CN104152349B - 一种自动检测试剂卡盒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动检测试剂卡盒，属于生物医学检测设备领域，为解决现有技术中PCR检测自动化程度低且检测过程中易引入污染从而影响检测结果的问题。本发明的自动检测试剂卡盒主要包括取样针、螺杆、压板、压杆针和负压发生器；外部动力驱动螺杆转动，使得取样针水平运动，可分别取得不同试剂仓中的试剂；外部动力旋转压板，可以使取样针向下移动至试剂仓底部；压杆针和负压发生器为取样针提供负压，以完成取样。扩增反应结束后，取样针将反应产物移至杂交槽，杂交完成特异性靶点的识别。整个标本提取，扩增和检测过程都在卡盒里面完成，全程封闭，不和外界接触，不会产生污染，检测结果准确度高。
Description
技术领域
本发明涉生物医学检测设备技术领域，特别涉及一种自动检测试剂卡盒。
背景技术
聚合酶链式反应(PolymeraseChainReaction，简称PCR）是一种分子生物学技术，用于放大特定的DNA片段。可看作生物体外的特殊DNA复制。
PCR一共有三个主要步骤：核酸提取，扩增和检测。扩增的目的是为了增加信噪比。所有检测都是在寻求最佳的信噪比，感染性疾病尤其如此。如血源感染时，病人一毫升血里面可能只有二十个细菌，而同样一毫升血里面则有百万个白细胞，这些白细胞里面的核酸和其它大分子就成为了检测的噪音，所以扩增的目的就是扩大信号，增加信噪比。不扩增，也就很难得到检测所需要的特异性和敏感性。
临床实验室的管理和操作人员不是院校和科研单位里的博士硕士，他们一般没有坚实的分子生物学技术基础，因此若想大规模地推广一项分子检测技术，该技术的自动化程度一定要高，这样才能避免人为错误，提高检测效率。实时PCR实际上已经完成了自动扩增和检测，但是，扩增和检测的问题并没有得到很好的解决。
现有扩增检测技术中，比如LuminexxMAP检测技术，PCR扩增以后还需要开管盖，把高浓度的PCR产物拿出来和Luminex颗粒微球进行混合杂交。这个开放性的程序很容易造成实验室扩增产物污染，导致假阳性的结果。这种污染一旦发生就非常难去除，给检测实践带来不可逾越的困难。
为了避免污染，即便是在很基层的医院，也需要把分子检测实验室设置成有多个隔离房间：标本提取，反应建立，扩增和检测等要分开，避免污染。
发明内容
为了解决现有技术中PCR检测自动化程度低且检测过程中易引入污染从而影响检测结果的问题，本发明提供了一种自动检测试剂卡盒。
本发明的技术方案为：
一种自动检测试剂卡盒，包括盒体，还包括：
螺杆，水平设置，所述螺杆的第一端部和第二端部均与所述盒体转动连接；
螺杆旋钮，设置在所述盒体外部，与所述螺杆固定连接并与所述盒体转动连接；
连接件，穿设在所述螺杆上，并与所述螺杆螺纹连接，所述连接件上设置有取样针容置孔，所述取样针容置孔的中心轴与所述螺杆的中心轴垂直设置；所述取样针容置孔底部固定设置第一弹簧，所述第一弹簧与所述取样针容置孔同轴设置，所述第一弹簧向上延伸出所述取样针容置孔；
取样针，套设在所述第一弹簧内；
负压发生器，包括壳体、活塞和活塞杆，通过管道与所述取样针相连通，为所述取样针提供负压；所述活塞杆上套设有第二弹簧；
压杆针，一端与所述活塞杆的自由端固定连接，另一端位于所述盒体外部，用于推进所述活塞杆；
压板，包括压板本体和与所述压板本体固定连接的压板轴，所述压板轴与所述螺杆平行设置，所述压板轴与所述盒体内壁转动连接，所述压板本体用于将所述取样针向下按压；
压板旋钮，设置在所述盒体外部，与所述压板轴固定连接并与所述盒体转动连接；
进样口，设置在所述盒体顶面，所述进样口上设置密封盖；
样品池，位于所述盒体底部，并与所述进样口相对设置；
试剂仓，位于所述盒体底部，所述试剂仓口部密封，盛有检测用试剂；
杂交槽，位于所述盒体底部，所述杂交槽底部设置有芯片，所述芯片上有能和PCR产物特异性杂交的检测探针。
优选的，所述盒体底部还设置有废液槽。
进一步的，所述样品池、试剂仓、杂交槽和废液槽的顶部位于同一水平面，所述样品池、试剂仓、杂交槽和废液槽的顶部设置有多孔板，所述多孔板上的孔分别对应所述样品池、试剂仓、杂交槽和废液槽的口部；所述多孔板固定设置在所述盒体内部。试剂仓内装有检测用试剂，各试剂仓之间有间距，试剂仓容量的设计以试剂需求量为准；为避免试剂被污染，试剂仓的开口端由锡箔纸封闭；样品池、杂交槽和废液槽开口端未封闭。
作为优选，还包括用于限定所述压板轴旋转角度的压板限位板，所述压板限位板固定设置在所述盒体的内壁。压板限位板其实就是一个挡板，当压板转到一定角度后被压板限位板挡住，不能继续旋转。压板旋转角度的设计以取样针可以取净所有试剂仓内的试剂为标准。
作为优选，所述压板轴的旋转角度小于150°。
本发明的自动检测试剂卡盒与外部机械部分配合使用，外部机械由控制系统控制，可以在控制系统上输入指令，按照检测步骤设置好取液间隔以及取哪个试剂仓中的试剂等。待测样品由进样口注入样品池，封闭进样口；外部机械根据设定好的步骤取试剂进入样品池，并在样品池中进行核酸提取、扩增，扩增完毕后，取样针移取样品池中扩增后的PCR扩增产物至杂交槽进行杂交检测。
本发明的自动检测试剂卡盒主要包括取样针、螺杆、压板、压杆针和负压发生器；外部动力驱动螺杆转动，使得取样针水平运动，可分别取得不同试剂仓中的试剂；外部动力旋转压板，可以使取样针向下移动至试剂仓底部；压杆针和负压发生器为取样针提供负压，以完成取样。
将核酸提取的磁珠液、所有PCR反应的试剂以及杂交液、冲洗缓冲液都预先放入卡盒底部的试剂仓，核酸提取、扩增反应结束后，取样针把PCR产物全部放到杂交槽里面，杂交槽底部有打印好的玻璃芯片，玻璃芯片上面有能和PCR产物特异性杂交的检测探针，因为PCR产物带有荧光标记（放在反向引物上），所以杂交完成特异性靶点的识别。杂交液，冲洗缓冲液等都预先储存在卡盒底部，用过的液体，含有高浓度PCR产物的液体也都存放在卡盒底部的废液槽内。把待测样品由进样口加至样品池后封闭进样口，整个样品核酸提取，扩增和检测过程都在盒体内部完成，全程封闭，不与外界接触，不会产生污染。
本发明的有益效果为：
本发明的自动检测试剂卡盒，整个检测过程均在本发明试剂卡盒的密闭盒体中进行，不与外界接触，因此不会产生污染，解决了科研及临床试验工作中让人颇为头疼的实验室污染问题，从而杜绝了假阳性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明自动检测试剂卡盒的结构示意图；
图2为压板和压板限位板的位置关系示意图；
图3为螺杆与连接件的位置关系示意图；
其中，1-盒体；11-进样口；2-压板轴；21-轴承一；22-压板旋钮；23-轴承二；24-压板限位板；25-压板本体；26-压板轴；3-取样针；31-活塞；32-负压发生器；33-第二弹簧；34-压杆针；35-第一弹簧；36-管道；4-螺杆；41-轴承三；42-轴承四；43-螺杆旋钮；5-样品池；61-试剂仓一；62-试剂仓二；63-试剂仓三；64-试剂仓四；65-试剂仓五；66-试剂仓六；67-试剂仓七；68-废液槽；7-杂交槽；71-玻璃芯片；8-锡箔9-多孔板。
具体实施方式
实施例
如图1、图2和图3所示，本发明的自动检测试剂卡盒包括盒体1，盒体1顶面上设置有进样口11，进样口11上设置有密封盖。盒体1底部设置有七个试剂仓，分别为试剂仓一61、试剂仓二62、试剂仓三63、试剂仓四64、试剂仓五65、试剂仓六66、试剂仓七67；七个试剂仓中分别放置有核酸提取、PCR扩增及杂交检测所需试剂，且七个试剂仓的口部由锡箔8封闭。盒体1底部还设置有废液槽68、样品池5和杂交槽7。废液槽68用于盛装废液；样品池5与进样口11相对设置，用于盛放待测样品；杂交槽7的底部设置有玻璃芯片71，玻璃芯片71上面有能和PCR产物特异性杂交的检测探针，PCR产物带有荧光标记（放在反向引物上），所以杂交完成特异性靶点的识别。
试剂仓一61、试剂仓二62、试剂仓三63、试剂仓四64、试剂仓五65、试剂仓六66、试剂仓七67、废液槽68、样品池5和杂交槽7的顶部位于同一平面，试剂仓一61、试剂仓二62、试剂仓三63、试剂仓四64、试剂仓五65、试剂仓六66、试剂仓七67、废液槽68、样品池5和杂交槽7的上部设置有多孔板9，多孔板9与盒体1内壁固定连接，多孔板9上的孔分别对应试剂仓一61、试剂仓二62、试剂仓三63、试剂仓四64、试剂仓五65、试剂仓六66、试剂仓七67、废液槽68、样品池5和杂交槽7的口部。
盒体1内还设置有螺杆4，螺杆4水平设置，螺杆4的第一端部通过轴承三41与盒体1转动连接，螺杆4的第二端部通过轴承四42与盒体1转动连接；轴承三41和轴承四42安装处设置密封垫。螺杆4的第二端部伸出盒体1，螺杆4露在盒体1外面的部分固定连接有螺杆旋钮43。
如图1、图3所示，螺杆4上穿设有连接件44，连接件44与螺杆4螺纹连接，旋转螺杆旋钮43，连接件44便与螺杆4发生相对运动。连接件44的顶面上设置有取样针容置孔45，取样针容置孔45的中心轴与螺杆4的中心轴垂直。取样针容置孔45底部固定设置第一弹簧35，第一弹簧35与取样针容置孔45通轴设置，第一弹簧35由取样针容置孔35底部向上延伸并伸出取样针容置孔45。
取样针3套设在第一弹簧35内，这样旋转螺杆旋钮43，取样针随着连接件44运动，从而实现取样针3在试剂仓、样品池5、废液槽68、杂交槽7之间的移动。
取样针3通过管道36与负压发生器32连通，负压发生器32包括壳体、活塞31和活塞杆，活塞杆上套设有第二弹簧33，活塞杆的自由端固定连接压杆针34的第一端部，压杆针34的第二端部位于盒体1外部，用于推进活塞杆，当不推动压杆针34时，第二弹簧33将压杆针34弹回原位。
如图1、图2所示，取样针3的上方设置有压板2，压板2包括压板本体25和压板轴26，压板本体25和压板轴26固定连接，压板轴26与螺杆4平行设置。压板轴26的第一端部通过轴承一21与盒体1转动连接，压板轴26的第二端部通过轴承二23与盒体1转动连接。压板轴26的第一端部伸出盒体1，压板轴26位于盒体1外面的部分设置有压板旋转22。
压板本体25用于向下按压取样针3，旋转压板旋钮22，压板轴26带动压板本体25向下按压取样针3，不旋转压板旋钮22时，第一弹簧35将压板本体25弹回原位。
盒体1内壁还固定设置有用于限定压板轴26旋转角度的压板限位板24，压板限位板24位于压板本体25下方，压板限位板24的中心轴与压板轴26垂直，压板轴26转至一定角度时，压板25与压板限位板24接触，压板轴26不能继续旋转，为了便于取试剂仓中的试剂，压板限位板24限制压板轴26的旋转角度小于150°。压板2旋转角度的设计以取样针3可以取净所有试剂仓内的试剂为标准。
Claims (5)
1.一种自动检测试剂卡盒，包括盒体，其特征在于，还包括：
螺杆，水平设置，所述螺杆的第一端部和第二端部均与所述盒体转动连接；
螺杆旋钮，设置在所述盒体外部，与所述螺杆固定连接并与所述盒体转动连接；
连接件，穿设在所述螺杆上，并与所述螺杆螺纹连接，所述连接件上设置有取样针容置孔，所述取样针容置孔的中心轴与所述螺杆的中心轴垂直设置；所述取样针容置孔底部固定设置第一弹簧，所述第一弹簧与所述取样针容置孔同轴设置，所述第一弹簧向上延伸出所述取样针容置孔；
取样针，套设在所述第一弹簧内；
负压发生器，包括壳体、活塞和活塞杆，通过管道与所述取样针相连通，为所述取样针提供负压；所述活塞杆上套设有第二弹簧；
压杆针，一端与所述活塞杆的自由端固定连接，另一端位于所述盒体外部，用于推进所述活塞杆；
压板，包括压板本体和与所述压板本体固定连接的压板轴，所述压板轴与所述螺杆平行设置，所述压板轴与所述盒体内壁转动连接，所述压板本体用于将所述取样针向下按压；
压板旋钮，设置在所述盒体外部，与所述压板轴固定连接并与所述盒体转动连接；
进样口，设置在所述盒体顶面，所述进样口上设置密封盖；
样品池，位于所述盒体底部，并与所述进样口相对设置；
试剂仓，位于所述盒体底部，所述试剂仓口部密封，盛有检测用试剂；
杂交槽，位于所述盒体底部，所述杂交槽底部设置有芯片，所述芯片上有能和PCR产物特异性杂交的检测探针。
2.如权利要求1所述的自动检测试剂卡盒，其特征在于：所述盒体底部还设置有废液槽。
3.如权利要求2所述的自动检测试剂卡盒，其特征在于：所述样品池、试剂仓、杂交槽和废液槽的顶部位于同一水平面，所述样品池、试剂仓、杂交槽和废液槽的顶部设置有多孔板，所述多孔板上的孔分别对应所述样品池、试剂仓、杂交槽和废液槽的口部；所述多孔板固定设置在所述盒体内部。
4.如权利要求1所述的自动检测试剂卡盒，其特征在于：还包括用于限定所述压板轴旋转角度的压板限位板，所述压板限位板固定设置在所述盒体的内壁。
5.如权利要求4所述的自动检测试剂卡盒，其特征在于：所述压板轴的旋转角度小于150°。
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