本发明涉及微流控制领域，具体而言，涉及一种离心微流控芯片的检测装置。
背景技术：
1、微流控芯片通常也称为“芯片实验室”(lab-on-chip)，能够在微米尺度空间内对流体进行操控，仅需要微量样品即可完成生物、化学等实验，具有集成化、通量高、效率高等优点，因此被广泛应用于环境、化学、医学等科学领域。
2、随着基因诊断、个性化医疗等技术的快速发展，具有高特异性、准确性的核酸检测技术重要性日益增加。现有微流控芯片已实现样品处理、核酸扩增、核酸检测等多步骤集成在一个体积较小的芯片上，快速完成“样本进-结果出”的检测流程。由于微流控芯片摆脱了对精密移液装置和专业人员的依赖，因此在核酸样本检测领域具有巨大潜力。
3、离心式微流控芯片通过转动离心微流控芯片来驱动液体的流动，能够实现使用离心力在亚毫米尺度上操控液体，相较于传统微流控芯片而言，整个设备更为简洁紧凑，并且处理简单，因此逐渐被应用于核酸样本检测领域。在离心式微流控芯片中，微通道沿着圆盘的径向分布，当芯片旋转时，待测液体在离心力的作用下沿着多个微通道向各个反应池运动，实现待测液体的分配与加样，使核酸检测过程更加高效。
4、常规的核酸检测过程一般包括细胞裂解、核酸提取、核酸扩增和核酸检测4个步骤。大多数临床样本中的核酸浓度相对较低，从复杂的生物样品中提取高纯度的核酸对保证高灵敏度和高准确的分析检测起着至关重要的作用。磁珠的基本结构为以fe3o4为核心，外部修饰活性基团。磁珠可以在磁铁的作用下进行固定与移动，并通过活性基团吸附体系中的核酸达到分离效果。但是磁珠的生产过程复杂、需要专业的设备人员和技术人员，其价格高昂，大幅提升了检测的成本，相对较低的经济效益限制了磁珠在大规模液相样品中的应用，特别是偏远地区。因此需要找到更加经济实惠的方法。
5、目前市面上的离心式微流控芯片检测设备，通常根据核酸反应过程的温度需求，需要额外提供加热或控温系统，使得整个装置结构复杂。并且将样品在芯片外裂解、纯化后再加入微流控芯片进行核酸检测，很少将核酸提取整合在单一芯片中，也使芯片结构复杂，控制难度加大，总体成本上升。此外，优化检测设备的结构，提高核酸检测的精确性也是亟需解决的问题。
6、针对这些技术问题，急需找到一种能够快速、便捷完成核酸的洗脱和检测的离心微流控芯片检测装置，不仅适用于磁珠，还适用于其他成本更低的生物炭等固相载体，而且还能降低成本，保证核酸检测的准确性。目前，还没有关于生物炭核酸提取检测微流控芯片的检测装置的相关报道。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本发明提供了一种离心微流控芯片的检测装置，设有旋转部件、定位部件和荧光检测部件，通过旋转部件用于与离心微流控芯片连接并使其旋转，定位部件用于实现离心微流控芯片中各孔位的定位；荧光检测部件用于检测芯片中待测核酸的含量。其中，旋转部件中的步进电机可直接为芯片中待测核酸的扩增提供热量，并在定位部件和荧光检测部件等的配合下，精准控制离心微流控芯片的转速，并能完成精确的旋转角度计数，使该装置无需设置额外的加热控温部件，即可对芯片的检测孔位精准控温，顺利完成核酸的提取、扩增和检测，并能保证检测准确性和灵敏度。该检测装置结构简单，成本低，组装便捷，检测精确性高，特别适用于生物炭核酸提取检测的离心微流控芯片的检测，提高检测效率。
2、一方面，本发明提供了一种离心微流控芯片的检测装置，所述装置包括旋转部件、定位部件和荧光检测部件；所述旋转部件用于与离心微流控芯片连接并使其旋转，同时为离心微流控芯片中待测核酸的扩增反应提供热量，简化了传统装置中的加热方式，降低了设备成本和体积；所述定位部件用于实现离心微流控芯片中各孔位的定位；所述荧光检测部件用于检测离心微流控芯片中待测核酸的含量；所述离心微流控芯片为基于生物炭提取、洗脱和检测待测核酸的芯片。
3、生物炭具有成本低，原材料易得的特点，当采用生物炭作为固相载体用于核酸检测时，能显著降低成本。而且生物炭的密度比磁珠更小，更松散，不具磁性，无法通过磁场分离，使生物炭与完成洗脱后的待测样本分离的难度比磁珠更大。因此针对生物炭核酸提取检测的芯片，不仅要对微流控芯片种各种腔室及流道的结构进行特别设计，对芯片的检测设备也需要专门设计(包括使芯片定位精准、离心速度和时间精准控制等等)，才能帮助使生物炭上的核酸样本顺利完成洗脱，并且洗脱后的待测样本顺利进入芯片的检测区进行检测，而生物炭则由于离心作用聚集在靠近芯片外源的区域，确保不会堵塞毛细通道，或串到其他腔室影响待测样本的检测，引起假阳性。
4、本发明提供的检测装置，通过对旋转部件、定位部件和荧光检测部件的结构进行改进，使离心微流控芯片的定位、旋转转速、旋转圈数、以及芯片零点校正等都起到关键性作用，帮助精准控制生物炭在芯片中的位置，确保生物炭不会堵塞或影响待测样本的检测，实现离心微流控芯片的顺利检测。同时本发明的旋转部件提供旋转动能产生的热量还可以被回收利用，用于芯片中核酸的扩增检测，使检测设备无需另外设置控温系统，即可顺利完成核酸的扩增和检测，结构更简单，成本更低。
5、进一步地，所述旋转部件包括旋转轴、底盘和步进电机；所述旋转轴穿过底盘与离心微流控芯片连接并驱动其旋转；所述底盘为金属材质，步进电机固定在底盘下方，通过底盘向离心微流控芯片提供热量。
6、步进电机的使用，能够为装置提供旋转动力，通过提供精确的脉冲信号来控制旋转角度和速度，实现设备的定位、旋转等机械运动。步进电机在运行中会产生的热量，在现有的检测设备中，通常需要设置隔热板，防止步进电机产生的热量影响微流控芯片中的核酸检测。同时，现有检测设备中，针对微流控芯片中待测核酸的扩增，通常还需要设置控温系统进行精确控温，才能完成核酸的扩增和检测，导致检测设备结构复杂，成本高，能源浪费。
7、本发明提供的检测设备，能够充分利用步进电机在运行的过程中产生的热量，并以此来满足核酸反应的温度需求，从而不需要额外的控温仪器来达到加热或制冷的目的，极大简化了装置结构，降低成本。
8、现有的检测设备中，底盘通常采用隔热材料如peek制备，以避免电机发热对加热模块温控精度的影响，导致结构复杂和能量浪费，本发明中的底盘改用易导热的金属材料制备，能尽可能地帮助传导步进电机产生的热量，通过精确的转速控制方案使加热部分温度控制在能够有效维持反应的区间，同时取消了温控模块，无需加热、制冷、测温等方面的元件，大大精简了设备结构，有利于缩小体积和降低成本，提升在现场检测等应用方面的实用性。
9、芯片检测孔中目的核酸的扩增需要温度一般在39～42℃，所需时间较短，一般仅需5～15min。并且由于恒温核酸扩增法的特点，其扩增效率受温度影响较小，在39～42℃的范围内均可完成有效扩增。本发明提供的检测装置，经大致控制步进电机在扩增前的运行时间和功率，使检测装置内的热量逐步积累，当需要开始核酸扩增时，检测装置内产生的热量正好能满足核酸扩增所需，因此无需另外的控温系统即可完成芯片中的核酸扩增，从而顺利完成核酸检测。并且设备的散热风扇位置确保通风路径不经过步进电机，避免了散热系统的影响，确保温度控制的精确性。
10、在一些方式中，所述底盘采用铝合金制备。
11、在一些方式中，所述旋转轴上设有定位柱，以及围绕定位柱设置的两根或两根以上的固定柱；所述定位柱与离心微流控芯片中的旋转中心匹配；每根固定柱分别与离心微流控芯片中的每个固定孔的尺寸匹配；当定位柱与旋转中心结合，且所有固定柱与固定孔结合时，使离心微流控芯片固定在旋转轴上并跟随旋转轴一起旋转。多个固定柱的设置确保离心过程中旋转轴转速的稳定，利于定位部件的精准定位，提高了装置定位与计数的准确性。
12、定位柱和多根固定柱的设置，使离心微流控芯片与旋转轴的固定连接作用更好，连接更稳定，从而使旋转轴的旋转运动更精确传递给芯片，芯片的旋转速度更精确可控。旋转轴的旋转动力是由步进电机提供的，旋转轴旋转多少圈，即需要步进电机提供相应的动力，同时步进电机产生对应的热量，热量在检测设备内被逐渐积累。因此本发明的定位柱和固定柱的设置，能帮助提高对步进电机动力传递效率的可控性，其使步进电机产生热量的积累过程的可重现性也较高，用于芯片中核酸扩增的热量提供也能得到准确控制，帮助实现核酸的准确检测。在一些方式中，所述固定柱的数量为四根，围绕定位柱均匀设置。可以理解的是固定柱的数量可以根据需要设定，都可以起到帮助稳固芯片的效果。研究证明，四根固定柱围绕定位柱设置的结构，更有利于稳固芯片，提高芯片的旋转计数准确性，而且不会给制备过程增加困难。
13、进一步地，所述定位部件包括定位板，所述定位板为圆形，与旋转轴下端固定，当旋转轴旋转时，带动微流控芯片和定位板同步旋转；所述定位板上设有圆心夹角为0.7度的缝隙。
14、步进电机的转动角度为0.7度，定位板上缝隙的夹角相当于步进电机转动一步的距离，从而帮助精准控制芯片的定位和转动。
15、在一些方式中，所述定位板下方设有红外线光源，上方设有红外计数器。当定位板缝隙旋转到红外线光源上方，红外线透过缝隙被红外计数器检测到并被纪录，从而用于离心微流控芯片的定位和旋转计数。定位板的设置，使微流控芯片的零点位置被固定，有助与芯片的定位，并且芯片每转一圈，红外计数器就会纪录一次，从而实现对芯片转动圈数的精准计数，从而使芯片的转速测定更加精准，帮助控制芯片中生物炭的运动状态，防止生物炭在停止离心期间失控而堵塞芯片中的毛细通道，或串行到其他腔室或检测单元引起检测结果假阳性等等。同时由于对芯片的精准控速，也相当于对步进电机的转速进行精准控制，步进电机发热效果也被规范控制，为核酸扩增提供热量的效果同样得到规范控制，保证核酸扩增的顺利进行，保证检测结果更加准确。
16、红外计数原理在于红外光源会不断发射红外线信号，当定位板缝隙旋转到红外线光源上方，红外线透过缝隙被检测到。在核酸扩增检测过程中，旋转部件、定位部件和离心微流控芯片同时旋转，且定位板上的缝隙对应芯片上的零点位置(芯片旋转中心突出位置与废液池连线所在位置设定为零点位置)。当定位板缝隙旋转一周时，红外线信号再次被检测到，说明此时荧光检测完成一次。此时红外线信号转换成电信号，电信号进一步转换为计数信号进行数字处理和计数操作，最终以数字形式显示在显示屏上，从而显示荧光检测次数。红外计数可以实现非接触式计数，具有快速、准确、可靠的特点。同时，红外线在大多数环境下都不会受到干扰，能够稳定工作。
17、可以理解的是，定位板的尺寸、位置、底盘的材质、尺寸、步进电机的规格、功率，以及位置设置，以及离心微流控芯片的尺寸、位置、离心转速、离心时间等等，都可以根据实际产品需求进行相应调整，只需使芯片能顺利完成核酸扩增和检测、芯片中的生物炭不会堵塞芯片中的毛细轨道或串行到其他腔室即可。
18、进一步地，所述荧光检测部件位于底盘下方，底盘上设有通孔，荧光检测部件通过通孔检测芯片中待测核酸的含量。
19、当微流控芯片上检测区域的检测腔与底盘上的通孔对牢时，荧光检测系统的才能够实现荧光信号的完整传递。同时，微流控芯片上在每一组检测孔最前方设置零点孔，能够对每一块检测区域进行定位，从而达到精准定位每一个检测孔的目的，提高了检测系统的精准性。
20、在一些方式中，所述荧光检测部件包括光源、光学系统、检测头。
21、其中，所述光源能够提供稳定的470nm波长的激发光，以提供能量激发样品中的荧光探针发射出525nm波长的荧光。样品释放出的荧光强度与样品中荧光探针的浓度成正比，即核酸经过扩增倍数越多，荧光信号越强，从而实现核酸定量分析。
22、所述光学系统用于控制光线的传播路径，由镜片、透镜等光学元件按照一定顺序组成，实现只有470nm波长激发光到达样品，并将样品释放的荧光传输到探测头。
23、所述检测头，为设置有光电倍增管的光电探测器，具极高灵敏度，能够捕捉到极弱的荧光信号并将其转换为电学信号，经数据处理后可得到相应的荧光强度，完成检测。进一步地，还包括风扇，所述风扇数量为至少一个，所述风扇带来的空气流动方向不经过步进电机。
24、在一些方式中，所述风扇的数量为两个，两个风扇相对摆放，并且吹风方向一致，在设备内形成稳定的风道，实现一面进气一面出气，同时两个风扇与步进电机分设在检测装置内的两处，使风道不经过步进电机及其周边区间，在不直接对步进电机进行吹风的情况下完成设备内部的散热，从而一方面保障温控精度，一方面防止检测设备内过热。进一步地，所述生物炭以水稻秸秆、玉米芯为碳源制备。
25、传统方法采用磁珠捕获目标核酸后，利用外加磁场进行富集，然后洗脱被捕获的核酸分子，进行后续的核酸检测。但是磁珠的生产过程复杂、需要专业的设备和技术人员，其价格高昂，大幅提升了分子检测的成本。生物炭具有成本低，原材料易得的特点，当采用生物炭作为固相载体用于核酸检测时，能显著降低成本。
26、但是不同碳源制备的生物炭，其对核酸的提取能力存在区别，本发明筛选了最合适的生物炭用于提取核酸，大幅提升核酸提取效率。
27、进一步地，所述离心微流控芯片包括旋转中心、固定孔、加样区、定量腔、洗脱腔、流体通道、毛细通道、检测区。
28、所述旋转中心为直径13～15mm的贯穿圆孔，与驱动系统的固定转轴完全贴合。
29、所述旋转中心的四周设有固定孔，固定孔为直径2～2.2mm的贯穿圆孔，共四个，能与检测设备中旋转轴的四个圆柱吻合，实现芯片的定位和固定。
30、加样区通过加样通道与定量腔相连；所述加样区、定量腔和洗脱腔沿着离心微流控芯片的旋转离心方向依次排列。
31、在一些方式中，所述加样区为一椭圆形房室，上方有加样孔用于加入样品液和洗脱液，还有通气孔用于加液时排出房室内的空气，平衡气压，椭圆形的结构相比圆形能够尽可能多地利用芯片靠近圆心部分的面积，实现相同圆盘直径占用下的加样体积最大化，有效提升芯片的空间利用率。在一些方式中，芯片的加样区表面封盖有透明膜，起封闭作用。加样时，通过注射器穿刺透明膜进行加样，样品充盈主流道后，加样孔表面还可以再封盖透明膜进行密封。
32、所述定量腔为一倒置五边形房室，用于定量储存加入的液体，体积可以根据具体用途和样品量在所定范围内微调。定量腔设有第一入口和第一出口，在靠近第一出口的位置，定量腔的尺寸逐渐缩小。定量腔的形状设计，有助于使含有生物炭的样品从进入后，在离心力作用下迅速汇集并进入洗脱腔，并且有助于含有生物炭的样品进入洗脱腔后能稳定留存在洗脱腔中，不易回流，可见定量腔的结构设计能帮助阻挡生物炭的回流。所述定量腔用于定量储存加入的液体，定量腔的体积可以根据具体用途和样品量进行调整。
33、定量腔上还设有排气通道和排废液通道；所述排气通道由定量腔向旋转中心方向延伸，排气通道的排气口与外界相连，用于控制定量腔和/或洗脱腔内气体的流动；所述排废液通道由定量腔向远离旋转中心的方向延伸，并与废液池相连。当液体从加样区进入芯片后，在离心力作用下进入相应腔室，则需要将该腔室内的气体从排气通道排出，定量腔和洗脱腔共用一个排气通道，使制备过程更简便。排气通道的方向与离心方向相反，因此当液体在离心力作用下进入定量腔或洗脱腔的过程中，液体不会从排气通道排出，而只有当洗脱腔和定量腔都已装满，液体才会进入排气通道。从定量腔出来的通道设有分支，第一分支与离心方向相反，通向排气口，为排气通道，第二分支与离心方向相同，通向废液池，为排废液通道。液体在离心作用下，肯定会选择与离心方向相同的排废液通道进入废液池。因此当看到废液池开始有液体进入，也就可以说明定量腔已经被填充满了。可见，废液池也具有帮助定量腔内液体定量的效果。排气口为圆形贯穿结构，用于排出芯片内的气体，平衡内外气压，避免气泡堵塞微流道影响液体流动。排气口表面预先封盖有透明膜，起封闭作用。使用过程中需要排气时，可穿刺透明膜进行排气；如果后续需要封闭，也可以再加盖透明膜进行封闭。
34、洗脱腔为一五边形房室，设有第二入口，在靠近第二入口的位置，洗脱腔的尺寸逐渐缩小。当样品在离心作用下进入洗脱腔后，能帮助阻挡生物炭不易流出洗脱腔。洗脱腔用于从生物炭上洗脱待测核酸，同时储存洗脱后的液体，洗脱腔的尺寸和体积可以根据产品具体需求进行设置，并可在合适范围内微调。
35、定量腔和洗脱腔通过一条流体通道相连，也就是说，定量腔的出口与洗脱腔的入口之间相连的通道为流体通道。流体通道的下方设有阻隔块，使定量腔或洗脱腔下方至少部分被阻隔；流体通道上还设有台阶，所述台阶设于流体通道中靠近通向毛细通道的出液口的一侧。
36、流体通道连通定量腔和洗脱腔，但是由于阻隔块的设置，使流体通道的下方是无法实现液体流通的，相当于定量腔和洗脱腔都只有上方腔室能够流体连通，下方被阻隔，这样的设置也有助于阻挡生物炭堵塞毛细通道，因为生物炭在离心力作用下，基本会下沉在洗脱腔的下方。
37、台阶位于阻隔块的上方，并靠近通向毛细通道的出液口的一侧，使出液口附近的液面形成类似残留液面的u型的液体形状，从而能抬高此处的液面，帮助样品在表面张力作用下渗透进入毛细通道。
38、在一些方式中，所述流体通道的宽度为1.0～1.25mm，定量腔和洗脱腔的高度为4.5～5.5mm，具体根据所需的样品量可进行调节，而流体通道由于下方的高度被阻挡块阻挡，使高度缩小为1.0～1.5 mm。在一些方式中，所述台阶的高度为0.5～0.7mm，宽度为0.4～0.6mm。
39、所述毛细通道包括第一段和第二段；所述第一段为由流体通道的出液口向旋转中心曲折的通道，所述第二段为由第一段末端向检测区方向曲折的通道。
40、当芯片进行离心时，流体样本在离心作用下的流向为从圆心向外发射。毛细通道中的第一段的设置，使样品要进入第一段的话，其流动方向与离心方向是相逆的，因此在高速离心过程中，样品无法进入毛细通道。毛细通道的第一段的设置，相当于为样品进入毛细通道增设了门槛，并为阻挡生物炭进入加强了保障，首先其保证了离心混匀洗脱过程中，样品难以进入毛细通道，生物炭也就更无法堵塞毛细通道；其次在停止离心或低速离心过程中，上清液体样品可以在表面张力作用下向毛细通道渗透，而生物炭由于被离心力甩到洗脱腔底部，因此也无法接触或堵塞毛细通道。
41、检测区设有检测单元，在一些方式中，所述检测单元的数量为四个，每组检测单元都设有定量腔、洗脱腔和检测区，能够适用于多种不同目标待测物的同时检测，如多种不同核酸靶标的检测，而且也适用于从多种不同固相载体上洗脱核酸靶标进行检测。
42、每个检测单元包括检测通道，以及与检测通道相连的检测腔；所述检测通道与毛细通道相连。检测通道上设有第二排气通道，所述第二排气通道由检测通道向旋转中心方向延伸，第二排气通道的排气口与外界相连，用于控制检测区气体的流动；所述检测腔的数量为一个或多个。检测腔的数量多个时可以同时实现多种目的核酸的检测。在一些方式中，检测腔数量为七个。检测通道为沿圆周排列的弧形通道，检测腔为圆形房间，直径为1.5～2.5mm，该直径匹配检测装置中荧光检测部件的光斑大小。
43、检测腔内需预置核酸扩增试剂和/或核酸检测试剂。
44、在一些方式中，所述核酸扩增试剂和/或核酸检测试剂为固体干燥试剂。
45、在一些方式中，所述扩增反应包括但不限于rpa、nasba、tma、sda等，所述固体干燥试剂其形式包括但不限于冻干、烘干、风干等形式的球状、粉状、片状或块状制剂。
46、在一些方式中，所述核酸检测包括但不限于rpa、nasba、tma、sda等建立的多种检测体系，所述检测试剂为固体检测试剂，包括但不限于冻干、烘干、风干等形式的球状、粉状、片状或块状制剂。
47、本发明提供的芯片，通过分别设置定量腔和洗脱腔，在依次添加含有生物炭的样品和洗脱液的初期，使含有生物炭的样品和洗脱液先初步分隔定量，然后随着离心的继续，洗脱过程开始，定量腔中的洗脱液不断进入洗脱腔与生物炭碰撞混合，生物炭在离心力作用下会尽量向外发散，并贴近距离圆心最远处的洗脱腔的内壁，其余液体则在洗脱腔不断混合或被挤出洗脱腔。可见定量腔的设置，不仅能起到定量作用，还能使混合洗脱更充分，提高洗脱效率，从而提高检测灵敏度。
48、本发明提供的芯片基于自动洗脱技术，将生物炭提取整合在单一芯片中，无需多余的液体转移步骤，减少气溶胶污染和人为失误的风险，构建了快速、便捷的高度集成式检测平台。同时，该芯片设置有四个独立区域，可同时检测4*7种目标核酸分子，能够减少样品和试剂的使用量，节省检测成本。
49、在一些方式中，所述洗脱液包括tris-hcl缓冲液和pbs。
50、在一些方式中，所述tris-hcl缓冲液和pbs的体积比为(20:3)～(15:3)。合适的体积比有助于提高对生物炭上附着的核酸洗脱效果。
51、在一些方式中，所述洗脱液为：200μl10mm tris-hcl缓冲液(ph 7.5)+30μl0.02mpbs。
52、由于洗脱液为低浓度的水相溶液，加入芯片后能打破洗脱腔内的化学平衡。因为第一次加样加的是含生物炭的样品，第二次加样加的是水相洗脱液，这就改变了浓度，更容易让样品洗脱下来。
53、另一方面，本发明提供了一种由离心微流控芯片的检测装置检测的检测方法，包括以下步骤：
54、(1)将离心微流控芯片套在检测装置的旋转轴上，使离心微流控芯片中的旋转中心与旋转轴上的定位柱结合，离心微流控芯片中的固定孔与旋转轴上的固定柱结合；
55、(2)将含有生物炭的待测样本从离心微流控芯片的加样区加入离心微流控芯片，启动检测装置的离心功能进行第一次离心，使含有生物炭的待测样本进入离心微流控芯片的洗脱腔；
56、(3)将洗脱液从离心微流控芯片的加样区加入离心微流控芯片，第二次离心，当离心微流控芯片的废液池出现液体时停止离心，说明洗脱液已进入离心微流控芯片的定量腔；
57、(4)第三次离心，洗脱液进入离心微流控芯片的洗脱腔与含有生物炭的待测样本混合，完成核酸的洗脱；
58、(5)第四次离心，所述第四次离心为交替式离心，交替进行低速离心阶段和高速离心阶段；在低速离心阶段时，含有核酸的液体能通过毛细管进入检测腔；在高速离心阶段，生物炭在离心力作用下贴近距离圆心最远处的洗脱腔的内壁；
59、(6)检测腔内样品在检测装置的旋转部件提供的热量下完成核酸扩增，同时荧光模块记录各反应室的荧光数据；
60、(7)读取检测结果。
61、进一步地，所述第一次离心的转速为1200rpm，时间为50s(转动圈数为1000圈)；第二次离心的转速为1200 rpm，时间为30s(转动圈数为600圈)；第三次离心转速为1200rpm，时间为2min(转动圈数为2400圈)；第四次离心中，低速离心的转速为10rpm，时间为10s，高速离心的转速为1200rpm，时间为10s，低速离心和高速离心阶段的流程交替3次，总共1min时间(转动圈数为605圈)。
62、第四次离心过程中，尤其是高速离心，能使生物炭向外甩，防止生物炭在各个反应室之间串行，避免交叉污染引起的假阳性，同时还能防止生物炭堵塞毛细通道。
63、可以理解的是，第四次离心过程中，也可以采用高速离心和停止离心交替的方式进行。但是高速离心和停止离心交替的方式，需要反复启动和停止步进电机，因此更优选采用低速离心和高速离心交替进行的方式，可以避免反复的启动电机步进电机，而且低速离心时，10rpm的转速，由于离心比较小，样品仍能在毛细作用下进入毛细通道，其发热也不会影响温控精度，同时还不用反复启动步进电机，设备运行更加稳定。
64、步骤(6)所述扩增时，核酸扩增过程中，底盘在步进电机驱动芯片转动过程中预热到39～42℃，扩增时间为5～15min。
65、可以理解的是，离心微流控芯片的尺寸、转速、离心时间等等，都可以根据实际产品需求进行相应调整，只需使芯片能顺利完成核酸扩增和检测、芯片中的生物炭不会串行到其他反应室或是堵塞芯片中的毛细轨道即可。
66、在一些方式中，步骤(7)所述芯片的荧光检测过程也是在持续离心过程(第五次离心)中，芯片慢慢转动，从而使每个检测腔依次对准荧光检测通道来完成荧光检测。
67、在一些方式中，从旋转中心到检测腔圆心建立连线，相邻两个检测腔的连线之间夹角为7度，该度数为离心设备中步进电机单格转动度数(0.7度)的整数倍，因此可以根据步进电机的转动次数来计算检测腔的位置，每当步进电机转动10次，则表示与下一个检测腔对齐可进行检测；同时该角度下可以避免相邻检测腔的荧光干扰，从而方便计算每个检测腔的位置并记录读数结果，有利于提升离心和检测过程中的定位精度。
68、在一些方式中，所述持续离心过程(第五次离心阶段)，其转速为500～700rpm。
69、在第一～四次离心阶段过程中，转速大多为1200rpm，该转速使步进电机持续产生热量，使检测腔温度上升至39～42℃并持续维持至完成扩增反应。在第五次离心阶段，500～700rpm的转速能对芯片的检测腔起到控温的效果，从而使检测腔内的样品在完成扩增后，仍然能保持温度恒定在适宜检测的范围内，保证检测结果的准确性。
70、在一些方式中，第五次离心阶段为：700rpm，10s和500rpm，10s交替进行，用于温控和防污染，正式检测时，离心过程为100rpm，10s完成每个反应室的荧光信号检测，记录下来并制备实时荧光扩增曲线图。
71、本发明提供的离心微流控芯片检测装置，具有如下的有益效果：
72、1、旋转部件中的步进电机能够为装置提供旋转动力，通过提供精确的脉冲信号来控制旋转角度和速度，提高对芯片的准确定位、旋转等机械运动的控制效果，同时步进电机在运行的过程中温度升高，积累的热量能够满足芯片中核酸反应的温度需求，从而不需要额外的控温仪器来达到控温的目的，极大简化了装置结构，降低成本，有利于实现基层的现场检测等应用；
73、2、通过精准控制芯片在每个阶段的不同离心转速和时间，不仅能帮助控制生物炭不会堵塞芯片轨道，或串行到其他腔室或检测单元引起检测结果假阳性等等，更重要的是，还能帮助控制步行电机为芯片供热的过程，实现芯片的精准升温和控温，顺利完成芯片中样品的核酸扩增和核酸检测；
74、3、旋转轴上设置定位柱和四根固定柱，能分别与芯片上的旋转中心和固定孔结合，更好地稳固芯片，同时简化芯片固定的方式，帮助精准控制芯片的旋转角度和转速；
75、4、设置定位板，使微流控芯片的零点位置被固定，实现对芯片的精准定位和转动圈数的精准计数，从而使芯片的转速测定更加精准，有效防止生物炭在停止离心期间漂散而堵塞芯片中的毛细通道或串行到其他腔室；同时也有助于对步进电机的转速进行精准控制，步进电机产热从而为核酸扩增提供热量的效果得到规范控制，保证核酸扩增的顺利进行，保证检测结果更加准确；
76、5、微流控芯片的检测腔与底盘上的通孔对牢时，荧光检测系统才能够实现荧光信号的完整传递，并且芯片需旋转特定角度来实现每个检测腔的检测，从而才能正确纪录每个检测腔的检测结果，防止出现结果和检测腔对应错误的问题；
77、6、微流控芯片上在每一组检测孔最前方设置零点孔，能够对每一块检测区域进行定位，从而达到精准定位每一个检测孔的目的，提高了检测系统的精准性；
78、7、能完成核酸从生物炭上被洗脱并扩增检测全过程，并能防止生物炭堵塞芯片轨道，或串行到其他腔室或检测单元引起检测结果假阳性等等，保证检测结果的准确性。
1.一种离心微流控芯片的检测装置，其特征在于，包括由旋转部件、定位部件和荧光检测部件组合而成的一体结构；所述旋转部件用于与离心微流控芯片连接并使其旋转，同时为离心微流控芯片中待测核酸的扩增反应提供温度条件；
2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述旋转部件包括旋转轴、底盘和步进电机；所述旋转轴穿过底盘与离心微流控芯片连接并驱动其旋转；所述底盘为金属材质，步进电机固定在底盘下方，通过底盘向离心微流控芯片提供热量。
3.如权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述旋转轴上设有定位柱，以及围绕定位柱设置的两根或两根以上的固定柱；所述定位柱与离心微流控芯片中的旋转中心匹配；每根固定柱分别与离心微流控芯片中的每个固定孔的尺寸匹配；当定位柱与旋转中心结合，且所有固定柱与固定孔结合时，使离心微流控芯片固定在旋转轴上并跟随旋转轴一起旋转。
4.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述定位部件包括定位板，所述定位板为圆形，与旋转轴下端固定，当旋转轴旋转时，带动微流控芯片和定位板同步旋转；所述定位板上设有圆心夹角为0.7度的缝隙。
5.如权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述定位板下方设有红外线光源，当定位板缝隙旋转到红外线光源上方，红外线透过缝隙被检测到，从而用于离心微流控芯片的定位和旋转计数。
6.如权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述荧光检测部件位于底盘下方，底盘上设有通孔，荧光检测部件通过通孔检测芯片中待测核酸的含量。
7.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，还包括风扇，所述风扇数量为至少一个，所述风扇带来的空气流动方向不经过步进电机。
8.一种离心微流控芯片的检测方法，其特征在于，将离心微流控芯片放入如权利要求1～7任一项所述的检测装置内进行检测。
9.如权利要求8所述的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一次离心的转速为1200rpm，时间为50s；
