核酸实时定量一体化检测分析系统

单位名称

融智生物科技（青岛）有限公司

联系人

徐晓芳

联系邮箱

xiaofang.xu@each-reach.com

成果成熟度

□正在研发   √已有样机   □通过小试   □通过中试   □可以量产

合作方式

□技术转让    □技术入股    □合作开发    √其他

成果简介：

核酸实时定量一体化检测分析系统是基于微流控技术的全自动核酸分析检测系统，它集核酸的提取、扩增和检测于一芯片上，可实现“样品进->结果出” 的全自动化操作。微流控芯片的采用还具备全封闭的特点，无生物安全隐患。该系统为核酸现场快速检测提供了一种有效的平台。

主要技术指标：

全封闭：所有生化反应都在全封闭的一次性微流控芯片上进行，无生物安全隐患和交叉污染;

全自动化：全自动流程化操作和全自动数据分析，实现从样本到结果一步完成;

快速：所有反应及数据分析在90分钟内完成;

现场应用：所有反应试剂预封装在芯片卡盒内，常温保存、无需冷冻。再加上全封闭、全自动、快速特点使其方便于现场应用。

灵活的模块化设计，便于应用扩展;

开放式平台设计，满足不同试剂应用需求。

技术特点：

(1)微流控芯片：探索并解决了微流控芯片加工、键合、封接、及表面修饰等工艺问题。基质采用了多种塑料材质，相比于传统的玻璃芯片，其制造加工成本大大降低。特别解决了不同塑料材质间的封接难题，使其可以满足核酸扩增反应所需的高温条件下使用。芯片表面的修饰处理，提高了生物兼容性，降低了对核酸及相关试剂的吸附作用，提高了检测灵敏度。

(2)微泵阀驱动系统：自主开发了一套用于芯片上微流体的驱动系统，该系统主要用于实现芯片上微流体的转移、混合等操作。该系统采用模块化设计，单模块可同时提供32路驱动输出，并且可方便实现模块间的级联扩展，满足后续多芯片高通量检测需求。

(3)片上核酸提取：该系统采用核酸磁珠提取法。样本的裂解、结合、洗涤和洗脱处理都在芯片上完成，相比传统的核酸提取法，省去了金属浴、离心等操作，也加快了核酸提取速度。

(4)片上PCR及实时荧光定量检测：提纯后的核酸驱动至PCR反应仓，与其他PCR反应试剂混合，在片上完成PCR扩增反应，并实现四色荧光定量检测，系统检测灵敏度达到1-10拷贝。

(5)反应试剂冻干：为满足现场检测需求，核酸扩增检测试剂都进行冻干处理，并预置于芯片反应仓内，检测时只需要加入样本即可。

应用前景：

实时定量PCR技术自1996年开始在临床诊断中应用以来，至今仍然是传染病检测和防控等领域应用最广泛的技术，而且应用范围也逐渐扩大到肿瘤诊断研究、动植物病原检测、法医物证学等诸多领域，但相对而言，该技术自身的发展并未达到其应用范围扩展速度之快，特别是操作人员技术水平的要求、样品处理的难度、工作环节的局限，以及检测过程的时效性等问题，成为了这一技术更好的服务于相关行业的技术瓶颈。传统的实时定量PCR技术首先要求对样品或标本进行前处理，以提取高质量的核酸(DNA或RNA)模板，然后需要在一定的洁净环境中进行反应试剂配制，再在实时定量PCR仪上进行反应2～4个小时，才能获得检测结果，而且整个过程要求操作人员具备一定水平的分子生物学技能和经验。虽然实时定量PCR技术的检测灵敏度极高，但是以上的局限性还是很大程度限制了该项技术在实际工作中的应用。特别是对于近年来需求日益强烈的检验检疫现场化快速检测、突发传染病的应急处理、临床床边体外诊断等应用，传统的实时定量PCR技术已经很难满足，急需对此类技术进行革命性创新，才能实现技术进步对人民生活质量的提升作用。

预期将打破国外在实时定量PCR设备方面的专利及技术垄断，在研制具有独立知识产权的核酸检测分析仪器的同时，建立自己在芯片实验室、酶制剂等多方面的专利库。

知识产权及项目获奖情况：

1. 实用新型专利：

2015.06.24 微生物检测装置(ZL 2015 2 0009498.8)

2015.11.25 聚合酶链式反应设备和用于该设备的温控装置(ZL 2015 2 0444157.3)

2016.04.13 一种用于基因分型检测的微流控芯片、检测系统和装置(ZL 2015 2 0934070.4)

2016.04.20 一种用于DNA快速检测的微流控芯片、检测系统和装置(ZL 2015 2 0938329.2)

2016.05.25 一种用于快速多重PCR扩增的微流控芯片(ZL 2015 2 1068985.8)

2. 软著

2016.6.15 qPCR基因检测管理系统V1.0(2016SR138135)

2016.5.23 STR基因分型检测管理系统V1.0(2016SR142043)

3. 美术版权

2016.10.13 融智生物科技(青岛)有限公司标识(国作登字-2016-F- 00311960)