(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210162172.3 (22)申请日 2022.02.22 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区清华大 学 申请人 深圳市绿诗源生物技 术有限公司 (72)发明人 林金明　尚玉婷　王防修　 (74)专利代理 机构 北京聿宏知识产权代理有限 公司 11372 专利代理师 吴大建　张云芳 (51)Int.Cl. C12M 1/00(2006.01) C12M 1/12(2006.01) C12M 1/38(2006.01) C12M 1/34(2006.01) C12M 1/24(2006.01)C12N 15/10(2006.01) C12Q 1/689(2018.01) C12Q 1/6837(2018.01) C12Q 1/6844(2018.01) C12N 15/11(2006.01) B01L 3/00(2006.01) C12R 1/01(2006.01) (54)发明名称 核酸提取芯片、 细菌微流控集 成检测平台及 检测方法 (57)摘要 本发明提供了一种核酸提取芯片、 细菌微流 控集成检测平台及检测方法。 核酸提取芯片包括 依次紧密贴合的分流层、 过滤层和聚流层； 分流 层的进样口通过多个第一微通道分别连通多个 分流口； 过滤层包括用于富集核酸滤纸； 聚流层 的出样口通过多个第二微通道分别连通多个聚 流口， 聚流口的设置数量、 分布位置均与分流口 相对应； 滤纸设置在聚流口和分流口之间。 检测 平台包括细菌裂解单元和核酸扩增反应单元； 细 菌裂解单元包括核酸提取芯片和第一温控模块。 本发明的核酸提取芯片、 检测平台对样品和试剂 的需求量更少、 耗时更短、 降低了检测人员感染 风险， 提高了提取效率。 采用等温扩增方法， 灵敏 度高， 将试剂预先冻干包埋在检测孔中， 简化了 操作流程。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 115322865 A 2022.11.11 CN 115322865 A 1.一种核酸提取芯片， 其特征在于， 包括从上至下依次紧密 贴合的分流层、 过滤层和聚 流层； 所述分流层具有进样口， 所述进样口通过多个第一微通道分别连通多个分流口； 所述 过滤层包括滤纸， 所述滤纸用于富集核酸； 所述聚流层具有 出样口， 所述出样口通过多个第 二微通道分别连通多个聚流口， 所述聚流口的设置数量、 分布位置均与所述分流口相对应； 所述进样口、 所述第一微通道、 所述分流口、 所述聚流口、 所述第二微通道以及所述出样口 依次连通， 所述滤纸设置在所述聚流口和所述分流口之间。 2.根据权利要求1所述的核酸提取芯片， 其特征在于， 所述过滤层还包括两个支撑层， 所述支撑层上设置有多个支撑单元， 所述支撑单元 的设置数量、 分布位置均与所述分流口 以及所述聚流口相对应； 每个支撑单元内间隔设置有多个支撑柱以及通孔， 所述通孔用于 连通聚流口或分流口， 两个支撑层上的支撑单 元相对设置并夹持所述滤纸。 3.根据权利要求1所述的核酸提取芯片， 其特征在于， 所述滤纸为玻璃纤维滤纸或 Whatman No.1滤纸， 纸的孔径为0.5～1.0 μm。 4.一种细菌微流控集成检测平台， 其特征在于， 包括细菌裂解单元和核酸扩增反应单 元； 所述的细菌裂解单元包括如权利要求1 ‑3中任一项所述的核酸提取芯片和第一温控模 块， 所述第一温控模块用于控制所述核酸提取芯片的温度； 所述核酸扩增反应单元用于将 所述细菌裂解单 元提取获得的核酸进行恒温扩增 和检测。 5.根据权利要求4所述的细菌微流控集成检测平台， 其特征在于， 所述核酸扩增反应单 元包括样品检测芯片和 第二温控模块， 所述第二温控模块用于控制所述样品检测芯片的温 度， 所述样品检测芯片用于将所述细菌裂解单 元提取获得的核酸进行恒温扩增 和检测。 6.根据权利要求5所述的细菌微流控集成检测平台， 其特征在于， 所述样品检测芯片具 有进样孔， 所述进样孔通过第三微通道连通至少一对并联 的反应检测孔和阴阳性对照孔， 所述反应检测孔内预埋有RPA核酸扩增试剂， 所述RPA核酸扩增试剂包括 RPA缓冲液、 目标细 菌靶基因的特异性引物和荧 光探针。 7.根据权利要求6所述的细菌微流控集成检测平台， 其特征在于， RPA核酸扩增试剂在 ‑ 80℃下冷冻干燥， 然后封装于反应 检测孔中。 8.根据权利要求5所述的细菌微流控集成检测平台， 其特征在于， 还包括壳体和信号读 取单元； 所述信号读取单元包括荧光激发光源和图像采集装置； 所述荧光激发光源和所述 核酸扩增反应单元设置在所述壳体内， 所述图像采集装置用于采集核酸恒温扩增和检查过 程中的荧 光信号。 9.根据权利要求8所述的细菌微流控集成检测平台， 其特征在于， 所述荧光激发光源发 出的光束与所述样品检测芯片的夹角为7～ 9°。 10.根据权利要求8 或9所述的细菌微流控集成检测平台， 其特征在于， 还包括第 一滤光 片和第二滤光片， 所述第一滤光片设置在荧光激发光源与所述核酸扩增反应单元之间， 所 述第一滤光片的透射波段为蓝光波段； 所述第二滤光片设置在所述核酸扩增反应单元和所 述图像采集装置之间， 所述第二滤光片的透射波段为绿光波段。 11.根据权利要求8所述的细菌微流控集成检测平台， 其特征在于， 所述壳体包括下壳 体和上壳体； 所述下壳体用于装载所述细菌裂解单元和所述核酸扩增反应单元； 所述上壳 体扣合在所述下壳体上， 所述荧光激发光源设置在所述上壳体内并位于所述所述核酸扩增 反应单元 的侧上方， 所述上壳体上还开设有一通孔， 所述通孔位于所述所述核酸扩增反应权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115322865 A 2单元的正上方， 所述图像采集装置 设置在所述壳体外部并通过所述通孔采集核酸恒温扩增 和检查过程中的荧 光强度。 12.根据权利要求11所述的细菌微流控集成检测平台， 其特征在于， 所述下壳体设置有 第一装载模块、 第二装载模块、 导液 管和废液收集装置； 所述第一装载模块包括具有上开口的第 一安装槽以及具有侧开口的第 二安装槽； 所述 第一安装槽用于安装所述核酸提取芯片， 所述第一安装槽的底部开设有排液 口； 第二安装 槽用于安装所述第一温控 模块； 所述第二装载模块设置在所述第 一装载模块的侧下方， 所述第 二装载模块包括具有上 开口的第三安装槽和具有侧开口的第四安装槽； 所述第三安装槽用于安装 所述样品检测芯 片； 第四安装槽用于安装所述第二温控 模块； 所述导液管的一端连接所述排液口， 另一端连接所述废液收集装置或所述样品检测芯 片。 13.根据权利要求5所述的细菌微流控集成检测平台， 其特征在于， 所述第一温控模块 和所述第二温控 模块均包括相连接的硅 橡胶加热板和 加热控制器。 14.一种细菌检测方法， 其特征在于， 采用权利要求4 ‑13中任一项所述的细菌微流控集 成检测平台进行检测， 首先将细菌培养液注入到核酸提取芯片内， 经过加热裂解、 纯化、 洗 脱后得到核酸； 将得到的核酸引入到核酸扩增反应单 元进行核酸进行恒温扩增 和检测。 15.根据权利要求14所述的细菌检测方法， 其特征在于， 在70～100℃下恒温加热至少 30min进行裂解； 在37～42℃下恒温加热10～ 20min进行恒温扩增 和检测。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115322865 A 3