本发明涉及核酸分析检测技技术领域，尤其是涉及一种反应液定量均分、密封和扩增的检测单元。
背景技术：
核酸检测过程中常涉及到多个扩增试剂体系配置问题，在精准检测中对检测试剂的加入量要求较高，但在操作过程中常受到人为操作，气泡的影响导致加入的试剂量不够精准；另在pcr反应容器中进行pcr反应期间，使扩增试剂体系在大约30℃的较低温度到大约98℃的较高温度之间重复(例如20-50次)。
为了防止扩增试剂体系由于蒸发或在pcr反应容器的侧壁上冷凝而损失体积，应使用蒸发或冷凝防止剂来密封扩增试剂体系的暴露表面。通常在pcr反应容器上盖上“物理盖”或在扩增试剂体系加入高纯硅油，矿物油或某些其他与扩增试剂体系不混溶的物质来达到密封的目的。
但是这些密封试剂的使用存在某些缺点，尤其是与集成pcr系统结合使用时，集成pcr系统常希望实现“样品进-结果出”的目标，操作人员不可以在进行热循环之前手工对其进行封盖。特别地，当在多个pcr反应容器中进行多重pcr时，自动化且有效的密封就变得尤为重要。
技术实现要素：
本发明提出一种反应液定量均分、密封和扩增的检测单元，以解决背景技术中的技术问题，以无需借助外界复杂的设备即可实现扩增反应液和石蜡密封油的注入及定量均分，同时以保障检测过程中及检测结束后各pcr反应容器的相对密闭，避免扩增试剂体系的挥发和实验室污染，提高分析检测的安全性、准确性、一致性和对外部环境的抗干扰性。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种反应液定量均分、密封和扩增的检测单元，包括用于预先包埋扩增反应液的扩增反应液存储腔、用于预先包埋石蜡密封油的若干石蜡密封油存储管以及用于预包埋速溶扩增干粉试剂并使得扩增反应液和石蜡密封油缓慢均分的若干pcr管；所述扩增反应液存储腔通过试剂通道分别与各pcr管相连通，试剂通道上设置有第一液路切换阀；每一pcr管分别通过一pcr管排气通道与石蜡密封油存储管相连通，各pcr管排气通道的端部连接设置有用于进行管道切换的第二液路切换阀；所述扩增反应液存储腔和石蜡密封油存储管上分别设置有外接端口。
进一步优化技术方案，每一石蜡密封油存储管的出口端分别通过一石蜡密封油分样通道连通设置有缓冲管，缓冲管的出口端与第二液路切换阀的进口端连通，缓冲管上设置有第二外接端口。
进一步优化技术方案，每一pcr管与试剂通道之间分别通过一扩增反应液分样通道相连通。
进一步优化技术方案，所述pcr管设置有八个，其中六个pcr管分别作为阳性对照，一个pcr管作为阴性对照，另一个pcr管作为内参对照；所述pcr管排气通道设置有八个。
进一步优化技术方案，所述石蜡密封油存储管设置有八个。
进一步优化技术方案，所述第二液路切换阀共设置有九个切换位置，其中八个切换位置分别与一pcr管排气通道相对应，另一个切换位置为切断位置。
进一步优化技术方案，所述第一液路切换阀包括用于使得试剂通道连通的第一位置和用于使得试剂通道断开的第二位置。
采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：
本发明可以实现单指标或多指标检测，在仅需注射泵提供的正压力，无需借助外界复杂的设备即可实现扩增反应液和石蜡密封油的注入及定量均分，同时可保障了检测过程中及检测结束后各pcr反应容器的相对密闭，避免了扩增试剂体系的挥发和实验室污染，提高了分析检测的安全性、准确性、一致性和对外部环境的抗干扰性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种反应液定量均分、密封和扩增的检测单元的结构示意图。
其中：1、第一pcr管，2、第二pcr管，3、第三pcr管，4、第四pcr管，5、第五pcr管，6、第六pcr管，7、第七pcr管，8、第八pcr管，9、第一扩增反应液分样通道，10、第二扩增反应液分样通道，11、第三扩增反应液分样通道，12、第四扩增反应液分样通道，13、第五扩增反应液分样通道，14、第六扩增反应液分样通道，15、第七扩增反应液分样通道，16、第八扩增反应液分样通道，17、第一pcr管排气通道，18、第二pcr管排气通道，19、第三pcr管排气通道，20、第四pcr管排气通道，21、第五pcr管排气通道，22、第六pcr管排气通道，23、第七pcr管排气通道，24、第八pcr管排气通道，25、第一石蜡密封油存储管，26、第二石蜡密封油存储管，27、第三石蜡密封油存储管，28、第四石蜡密封油存储管，29、第五石蜡密封油存储管，30、第六石蜡密封油存储管，31、第七石蜡密封油存储管，32、第八石蜡密封油存储管，33、第三外接端口，34、第四外接端口，35、第五外接端口，36、第六外接端口，37、第七外接端口，38、第八外接端口，39、第九外接端口，40、第十外接端口，41、第一石蜡密封油分样通道，42、第二石蜡密封油分样通道，43、第三石蜡密封油分样通道，44、第四石蜡密封油分样通道，45、第五石蜡密封油分样通道，46、第六石蜡密封油分样通道，47、第七石蜡密封油分样通道，48、第八石蜡密封油分样通道，49、缓冲管，50、第二外接端口，51、第一外接端口，52、第一液路切换阀，53、第一阀内通道，54、第二液路切换阀，55、第二阀内通道，56、第一试剂通道，57、第二试剂通道，58、第三试剂通道，59、扩增反应液存储腔，60、单元主体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚，完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的所有实施例和方面特别适用于微流体系统，方法和应用。
实施例1
一种反应液定量均分、密封和扩增的检测单元，结合图1所示，包括单元主体60，单元主体60包括扩增反应液存储腔59、石蜡密封油存储管、pcr管、试剂通道、第一液路切换阀52、pcr管排气通道、第二液路切换阀54和外接端口。
扩增反应液存储腔59用于预先包埋扩增反应液。扩增反应液存储腔59上设置有第一外接端口51。
石蜡密封油存储管设置有若干个，用于预先包埋石蜡密封油。石蜡密封油存储管包括依次设置的第一石蜡密封油存储管25、第二石蜡密封油存储管26、第三石蜡密封油存储管27、第四石蜡密封油存储管28、第五石蜡密封油存储管29、第六石蜡密封油存储管30、第七石蜡密封油存储管31、第八石蜡密封油存储管32。
各石蜡密封油存储管上分别设置有外接端口，第一石蜡密封油存储管25上设置有第三外接端口33，第二石蜡密封油存储管26上设置有第四外接端口34，第三石蜡密封油存储管27上设置有第五外接端口35，第四石蜡密封油存储管28上设置有第六外接端口36，第五石蜡密封油存储管29上设置有第七外接端口37，第六石蜡密封油存储管30上设置有第八外接端口38，第七石蜡密封油存储管31上设置有第九外接端口39，第八石蜡密封油存储管32上设置有第十外接端口40。
pcr管设置有若干，用于预包埋速溶扩增干粉试剂，并使得扩增反应液和石蜡密封油缓慢均分。pcr管包括依次设置的第一pcr管1、第二pcr管2、第三pcr管3、第四pcr管4、第五pcr管5、第六pcr管6、第七pcr管7、第八pcr管8。
pcr管设置有八个，其中六个pcr管分别作为阳性对照，一个pcr管作为阴性对照，另一个pcr管作为内参对照；pcr管排气通道设置有八个。
扩增反应液存储腔59通过试剂通道分别与各pcr管相连通，试剂通道上设置有第一液路切换阀52。第一液路切换阀包括用于使得试剂通道连通的第一位置和用于使得试剂通道断开的第二位置。
扩增反应液存储腔59的出口端连通设置有第一试剂通道56和第二试剂通道57，第一液路切换阀52设置在第一试剂通道56和第二试剂通道57之间。
每一pcr管分别通过一pcr管排气通道与石蜡密封油存储管相连通。第一pcr管1与第一pcr管排气通道17相连通，第二pcr管2与第二pcr管排气通道18相连通，第三pcr管3与第三pcr管排气通道19相连通，第四pcr管4与第四pcr管排气通道20相连通，第五pcr管5与第五pcr管排气通道21相连通，第六pcr管6与第六pcr管排气通道22相连通，第七pcr管7与第七pcr管排气通道23相连通，第八pcr管8与第八pcr管排气通道24相连通。
各pcr管排气通道的端部连接设置有用于进行管道切换的第二液路切换阀54。第二液路切换阀共设置有九个切换位置，其中八个切换位置分别与一pcr管排气通道相对应，另一个切换位置为切断位置。
第一液路切换阀52内部设置有第一阀内通道53。当第一液路切换阀52位于第二位置时，阀体处于关闭状态。当第一液路切换阀52位于第一位置时，关闭第一试剂通道56和第二试剂通道57。
每一pcr管与第二试剂通道57之间分别通过一扩增反应液分样通道相连通。即第一pcr管1与第二试剂通道57之间通过第一扩增反应液分样通道9相连通，第二pcr管2与第二试剂通道57之间通过第二扩增反应液分样通道10相连通，第三pcr管3与第二试剂通道57之间通过第三扩增反应液分样通道11相连通，第四pcr管4与第二试剂通道57之间通过第四扩增反应液分样通道12相连通，第五pcr管5与第二试剂通道57之间通过第五扩增反应液分样通道13相连通，第六pcr管6与第二试剂通道57之间通过第六扩增反应液分样通道14相连通，第七pcr管7与第二试剂通道57之间通过第七扩增反应液分样通道15相连通，第八pcr管8与第二试剂通道57之间通过第八扩增反应液分样通道16相连通。
为了对从石蜡密封油存储管排出的石蜡密封油进行缓冲，每一石蜡密封油存储管的出口端分别通过一石蜡密封油分样通道连通设置有缓冲管49，缓冲管49的出口端与第二液路切换阀54的进口端连通，缓冲管49上设置有第二外接端口50。缓冲管49与第二液路切换阀54之间连通设置有第三试剂通道58。
本发明中扩增反应液和石蜡密封油的分散和定量加入包括如下述骤：
s1、试剂预埋：将一定量的扩增反应液预先包埋于扩增反应液存储腔59内；将一定量的石蜡密封油预先包埋于第一石蜡密封油存储管25、第二石蜡密封油存储管26、第三石蜡密封油存储管27、第四石蜡密封油存储管28、第五石蜡密封油存储管29、第六石蜡密封油存储管30、第七石蜡密封油存储管31、第八石蜡密封油存储管32内；将扩增干粉试剂预先包埋于第一pcr管1、第二pcr管2、第三pcr管3、第四pcr管4、第五pcr管5、第六pcr管6、第七pcr管7、第八pcr管8内。
对于扩增干粉试剂的预埋，扩增干粉试剂主要包含特异性引物、探针、taq酶、逆转录酶、镁离子等扩增液必备成分。此外，扩增干粉试剂使用石蜡油进行包埋，在扩增加热过程中，石蜡融化，暴露扩增干粉试剂，其将会核酸溶液相互融合，以完成扩增试剂的配置。
s2、扩增反应液注入及定量均分：
旋转第一液路切换阀52到第一位置，第一阀内通道53作为桥梁，使扩增反应液存储腔59、第一试剂通道56、第一阀内通道53、第二试剂通道57相互连通。
旋转第二液路切换阀54到第一切换位置，第二阀内通道55作为桥梁，使第三试剂通道58、第二阀内通道55、第一pcr管排气通道17、第一扩增反应液分样通道9、第二试剂通道57连通。
关闭第三外接端口33、第四外接端口34、第五外接端口35、第六外接端口36、第七外接端口37、第八外接端口38、第九外接端口39、第十外接端口40，使第二外接端口50与大气相通。
对第一外接端口51施加正压力，扩增反应液存储腔59内的扩增反应液通过第一试剂通道56、第一阀内通道53、第二试剂通道57、第一扩增反应液分样通道9、第一pcr管1、第一pcr管排气通道17、第二阀内通道55、第三试剂通道58、缓冲管49、第二外接端口50，将扩增反应液注入第一pcr管1。
以扩增反应液自动定量均分、密封和加热扩增单元设置八个pcr管为例，则依次旋转第二液路切换阀54到第二切换位置、第三切换位置、第四切换位置、第五切换位置、第六切换位置、第七切换位置、第八切换位置，进而将扩增反应液注入第二pcr管2、第三pcr管3、第四pcr管4、第五pcr管5、第六pcr管6、第七pcr管7、第八pcr管8。
第二液路切换阀54内部设置有第二试剂通道55。当第二液路切换阀54位于第九位置时，阀体处于关闭状态。当依次旋转第二液路切换阀54到第一至第九位置，将使第三试剂通道58依次和第一pcr管排气通道至第八pcr管排气通道连通，进而执行扩增反应液注入pcr管和石蜡密封油注入pcr管并密封扩增反应液的操作。
s3、石蜡密封油注入及定量均分：
石蜡密封油注入及定量均分准备步骤：
旋转第一液路切换阀52到第二位置，第一阀内通道53作为桥梁，使扩增反应液存储腔59、第一试剂通道56、第一阀内通道53、第二试剂通道57相互不连通。
关闭第二液路切换阀54。
仅对第三外接端口33施加正压力，关闭第四外接端口34、第五外接端口35、第六外接端口36、第七外接端口37、第八外接端口38、第九外接端口39、第十外接端口40。保持第二外接端口50与大气相通，使第一石蜡密封油存储管25内的石蜡密封油通过第一石蜡密封油分样通道41进入缓冲管49；进而可以通过随后的动作将石蜡密封油注入第一pcr管1。
以扩增反应液自动定量均分、密封和加热扩增单元设置八个pcr管为例，则依次开启第四外接端口34、第五外接端口35、第六外接端口36、第七外接端口37、第八外接端口38、第九外接端口39、第十外接端口40。保持第二外接端口50与大气相通，使第二至第二石蜡密封油存储管26、第三石蜡密封油存储管27、第四石蜡密封油存储管28、第五石蜡密封油存储管29、第六石蜡密封油存储管30、第七石蜡密封油存储管31、第八石蜡密封油存储管32内的石蜡密封油通过第二石蜡密封油分样通道42、第三石蜡密封油分样通道43、第四石蜡密封油分样通道44、第五石蜡密封油分样通道45、第六石蜡密封油分样通道46、第七石蜡密封油分样通道47、第八石蜡密封油分样通道48进入缓冲管49；进而可以通过随后的动作将石蜡密封油注入第二pcr管2、第三pcr管3、第四pcr管4、第五pcr管5、第六pcr管6、第七pcr管7、第八pcr管8。
s4、石蜡密封油注入及定量均分步骤：
当第一石蜡密封油存储管25内的石蜡密封油通过第一石蜡密封油分样通道41进入缓冲管49之后，旋转第二液路切换阀54到第一切换位置，第二阀内通道55作为桥梁，使缓冲管49、第三试剂通道58、第二阀内通道55、第一pcr管排气通道17、第一pcr管1、第一扩增反应液分样通道9、第二试剂通道连通57、第一阀内通道52、第一试剂通道56、扩增反应液存储腔59、第一外接端口51连通。
关闭第三外接端口33，对第二外接端口50施加正压力，使第一外接端口51与大气相通，进而将缓冲管49中的石蜡密封油注入第一pcr管1中。
以扩增反应液自动定量均分、密封和加热扩增单元设置八个pcr管为例，则依次旋转第二液路切换阀54到第二位置、第三位置、第四位置、第五位置、第六位置、第七位置、第八位置，进而将扩增反应液注入第二pcr管2、第三pcr管3、第四pcr管4、第五pcr管5、第六pcr管6、第七pcr管7、第八pcr管8。
s5、扩增检测：旋转第一液路切换阀52到第二位置，关闭第一试剂通道56和第二试剂通道57。旋转第二液路切换阀54到第九位置，切断第三试剂通道58、第一pcr管排气通道17、第二pcr管排气通道18、第三pcr管排气通道19、第四pcr管排气通道20、第五pcr管排气通道21、第六pcr管排气通道22、第七pcr管排气通道23、第八pcr管排气通道24的连通状态。随后，扩增反应液自动定量均分、密封和加热扩增单元放入仪器中，与温度控制单元和荧光检测单元相互对接，通过精准的温度控制和实时的光学信号检测，对各pcr管进行实时荧光检测。
本发明pcr管的数量可以根据需要进行删减和扩展。
第一试剂通道56、第一阀内通道53、第二试剂通道58、第一扩增反应液分样通道9、第二扩增反应液分样通道10、第三扩增反应液分样通道11、第四扩增反应液分样通道12、第五扩增反应液分样通道13、第六扩增反应液分样通道14、第七扩增反应液分样通道15、第八扩增反应液分样通道16为亲水性通道；第三试剂通道58、第一pcr管排气通道17、第二pcr管排气通道18、第三pcr管排气通道19、第四pcr管排气通道20、第五pcr管排气通道21、第六pcr管排气通道22、第七pcr管排气通道23、第八pcr管排气通道24、第二阀内通道55为疏水性通道。
对于扩增反应液和石蜡密封油的注入均分，正压力在0.01-50ml/min范围时，在此速度下扩增反应液和石蜡密封油缓慢均分进入pcr管，不会产生气泡和扰动现象。当扩增反应液和石蜡密封油是互不相容的2种试剂时，石蜡密封油可以实现对整个单元的密封，防止扩增反应液在扩增检测中的挥发，同时实现对整个扩增反应液自动定量均分、密封和加热扩增单元的密闭。
实施例2
本实施例用于核酸扩增的单样本多指标分析。
该试剂自动定量均分、密封和加热扩增装置可在生化、免疫、分子等技术层面上进行应用，通过包埋不同的试剂，可实现单样本多指标分析，以分子检测(pcr)为例，根据本发明的描述制作该装置，通过本装置中每个pcr管预包被冻干的pcr检测试剂用于一种核酸靶标的检测，其中6个pcr管分别作为阳性对照、1个pcr管作为阴性对照、1个pcr管作为内参对照。6个pcr管内检测的靶标成分分别为：甲型流感病毒、乙型流感病毒、人偏肺病毒、鼻病毒、呼吸道合胞病毒a型、呼吸道合胞病毒b型，单一装置可以至少最少检测6种靶标。结合多色荧光检测单元适用于更多靶标数量检测。8个pcr管内用于预包埋速溶扩增干粉试剂。
将混合有甲型流感病毒、乙型流感病毒、人偏肺病毒、鼻病毒、呼吸道合胞病毒a型、呼吸道合胞病毒b型核酸溶液加入扩增反应液存储腔59中，将该装置放置在专用的检测仪器中，仪器按照预置的条件运行：
1)外接动力源按照1ml/min速度运行60s，扩增反应液均分进入第一pcr管至第八pcr管内；
2)外接动力源按照1ml/min速度运行60s，石蜡密封油均分进入第一pcr管至第八pcr管内，覆盖扩增反应液；
3)仪器控制第一液路切换阀52和第二机械旋转阀52处于第二位置和第九位置，执行装置的整体密封；
4)然后仪器按照pcr扩增程序提供相应的温度环境(95℃15s，60℃15s，40个循环)，同时每循环检测1次各个pcr管内发出荧光信号，并将各pcr管内荧光信号值绘制成曲线，根据曲线判读各检测区域的阴阳性结果。
本发明的提供了一种反应液定量均分、密封和扩增检测单元，可以实现单指标或多指标检测，在仅需注射泵提供的负压力的情况下，无需借助外界复杂的设备即可实现核酸溶液和密封试剂的注入及定量均分，同时可保障检测过程中及检测结束后各pcr反应容器的相对密闭，避免扩增试剂体系的挥发和实验室污染，提高分析检测的安全性、准确性、一致性和对外部环境的抗干扰性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种反应液定量均分、密封和扩增的检测单元，其特征在于：包括用于预先包埋扩增反应液的扩增反应液存储腔、用于预先包埋石蜡密封油的若干石蜡密封油存储管以及用于预包埋速溶扩增干粉试剂并使得扩增反应液和石蜡密封油缓慢均分的若干pcr管；所述扩增反应液存储腔通过试剂通道分别与各pcr管相连通，试剂通道上设置有第一液路切换阀；每一pcr管分别通过一pcr管排气通道与石蜡密封油存储管相连通，各pcr管排气通道的端部连接设置有用于进行管道切换的第二液路切换阀；所述扩增反应液存储腔和石蜡密封油存储管上分别设置有外接端口。
2.根据权利要求1所述的一种反应液定量均分、密封和扩增的检测单元，其特征在于：每一石蜡密封油存储管的出口端分别通过一石蜡密封油分样通道连通设置有缓冲管，缓冲管的出口端与第二液路切换阀的进口端连通，缓冲管上设置有第二外接端口。
3.根据权利要求1-2任一所述的一种反应液定量均分、密封和扩增的检测单元，其特征在于：每一pcr管与试剂通道之间分别通过一扩增反应液分样通道相连通。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种反应液定量均分、密封和扩增的检测单元，其特征在于：所述pcr管设置有八个，其中六个pcr管分别作为阳性对照，一个pcr管作为阴性对照，另一个pcr管作为内参对照；所述pcr管排气通道设置有八个。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种反应液定量均分、密封和扩增的检测单元，其特征在于：所述石蜡密封油存储管设置有八个。
6.根据权利要求1-4任一所述的一种反应液定量均分、密封和扩增的检测单元，其特征在于：所述第二液路切换阀共设置有九个切换位置，其中八个切换位置分别与一pcr管排气通道相对应，另一个切换位置为切断位置。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种反应液定量均分、密封和扩增的检测单元，其特征在于：所述第一液路切换阀包括用于使得试剂通道连通的第一位置和用于使得试剂通道断开的第二位置。
8.根据权利要求1-7任一所述的检测单元在核酸检测中的应用。
技术总结