CN108034579B - 上样装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种上样装置，包括上样针组件、安装座、软胶盖和PCR管，上样针组件设于安装座内，软胶盖盖设于PCR管上，安装座设于软胶盖上远离PCR管一侧，上样针组件包括针管，针管穿过软胶盖并伸入PCR管内，安装座包括联通至上样针组件的进液接口和出液接口，针管内设有中心管道，针管外表面设有凹槽，进液接口进液并经中心管道流入PCR管内，PCR管中的悬浮微粒经针管表面的凹槽从PCR管排出至出液接口。通过以上设置，完成了从PCR管中上样，使得PCR管中的悬浮微粒尽可能全部排出并输送到PCR检测仪器的管路中，使得PCR检测仪器能够检测到绝大部分的悬浮微粒，PCR管中残留的悬浮微粒数量少。

Description

上样装置

技术领域

本发明属于流体控制技术领域，尤其涉及一种上样装置。

背景技术

数字PCR(Polymerase Chain Reaction聚合酶链式反应)是一种核酸分子绝对定量技术，数字PCR系统为采用数字PCR技术检测的系统，进行液滴检测时，通过动力源将样品和稀释液通过管路输送至数字PCR检测芯片进行混合。

目前，数字PCR根据微滴的生成方式可分为两种，微孔板芯片数字PCR和液滴数字PCR。微孔板芯片数字PCR采用高密度微孔阵列芯片，将PCR反应体系分配至微孔中，扩增完成后，逐个成像检测各反应孔的荧光信号；液滴数字PCR采用基于微流控芯片的油包水液滴技术，将每份PCR反应体系分割成数万至数百万、大小均匀的皮升至纳升级微滴(也称悬浮微粒)，每个微滴都作为一个独立的PCR反应单元，扩增完成后，逐个检测每个微滴的荧光信号。在临床实际使用过程中，我们发现目前的微孔板芯片数字PCR产品存在以下问题中的一条或多条：首先是分析样品的通量较低，不适用于临床高通量分析的要求；其次，微孔板芯片数字PCR系统价格昂贵，相关芯片比较复杂，芯片造价较高，使用成本较高，不利于其普及推广；第三，操作流程未能做到全封闭，不符合临床诊断分析的要求。

微滴数字PCR技术生成微滴后储存在PCR管中，由于在制取油包水微滴的过程中，油液和样本液均有多余的部分进入PCR管，为了得到满足PCR检测仪器能检测到悬浮微粒，需要从PCR管中提取悬浮微粒，业内称为上样。由于悬浮微粒的尺寸小，且密度较小，在PCR管中处于悬浮状态，目前从PCR管中进行上样的技术不能满足后续PCR检测仪器检测到绝大部分悬浮微粒的要求，PCR管中残留的悬浮微粒数量过多。

发明内容

本发明的目的是提供一种上样装置，用于将PCR管中的悬浮微粒尽可能全部排出并输送到检测仪器的管路中，使得检测仪器能够检测到绝大部分的微粒，PCR管中残留的悬浮微粒数量少。

为实现本发明的目的，本发明提供了如下的技术方案：

第一方面，本发明提供了一种上样装置，包括上样针组件、安装座、软胶盖和PCR管，所述上样针组件设于所述安装座内，所述软胶盖盖设于所述PCR管上，所述安装座设于所述软胶盖上远离所述PCR管一侧，所述上样针组件包括针管，所述针管穿过所述软胶盖并伸入所述PCR管内，所述安装座包括联通至所述上样针组件的进液接口和出液接口，所述针管内设有中心管道，所述针管外表面设有凹槽，所述进液接口进液并经所述中心管道流入所述PCR管内，所述PCR管中的悬浮微粒经所述针管表面的凹槽从所述PCR管排出至所述出液接口。

其中，所述上样针组件还包括针管座，所述针管座与所述安装座配合，所述针管设于所述针管座的内部，所述针管座设有第一进液孔，所述针管上设有第二进液孔，所述第二进液孔的位置与所述第一进液孔的位置对应设置，所述第二进液孔联通至所述中心管道，所述进液接口联通至所述第一进液孔。

其中，所述针管包括伸入所述PCR管的第一端，所述针管第一端呈尖端形状，所述针管第一端靠近端部位置开设出液孔，所述出液孔设置于所述针管第一端的侧壁面上。

其中，所述针管包括相对所述第一端的第二端，所述第二进液孔设于所述针管第二端靠近端部的侧壁面上。

其中，所述针管表面的凹槽沿所述针管第一端延伸至所述针管第二端，所述出液孔位于所述凹槽内，所述第二进液孔避开所述凹槽设置。

其中，所述凹槽数量设置为至少1个，所述出液孔与所述凹槽对应设置。

其中，所述针管座设置有环形槽，所述环形槽绕所述针管座周向设置，所述第一进液孔设于所述环形槽内，所述进液接口联通至所述环形槽。

其中，所述针管座包括沿所述针管座座体突出的突出部，所述针管座通过锁紧螺母抵持所述突出部与所述安装座固定，所述突出部远离所述锁紧螺母一侧设有密封圈。

其中，所述出液接口设置于所述针管的延伸方向上，所述针管外表面的凹槽中流出的悬浮微粒经所述出液接口排出。

其中，所述软胶盖包括与所述PCR管连接的下端柱体和与所述安装座连接的上表面，所述下端柱体设置有聚集槽，所述聚集槽呈下端向上端收缩的锥形形状，所述软胶盖上表面挖设有一盲孔，所述盲孔的位置与所述聚集槽对应。

本发明的有益效果：

本发明提供的上样装置通过设置针管，液体从针管的中心管道进入PCR管，由于悬浮微粒的比重比液体小，在持续往PCR管中进液的过程中，悬浮微粒浮在液体的上层，并通过针管外表面的凹槽排出至出液接口，完成了从PCR管中上样，使得PCR管中的悬浮微粒尽可能全部排出并输送到PCR检测仪器的管路中，使得PCR检测仪器能够检测到绝大部分的悬浮微粒，PCR管中残留的悬浮微粒数量少。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的上样装置的结构示意图。

图2是图1中的安装座的结构示意图。

图3是图1中的安装座的剖面结构示意图。

图4是图1中的软胶盖的结构示意图。

图5是图1中的软胶盖的剖面结构示意图。

图6是图1中的上样装置的使用状态剖面结构示意图。

图7是本发明实施例提供的上样针组件结构示意图。

图8是本发明实施例提供的针管结构示意图。

图9是图8中的针管剖面结构示意图。

图10是图8中的针管沿第二进液孔的横截面的剖面结构示意图。

图11是图8中的针管沿出液孔的横截面的剖面结构示意图。

图12是本发明实施例提供的针管座的结构示意图。

图13是本发明实施例提供的锁紧螺母的结构示意图。

图14是本发明实施例提供的密封圈的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图7，本发明一种较佳实施方式提供了一种上样装置，包括上样针组件(图中未标号)、安装座2、软胶盖5和PCR管6，所述上样针组件设于所述安装座2内，所述软胶盖5盖设于所述PCR管6上，所述安装座2设于所述软胶盖5上远离所述PCR管6一侧，所述上样针组件包括针管11，所述针管11穿过所述软胶盖5并伸入所述PCR管6内，所述安装座2包括联通至所述上样针组件的进液接口21和出液接口23，所述针管11内设有中心管道111，所述针管11外表面设有凹槽112，所述进液接口21进液并经所述中心管道111流入所述PCR管6内，所述PCR管6中的悬浮微粒7经所述针管11表面的凹槽112从所述PCR管6排出至所述出液接口23。

通过设置针管11，液体8从针管11的中心管道111进入PCR管6，由于悬浮微粒7的比重比液体8大，在持续往PCR管6中进液的过程中，悬浮微粒7浮在液体8的上层，并通过针管11外表面的凹槽112排出至出液接口23，完成了从PCR管6中上样，使得PCR管6中的悬浮微粒7尽可能全部排出并输送到PCR检测仪器的管路中，使得PCR检测仪器能够检测到绝大部分的悬浮微粒7，PCR管6中残留的悬浮微粒7数量少。

在理想的情况下，使用本发明提供的上样装置，使得PCR管6中的悬浮微粒7能全部排出并输送到PCR检测仪器的管路中，使得PCR检测仪器能够检测到所有的悬浮微粒7，PCR管6无悬浮微粒7残留。

其中，安装座2可以为长方体结构，具有相对的上下、左右和前后侧面，其中，上样针组件从安装座2的下侧面安装入安装座2座体内，上样针组件设于安装座2时，上样针组件中的针管11部分伸出安装座2的下表面，伸出安装座2下表面的部分针管11用于穿过软胶盖5并伸入PCR管6中。应当理解，在其他实施方式中，安装座2还可以具有其他形状和结构，例如圆柱体、圆锥体等。

其中，所述进液接口21设置于安装座2的侧面，即前后左右其中一侧的侧面上，进液接口21呈圆形并具有例如螺丝的配合结构，进液接口21与进液管道(图中未示出)连接配合，进液接口21联通至上样针组件的针管11的中心管道111。由于进液接口21的直径较大，为便于进液接口21中的液体进入上样针组件，在进液接口21与上样针组件之间还可设进液通道22，其中，进液通道22呈圆形，一端联通至进液接口21，相对的另一端联通至上样针组件并可与针管11的中心管道111联通，进液通道22的直径小于进液接口21的直径。

其中，所述出液接口23设置于安装座2的上表面上，与安装上样针组件的下表面相对，当安装好上样针组件时，出液接口23位于所述针管11的延伸方向上，出液接口22呈圆形并具有例如螺丝的配合结构，出液接口22与出液管道(图中未示出)连接配合，出液接口22联通至上样针组件的针管11的外表面的凹槽112。由于出液接口22的直径较大，为便于出液接口22收集悬浮微粒7，在出液接口22与上样针组件之间还可设出液通道24，其中，出液通道24呈圆形，一端联通至出液接口22，相对的另一端联通至上样针组件并可与针管11的外表面的凹槽112联通，出液通道24的直径小于出液接口22的直径，在出液通道24靠近上样针组件一侧，还可设置锥形口状结构25，具体而言，出液通道包括圆形段24和锥形段25，锥形段25开口朝向上样针组件，并且锥形段25的最大直径大于针管11外表面直径，即针管11外表面的凹槽112被锥形段25覆盖，使凹槽112中出来的悬浮微粒7可以被锥形段25收集，锥形段25的直径从靠近上样针组件一侧逐渐向出液接口一侧缩小并最终与圆形段24联通。

其中，请参考图2和图3，安装座2上还设有安装孔28，安装孔28可与其他设备或装置连接以固定安装座2，安装孔2的数量至少为1个，并避开安装座2上的进液接口21、出液接口23和用于安装上样针组件的开口(图中未标号)。

其中，请参考图1、图4和图5，所述软胶盖5包括与所述PCR管6连接的下端柱体50和与所述安装座2连接的上表面，所述下端柱体设置有聚集槽51，所述聚集槽51呈下端向上端收缩的锥形形状，所述软胶盖5上表面挖设有一盲孔53，所述盲孔53的位置与所述聚集槽51对应。

具体而言，软胶盖5的材质为塑料或橡胶等软性材料，例如硅胶、橡胶等等。软胶盖5的下端柱体50为圆柱形，其尺寸与PCR管6的端口对应，使得PCR管6可套设于下端柱体50的外表面。软胶盖5的上表面可以为平面，并与安装座2的下表面的形状对应。软胶盖5还具有下表面，其上表面至下表面的垂直距离构成软胶盖5的厚度，下端柱体50自软胶盖5的下表面向外突出，下端柱体50突出的方向垂直于下表面。聚集槽51挖设于下端柱体50突出的端部，聚集槽51的形状例如可以为锥形，自下端柱体50突出的端部向下端柱体50内部延伸的锥形槽，聚集槽51的延伸方向优选为下端柱体50的圆心的轴线方向，也就是说，锥形的聚集槽51的圆心与下端柱体50的圆心共线。聚集槽51在下端柱体50的突出的端部延伸至靠近下端柱体50的外壁面，即聚集槽50在下端柱体50的突出的端部位置的直径大约与下端柱体50的直径相同，使聚集槽50能更多的覆盖PCR管6的内部空间，便于悬浮微粒7的聚集。盲孔53开设的方向为自软胶盖5上表面向下表面的方向，盲孔53的圆心与下端柱体50的圆心共线，如此，可使盲孔53对应于聚集槽51位于下端柱体50内部的尖端部分对应。盲孔53的直径小于针管11的直径，便于针管11插入后保证密封。通过上述设置，使得软胶盖5与PCR管6可以稳固连接，并且针管11插入时，只需戳破盲孔53与聚集锥51之间的软性材料即可，方便省力。

进一步的，在聚集锥51的尖端部分，还可再设与盲孔53对应的另一盲孔52，另一盲孔52自聚集锥51向软胶盖5上表面的方向延伸，另一盲孔52的圆心与下端柱体50的圆心共线，也就是说，另一盲孔52的位置与盲孔53的位置对应，盲孔53与另一盲孔52之间具有软性材料阻隔，以用于封闭PCR管6。通过设置另一盲孔52，使得聚集锥50与盲孔53之间的距离缩短，也就是说，聚集锥51和盲孔53之间的软性材料的厚度变薄，更易于针管11戳破。

进一步的，所述软胶盖5上表面还设有绕所述盲孔53设置的环形凸台54，环形凸台54的形状为圆形，环形凸台54与盲孔53的圆心为同心设置，环形凸台54的直径与安装座2连接在软胶盖5上时的接触位置有关，在此不具体限定，环形凸台54用于圈住泄露的微量液体，以免液体扩散到整个表面。

进一步的，在软胶盖5上可设置多个下端柱体50，在一种实施方式中，设置8个下端柱体50，可与8联排PCR管6对应，在其他实施方式中，下端柱体50也可以设置为其他数量，可与现有的多种规格的PCR管适配。

其中，请参照图1和图6，PCR管6可使用常规的型式，例如，使用平盖式的PCR管，PCR管6具有开口大，管身小的特性，PCR管6内具有容纳空间以用于容纳悬浮微粒7和液体。

一种实施方式中，请参考图6和图7，所述上样针组件还包括针管座12，所述针管座12与所述安装座2配合，所述针管11设于所述针管座12的内部，所述针管座12设有第一进液孔122，所述针管11上设有第二进液孔113，所述第二进液孔113的位置与所述第一进液孔122的位置对应设置，所述第二进液孔113联通至所述中心管道111，所述进液接口21联通至所述第一进液孔122。

具体的，针管11可以通过胶粘、焊接、挤压、过盈配合等方式套设于针管座12内，针管座12对针管具有固定的作用，在针管11穿透软胶盖5时，针管11保持稳固的结构，不会与针管座12发生移位，如此，可保证安装座2、针管座12和针管11始终保持稳定，其中所设置的各个管道可正常使用。第一进液孔122设置于针管座12的侧壁面，与之对应的第二进液孔113也设置于针管11的侧壁面。

其中，所述针管11包括伸入所述PCR管6的第一端，所述针管11第一端呈尖端形状，所述针管11第一端靠近端部位置开设出液孔114，所述出液孔114设置于所述针管11第一端的侧壁面上。

具体而言，请一并参考图5，针管11第一端的尖锐部戳破软胶盖5的软性材料，由于软性材料具有包裹性，软胶盖5被针管11戳破后，依然紧紧包裹住针管11的外表面，只有针管11外表面的凹槽112可供PCR管6内的液体流动。出液孔114设置于针管11侧壁面上，相对于在针管11尖端设置出液孔的方案，能避免针管11穿刺软胶盖5时造成碎屑并堵塞针管11的缺陷。由上述描述可知，针管11的中心管道111与针管11尖端外不连通，这样使针管11尖端具有完整的尖锐的结构，以便于穿透软件盖5的软性材料。

进一步的，请参考图7至图9，所述针管11包括相对所述第一端的第二端，所述第二进液孔113设于所述针管11第二端靠近端部的侧壁面上。

其中，为了保证第一进液孔122和第二进液孔113输入中心管道111的液体不会从针管11第二端流出，中心管道111与针管11第二端端部也不连通，即中心管道111仅设置于针管11内部，针管11相对的第一端和第二端为封闭结构。

进一步的，请参考图8至图11，所述针管11表面的凹槽112沿所述针管11第一端延伸至所述针管11第二端，所述出液孔114位于所述凹槽112内，所述第二进液孔113避开所述凹槽112设置。

其中，凹槽112从针管11第一端的尖端附近开始沿着与针管11的轴线平行的方向向第二端延伸，并延伸至第二端端部，构成悬浮微粒7流出的通道。出液孔114设置于凹槽112内的目的是减少在尖端部分的开口，以避免戳破软胶盖5的过程中切出碎屑。为了使液体的进出分离，第二进液孔113需避开用于流出悬浮微粒7的凹槽112。

进一步的，请参考图10和图11，所述凹槽112数量设置为至少1个，所述出液孔114与所述至少1个凹槽112对应设置。设置1个凹槽112能实现本发明的目的，设置2个以上凹槽112可以加快悬浮微粒7从PCR管6中流出的速度，提高效率。2个以上凹槽112可以为2个，也可以超过2个，并且，2个以上凹槽112可以围绕针管11外周表面沿针管11圆心的轴线对称设置。

其中，请参考图12，所述针管座12设置有环形槽121，所述环形槽121绕所述针管座12周向设置，所述第一进液孔122设于所述环形槽121内，所述进液接口21联通至所述环形槽121。通过设置环形槽121，使上样针组件在安装座2内安装时不需要考虑孔位对准，如此设置简化了装置的安装难度。

请参考图6，针管座12还可与软胶盖5连接，即针管座12伸出安装座2并与软胶盖5接触，软胶盖5上的环形凸台54围设针管座12，以使针管座12与软胶盖5对位，便于针管11插入PCR管6。

其中，请参考图6，图12至图14，所述针管座12包括沿所述针管座12座体突出的突出部123，所述针管座12通过锁紧螺母3抵持所述突出部123与所述安装座2固定，所述突出部123远离所述锁紧螺母3一侧设有密封圈4。

具体的，锁紧螺母3可以具有外螺纹，则与之配合的是安装座2，通过旋紧锁紧螺母3即可将针管座12固定在安装座2上。在针管座12上设置密封圈4，用于对针管座12进行密封以防止液体泄漏。密封圈4一般为橡胶材料，具有良好的弹性。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施方式的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (4)

1.一种上样装置，其特征在于，包括上样针组件、安装座、软胶盖和PCR管，所述上样针组件设于所述安装座内，所述软胶盖盖设于所述PCR管上，所述安装座设于所述软胶盖上远离所述PCR管一侧，所述上样针组件包括针管，所述针管穿过所述软胶盖并伸入所述PCR管内，所述安装座包括联通至所述上样针组件的进液接口和出液接口，所述针管内设有中心管道，所述针管外表面设有凹槽，所述进液接口进液并经所述中心管道流入所述PCR管内，所述PCR管中的悬浮微粒经所述针管表面的凹槽从所述PCR管排出至所述出液接口；

所述上样针组件还包括针管座，所述针管座与所述安装座配合，所述针管设于所述针管座的内部，所述针管座设有第一进液孔，所述针管上设有第二进液孔，所述第二进液孔的位置与所述第一进液孔的位置对应设置，所述第二进液孔联通至所述中心管道，所述进液接口联通至所述第一进液孔；

所述针管包括伸入所述PCR管的第一端，所述针管第一端呈尖端形状，所述针管第一端靠近端部位置开设出液孔，所述出液孔设置于所述针管第一端的侧壁面上；

所述针管包括相对所述第一端的第二端，所述第二进液孔设于所述针管第二端靠近端部的侧壁面上；

所述针管表面的凹槽沿所述针管第一端延伸至所述针管第二端，所述出液孔位于所述凹槽内，所述第二进液孔避开所述凹槽设置；

所述出液接口设置于所述针管的延伸方向上，所述针管外表面的凹槽中流出的悬浮微粒经所述出液接口排出；

所述针管座设置有环形槽，所述环形槽绕所述针管座周向设置，所述第一进液孔设于所述环形槽内，所述进液接口联通至所述环形槽。

2.如权利要求1所述的上样装置，其特征在于，所述凹槽数量设置至少1个，所述出液孔与所述凹槽对应设置。

3.如权利要求1所述的上样装置，其特征在于，所述针管座包括沿所述针管座座体突出的突出部，所述针管座通过锁紧螺母抵持所述突出部与所述安装座固定，所述突出部远离所述锁紧螺母一侧设有密封圈。

4.如权利要求1所述的上样装置，其特征在于，所述软胶盖包括与所述PCR管连接的下端柱体和与所述安装座连接的上表面，所述下端柱体设置有聚集槽，所述聚集槽呈下端向上端收缩的锥形形状，所述软胶盖上表面挖设有一盲孔，所述盲孔的位置与所述聚集槽对应。