一种多通道分子诊断的微流控芯片

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是指一种多通道分子诊断的微流控芯片。

背景技术

分子诊断是体外诊断的重要分支。PCR(聚合酶链式反应)技术是分子诊断技术中心应用最为广泛的技术之一。PCR技术包含复杂的处理流程，包括试剂制备、核酸提取、核酸扩增、结果分析等。传统PCR存在如下缺点：(1)实验室场地要求高，为避免样本污染，样本制备、试剂制备、核酸提取、核酸扩增四个环节必须严格分区，四个分区内的气压逐渐降低，实验室内人流和物流路线也需要严格遵守规定；(2)人员操作要求高，分子诊断检测人员需具备一定的专业技能，需持证上岗；(3)成本高，分子诊断流程涉及多种专用设备，成本昂贵。

微流控技术指使用微管道处理或操纵微小流体的系统所涉及的科学和技术，是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科。微流控技术可将检测过程集中在厘米至微米级的芯片上，使整个检测实现微型化和自动化，从而大大降低检测过程对场地、人员和设备的要求，实现“样本进、结果出”的一步法检测。

PCR检测对场地、人员、设备有很高的要求，微流控技术有可以有效实现检测的集成化和自动化，因此，微流控技术成为分子诊断领域一条很有前景的技术路线。

美国专利US8673238B2公开了Cepheid公司的GeneXpert分子诊断试剂盒和专门对该试剂盒进行全自动分析的测试仪器，是一个典型分子诊断微流控产品，该专利公开了试剂盒内部分为多个腔室，中间的腔室设计一个可以上下移动的活塞。通过试剂盒底部的一个旋转阀，可将中间的活塞腔室分别与四周的试剂腔室联通，从而实现试剂的流动控制。在试剂盒后部设计有一个反应管，提取好的核酸和PCR试剂的混合液打入反应管，实现核酸扩增。但是该试剂盒结构复杂，有多个密封环节，尤其是旋转阀，需要实现运动密封，对生产工艺有很高的要求。

美国专利US8940526B2公开了BioFire公司的FilmArray微流控芯片，该专利对同一个血液样品进行一次测试便可以检测24种病原体，该专利具体公开了芯片分为上面的储液管部分和下面的反应层部分。储液管部分预置冻干试剂，芯片使用时再加入溶解液复融，且样本需要预处理后向微流控芯片加入样本溶液。反应层部分采用柔性袋实现细胞裂解区、核酸纯化区、扩增区的分区设计，液体在不同区之间流动是通过设备内的气囊挤压实现。该微流控芯片材料成本低，但加工难度较大。另外该专利柔性膜难以实现精确定位，且气囊挤压存在死角，因此芯片内部试剂无法精确控制，会存在死角，试剂总用量较大。

发明内容

为了解决现有技术中微流控芯片试剂用量大，难以实现多个靶标同时检测的技术问题，本发明的一个实施例提供了一种多通道分子诊断的微流控芯片，所述微流控芯片包括：基体和转阀；

所述基体包括样本腔，以及多个试剂管腔；多个所述试剂管腔，用于容纳不同的试剂管，多个所述试剂管腔底部设置底部穿刺针；

所述基体还包括缓冲腔，以及连通所述缓冲腔的纯化腔，所述纯化腔连通第一通道；

所述基体还包括阵列布置的多个扩增腔，每个扩增腔包括一个进液流道和一个排气流道；

所述转阀包括转阀液体流道和转阀排气流道，所述转阀液体流道的中心孔连通所述第一通道，当所述转阀旋转时，所述转阀液体流道的外侧孔通过旋转的方式，将所述样本腔、多个所述试剂管腔，以及多个所述扩增腔与所述第一通道切换导通；

所述基体还包括通气孔，当所述转阀旋转时，所述转阀排气流道的第一孔和第二孔通过旋转的方式，将多个所述扩增腔的排气流道与所述通气孔切换导通；

所述基体设置活塞组件，所述活塞组件包括活塞腔，以及嵌入所述活塞腔内的活塞，所述缓冲腔连通所述活塞腔；

所述基体上方安装穿刺针架，所述穿刺针架上设置顶部穿刺针，所述穿刺针架上方安装上壳，所述上壳以旋拧的方式安装旋帽；

所述基体前侧键合前侧封膜，用于覆盖所述缓冲腔，所述基体后侧键合后侧封膜。

在一些优选的实施例中，所述基体包括转阀座；所述样本腔，以及多个所述试剂管腔通过多个通道连通至所述转阀座，多个所述扩增腔的进液流道和排气流道连通至所述转阀座；

所述转阀嵌入到所述转阀座内。

在一些优选的实施例中，所述转阀上设置转阀盖片，所述转阀盖片与所述转阀座之间设置转阀密封垫。

在一些优选的实施例中，所述转阀座设置多个回转锥槽，所述转阀密封垫设置与所述回转锥槽对应的多个回转锥面，多个所述回转锥槽中心开设通孔，多个所述回转锥面中心开设通孔；

所述转阀密封垫嵌入所述转阀座，所述多个所述回转锥面嵌入到多个所述回转锥槽内。

在一些优选的实施例中，所述转阀通过转阀挡圈安装在所述转阀座内。

在一些优选的实施例中，多个所述试剂管腔包括：裂解液试剂管腔、第一清洗液试剂管腔、第二清洗液试剂管腔和洗脱液试剂管腔；

所述裂解液试剂管腔连通第二通道，所述第一清洗液试剂管腔连通第三通道，所述第二清洗液试剂管腔连通第四通道，所述洗脱液试剂管腔连通第五通道；

所述样本腔连通第六通道。

在一些优选的实施例中，所述裂解液试剂管腔内容纳裂解液试剂管，所述第一清洗液试剂管腔内容纳第一清洗液试剂管，所述第二清洗液试剂管腔内容纳第二清洗液试剂管，所述洗脱液试剂管腔内容纳洗脱液试剂管；

所述裂解液试剂管、所述第一清洗液试剂管、所述第二清洗液试剂管和所述洗脱液试剂管的结构相同，包括：

上封膜，用于覆盖试剂管的上端；下封膜，用于覆盖试剂管的下端。

在一些优选的实施例中，多个所述扩增腔位于基体后侧，通过所述后侧封膜覆盖，包括阵列布置的第一扩增腔、第二扩增腔、第三扩增腔、第四扩增腔、第五扩增腔和第六扩增腔；

所述第一扩增腔包括第一进液流道和第一排气流道；所述第二扩增腔包括第二进液流道和第二排气流道；所述第三扩增腔包括第三进液流道和第三排气流道；所述第四扩增腔包括第四进液流道和第四排气流道；所述第五扩增腔包括第五进液流道和第五排气流道；所述第六扩增腔包括第六进液流道和第六排气流道。

在一些优选的实施例中，所述纯化腔内预置冻干磁珠；多个所述扩增腔内分别预置冻干PCR扩增试剂。

在一些优选的实施例中，所述活塞组件还包括活塞杆，所述活塞杆插入所述活塞内，带动所述活塞在所述活塞腔内往复运动。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本发明提出一种多通道分子诊断的微流控芯片，采样拭子加入芯片后，可实现芯片内部全封闭，从而避免了气溶胶污染。通过对转阀和活塞组件的驱动，实现采样、核酸的提取、扩增和荧光检测的全流程自动化检测。

本发明提出一种多通道分子诊断的微流控芯片，芯片内部阵列布置多个扩增腔，多个扩增腔内预置多种冻干PCR扩增试剂，每个扩增腔都支持多重荧光检测，从而实现一次实验多靶标的检测。芯片内部的纯化腔内预置冻干磁珠，多个扩增腔内预置多种靶标的冻干PCR扩增试剂，可以实现芯片的常温储运，使用便捷。

本发明提出一种多通道分子诊断的微流控芯片，多个扩增腔通过后侧封膜覆盖，多个扩增腔与控温元件之间仅隔一片薄膜，通过后侧封膜温控元件进行热交换，传热效率高，控温速度快，可以实现核酸快检。

本发明提出一种多通道分子诊断的微流控芯片，用户只需将被测样本插入芯片的样本腔，即可进行分子诊断的核酸全流程提取、核酸高低温扩增的金标准流程检测，实现全自动检测，真正做到样本进、结果出，对检测人员无技能要求。

本发明提出一种多通道分子诊断的微流控芯片，流体驱动力来自一个活塞，各流道的通断仅通过一个转阀实现，驱动简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例中一种多通道分子诊断的微流控芯片的前侧视角爆炸图。

图2是本发明一个实施例中一种多通道分子诊断的微流控芯片的后侧视角爆炸图。

图3是本发明一个实施例中一种多通道分子诊断的微流控芯片的内部结构透视图。

图4是本发明一个实施例中转阀安装在转阀座内的剖视图。

图5是本发明一个实施例中转阀与转阀盖片贴合的示意图。

图6是本发明一个实施例中转阀与转阀驱动杆配合的示意图。

图7是本发明一个实施例中活塞组件的结构示意图。

图8是本发明一个实施例中旋帽在上盖旋拧的示意图。

图9是本发明一个实施例中裂解液由裂解液试剂管进入缓冲腔的过程示意图。

图10是本发明一个实施例中裂解液由缓冲腔进入样本腔的过程示意图。

图11是本发明一个实施例中裂解液由样本腔进入缓冲腔的过程示意图。

图12是本发明一个实施例中裂解液由缓冲腔进入裂解液试剂管的过程示意图。

图13是本发明一个实施例中第一清洗液由第一清洗液试剂管进入缓冲腔的过程示意图。

图14是本发明一个实施例中第一清洗液由缓冲腔进入第一清洗液试剂管的过程示意图。

图15是本发明一个实施例中第二清洗液由第二清洗液试剂管进入缓冲腔的过程示意图。

图16是本发明一个实施例中第二清洗液由缓冲腔进入第二清洗液试剂管的过程示意图。

图17是本发明一个实施例中洗脱液由洗脱液试剂管进入缓冲腔的过程示意图。

图18是本发明一个实施例中核酸提取液由缓冲腔进入第一扩增腔的过程示意图。

图19是本发明一个实施例中核酸提取液由缓冲腔进入第二扩增腔的过程示意图。

图20是本发明一个实施例中核酸提取液由缓冲腔进入第三扩增腔的过程示意图。

图21是本发明一个实施例中核酸提取液由缓冲腔进入第四扩增腔的过程示意图。

图22是本发明一个实施例中核酸提取液由缓冲腔进入第五扩增腔的过程示意图。

图23是本发明一个实施例中核酸提取液由缓冲腔进入第六扩增腔的过程示意图。

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做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。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1所示本发明一个实施例中一种多通道分子诊断的微流控芯片的前侧视角爆炸图，图2所示本发明一个实施例中一种多通道分子诊断的微流控芯片的后侧视角爆炸图，图3所示本发明一个实施例中一种多通道分子诊断的微流控芯片的内部结构透视图，根据本发明的实施例，一种多通道分子诊断的微流控芯片包括旋帽1、采样拭子2、上壳3、穿刺针架4、基体5、转阀8、前侧封膜10和后侧封膜11。

基体5上方安装穿刺针架4，穿刺针架4上方安装上壳3，上壳3以旋拧的方式安装旋帽1。旋帽1用于安装采样拭子2，穿刺针架4设有采样拭子2的拭子通道41。当需要进行核酸检测时，采样拭子2采集样本，将采样拭子2插入旋帽1后，将旋帽1旋拧在上壳3上。

基体5包括样本腔503，以及多个试剂管腔。多个试剂管腔，用于容纳不同的试剂管。基体5还包括缓冲腔507，以及连通缓冲腔的纯化腔509，纯化腔509连通第一通道531。纯化腔509内预置冻干磁珠。

具体的实施例中，多个试剂管腔包括：裂解液试剂管腔505、第一清洗液试剂管腔504、第二清洗液试剂管腔502和洗脱液试剂管腔501。

裂解液试剂管腔505连通第二通道536，第一清洗液试剂管腔504连通第三通道535，第二清洗液试剂管腔502连通第四通道533，洗脱液试剂管腔501连通第五通道532，样本腔503连通第六通道534。

裂解液试剂管腔505内容纳裂解液试剂管18，第一清洗液试剂管腔504内容纳第一清洗液试剂管17，第二清洗液试剂管腔502内容纳第二清洗液试剂管16，洗脱液试剂管腔501内容纳洗脱液试剂管15。

裂解液试剂管18内容纳裂解液，第一清洗液试剂管17内容纳第一清洗液，第二清洗液试剂管16内容纳第二清洗液，洗脱液试剂管15内容纳洗脱液。当旋帽1旋拧在上壳3时，采样拭子2伸入样本腔503。

裂解液试剂管18、第一清洗液试剂管17、第二清洗液试剂管16和洗脱液试剂管15的结构相同，包括：上封膜14和下封膜19。上封膜14用于覆盖试剂管的上端，下封膜19用于覆盖试剂管的下端。试剂管内的试剂通过上封膜14和下封膜19预封在试剂管体中，可以在一定时间内常温储运。

根据本发明的实施例，基体5包括转阀座506，转阀8嵌入到转阀座506内。样本腔503，以及多个试剂管腔通过多个通道连通至转阀座506，具体地，第一通道531、第二通道536、第三通道535、第四通道533、第五通道532和第六通道534连通至转阀座506，并且，第一通道531连通至转阀座506的中心。

根据本发明的实施例，基体5还包括阵列布置的多个扩增腔，每个扩增腔包括一个进液流道和一个排气流道。多个扩增腔的进液流道和排气流道连通至转阀座506。

多个扩增腔位于基体5后侧，通过后侧封膜11覆盖。多个扩增腔包括阵列布置的第一扩增腔514、第二扩增腔517、第三扩增腔520、第四扩增腔523、第五扩增腔526和第六扩增腔529。多个扩增腔内分别预置冻干PCR扩增试剂。

第一扩增腔514包括第一进液流道515和第一排气流道513；第二扩增腔517包括第二进液流道518和第二排气流道516；第三扩增腔520包括第三进液流道521和第三排气流道519；第四扩增腔523包括第四进液流道524和第四排气流道522；第五扩增腔526包括第五进液流道527和第五排气流道525；第六扩增腔529包括第六进液流道530和第六排气流道528。

根据本发明的实施例，基体5还包括通气孔511，通气孔511通过通气通道510连通至转阀座506。通气通道510为一个半圆形的通道。

根据本发明的实施例，转阀8上设置转阀盖片7，转阀盖片7与转阀座506之间设置转阀密封垫6。

转阀座506设置多个回转锥槽，多个回转锥槽中心开设通孔，以将转阀座506连通第一通道531、第二通道536、第三通道535、第四通道533、第五通道532、第六通道534，以及连通第一进液流道515、第一排气流道513、第二进液流道518、第二排气流道516、第三进液流道521、第三排气流道519、第四进液流道524、第四排气流道522、第五进液流道527、第五排气流道525、第六进液流道530、第六排气流道528，以及连通通气通道510。

转阀密封垫6设置与回转锥槽对应的多个回转锥面，多个回转锥面中心开设通孔，转阀密封垫6嵌入转阀座506，多个回转锥面嵌入到多个回转锥槽内，多个回转锥槽中心开设的通孔与多个回转锥面中心开设的通孔对应，通过回转锥槽与回转锥面配合，以增加转阀座506与转阀密封垫6密封效果。

如图4所示本发明一个实施例中转阀安装在转阀座内的剖视图，图5所示本发明一个实施例中转阀与转阀盖片贴合的示意图，根据本发明的实施例，转阀8包括转阀液体流道801和转阀排气流道802，转阀液体流道801的中心孔803连通第一通道531。

当转阀8旋转时，转阀液体流道801的外侧孔804通过旋转的方式，将样本腔503、多个试剂管腔，以及多个扩增腔与第一通道531切换导通(下文中详细阐述切换导通过程)。

当转阀8旋转时，转阀排气流道802的第一孔805和第二孔806通过旋转的方式，将多个扩增腔的排气流道与通气孔511切换导通(下文中详细阐述切换导通过程)。

转阀盖片7上开设与中心孔803、外侧孔804、第一孔805和第二孔806对应的通孔。转阀盖片7与转阀8上键合到一起，键合后转阀8的转阀液体流道801和转阀排气流道802被转阀盖片7封住，仅通过转阀盖片7的通孔，与转阀密封垫6的多个回转锥面的通孔切换导通，进而与转阀座506的多个回转锥槽的通孔切换导通。

根据本发明的实施例，转阀8通过转阀挡圈9安装在转阀座506内，具体地，当转阀密封垫6安装在转阀座506上时，转阀挡圈9施加预压力，保证转阀盖片7和转阀密封垫6的接触面，以及转阀密封垫6和转阀座506的接触面紧密贴合，提高密封效果。转阀挡圈9通过卡扣901与转阀座506的卡槽512卡死。

如图6所示本发明一个实施例中转阀与转阀驱动杆配合的示意图，根据本发明的实施例，转阀8通过转阀驱动杆21驱动旋转。当需要对转阀8进行旋转时，转阀驱动杆21插入转阀8的楔形槽(图6中(b)所示)，转阀驱动杆21的轴线与转阀8的轴线重合，带动转阀旋转。图6中(a)为转阀驱动杆21与转阀8分离的状态。

在一个优选的实施例中，由步进电机驱动转阀驱动杆21绕杆轴心旋转，旋转角度预先设定。

如图7所示本发明一个实施例中活塞组件的结构示意图，根据本发明的实施例，基体5设置活塞组件，活塞组件包括活塞腔508，以及嵌入活塞腔内的活塞12，缓冲腔507连通活塞腔508。活塞组件还包括活塞杆20，活塞杆20插入活塞12内，带动活塞12在活塞腔208内往复运动。

芯片进行检测之前，活塞杆20插入活塞12内，向上运动至上极限位置，即芯片进行检测之前，活塞12默认状态为上极限位置。

测试完成后，活塞杆20向下运动，活塞挡圈13对活塞12限位，活塞杆20抽出活塞12。

根据本发明的实施例，基体5前侧键合前侧封膜10，用于覆盖缓冲腔507，基体5后侧键合后侧封膜11，用于覆盖多个扩增腔，以及所有的通道和流道。

在一个优选的实施例中，基体5、转阀8、转阀盖片7、转阀挡圈9、活塞挡圈13的材料包含但不限于PC、ABS、PMMA、PP材料。

在一个优选的实施例中，前侧封膜10、流道封膜11材料包含但不限于PC、ABS、PMMA、PP、PET材料。

在一个优选的实施例中，转阀密封垫6、活塞12的材料包含但不限于硅胶、氟橡胶、丁晴橡胶。

在一个优选的实施例中，试剂管的上封膜14和下封膜19包括但不限于为铝箔材质，可以被穿刺针刺破。

在一个优选的实施例中，上封膜14和下封膜19键合到试剂管上，键合工艺包含但不限于热压、粘接、超声波焊接、激光焊接。

在一个优选的实施例中，基体5前侧键合前侧封膜10与基体5后侧键合后侧封膜11的键合工艺，包含但不限于热压、粘接、超声波焊接、激光焊接。

在一个优选的实施例中，上壳3键合到基体5上，键合工艺包含但不限于热压、粘接、超声波焊接、激光焊接。

在一个优选的实施例中，转阀盖片7与转阀8上键合到一起，键合工艺包含但不限于热压、粘接、超声波焊接、激光焊接。

如图8是本发明一个实施例中旋帽在上盖旋拧的示意图，根据本发明的实施例，采样拭子2采样后插入旋帽1，将旋帽1旋拧在上壳3上，采样拭子2通过拭子通道41插入到样本腔503内，采样拭子2位于样本腔503底部。将旋帽1与上壳3旋紧后，实现芯片内部的密封，可避免气溶胶污染。

在一些实施例中，采样拭子2与插入旋帽1为一体结构。

根据本发明的实施例，穿刺针架4上设置顶部穿刺针42。多个试剂管腔底部设置底部穿刺针537，即裂解液试剂管腔505、第一清洗液试剂管腔504、第二清洗液试剂管腔502和洗脱液试剂管腔501底部均设置底部穿刺针537。底部穿刺针537具有内部中空的流道，裂解液试剂管腔505、第一清洗液试剂管腔504、第二清洗液试剂管腔502和洗脱液试剂管腔501通过底部穿刺针537中空的流道，分别连通第二通道536、第三通道535、第四通道533和第五通道532。

裂解液试剂管18、第一清洗液试剂管17、第二清洗液试剂管16和洗脱液试剂管15分别置于裂解液试剂管腔505、第一清洗液试剂管腔504、第二清洗液试剂管腔502和洗脱液试剂管腔501内。

当旋帽1旋拧在上壳3上处于密封状态时，穿刺针架4的顶部穿刺针42和多个试剂管腔底部的底部穿刺针537均不刺穿剂管的上封膜14和下封膜19。即裂解液试剂管18、第一清洗液试剂管17、第二清洗液试剂管16和洗脱液试剂管15的上封膜14和下封膜19均不被刺穿。

当进行测试时，继续将旋帽1向下旋拧，旋帽1挤压上壳3，上壳3挤压穿刺针架4向下运动，顶部穿刺针42分别刺穿裂解液试剂管18、第一清洗液试剂管17、第二清洗液试剂管16和洗脱液试剂管15的上封膜14。

继续将旋帽1向下旋拧，旋帽1挤压上壳3，上壳3挤压穿刺针架4向下运动，穿刺针架4挤压裂解液试剂管18、第一清洗液试剂管17、第二清洗液试剂管16和洗脱液试剂管15向下运动，多个试剂腔底部设置的底部穿刺针537分别刺穿裂解液试剂管18、第一清洗液试剂管17、第二清洗液试剂管16和洗脱液试剂管15的下封膜19。

本发明通过将各个试剂管的上封膜14刺穿，使各个试剂管内部与微流控芯片内部腔室联通，保证气压一致，便于吸取试剂。将各个试剂管的下封膜19刺穿，使各个试剂管内部的试剂通过多个试剂管腔底部的底部穿刺针537的流道流入微流控芯片内部。

为了保证芯片启用前，顶部穿刺针42和底部穿刺针537不刺穿裂解液试剂管18、第一清洗液试剂管17、第二清洗液试剂管16和洗脱液试剂管15的上封膜14和下封膜19，穿刺针架4与各个试剂管的顶部之间设置限位部件，多个试剂管腔的底部与各个试剂管的底部之间设置限位部件。具体的限位部件，本领域技术人员可以根据具体的情况进行设置，实施例中不再赘述。

下面结合图8至图23对本发明一种多通道分子诊断的微流控芯片的核酸检测过程进行说明。

(1)采样。

采样拭子2采样后插入旋帽1，将旋帽1旋拧在上壳3上，采样拭子2通过拭子通道41插入到样本腔503内，采样拭子2位于样本腔503底部。

继续将旋帽1向下旋拧，旋帽1挤压上壳3，上壳3挤压穿刺针架4向下运动，顶部穿刺针42分别刺穿裂解液试剂管18、第一清洗液试剂管17、第二清洗液试剂管16和洗脱液试剂管15的上封膜14。

继续将旋帽1向下旋拧，旋帽1挤压上壳3，上壳3挤压穿刺针架4向下运动，穿刺针架4挤压裂解液试剂管18、第一清洗液试剂管17、第二清洗液试剂管16和洗脱液试剂管15向下运动，多个试剂腔底部设置的底部穿刺针537分别刺穿裂解液试剂管18、第一清洗液试剂管17、第二清洗液试剂管16和洗脱液试剂管15的下封膜19。

(2)裂解样本。

如图9所示本发明一个实施例中裂解液由裂解液试剂管进入缓冲腔的过程示意图，驱动转阀8旋转，使转阀液体流道801的外侧孔804与第二通道536连通。活塞12向下运动，将裂解液从裂解液试剂管腔505内的裂解液试剂管18吸入缓冲腔507，裂解液流经纯化腔509时，溶解纯化腔509内的预置冻干磁珠，并带入缓冲腔507。

如图10所示本发明一个实施例中裂解液由缓冲腔进入样本腔的过程示意图，驱动转阀8旋转，使转阀液体流道801的外侧孔804与第六通道534连通。活塞12向上运动，将裂解液从缓冲腔507打入样本腔503，溶解采样拭子2上的被测样本。

如图11所示本发明一个实施例中裂解液由样本腔进入缓冲腔的过程示意图，活塞12向下运动，将溶解有被测样本的裂解液从样本腔503吸入缓冲腔507，并保持固定时间t1，裂解液在缓冲腔507中被测样本裂解释放出核酸，核酸被吸附在磁珠表面。

如图12所示本发明一个实施例中裂解液由缓冲腔进入裂解液试剂管的过程示意图，驱动转阀8旋转，使转阀液体流道801的外侧孔804与第二通道536连通。活塞12向上运动，将裂解液从缓冲腔507打入裂解液试剂管腔505内的裂解液试剂管18。过程中，纯化腔509外表面施加磁场，吸附有核酸的磁珠被吸附在纯化腔509内表面。

(3)清洗核酸。

如图13所示本发明一个实施例中第一清洗液由第一清洗液试剂管进入缓冲腔的过程示意图，驱动转阀8旋转，使转阀液体流道801的外侧孔804与第三通道535连通。活塞12向下运动，将第一清洗液从第一清洗液试剂管腔504内的第一清洗液试剂管17吸入缓冲腔507。第一清洗液流经纯化腔509时，清洗磁珠表面杂质。

如图14所示本发明一个实施例中第一清洗液由缓冲腔进入第一清洗液试剂管的过程示意图，活塞12向上运动，将第一清洗液从缓冲腔507打入第一清洗液试剂管腔504内的第一清洗液试剂管17。

如图15所示本发明一个实施例中第二清洗液由第二清洗液试剂管进入缓冲腔的过程示意图，驱动转阀8旋转，使转阀液体流道801的外侧孔804与第四通道533连通。活塞12向下运动，将第二清洗液从第二清洗液试剂管腔502内的第二清洗液试剂管16吸入缓冲腔507。第二清洗液流经纯化腔509时，清洗磁珠表面杂质。

如图16所示本发明一个实施例中第二清洗液由缓冲腔进入第二清洗液试剂管的过程示意图，活塞12向上运动，将第二清洗液从缓冲腔507打入第二清洗液试剂管腔502内的第二清洗液试剂管16。

(4)洗脱核酸。

如图17所示本发明一个实施例中洗脱液由洗脱液试剂管进入缓冲腔的过程示意图，驱动转阀8旋转，使转阀液体流道801的外侧孔804与第五通道532连通。活塞12向下运动，将洗脱液从洗脱液试剂管腔501内的洗脱液试剂管15吸入缓冲腔507。洗脱液流经纯化腔509时，洗脱磁珠表面核酸。至此，核酸提取过程完成。

(5)核酸提取液打入扩增腔。

如图18所示本发明一个实施例中核酸提取液由缓冲腔进入第一扩增腔的过程示意图，驱动转阀8旋转，使转阀液体流道801的外侧孔804与第一进液流道515连通。此时，转阀排气流道802的第一孔805与通气通道510连通，第二孔806与第一排气流道513连通，以保证在活塞12上下移动时，第一扩增腔514内的气体平衡。

活塞12向上运动，将核酸提取液从缓冲腔507打入第一扩增腔514。第一扩增腔514内预置冻干PCR试剂。活塞12向上运动时应计算活塞12的运动量，以将定量的核酸提取液打入第一扩增腔514后停止驱动活塞12。

如图19所示本发明一个实施例中核酸提取液由缓冲腔进入第二扩增腔的过程示意图，驱动转阀8旋转，使转阀液体流道801的外侧孔804与第二进液流道518连通。此时，转阀排气流道802的第一孔805与通气通道510连通，第二孔806与第二排气流道516连通，以保证在活塞12上下移动时，第二扩增腔517内的气体平衡。

活塞12向上运动，将核酸提取液从缓冲腔507打入第二扩增腔517。第二扩增腔517内预置冻干PCR试剂。活塞12向上运动时应计算活塞12的运动量，以将定量的核酸提取液打入第二扩增腔517后停止驱动活塞12。

如图20所示本发明一个实施例中核酸提取液由缓冲腔进入第三扩增腔的过程示意图，驱动转阀8旋转，使转阀液体流道801的外侧孔804与第三进液流道521连通。此时，转阀排气流道802的第一孔805与通气通道510连通，第二孔806与第三排气流道519连通，以保证在活塞12上下移动时，第三扩增腔520内的气体平衡。

活塞12向上运动，将核酸提取液从缓冲腔507打入第三扩增腔520。第三扩增腔520内预置冻干PCR试剂。活塞12向上运动时应计算活塞12的运动量，以将定量的核酸提取液打入第三扩增腔520后停止驱动活塞12。

图21所示本发明一个实施例中核酸提取液由缓冲腔进入第四扩增腔的过程示意图，驱动转阀8旋转，使转阀液体流道801的外侧孔804与第四进液流道524连通。此时，转阀排气流道802的第一孔805与通气通道510连通，第二孔806与第四排气流道522连通，以保证在活塞12上下移动时，第四扩增腔523内的气体平衡。

活塞12向上运动，将核酸提取液从缓冲腔507打入第四扩增腔523。第四扩增腔523内预置冻干PCR试剂。活塞12向上运动时应计算活塞12的运动量，以将定量的核酸提取液打入第四扩增腔523后停止驱动活塞12。

如图22所示本发明一个实施例中核酸提取液由缓冲腔进入第五扩增腔的过程示意图，驱动转阀8旋转，使转阀液体流道801的外侧孔804与第五进液流道527连通。此时，转阀排气流道802的第一孔805与通气通道510连通，第二孔806与第五排气流道525连通，以保证在活塞12上下移动时，第五扩增腔526内的气体平衡。

活塞12向上运动，将核酸提取液从缓冲腔507打入第五扩增腔526。第五扩增腔526内预置冻干PCR试剂。活塞12向上运动时应计算活塞12的运动量，以将定量的核酸提取液打入第五扩增腔526后停止驱动活塞12。

如图23所示本发明一个实施例中核酸提取液由缓冲腔进入第六扩增腔的过程示意图，驱动转阀8旋转，使转阀液体流道801的外侧孔804与第六进液流道530连通。此时，转阀排气流道802的第一孔805与通气通道510连通，第二孔806与第六排气流道528连通，以保证在活塞12上下移动时，第六扩增腔529内的气体平衡。

活塞12向上运动，将核酸提取液从缓冲腔507打入第六扩增腔529。第六扩增腔529内预置冻干PCR试剂。活塞12向上运动时应计算活塞12的运动量，以将定量的核酸提取液打入第六扩增腔529后停止驱动活塞12。

(6)核酸扩增。

驱动转阀8旋转，使转阀液体流道801的外侧孔804与第二通道536连通，缓冲腔507连通至裂解液试剂管腔505(即回到图9所示的位置)。此时各个扩增腔的排气流道和进液流道均被封闭。将各个扩增腔通过后侧封膜11的表面贴合温控元件和荧光检测元件，实现温度控制和荧光定量检测。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。