本發(fā)明屬于分子診斷技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種用于恒溫核酸擴(kuò)增快速可視化檢測的裝置。
背景技術(shù):
隨著人們對健康、環(huán)境的重視程度越來越高,與生命健康相密切相關(guān)各項的病原體檢測、產(chǎn)前診斷、遺傳病診斷、食品安全檢測變得越來越重要,而目前廣泛應(yīng)用的PCR等技術(shù)雖然可以實現(xiàn)高靈敏度檢測,但是他們往往需要精密昂貴的儀器,復(fù)雜的操作以及特殊的實驗室條件。這些限制使他們在現(xiàn)場、實時監(jiān)測、社區(qū)應(yīng)用方面受到限制,而核酸可視化診斷方法恰可以克服以上問題,一時成為分子診斷技術(shù)研究熱點。恒溫核酸擴(kuò)增結(jié)合測流層析試紙條檢測技術(shù)可以實現(xiàn)快速、靈敏、高效、可視化核酸檢測,一度被視作替代PCR的極佳選擇。但是,至今他們也未能被臨床廣泛接納應(yīng)用,其中最重要的原因就是他為非密閉體系,當(dāng)對核酸進(jìn)行數(shù)量級擴(kuò)增后,會對空氣造成非常嚴(yán)重的核酸污染,導(dǎo)致后續(xù)樣本檢驗的假陽性問題。對此,研究者也提出了部分解決方案,例如向LAMP檢測體系中加入鈣黃綠素等封閉劑,但是經(jīng)驗證仍然無法徹底解決污染問題。因此建立一種更加有效的方法,實現(xiàn)恒溫核酸擴(kuò)增可視化診斷技術(shù)的應(yīng)用,成為了亟待解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種用于核酸擴(kuò)增快速可視化檢測的便攜式裝置。
一種用于恒溫核酸快速可視化檢測的裝置,包括內(nèi)部恒溫核酸擴(kuò)增-側(cè)流層析檢測體系1和外部密閉體系2;
所述恒溫核酸擴(kuò)增-側(cè)流層析檢測體系1包括兩個樣品容器3、載物膠塞4、側(cè)流層析試紙條5和匯流斜面6;樣品容器3為常規(guī)應(yīng)用的加樣槍尖,固定在載物膠塞4內(nèi),側(cè)流層析試紙條5位于載物膠塞4下方,樣品容器3內(nèi)的擴(kuò)增液滴于匯流斜面6后,在匯流斜面6的匯集作用下擴(kuò)增液與側(cè)流層析試紙條5接觸顯色;
所述外部密閉體系2包括透明外殼7、封閉膠塞8和封閉開關(guān)9,整個恒溫核酸擴(kuò)增-側(cè)流層析檢測體系1位于透明外殼7內(nèi),并由封閉膠塞8和封閉開關(guān)9進(jìn)行裝置的封閉,封閉開關(guān)9可按需要打開或關(guān)閉。
所述樣品容器3內(nèi)進(jìn)行的樣品擴(kuò)增采用恒溫核酸擴(kuò)增技術(shù),此技術(shù)可以在恒定溫度下對核酸實現(xiàn)數(shù)量級擴(kuò)增,因此它不需要依賴電源和昂貴的溫度控制儀器,可以根據(jù)恒溫核酸擴(kuò)增技術(shù)需求,利用蓄電池加熱裝置、簡易化學(xué)發(fā)熱裝置等維持反應(yīng),甚至能于常溫下進(jìn)行。
所述側(cè)流層析試紙條5快速定性檢測和鑒定核酸擴(kuò)增產(chǎn)物,可檢測不低于10ng的DNA,并且可以直接通過肉眼觀察檢測結(jié)果,如果質(zhì)控線和檢測線均出現(xiàn)則結(jié)果為陽性,如果只出現(xiàn)質(zhì)控帶則結(jié)果為陰性。
所述透明外殼7為PC2805材料,厚2.5cm,透明度好,強(qiáng)度高,重量輕,耐高溫;載物膠塞4及封閉膠塞8為硅膠silicone材料。
上述用于恒溫核酸快速可視化檢測的裝置的使用方法,將樣品擴(kuò)增液及檢測稀釋液分別加入兩個樣品容器3內(nèi),塞緊封閉膠塞8,關(guān)閉封閉開關(guān)9,使裝置保持密閉,然后放入相應(yīng)恒溫環(huán)境內(nèi)孵育,使樣品擴(kuò)增液進(jìn)行反應(yīng),擴(kuò)增結(jié)束后下壓封閉膠塞,使裝置內(nèi)部氣壓增加,在空氣壓力下樣品擴(kuò)增液及檢測稀釋液同時從樣品容器3流出,落于下方的匯流斜面6,樣品擴(kuò)增液及檢測稀釋液混合匯聚于匯流斜面6底端,并與側(cè)流層析試紙條5接觸反應(yīng)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明用于恒溫核酸快速可視化檢測的裝置,能夠在不產(chǎn)生核酸污染的前提下,實現(xiàn)高靈敏度恒溫核酸擴(kuò)增可視化檢測,核酸的快速、準(zhǔn)確、高效、可視化檢測,將在疾病診斷、流行病學(xué)監(jiān)測、產(chǎn)前篩查及食品安全檢測等方面發(fā)揮重要作用;該檢測裝備先應(yīng)用恒溫核酸擴(kuò)增技術(shù)用對靶核酸進(jìn)行數(shù)量級擴(kuò)增,再應(yīng)用側(cè)流層析試紙條進(jìn)行檢測,目前恒溫核酸擴(kuò)增技術(shù)已有多種方法,他們中凡是可以與側(cè)流層析試紙檢測結(jié)合應(yīng)用的均可以用于此檢測設(shè)備,例如LAMP、重組酶聚合酶擴(kuò)增(RPA)及解旋酶依賴性擴(kuò)增(HDA)等;該檢測裝備將整個檢測體系封閉于一個9cm×3.4cm的透明小盒內(nèi),不需要依賴電源和昂貴的溫度控制儀器,可以根據(jù)恒溫核酸擴(kuò)增技術(shù)需求,利用蓄電池加熱裝置、簡易化學(xué)發(fā)熱裝置等維持反應(yīng),甚至能于常溫下進(jìn)行,因此任何規(guī)模的實驗室、社區(qū)門診、野外環(huán)境均可應(yīng)用;該裝備可以實現(xiàn)核酸擴(kuò)增與試紙條檢測的一體化、密閉操作,我們只需在前期加樣時打開設(shè)備,之后全程密閉,避免了核酸污染導(dǎo)致的假陽性問題,克服了目前核酸可視化檢測應(yīng)用中面臨的最大阻礙;該裝備將恒溫核酸擴(kuò)增與試紙條檢測過程結(jié)合為一體,使操作簡化快速,結(jié)果識別簡單,只需對操作人員進(jìn)行簡單的培訓(xùn)即可,而無需經(jīng)驗豐富的工作人員;由于恒溫擴(kuò)增與側(cè)流層析試紙條檢測都具有快速、高效、準(zhǔn)確的特點,因此整個操作過程耗時短;這樣一種檢測體系,對于社區(qū)應(yīng)用、疫情篩查及軍隊外訓(xùn)等都將有重要的應(yīng)用價值。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例的裝置整體示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例的裝置內(nèi)部恒溫核酸擴(kuò)增-側(cè)流層析檢測體系示意圖;
圖3為本發(fā)明實施例的裝置外部密閉體系示意圖;
圖4為用本發(fā)明結(jié)合重組酶聚合酶恒溫核酸擴(kuò)增技術(shù)檢測結(jié)核桿菌的結(jié)果示意圖;
圖中,1-恒溫核酸擴(kuò)增-側(cè)流層析檢測體系,2-外部密閉體系,3-樣品容器,4-載物膠塞,5-側(cè)流層析試紙條,6-匯流斜面,7-透明外殼,8-封閉膠塞,9-封閉開關(guān)。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖,對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述,但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受具體實施方式的限制。
本實施例提供了一種用于恒溫核酸擴(kuò)增快速可視化檢測的便攜式裝置,如圖1所示,包括內(nèi)部恒溫核酸擴(kuò)增-側(cè)流層析檢測體系1和外部密閉體系2。
外部密閉體系2如圖3所示,整個恒溫核酸擴(kuò)增-側(cè)流層析檢測體系1位于透明外殼7內(nèi),并由封閉膠塞8和封閉開關(guān)9進(jìn)行裝置的封閉,封閉開關(guān)9可按需要打開或關(guān)閉。
恒溫核酸擴(kuò)增-側(cè)流層析檢測體系1如圖2所示,樣品容器3固定在載物膠塞4內(nèi),側(cè)流層析試紙條5位于載物膠塞4下方,將恒溫核酸擴(kuò)增體系(酶、引物、探針、樣本等)及側(cè)流層析檢測稀釋液分別加入兩個樣品容器3中。下壓封閉膠塞8使裝置內(nèi)氣壓升高,樣品容器3中的兩種液體滴于匯流斜面6后,在斜面的作用下進(jìn)行匯集混合,并與側(cè)流層析試紙條5接觸檢測。
樣品容器3中加入相應(yīng)液體試劑后,在內(nèi)部氣壓不變的情況下能夠保持液體穩(wěn)定不滴漏。在樣品容器3、載物膠塞4及反應(yīng)試劑的封閉作用下,使設(shè)備的上下兩端空氣隔離。然后塞緊封閉膠塞8,關(guān)閉封閉開關(guān)9,使裝置整體保持密閉。將密閉好的裝置放入相應(yīng)溫度環(huán)境內(nèi),維持恒溫核酸擴(kuò)增反應(yīng),適當(dāng)時間后取出。下壓封閉膠塞8,使裝置上端氣壓快速增加,在空氣壓力作用下,樣品擴(kuò)增液及檢測稀釋液同時從樣品容器3流出,落于下方的匯流斜面6,并與側(cè)流層析試紙條5接觸反應(yīng)。
目前恒溫核酸擴(kuò)增技術(shù)已有多種方法,凡是可以與側(cè)流層析試紙檢測結(jié)合應(yīng)用的恒溫核酸擴(kuò)增技術(shù)均可以應(yīng)用于此檢測設(shè)備,例如LAMP、重組酶聚合酶擴(kuò)增(RPA)及解旋酶依賴性擴(kuò)增(HDA)等。此處,我們采用重組酶聚合酶擴(kuò)增技術(shù)(RPA)結(jié)合此發(fā)明裝置對結(jié)核桿菌進(jìn)行檢測:
1.引物及探針設(shè)計:
Primer A:GTAAAACGAACTCTGGAATTGATCGACGGC;
Primer B:5’-/biotion/-CTATACGTGTTCCCCATCGAGCAAATTTTA;
Probe:5’-/FAM/-CATTCCCATGCTGCTGTGGATCAACGGGGT/THF/TACGACACGGTCCGC/C3-spacer/-3’
2.加樣:將50ulRPA反應(yīng)體系(酶、引物、探針、樣本等)加入一個樣品容器3中,另一容器中加入側(cè)流層析檢測稀釋液50ul,塞緊封閉膠塞8,關(guān)閉封閉開關(guān)9,使裝置整體保持密閉,并放入39℃水浴箱中,孵育10-15分鐘后取出。下壓封閉膠塞8,在空氣壓力作用下,RPA擴(kuò)增液與側(cè)流層析分析稀釋液同時從兩個樣品容器3中流出,落于下方的匯流斜面6,并與側(cè)流層析試紙條5接觸反應(yīng)、顯色。五分鐘后,觀察試紙條條帶,判斷檢測結(jié)果。
3.結(jié)果判讀:結(jié)果為陽性,試紙條可見兩條線;結(jié)果為陰性,試紙條上只可見一條質(zhì)控線。
4.從圖4的結(jié)果分析中可得出,運(yùn)用重組酶聚合酶擴(kuò)增技術(shù)(RPA)結(jié)合此發(fā)明裝置方法對含結(jié)核桿菌核酸樣本及陰性對照樣本進(jìn)行檢測,3個陽性標(biāo)本均顯示陽性結(jié)果(同時出現(xiàn)質(zhì)控線和檢測線),而陰性對照標(biāo)本為陰性結(jié)果(僅出現(xiàn)質(zhì)控線)。
以上公開的僅為本發(fā)明的具體實施例,但是,本發(fā)明并非局限于此,任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。