[发明专利]一种面向空间的微型圆柱式微流控PCR实时荧光检测系统

摘要

一种面向空间的微型圆柱式微流控PCR实时荧光检测系统，属于生物学、分析化学及医学检测领域。包括呈空心圆柱式的基底、微通道、进样测控速装置以及单片机控制系统。作为生物芯片的载体，基底表面周向依次设有三个恒温加热区，在三个加热区表面分别设置三个温度传感器，由聚四氟乙烯毛细管呈螺旋状缠绕在基底表面构成微通道，聚四氟乙烯毛细管一圈缠绕中依次经过三个恒温加热区。进样测控速装置包括步进电机和由步进电机驱动的注射泵，注射泵直接插入微通道的入口。微型荧光检测装置沿基底径向嵌在基底内部。进样测控速装置、恒温加热区、温度传感器以及微型荧光检测装置的控制端由单片机集成控制。本发明减少了外围设备，更自动微型化，缩短了系统的工作周期。

主权项

一种微型圆柱式微流控PCR实时荧光检测系统，其特征在于：其包括有呈空心圆柱式的基底（1）、微通道（5）、进样测控速装置（2）、单片机控制系统（9）；作为生物芯片的载体，基底（1）表面周向依次设有三个恒温加热区（4），即温度为94℃的高温变性区、温度为72℃的适温延伸区、温度为56℃的低温退火区，相邻的两个恒温加热区（4）之间为隔热区，在隔热区设有隔热风门（8），同时在三个加热区表面分别设置三个温度传感器（6），对温度进行实时监测；由聚四氟乙烯毛细管呈螺旋状直接缠绕在基底表面构成微通道（5），聚四氟乙烯毛细管一圈缠绕中依次经过高温变性区、低温退火区、适温延伸区后实现DNA扩增，为了达到检测所需量要求，需要循环25至30次上述的反应过程，因此微通道（5）的螺旋数目为25至30个；进样测控速装置（2）包括步进电机和由步进电机驱动的注射泵，注射泵直接插入微通道（5）的入口；微型风扇（3）与隔热风门（8）实现对不同温区间的隔热作用，隔热风门（8）为基底（1）上的穿孔，排布在上述的隔热区上，微型风扇（3）处于基底（1）的空心内部；在适温延伸区与高温变性区之间的隔热区设置有微型荧光检测装置（7），微型荧光检测装置（7）沿基底（1）径向嵌在基底内部；所述的微型荧光检测装置（7）包括激发光源单元与荧光检测单元；进样测控速装置（2）、恒温加热区（4）、温度传感器（6）以及微型荧光检测装置（7）的控制端由单片机控制系统（9）集成控制，控制界面可由键盘输入，由LCD12864显示输出，其工作过程为：由键盘输入设定的温度值、微流体流速后，单片机开启恒温加热区（4）上的加热膜，由温度传感器（6）监控实时温度并反馈给单片机（9）由LCD显示；待稳定达到设定温度值后，单片机（9）控制进样测控速装置（2）即步进电机按预先设定的流速实现进样；同时开启微型荧光检测装置（7），当微流体流微型荧光检测装置（7）所在位置时，进行荧光检测，获得的荧光信号值反馈回单片机经D\A转换并放大后由LCD显示。