体外扩增方面，传统的三个温度区间，由于仪器的温度滞后性，温度变化时间较长；样品的载台需要不断的切换温度，需要配备帕尔特原件和散热原件等等，温度变化体的比热容较大，***受自身的原理限制，仪器体积均比较笨重。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种核酸提取与基因扩增的便携结构，能够实现简单有效的核酸提取与快速核酸扩增过程，具有便携、快速的优点。
为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种核酸提取与基因扩增的便携结构，包括一个核酸提取与预处理模块和与之配合的一个基因扩增模块。
所述的核酸提取与预处理模块包括多功能热盖3，多功能热盖3内部设有四个独立的裂解液腔体13、缓冲液腔体14、第一PCR反应试剂腔体15、第二PCR反应试剂腔体16，每一个腔体中部设有一个镂空紧定环5，镂空紧定环5的上下两端分别与第一弹簧4和第二弹簧6相连，第二弹簧6在正常工作时始终处于拉紧状态，第二弹簧6下端与阀门7连接，阀门7在第二弹簧6的拉力作用下与多功能热盖3内部腔体的出口紧密嵌合，阀门7和接头8的上端连接，接头8的下端能够和试剂腔10连接，接头8的底端覆盖有一层核酸提取膜9；第一弹簧4在正常工作时始终处于压紧状态，第一弹簧4上端与活塞2相连，活塞2与多功能热盖3的每一个腔体内部之间紧密贴合，活塞2的上部连接有按钮1。
所述的基因扩增模块包括第一温区12-1和与之相对的第二温区12-3，第一温区12-1、第二温区12-3通过其连接的固定板12-4固定在能够直线往复运动的机构上，第一温区12-1和第二温区12-3构成U行温度模块12，支撑架11固定在第一温区12-1和第二温区12-3之间，在工作时保持不动，多功能热盖3通过卡扣结构能够与支撑架11紧密结合，第一温区12-1、第二温区12-3上设有相对的四个U形凹槽，每个凹槽开口处都固定有一对扇形弹簧片12-2，两个温区的温度独立控制。
所述的试剂腔10与多功能热盖3通过接头8连接，连接方式均采用波纹状嵌合结构，以保证连接的紧密性。
所述的第一温区12-1、第二温区12-3和弹簧片12-2均采用导热性好的材料加工而成。
本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型将复杂的核酸预处理过程中的核酸提取，添加裂解液，滤膜过滤，添加缓冲液等过程和这些过程所需要的仪器通过多功能热盖3来实现，结构简单，价格低廉。
2、本实用新型通过两温区的循环扩增过程取代传统三温区的温度变化过程，降低了温控功率。
3、由于双温区结构简单，体积能够做到了80mm*80mm*80mm以内，达到便携的目的。
4、由于不需要变温过程，仅仅需要移动双温区，使基因扩增的速度得到加快。
5、通过U行温度模块与扇形弹簧片的匹配，使试剂腔轻易进入双温区。
附图说明
图1是本实用新型核酸提取与预处理模块的结构示意图。
图2是本实用新型基因扩增模块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做详细描述。
一种核酸提取与基因扩增的便携结构，包括一个核酸提取与预处理模块和与之配合的一个基因扩增模块。
参照图1，所述的核酸提取与预处理模块包括多功能热盖3，多功能热盖3内部设有四个独立的裂解液腔体13、缓冲液腔体14、第一PCR反应试剂腔体15、第二PCR反应试剂腔体16，每一个腔体中部设有一个镂空紧定环5，镂空紧定环5的上下两端分别与第一弹簧4和第二弹簧6相连，第二弹簧6在正常工作时始终处于拉紧状态，第二弹簧6下端与阀门7连接，阀门7在第二弹簧6的拉力作用下与多功能热盖3内部腔体的出口紧密嵌合，保证腔体内部的试剂不会流出，阀门7和接头8的上端连接，接头8的下端能够和试剂腔10连接，接头8的底端覆盖有一层核酸提取膜9；第一弹簧4在正常工作时始终处于压紧状态，第一弹簧4上端与活塞2相连，活塞2与多功能热盖3的每一个腔体内部之间紧密贴合，活塞2的上部连接有按钮1，工作时，活塞2在按钮1的推动下会向下移动，同时会对多功能热盖3与活塞2所形成的封闭腔体中的空气产生压力，当压缩空气产生的压力大于底部第二弹簧6对阀门7的拉力作用时，阀门7就会在压力作用下向下移动，阀门7开启，试剂流出。
参照图2,所述的基因扩增模块包括第一温区12-1和与之相对的第二温区12-3，第一温区12-1、第二温区12-3通过其连接的固定板12-4固定在能够直线往复运动的机构上，第一温区12-1和第二温区12-3构成U行温度模块12，支撑架11固定在第一温区12-1和第二温区12-3之间，在工作时保持不动，多功能热盖3通过卡扣结构能够与支撑架11紧密结合，第一温区12-1、第二温区12-3上设有相对的四个U形凹槽，每个凹槽开口处都固定有一对扇形弹簧片12-2，两个温区的温度独立控制。
所述的试剂腔10与多功能热盖3通过接头8连接，连接方式均采用波纹状嵌合结构，以保证连接的紧密性。
所述的第一温区12-1、第二温区12-3和弹簧片12-2均采用导热性好的材料加工而成，以保证空腔内部温度的一致性，使试剂腔10能够均匀受热。
本实用新型的工作原理为：
1)样品预处理阶段：
①将原始样品加入试剂腔10中，并与接头8相连；②将接头8与多功能热盖3的裂解液腔体13对应的接口相连接，按压对应的按钮1，向试剂腔10中注入裂解液；③再将接头8与多功能热盖3的缓冲液腔体14对应的接口相连，按压对应的按钮1，向试剂腔10中注入缓冲液；④再将接头8与多功能热盖3的第一PCR反应试剂腔体15或第二PCR反应试剂腔体16对应的接口相连，按压对应的按钮1，向试剂腔10中注入相应的PCR反应试剂；⑤最后，去除接头8，将试剂腔10与多功能热盖3直接相连，此时，多功能热盖3仅具有密闭作用；
2)基因扩增阶段：
对样品的预处理工作完成后，覆盖有核酸提取膜9的接头8作为耗材，在样品预处理完成后被丢弃，将多功能热盖3与试剂腔10直接相连，并通过卡扣结构与支撑架11紧密结合，支撑架11固定在第一温区12-1和第二温区12-3之间，在工作时保持不动，实际工作时，第一温区12-1、第二温区12-3直线往复运动时，会迫使试剂腔10顶开弹簧片12-2，进入U形凹槽内，弹簧片12-2复位后，会与温区上的U形凹槽共同围成一个近似圆柱形的空腔，从而使试剂腔10被完整地包裹与其中。
通过驱动第一温区12-1和第二温区12-3做直线往复运动，使试剂腔10在不同的温区之间移动，从而为试剂腔10中的样品及试剂提供不同的反应温度，进而实现基因扩增。
Claims (5)
1.一种核酸提取与基因扩增的便携结构，其特征在于：包括一个核酸提取与预处理模块和与之配合的一个基因扩增模块。
2.根据权利要求1所述的一种核酸提取与基因扩增的便携结构，其特征在于：所述的核酸提取与预处理模块包括多功能热盖(3)，多功能热盖(3)内部设有四个独立的裂解液腔体(13)、缓冲液腔体(14)、第一PCR反应试剂腔体(15)、第二PCR反应试剂腔体(16)，每一个腔体中部设有一个镂空紧定环(5)，镂空紧定环(5)的上下两端分别与第一弹簧(4)和第二弹簧(6)相连，第二弹簧(6)在正常工作时始终处于拉紧状态，第二弹簧(6)下端与阀门(7)连接，阀门(7)在第二弹簧(6)的拉力作用下与多功能热盖(3)内部腔体的出口紧密嵌合，阀门(7)和接头(8)的上端连接，接头(8)的下端能够和试剂腔(10)连接，接头(8)的底端覆盖有一层核酸提取膜(9)；第一弹簧(4)在正常工作时始终处于压紧状态，第一弹簧(4)上端与活塞(2)相连，活塞(2)与多功能热盖(3)的每一个腔体内部之间紧密贴合，活塞(2)的上部连接有按钮(1)。
3.根据权利要求1所述的一种核酸提取与基因扩增的便携结构，其特征在于：所述的基因扩增模块包括第一温区(12-1)和与之相对的第二温区(12-3)，第一温区(12-1)、第二温区(12-3)通过其连接的固定板(12-4)固定在能够直线往复运动的机构上，第一温区(12-1)和第二温区(12-3)构成U行温度模块(12)，支撑架(11)固定在第一温区(12-1)和第二温区(12-3)之间，在工作时保持不动，多功能热盖(3)通过卡扣结构能够与支撑架(11)紧密结合，第一温区(12-1)、第二温区(12-3)上设有相对的四个U形凹槽，每个凹槽开口处都固定有一对扇形弹簧片(12-2)，两个温区的温度独立控制。
4.根据权利要求2所述的一种核酸提取与基因扩增的便携结构，其特征在于：所述的试剂腔(10)与多功能热盖(3)通过接头(8)连接，连接方式均采用波纹状嵌合结构，以保证连接的紧密性。
5.根据权利要求3所述的一种核酸提取与基因扩增的便携结构，其特征在于：所述的第一温区(12-1)、第二温区(12-3)和弹簧片(12-2)均采用导热性好的材料加工而成。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106318865A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-01-11 | 西安交通大学 | 一种核酸提取与基因扩增的便携装置 |
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2016
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| CN106318865B (zh) * | 2016-10-25 | 2018-03-16 | 西安交通大学 | 一种核酸提取与基因扩增的便携装置 |
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