用于移动设备分析核酸和蛋白质的系统和方法与流程

技术特征：
1.一种用于快速分析生物样品的系统，所述系统包括：接收至少一个集成芯片的移动设备；所述移动设备处理所述集成芯片以分析其上所加载的生物样品；所述移动设备和所述集成芯片共同被配置成执行以下各项中的至少一种：对所述集成芯片上的分子或流体系统进行操纵和控制；并且其中所述移动设备和集成芯片共同被配置成将制约对所述生物样品进行的所述分析的多个步骤中的至少一个的至少一种参数精确控制到加上或减去10％、加上或减去1％、加上或减去0.1％、加上或减去0.01％、加上或减去0.001％或者加上或减去0.0001％以内。2.一种用于快速分析生物样品的系统，所述系统包括：接收至少一个紧凑的集成芯片的便携式控制组件，所述集成芯片包括：用于将生物样品和任选的一种或多种试剂加载到所述集成芯片上的注射口；提取模块；核酸扩增模块，所述核酸扩增模块与所述提取模块处于流体连通；以及检测模块，所述检测模块与所述核酸扩增模块处于流体连通，所述便携式组件包括：提取控制模块，所述提取控制模块包括磁性粒子捕获装置，所述磁性粒子捕获装置用于捕获被引入到被加载到所述集成芯片上的所述生物样品中的磁性粒子；核酸扩增控制模块，所述核酸扩增控制模块与所述提取控制模块可操作地连接，所述核酸扩增装置包括热电加热装置，所述热电加热装置用于加热/冷却所述集成芯片的所述核酸扩增模块；以及检测控制模块，所述检测控制模块与所述核酸扩增模块和所述核酸提取模块可操作地连接，所述检测控制模块包括：用于检测核酸或蛋白质的荧光检测装置；以及毛细管电泳(ce)控制装置，所述装置与所述荧光检测装置可操作地连接，所述ce控制装置还包括高电压控制单元，所述高电压控制单元用于对所述集成芯片的所述核酸检测模块施加电压，所述电压足以实现核酸或蛋白质的分离；以及流体压力产生装置，所述流体压力产生装置用于使所述生物样品和/或核酸移动穿过所述集成芯片。3.一种用于快速分析生物样品的方法，所述方法包括：(1)提供至少一个集成芯片，所述集成芯片包括：核酸提取模块；核酸扩增模块，所述核酸扩增模块与所述核酸提取模块处于流体连通；以及核酸检测模块，所述核酸检测模块与所述核酸扩增模块处于流体连通，(2)将所述至少一种生物样品加载到所述至少一个集成芯片上；(3)使便携式控制组件与至少一个集成芯片可操作地连接，所述便携式控制组件包括：核酸提取控制模块；核酸扩增控制模块，所述核酸扩增控制模块与所述核酸提取控制模块可操作地连接；
以及核酸检测控制模块，所述核酸检测控制模块与所述核酸扩增模块和所述核酸提取模块可操作地连接；以及(4)启动所述便携式控制组件以实现对来自被加载到所述集成芯片上的所述生物样品的核酸进行提取、扩增以及检测。4.一种用于快速相继提取、扩增以及分离生物样品中的核酸的集成芯片，所述集成芯片包括：外壳，所述外壳具有集成在其中的微流体通道，所述微流体通道相继与核酸提取模块、核酸扩增模块以及核酸分离模块处于流体连通；用于注射生物样品和试剂的至少一个样品入口端口，所述入口端口与所述核酸提取模块处于流体连通；其中所述核酸提取模块包括用于从所述生物样品中提取核酸的至少一个提取室，所述提取室通过至少一个样品输送通道与所述样品入口端口连接；其中所述核酸扩增模块包括用于扩增核酸的至少一个扩增室，所述核酸扩增室通过至少一个核酸输送通道与所述提取室连接；以及其中所述核酸分离模块包括用于分离和检测所述核酸的至少一个检测通道，所述检测通道通过至少一个扩增产物输送通道与核酸扩增室连接。5.一种用于快速分析生物样品的系统，所述系统包括：接收至少一个集成芯片的硬件系统，所述集成芯片包括：用于将生物样品和任选的一种或多种试剂加载到所述集成芯片上的注射口；核酸提取模块；核酸扩增模块，所述核酸扩增模块与所述核酸提取模块处于流体连通；以及核酸分离模块，所述核酸分离模块与所述核酸扩增模块处于流体连通，所述硬件系统包括：核酸提取控制模块，所述核酸提取控制模块包括磁性粒子捕获装置，所述磁性粒子捕获装置用于捕获被引入到被加载到所述集成芯片上的所述生物样品中的磁性粒子；核酸扩增控制模块，所述核酸扩增控制模块与所述核酸提取控制模块可操作地连接，所述核酸扩增装置包括热电加热装置，所述热电加热装置用于加热/冷却所述集成芯片的所述核酸扩增模块；以及核酸检测控制模块，所述核酸检测控制模块与所述核酸扩增模块和所述核酸提取模块可操作地连接，所述核酸检测控制模块包括：用于检测核酸的荧光检测装置；以及毛细管电泳(ce)控制装置，所述装置与所述荧光检测装置可操作地连接，所述ce控制装置还包括高电压控制单元，所述高电压控制单元用于对所述集成芯片的所述核酸分离模块施加电压，所述电压足以实现核酸的分离；以及流体压力产生装置，所述流体压力产生装置用于使所述生物样品和/或核酸移动穿过所述集成芯片。
6.一种用于快速分析生物样品的方法，所述方法包括以下步骤：提供集成芯片，所述集成芯片包括：用于注射生物样品和试剂的至少一个样品入口端口；核酸提取模块，所述核酸提取模块包括用于从所述生物样品中提取核酸的至少一个提取室，所述提取室通过至少一个样品输送通道与所述样品入口端口连接；核酸扩增模块，所述核酸扩增模块包括用于扩增核酸的至少一个扩增室，所述核酸扩增室通过至少一个核酸输送通道与所述提取室连接；以及核酸分离模块，所述核酸分离模块包括用于分离和检测所述核酸的至少一个检测通道，所述检测通道通过至少一个扩增产物输送通道与核酸扩增室连接；经由所述至少一个样品注射口将至少一种生物样品和任选的试剂注射到至少一个提取室中；在所述至少一个提取室中，通过将所述至少一种生物样品添加到连接有分子探针的磁性珠粒中来从所述至少一种生物样品中提取核酸；将所述核酸从所述至少一个提取室输送到所述至少一个核酸扩增室中；在所述至少一个核酸扩增室中，通过热聚合酶链反应(pcr)使所述核酸扩增；将所述核酸从所述核酸扩增室输送到所述至少一个检测通道中；以及在所述至少一个检测通道中根据尺寸使所述核酸分离并且检测所述核酸。7.一种用于快速分析生物样品的方法，所述方法包括：(a)提供至少一个集成芯片，所述集成芯片包括：核酸提取模块；核酸扩增模块，所述核酸扩增模块与所述核酸提取模块处于流体连通；以及核酸检测模块，所述核酸检测模块与所述核酸扩增模块处于流体连通，(b)将所述至少一种生物样品加载到所述至少一个集成芯片上；(c)使便携式控制组件与至少一个集成芯片可操作地连接，所述便携式控制组件包括：核酸提取控制模块；核酸扩增控制模块，所述核酸扩增控制模块与所述核酸提取控制模块可操作地连接；以及核酸检测控制模块，所述核酸检测控制模块与所述核酸扩增模块和所述核酸提取模块可操作地连接；(d)启动所述便携式控制组件以实现对来自被加载到所述集成芯片上的所述生物样品的核酸进行提取、扩增以及检测；(e)基于所述对来自所述生物样品的所述核酸的检测，测定与作为所述至少一种生物样品的来源的个人相关的至少一种生物标志物；以及(f)基于所述至少一种生物标志物，确定以下各项中的至少一种：(i)至少一种药物实现对与所述至少一种生物标志物相关的疾病病况的治疗性处理的剂量；(ii)多种药物实现对所述与所述至少一种生物标志物相关的疾病病况的治疗性处理的组合；以及(iii)确定所述作为所述至少一种生物样品的来源的个人是否是对用于所述与所述至
少一种生物标志物相关的疾病病况的药物疗法的反应者。8.一种用于快速分析生物样品的方法，所述方法包括：(a)提供至少一个集成芯片，所述集成芯片包括：核酸提取模块；核酸扩增模块，所述核酸扩增模块与所述核酸提取模块处于流体连通；以及核酸检测模块，所述核酸检测模块与所述核酸扩增模块处于流体连通，(b)将所述至少一种生物样品加载到所述至少一个集成芯片上；(c)使便携式控制组件与至少一个集成芯片可操作地连接，所述便携式控制组件包括：核酸提取控制模块；核酸扩增控制模块，所述核酸扩增控制模块与所述核酸提取控制模块可操作地连接；以及核酸检测控制模块，所述核酸检测控制模块与所述核酸扩增模块和所述核酸提取模块可操作地连接；(d)启动所述便携式控制组件以实现对来自被加载到所述集成芯片上的所述生物样品的核酸进行提取、扩增以及检测；(e)基于所述对来自所述生物样品的所述核酸的检测，确定在所述至少一种生物样品中与作为所述至少一种生物样品的来源的个人相关的至少一种生物标志物的量；以及(f)基于所述至少一种生物样品中所述至少一种生物标志物的量，确定对所述作为所述至少一种生物样品的来源的个人的与所述至少一种生物标志物相关的疾病病况的治疗进展程度。9.一种用于快速分析生物样品的方法，所述方法包括：(a)提供至少一个集成芯片，所述集成芯片包括：核酸提取模块；核酸扩增模块，所述核酸扩增模块与所述核酸提取模块处于流体连通；以及核酸检测模块，所述核酸检测模块与所述核酸扩增模块处于流体连通，(b)将所述至少一种生物样品加载到所述至少一个集成芯片上；(c)使便携式控制组件与至少一个集成芯片可操作地连接，所述便携式控制组件包括：核酸提取控制模块；核酸扩增控制模块，所述核酸扩增控制模块与所述核酸提取控制模块可操作地连接；以及核酸检测控制模块，所述核酸检测控制模块与所述核酸扩增模块和所述核酸提取模块可操作地连接；(d)启动所述便携式控制组件以实现对来自被加载到所述集成芯片上的所述生物样品的核酸进行提取、扩增以及检测；(e)基于所述对来自所述生物样品的所述核酸的检测，测定与作为所述至少一种生物样品的来源的个人相关的至少一种生物标志物；以及(f)基于所述至少一种生物标志物，确定以下各项中的至少一种：(i)用于所述作为所述至少一种生物样品的来源的个人的个人护理产品的选择；(ii)用于所述个人的所述个人护理产品的递送量；(iii)所述个人的美容皮肤类型；以及(iv)在所述至少一种生物样品中
所述个人的至少一种美容生物标志物的量。10.一种用于快速分析生物样品的方法，所述方法包括：(a)提供至少一个集成芯片，所述集成芯片包括：核酸提取模块；核酸扩增模块，所述核酸扩增模块与所述核酸提取模块处于流体连通；以及核酸检测模块，所述核酸检测模块与所述核酸扩增模块处于流体连通，(b)将所述至少一种生物样品加载到所述至少一个集成芯片上；(c)使便携式控制组件与至少一个集成芯片可操作地连接，所述便携式控制组件包括：核酸提取控制模块；核酸扩增控制模块，所述核酸扩增控制模块与所述核酸提取控制模块可操作地连接；以及核酸检测控制模块，所述核酸检测控制模块与所述核酸扩增模块和所述核酸提取模块可操作地连接；(d)启动所述便携式控制组件以实现对来自被加载到所述集成芯片上的所述生物样品的核酸进行提取、扩增以及检测；(e)基于所述对来自所述生物样品的所述核酸的检测，确定在所述至少一种生物样品中与作为所述至少一种生物样品的来源的个人相关的至少一种美容生物标志物的量；以及(f)基于所述至少一种生物样品中所述至少一种生物标志物的量，确定对所述作为所述至少一种生物样品的来源的个人的美容护理的进展程度。

技术总结
本发明提供了一种用于提取、任选地扩增、以及检测核酸或蛋白质的便携式系统，所述便携式系统使用紧凑的集成芯片与移动设备系统的组合来分析所检测的信号，并且经由无线网络比较和分发结果。提供了相关的系统和方法。提供了相关的系统和方法。提供了相关的系统和方法。


技术研发人员：A
受保护的技术使用者：纳诺拜希姆公司
技术研发日：2014.03.14
技术公布日：2021/11/4