随着现代生命医学的发展和全民健康素质的提高,国民对自身健康状况越发关注,各类新型疾病诊断技术与方法不断涌现。核酸诊断技术作为一种高特异性、高灵敏度的体外诊断技术,正广泛应用于临床诊断、疾病筛查等领域。近年来,我国持续加强对核酸诊断技术应用的关注力度。特别在2020爆发的新型冠状病毒疫情期间,高效快速的核酸诊断技术成为全球抗击新型冠状疫情的关键手段。核酸诊断过程分为核酸提取和核酸扩增检测,传统核酸诊断往往需要涉及多个检测设备及大量的手工操作,耗时长,效率低,只能在特定的场所得到应用。现场快速检测(Point-of-Care Testing,POCT)技术依靠便携式的检测仪器来实现便捷、快速、即时的疾病诊断,正日益得到广泛应用。因此,将POCT技术与核酸诊断技术相结合,基于新型核酸检测方法,研究POCT核酸快速检测技术,有助于提升核酸检测的整体性能。立足微流控芯片技术的独到优势,借助芯片内部集成的微通道、微阀、微泵、微反应器等多种功能单元,实现完整的微流体控制,按照既定顺序完成多步生化反应,实现检测过程自动化。同时,借助微流控芯片的自身特点,有利于实现核酸检测系统的微型化与便携化,乃至在减小反应试剂体积的情况下,实现高通量核酸检测,为提升核酸检测水平打下良好的基础。本文研究了一种核酸自动提取与快速扩增检测方法及系统。首先,研究了双水相核酸提取方法,设计了一种核酸提取装置,该装置能够连续完成双水相核酸提取所需的多个操作步骤,通过自主设计的装置内部集成加热模块、试剂混合模块、离心模块和配套器件,结合嵌入式系统的软件、硬件设计,通过分布式控制模式来控制多个功能模块间协同工作,依次完成细胞裂解、萃取和提纯过程,最终提取到核酸模板。借助本论文研究的一台便携式核酸提取设备,而不是多个分离设备,实现了核酸提取过程的自动化、快速化与一体化。其次,基于嵌入式系统,通过恒温加热来提供核酸扩增的反应温度,通过集成光电检测模块来实现实时荧光采集。研究设计了基于安卓系统的上位机系统,实现人机交互及数据分析与处理。将核酸自动提取装置和核酸快速扩增检测系统相互配合,能够实现从样品处理到核酸扩增检测的一体化核酸诊断。前期测试结果表明,核酸自动提取装置、核酸快速扩增检测系统的综合性能指标均达到了预期要求,理论上,两者相互配合,可以在30分钟内,完成快速、一体化核酸检测,为进一步提升核酸诊断水平奠定了坚实基础。