CN107561262A - 一体化生物及化学反应装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化生物及化学反应装置，包括带有反应仓的检测卡体，反应仓设置在检测卡体的一端，在其另一端分别设置有盛装试剂的加样仓和反应样品仓，加样仓和反应样品仓之间依次间隔设置有多个盛装试剂的样品处理仓，开设在检测卡体顶部的加样口通过加样通道与加样仓内腔相连通；在检测卡体上部设置有连通加样仓、样品处理仓和反应样品仓的样品处理通道，样品处理通道内填充有热熔性固体，检测卡体顶部开设有与样品处理通道相连通的加压口；反应样品仓通过输液流道与反应仓相连通，在反应仓上开设有延伸至检测卡体外的排气孔道。本发明结构简单，制造成本低，整个检测过程无需手工操作，简化了检测程序，便于临床推广使用。

Description

一体化生物及化学反应装置

技术领域

本发明涉及生物及化学检测技术，尤其是涉及一种一体化生物及化学反应装置。

背景技术

样本在检测时，会经过多个步骤，如核酸检测中核酸提取步骤就包括裂解--吸附--洗涤--洗涤--洗脱等步骤。虽然核酸提取特异性高，受标本因素影响小，灵敏度高，但缺点是操作复杂，手工操作工作量很大。由于全自动样本检测能极大的提高实验室检测的便捷性和规范性，所以目前市面也有很多具有针对性的技术方案问世，如US6374684B1就公开了一种利用旋转柱塞泵实现液体仓室间转移，实现一体化样品检测的设计实例；US9200329B2则公开了一种柔性气囊和气阀控制通过微流控实现的核酸样品一体化检测卡盒；CN 104668005A公开了一种微流控芯片方式进行生物检测的设计；但以上试剂卡盒虽能实现全自动样本检测，但其结构均比较复杂，对卡盒加工工艺的要求比较高，导致制造成本很高，限制了产品的推广应用。随着临床检验对全自动检测装置的需求日益强烈，如小型诊所或医院临床科室对特定疾病的快速检测，疾控对疫情的现场排查以及出入境检疫现场检测等的需求，设计一种小型化且操作简便的一体化生物及化学反应装置就显得非常必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产成本低、便于临床应用的一体化生物及化学反应装置。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的一体化生物及化学反应装置，包括带有反应仓的检测卡体，所述反应仓设置在所述检测卡体的一端，在所述检测卡体的另一端分别设置有盛装试剂的加样仓和反应样品仓，所述加样仓和反应样品仓之间依次间隔设置有多个盛装试剂的样品处理仓，开设在所述检测卡体顶部的加样口通过加样通道与所述加样仓内腔相连通；在所述检测卡体上部设置有连通所述加样仓、样品处理仓和反应样品仓的样品处理通道，所述样品处理通道内填充有热熔性固体，所述检测卡体顶部开设有与所述样品处理通道相连通的加压口；所述反应样品仓通过输液流道与所述反应仓相连通，在所述反应仓上开设有延伸至所述检测卡体外的排气孔道。

与所述加样仓相邻的样品处理仓内盛装的试剂为磁珠。

所述热熔性固体为低熔点石蜡。

所述加样通道倾斜设置。

所述反应仓为多个，其内预置有反应物。

所述加样口内设置有柔性封堵盖。

所述加压口内设置有活塞。

所述输液流道上设置有单向阀。

本发明的优点在于结构简单，制造成本低。使用时将其与加热装置和磁铁装置配合使用，首先将样品处理通道内填充的热熔性固体熔化，使其保持液体状态，样品经过各仓依次处理后，提取物被加压送入反应仓进行反应，反应结果通过仪器直接读取，整个过程无需手工操作，简化了检测程序，便于临床推广使用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实例对本发明做更加详细的说明

如图1、2所示，本发明所述的一体化生物及化学反应装置为核酸检测卡体1，可采用全透明或一侧透明的塑料材质，在检测卡体1的左侧自左至右依次间隔设置有五个相互独立的仓室：内装有裂解液的加样仓2、内装有磁珠的样品处理仓3、内装有洗液的两个样品处理仓4、5，内装有洗脱液的反应样品仓6；开设在检测卡体1顶部的加样口通过倾斜设置的加样通道7与加样仓2内腔相连通，在加样口上设置有柔性封堵盖8（如橡胶材质的密封盖，加样后起密封作用）；在检测卡体1上部设置有连通加样仓2、样品处理仓3、4、5和反应样品仓6的样品处理通道9，在样品处理通道9内填充有热熔性固体，如低熔点石蜡，在检测卡体顶部开设有与样品处理通道相连通的加压口，该加压口上设置有活塞10（制造时，将低熔点石蜡熔化成液态，通过加压口将其缓缓灌装到检测卡体1内的样品处理通道9中，灌满后将活塞10插入加压口内，石蜡冷却后即成固态）；在检测卡体1的右侧设置有四个独立的反应仓11，在反应仓11内预置有反应物--PCR冻干试剂（四个反应仓内预置的反应物用于检测不同项目），全透明或一侧透明的反应仓非常便于观察反应情况，反应样品仓6通过输液流道分别与反应仓11相连通，实际制造时，还可以在输液流道上设置单向阀，在反应仓11上开设有延伸至检测卡体1外的排气孔道12。

本发明的一体化生物及化学反应装置使用方法如下：

手工打开检测卡体1的柔性封堵盖8，待检测样本用一次性吸管吸取约200ul，然后将吸管从检测卡体1的加样口进入，通过倾斜的加样通道7插入加样仓2内腔（接近底部），吸打混匀后，取出一次性吸管，手工关闭柔性封堵盖8进行密封；

用加热装置将样品处理通道9内的低熔点石蜡熔化，并使其保持液态状；同时加样仓2被加热（内装有裂解液），促进样本裂解；

在检测卡体1上方放置磁铁，吸引样品处理仓3中的磁珠从样品处理通道9（充满液体石蜡）中转移至加样仓2上方，然后将磁铁移走；在检测卡体1下方放置磁铁，将位于加样仓2上方的磁珠吸引到加样仓2内；然后通过检测卡体1上方和下方磁铁的交替牵引，实现磁珠与样本的均匀混合；

依照上述动作，将磁珠依次从加样仓2内通过样品处理通道9转移至装有洗液的样品处理仓4和样品处理仓5中对磁珠进行充分洗涤，最后将磁珠转移到装有洗脱液的反应样品仓6中，此时可对反应样品仓6进行加热，辅助核酸从磁珠上洗脱；

将磁铁移动至反应样品仓6的上方，吸引磁珠从反应样品仓6中的提取物中脱出，通过样品处理通道9转移至样品处理仓5的上方；

推动活塞10（可采用辅助设备），在加压口处加压，使反应样品仓6中的提取物沿输液流道进入四个反应仓11中，待反应仓注满后，排气孔道12即可进行密封（通过机器加热密封效果更好），反应仓11内预置的PCR冻干试剂会和提取物进行反应，启动realtime PCR模块，即可得到扩增检测结果。

本发明的一体化生物及化学反应装置还可以用于其他方面，比如基于磁珠载体的免疫及发光产品的检测，只是在制造时将加样仓、样品处理仓、反应样品仓内的试剂进行相应调整，将反应仓内的反应物也同时进行调整即可。

Claims (8)

1.一种一体化生物及化学反应装置，包括带有反应仓的检测卡体，其特征在于：所述反应仓设置在所述检测卡体的一端，在所述检测卡体的另一端分别设置有盛装试剂的加样仓和反应样品仓，所述加样仓和反应样品仓之间依次间隔设置有多个盛装试剂的样品处理仓，开设在所述检测卡体顶部的加样口通过加样通道与所述加样仓内腔相连通；在所述检测卡体上部设置有连通所述加样仓、样品处理仓和反应样品仓的样品处理通道，所述样品处理通道内填充有热熔性固体，在所述检测卡体顶部开设有与所述样品处理通道相连通的加压口；所述反应样品仓通过输液流道与所述反应仓相连通，在所述反应仓上开设有延伸至所述检测卡体外的排气孔道。

2.根据权利要求1所述的一体化生物及化学反应装置，其特征在于：与所述加样仓相邻的样品处理仓内盛装的试剂为磁珠。

3.根据权利要求1所述的一体化生物及化学反应装置，其特征在于：所述热熔性固体为低熔点石蜡。

4.根据权利要求1所述的一体化生物及化学反应装置，其特征在于：所述加样通道倾斜设置。

5.根据权利要求1所述的一体化生物及化学反应装置，其特征在于：所述反应仓为多个，其内预置有反应物。

6.根据权利要求1所述的一体化生物及化学反应装置，其特征在于：所述加样口内设置有柔性封堵盖。

7.根据权利要求1所述的一体化生物及化学反应装置，其特征在于：所述加压口内设置有活塞。

8.根据权利要求1所述的一体化生物及化学反应装置，其特征在于：所述输液流道上设置有单向阀。