CN106047661A - 一种pcr检测试剂容器及pcr前处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种PCR检测试剂容器，包括：容器本体、PCR反应试管容器、弹性密封部，所述容器本体设有一个或多个凹槽，所述PCR反应试管容器设有一个或多个PCR反应试管，弹性密封部设置于容器本体和PCR反应试管容器上方，用于密封所述容器本体和PCR反应试管容器。从而能够在密封环境下完成单人份PCR反应，不仅防止了样本污染，而且使得检测能够及时进行。本发明还提供了一种PCR前处理系统，实现了PCR检测的一体化和自动化，节省人力，而且效率更高。
Description
技术领域
本发明涉及实验设备，尤其涉及一种PCR检测试剂容器及PCR前处理系统。
背景技术
PCR检测是常用的实验技术，PCR反应即聚合酶链式反应(Polymerase ChainReaction，PCR)，是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法。PCR反应时需要通过前处理试剂将样本中的DNA提取出来放到PCR试管中进行扩增和荧光检测。在扩增前提取所需要的DNA的过程称为PCR前处理。
目前，PCR前处理有人工或自动两种方式。人工的PCR前处理过程由工作人员在开放的环境中通过移液器在各种容器中反复吸取PCR前处理试剂的各种组分的方式完成多个DNA样本提取并移到反应容器中准备扩增。自动方式一般通过自动核酸提取系统或自动核酸提取工作站完成DNA提取工作。但这种自动PCR前处理过程有2个问题有待解决：第一，开放性，在提取DNA时，开放的环境可能导致样本之间的相互污染，造成诊断不准确甚至误诊断；第二，PCR的前处理试剂是批量装而非单人份装的，导致不能实现样本即来即做，即患者不能及时进行检测和获得报告，而需要等到患者的样本数量达到预定的批量时，才能够进行批量操作。为了解决以上问题，也有一些公司开发了结构极为繁杂的检测试剂盒，但这种检测系统的试剂容器结构十分复杂、工艺要求高，导致成本很高，不能适用于中国目前国情条件下患者对于PCR检测的需求。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷及存在的技术问题，本发明解决的首要技术问题是提供一种能够在密封的环境下提取DNA样本，并将单人份的PCR检测所需的前处理试剂、反应试剂及待测样本进行整体密封的PCR检测试剂容器及用于待测样本DNA提取的PCR前处理系统。
实现上述目的的技术方案是：
一方面，本发明提供的一种PCR检测试剂容器，包括：容器本体、PCR反应试管容器、弹性密封部，所述容器本体设有一个或多个凹槽，所述PCR反应试管容器设有一个或多个PCR反应试管，弹性密封部设置于容器本体和PCR反应试管容器上方，用于密封所述容器本体和PCR反应试管容器。一个PCR检测试剂容器仅用于单人的PCR检测，其容器本体中的一个或多个凹槽用于分别存放各种不同的PCR前处理试剂，包括DNA提取用的试剂(如裂解液、磁珠、蛋白酶K、洗涤液、洗脱液等)及PCR辅助试剂组分(如蒸馏水、石蜡油等)，凹槽还可以为空槽，用于存放待测样本或进行样本处理；一个PCR反应试管容器可以有多个PCR反应试管用于存放冻干的或液体的PCR反应试剂；通过弹性密封部将容器本体和PCR反应试管容器整体密封，从而避免在开放环境下提取DNA样本时污染实验环境并进一步造成对其它样本构成污染威胁；而且，由于一个PCR检测试剂容器仅供单人份的PCR检测所需，因此能够实现单人的样本即来即做。同时，本PCR检测试剂容器结构简单，其对生产工艺要求低，从而大大减低的生产成本，便于推广使用。
进一步改进为，所述弹性密封部包括第一弹性密封部和第二弹性密封部，第一弹性密封部与容器本体顶部贴合并密封所有凹槽，第二弹性密封部与PCR反应试管容器顶部贴合，并密封所有PCR反应试管。通过第一弹性密封部和第二弹性密封部的密封作用，从而防止了在运输或移动过程中，凹槽内及PCR反应试管内的液体溢出，造成试剂之间的相互流动混合。
进一步改进为，所述PCR反应试管容器与容器本体为一体设计，所述第一弹性密封部和第二弹性密封部连为一体。一体设计使得PCR检测试剂容器整体的生产工艺更加简单，降低了其生产成本。
进一步改进为，所述PCR反应试管容器与容器本体为分体设计，所述容器本体上设有容置PCR反应试管容器的容置部，PCR反应试管容器与容器本体之间设置有密封垫，所述PCR反应试管容器与容器本体之间还设置有第二固定装置。在实际检测过程中，有些PCR反应试管容器中的溶液需要冻干保存，分体设计使得在冻干保存时，只需对PCR反应试管容器进行冻干保存即可，从而大大降低了冻干成本。
进一步改进为，还包括设置在容器本体顶部的第一密封膜和设置在PCR反应试管容器顶部的第二密封膜，所述第一密封膜对一个或多个所述凹槽进行密封，所述第二密封膜对一个或多个所述PCR反应试管进行密封。通过第一密封膜和第二密封膜的密封作用，从而防止了在运输或移动过程中，凹槽内及PCR反应试管内的液体溢出，造成试剂之间的相互流动混合。
进一步改进为，所述弹性密封部与第一密封膜、第二密封膜之间均具有间隙。由于具有这一间隙，使得通过取液针管刺破弹性密封部和第一密封膜或第二密封膜进行取液、吐液时，凹槽、PCR反应试管与间隙之间气压平衡，进而使得取液、吐液更加顺畅。
进一步改进为，还包括盖合在容器本体上的盖体，所述盖体上设有与凹槽位置和PCR反应试管位置相对应的通孔，所述容器本体上和盖体上设置有相互匹配的第一固定装置,所述第一固定装置可以为任何常用的固定方式。通过盖体能够对第一密封膜、第二密封膜起到保护作用，防止由于第一密封膜、第二密封膜意外受压破裂，造成其内液体流出、混合。
进一步改进为，所述弹性密封部包括设置在盖体与容器本体相接触位置的环形弹性密封圈和紧贴于盖体上方或下方的弹性密封层。环形弹性密封圈使得盖体与容器本体之间的密封更加紧密，防止PCR检测试剂容器内部空间与外部空气相互污染，影响检测结果；由于具有弹性密封层，使得取液针管在取液和吐液时，均能保证容器本体的密闭性，防止外界空气进入污染试剂及DNA样本。弹性密封层紧贴于盖体上方或下方，使盖体对弹性密封部起到支撑作用，从而使得取液针管更加容易刺破弹性密封部。
进一步改进为，所述弹性密封层为一个，覆盖所述盖体上的全部通孔。通过一个弹性密封层将全部通孔整体覆盖，使得其整体密封性更好，而且容器的制造工艺更加简单。
进一步改进为，所述弹性密封层为多个，每个弹性密封层分别覆盖所述盖体上的一个或多个通孔，多个弹性密封层共同覆盖所述盖体上的全部通孔。通过多个弹性密封层密封通孔，从而减少了弹性密封层的用量，降低了容器的生产成本。
进一步改进为，所述PCR反应试管容器与容器本体为一体设计，所述第一密封膜和第二密封膜连为一体。一体设计使得PCR检测试剂容器整体的生产工艺更加简单，降低了其生产成本。
进一步改进为，所述PCR反应试管容器与容器本体为分体设计，所述容器本体上设有容置PCR反应试管容器的容置部，PCR反应试管容器与容器本体之间设置有密封垫。在实际实验过程中，有些PCR反应试管容器中的溶液需要冻干保存，分体设计使得在冻干保存时，只需对PCR反应试管容器进行冻干保存即可，从而大大降低了冻干成本。
进一步改进为，所述PCR反应试管容器与容器本体之间还设置有第二固定装置，所述第二固定装置可以为任何常用的固定方式。
进一步改进为，所述盖体背面设有向下延伸至PCR反应试管容器顶部的定位件，所述定位件用于将PCR反应试管容器固定压紧在容器本体上，使得PCR反应试管容器与容器本体之间的结合更加紧密和方便。
另一方面，本发明提供还提供了一种PCR前处理系统，包括：上述的PCR检测试剂容器和与所述的PCR检测试剂容器配合使用的取液针管，所述取液针管在所述PCR检测试剂容器上方进行平面二维运动以对准所述凹槽或PCR反应试管，通过上下运动扎破所述弹性密封部和/或第一密封膜和/或第二密封膜，通过自动取液装置在PCR检测试剂容器的不同凹槽或PCR反应试管内取液和/或吐液。
进一步改进为，所述取液针管还包括可伸缩的针头保护套。保护套不仅保护针头不被外界空气所污染，还能够增加工作安全性，防止针头刺伤工作人员。
附图说明
图1为本发明一种PCR检测试剂容器实施例一的结构示意图；
图2为本发明一种PCR检测试剂容器实施例二的结构示意图；
图3为本发明一种PCR检测试剂容器实施例二的顶部透视图；
图4为本发明一种PCR检测试剂容器实施例三的结构示意图；
图5为本发明一种PCR检测试剂容器实施例三的盖体俯视图；
图6为本发明一种PCR前处理系统的结构示意图；
图7为本发明取液针管的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示，一种PCR检测试剂容器，包括：容器本体1、PCR反应试管容器2、弹性密封部3，所述容器本体1设有一个或多个用于存放PCR前处理试剂的凹槽11，所述PCR反应试管容器2设有一个或多个存放PCR反应试剂的PCR反应试管21，弹性密封部3设置于容器本体1和PCR反应试管容器2上方，用于将所述容器本体1和PCR反应试管容器2整体密封在内。通过设置有一个或多个凹槽及PCR反应试管的容器，并通过弹性密封部密封，将单人份的PCR检测试剂单独且密闭地容置在一个容器中，从而避免在开放环境下提取DNA样本时，样本间相互污染；而且，由于单人份的PCR检测所需的前处理试剂、反应试剂、待测样本均整体密封在同一个容器内，因此能够实现单人的样本即来即做，无需等待其它样本一起检测，提高了检测效率。同时，本PCR检测试剂容器结构简单，其对生产工艺要求低，从而大大减低的生产成本，便于推广使用。
优选地，所述弹性密封部3包括第一弹性密封部和第二弹性密封部，第一弹性密封部与容器本体1顶部贴合并密封所有凹槽11，第二弹性密封部与PCR反应试管容器2顶部贴合，并密封所有PCR反应试管21。
优选地，所述PCR反应试管容器2与容器本体1在生产制造时为相连接的一体成型设计。在本实施例中，所述第一弹性密封部和第二弹性密封部连为一个整体。PCR反应试管容器与容器本体一体设计使得PCR检测试剂容器整体的生产工艺更加简单，降低了其生产成本。
实施例二
如图2和图3所示，一种PCR检测试剂容器，包括：容器本体1、PCR反应试管容器2、弹性密封部3，所述容器本体1设有一个或多个用于存放PCR前处理试剂的凹槽11，所述PCR反应试管容器2设有一个或多个存放PCR反应试剂的PCR反应试管21，弹性密封部3设置于容器本体1和PCR反应试管容器2上方，用于将所述容器本体1和PCR反应试管容器2整体密封在内。通过设置有一个或多个凹槽及PCR反应试管的容器，并通过弹性密封部密封，将单人份的PCR检测试剂单独且密闭地容置在一个容器中，从而避免在开放环境下提取DNA样本时，样本间相互污染；而且，由于单人份的PCR反应所需的前处理试剂、反应试剂、待测样本均整体密封在同一个容器内，因此能够实现单人的样本即来即做，无需等待其它样本一起检测，提高了检测效率。同时，本PCR检测试剂容器结构简单，其对生产工艺要求低，从而大大减低的生产成本，便于推广使用。
本实施例中，还包括设置在容器本体1顶部的第一密封膜4和设置在PCR反应试管容器2顶部的第二密封膜5，所述第一密封膜4对一个或多个所述凹槽11的端口进行密封，所述第二密封膜5对一个或多个所述PCR反应试管21的端口进行密封。具体地，本实施例中，第一密封膜4和第二密封膜5采用铝塑复合膜。通过第一密封膜和第二密封膜的密封作用，从而防止了在运输或移动过程中，凹槽内及PCR反应试管内的液体溢出，造成试剂之间的相互流动混合。
优选地，还包括盖合在容器本体1上的盖体6，所述盖体6上设有与凹槽11位置和PCR反应试管21位置相对应的通孔61，所述容器本体1上与盖体6上设置有相互匹配的第一固定装置7，第一固定装置7可以为弹性倒扣结构、过盈配合结构、相匹配的卡扣结构或螺栓等，具体地，本实施例中采用过盈配合结构。通过盖体能够对第一密封膜、第二密封膜起到保护作用，防止由于第一密封膜、第二密封膜意外受压破裂，造成其内液体流出、混合。同时，由于具有盖体，使得取液针管更加容易刺破弹性密封部。
优选地，所述弹性密封部3由设置在盖体与容器本体相接触位置的环形弹性密封圈31和紧贴于盖体6下方的一层弹性密封层32组成。环形弹性密封圈31使得本PCR检测试剂容器在盖体与本体盖合处与外界封闭，紧密贴合于盖体6的下方的弹性密封层32覆盖所述盖体6上的全部通孔61，将全部通孔整体覆盖，使得本PCR检测试剂容器在顶部开孔处与外界封闭，使得取液针管在取液和吐液时，均能保证容器本体的密闭性，防止外界空气进入污染试剂及DNA样本。本实施例中，环形弹性密封圈31和弹性密封层32通过相同的材料连成一体，使其制造工艺更加简单。
优选地，所述PCR反应试管容器2与容器本体1为分体设计，所述容器本体1上设有放置PCR反应试管容器2的容置部8，容置部8具有向内延伸的凸缘81，PCR反应试管容器2放入容置部8时，PCR反应试管容器2的外沿卡在凸缘81上，使得PCR反应试管容器2不会从容置部8脱落，且PCR反应试管容器2的外沿与凸缘81之间设置有密封垫9。密封垫9使得PCR反应试管容器2与容器本体1之间密封性更好，防止外界空气进入。PCR反应试管容器中的溶液需要冻干保存，分体设计使得在保存时，只需对PCR反应试管容器进行冻干保存即可，从而大大降低了冻干成本。
优选地，所述盖体6背面设有向下延伸至PCR反应试管容器2顶部的定位件62，所述定位件62用于固定压紧PCR反应试管容器2的顶部或边沿，使得PCR反应试管容器与容器本体之间的结合更加紧密，防止了外界空气从两者的结合部进入到容器本体内。
实施例三
如图4、5所示，一种PCR检测试剂容器，包括：容器本体1、PCR反应试管容器2、弹性密封部3，所述容器本体1设有一个或多个用于存放PCR前处理试剂的凹槽11，所述PCR反应试管容器2设有一个或多个存放PCR反应试剂的PCR反应试管21，弹性密封部3设置于容器本体1和PCR反应试管容器2上方，用于将所述容器本体1和PCR反应试管容器2整体密封在内。通过设置有一个或多个凹槽及PCR反应试管的容器，并通过弹性密封部密封，将单人份的PCR检测试剂单独且密闭地容置在一个容器中，从而避免在开放环境下提取DNA样本时，样本间相互污染；而且，由于单人份的PCR检测所需的前处理试剂、反应试剂、待测样本均整体密封在同一个容器内，因此能够实现单人的样本即来即做，无需等待其它样本一起检测，提高了检测效率。同时，本PCR检测试剂容器结构简单，其对生产工艺要求低，从而大大减低的生产成本，便于推广使用。
本实施例中，还包括设置在容器本体1顶部的第一密封膜4和设置在PCR反应试管容器2顶部的第二密封膜5，所述第一密封膜4对一个或多个所述凹槽11的端口进行密封，所述第二密封膜5对一个或多个所述PCR反应试管21的端口进行密封。具体地，本实施例中，第一密封膜4和第二密封膜5采用铝塑复合膜。通过第一密封膜和第二密封膜的密封作用，从而防止了在运输或移动过程中，凹槽内及PCR反应试管内的液体溢出，造成试剂之间的相互流动混合。
优选地，还包括盖合在容器本体1上的盖体6，所述盖体6上设有与凹槽11位置和PCR反应试管21位置相对应的通孔61，在本实施例中，盖体6上与PCR反应试管容器2位置相对应处的通孔61为一个整体矩形通孔，所述容器本体1上与盖体6上设置有相互匹配的第一固定装置7，第一固定装置7可以为弹性倒扣结构、过盈配合结构、相匹配的卡扣结构或螺栓等。通过盖体能够对第一密封膜、第二密封膜起到保护作用，防止由于第一密封膜、第二密封膜意外受压破裂，造成其内液体流出、混合。同时，由于具有盖体，使得取液针管更加容易刺破弹性密封部。
优选地，所述弹性密封部3包括环形弹性密封圈31和弹性密封层32，环形弹性密封圈31安装在盖体6与容器本体1相盖合接触的位置上，弹性密封层32通过粘合等方式紧密贴合于盖体6上方或下方，密封圈使得盖体与容器本体之间的密封更加紧密，防止容器本体内部空间受到外部空气污染，影响检测结果；由于具有弹性密封层，使得取液针管在取液和吐液时，均能保证容器本体的密闭性，防止外界空气进入污染试剂及DNA样本。
优选地，所述PCR反应试管容器2与容器本体1为分体设计，所述容器本体1上设有放置PCR反应试管容器2的容置部8，容置部8具有向内延伸的凸缘81，PCR反应试管容器2放入容置部8时，PCR反应试管容器2的外沿卡在凸缘81上，使得PCR反应试管容器2不会从容置部8脱落，且PCR反应试管容器2的外沿与凸缘81之间设置有密封垫9。密封垫9使得PCR反应试管容器2与容器本体1之间密封性更好，防止外界空气进入。PCR反应试管容器中的溶液需要冻干保存，分体设计使得在冻干保存时，只需对PCR反应试管容器进行冻干保存即可，从而大大降低了冻干成本。
优选地，所述PCR反应试管容器2与容器本体1之间还设置有第二固定装置14，在本实施例中，该第二固定装置14为设置于容置部8上的倒勾，当将PCR反应试管容器2放置于容置部8内时，通过用力按压PCR反应试管容器2，使得PCR反应试管容器2卡在倒勾上，通过该第二固定装置使得两者连接更加紧密，运输中PCR反应试管容器2不会从容置部中脱落。
实施例四
如图6所示，另一方面，本发明提供还提供了一种PCR前处理系统，包括：上述实施例一至四中任一个所述的PCR检测试剂容器和与所述的PCR检测试剂容器配合使用的取液针管10，所述取液针管10固定在一自动取液系统13上，该自动取液系统上具有X轴移动装置131、Y轴移动装置132、垂直移动装置133、自动取液装置134和控制器，控制器控制X轴移动装置131、Y轴移动装置132运动，使所述取液针管10在所述PCR检测试剂容器上方进行平面二维运动以对准所述凹槽或PCR反应试管，通过垂直移动装置133带动取液针管10上下运动扎破所述弹性密封部3和/或第一密封膜4和/或第二密封膜5，通过自动取液装置134的上下运动带动取液针管10的推杆从PCR检测试剂容器的不同凹槽11或PCR反应试管21内取液和/或吐液。由于PCR反应的检测试剂放置在一个容器中，则可通过同一个仪器便能完成PCR检测的DNA样本提取、DNA扩增和检测，无需人工将所提取的DNA样本放到DNA扩增和检测的仪器中，实现了PCR检测的一体化和自动化，节省人力，而且效率更高。
如图7所示，本实施例中，所述取液针管10还包括可伸缩的针头保护套101。保护套101不仅保护针头不被外界空气所污染，而且在其插入所述PCR检测试剂容器时，取液针管与弹性密封部之间的结合更加紧密，防止空气进入容器本体内部。
应当理解，方位词均是结合操作者和使用者的日常操作习惯以及说明书附图而设立的，它们的出现不应当影响本发明的保护范围。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
Claims (16)
1.一种PCR检测试剂容器，其特征在于，包括：容器本体、PCR反应试管容器、弹性密封部，所述容器本体设有一个或多个凹槽，所述PCR反应试管容器设有一个或多个PCR反应试管，弹性密封部设置于容器本体和PCR反应试管容器上方，用于密封所述容器本体和PCR反应试管容器。
2.根据权利要求1所述的PCR检测试剂容器，其特征在于，所述弹性密封部包括第一弹性密封部和第二弹性密封部，第一弹性密封部与容器本体顶部贴合并密封所有凹槽，第二弹性密封部与PCR反应试管容器顶部贴合，并密封所有PCR反应试管。
3.根据权利要求2所述的PCR检测试剂容器，其特征在于，所述PCR反应试管容器与容器本体为一体设计，所述第一弹性密封部和第二弹性密封部连为一体。
4.根据权利要求2所述的PCR检测试剂容器，其特征在于，所述PCR反应试管容器与容器本体为分体设计，所述容器本体上设有容置PCR反应试管容器的容置部，PCR反应试管容器与容器本体之间设置有密封垫，所述PCR反应试管容器与容器本体之间还设置有第二固定装置。
5.根据权利要求1所述的PCR检测试剂容器，其特征在于，还包括设置在容器本体顶部的第一密封膜和设置在PCR反应试管容器顶部的第二密封膜，所述第一密封膜对一个或多个所述凹槽进行密封，所述第二密封膜对一个或多个所述PCR反应试管进行密封。
6.根据权利要求5所述的PCR检测试剂容器，其特征在于，所述弹性密封部与第一密封膜、第二密封膜之间均具有间隙。
7.根据权利要求6所述的PCR检测试剂容器，其特征在于，还包括盖合在容器本体上的盖体，所述盖体上设有与凹槽位置和PCR反应试管位置相对应的通孔，所述容器本体上和盖体上设置有相互匹配的第一固定装置。
8.根据权利要求7所述的PCR检测试剂容器，其特征在于，所述弹性密封部包括设置在盖体与容器本体相接触位置的环形弹性密封圈和紧贴于盖体上方或下方的弹性密封层。
9.根据权利要求8所述的PCR检测试剂容器，其特征在于，所述弹性密封层为一个，覆盖所述盖体上的全部通孔。
10.根据权利要求8所述的PCR检测试剂容器，其特征在于，所述弹性密封层为多个，每个弹性密封层分别覆盖所述盖体上的一个或多个通孔，多个弹性密封层共同覆盖所述盖体上的全部通孔。
11.根据权利要求5-10所述的PCR检测试剂容器，其特征在于，所述PCR反应试管容器与容器本体为一体设计，所述第一密封膜和第二密封膜连为一体。
12.根据权利要求5-10所述的PCR检测试剂容器，其特征在于，所述PCR反应试管容器与容器本体为分体设计，所述容器本体上设有容置PCR反应试管容器的容置部，PCR反应试管容器与容器本体之间设置有密封垫。
13.根据权利要求12所述的PCR检测试剂容器，其特征在于，所述PCR反应试管容器与容器本体之间还设置有第二固定装置。
14.根据权利要求12所述的PCR检测试剂容器，其特征在于，所述盖体背面设有向下延伸至PCR反应试管容器顶部的定位件，所述定位件用于固定压紧PCR反应试管容器。
15.一种PCR前处理系统，其特征在于，包括：权利要求1-14中任一项所述的PCR检测试剂容器和与所述的PCR检测试剂容器配合使用的取液针管，所述取液针管在所述PCR检测试剂容器上方进行平面二维运动以对准所述凹槽或PCR反应试管，通过上下运动扎破所述弹性密封部和/或第一密封膜和/或第二密封膜，通过自动取液装置在PCR检测试剂容器的不同凹槽或PCR反应试管内取液和/或吐液。
16.根据权利要求15所述的PCR前处理系统，其特征在于，所述取液针管还包括可伸缩的针头保护套。
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