CN108135581B - 标本提取装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本文公开的主题提供了用于在生物标本处理过程中从拭子进行标本提取的装置和方法。在特定实施例中，这些装置和方法被构造成与用于标本处理的微流控装置一起使用。

Description

标本提取装置及其使用方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年7月23日递交的美国临时申请No.62/196816，2015年12月1日递交的美国临时申请No.62/262577和2016年5月4日递交的美国临时申请No.62/331635为优先权；前述各专利申请的所有内容整体援引至此。
背景技术
拭子(swab)被广泛地用作生物标本提取(sample extraction)装置。尽管COPANFLOQSwab商标品牌的拭子在工程上被设计成能使整个标本保持接近表面以快速完整地进行洗提(elution)，但还是需要使用体力来最大程度地使标本洗脱物进入转移介质或缓冲液。通常，通过在转移介质中大力振荡拭子或涡旋进行的手动搅拌用于实验室中，以最大程度低使标本从拭子进入溶液的洗提。拭子是快速(expressed)手动的,随后吸取出含有标本的溶液并依据实验类型进行进一步处理。
在现场医护(“POC”)且低资源的环境下，使标本涡旋并不是在液体介质中洗提标本的一种方便的方法，并且手动振荡会导致不同操作员之间的非一致性。而且，因为拭子是易吸收性的，所以，溶液中的有限标本量会由于标本保留在拭子上而损失。在分析物(analyte)的浓度非常低的情况下，由于从拭子洗提到溶液中的分析物量不足，从而这会导致灵敏度降低。
在试剂体积被最小化的微流控系统中，在更小的体积内聚集更多的分析物能够使同样体积中更多的分析物添加到系统中。然而，对于这样的微流控系统，为了使从拭子上提取的标本量最大化，就必须从拭子上排挤掉液体。
有鉴于此，需要改进的标本提取装置和方法。
发明内容
根据本发明，公开了标本提取装置及其使用方法的多个实施例。在一个实施例中，提供一种标本提取装置，包括：
拭子杆，包括第一端、止挡件、和第二端；
盖，附接至该拭子杆的第一端，其中该盖能沿该拭子杆滑动；
压缩O型圈，位于该盖的内侧；
拭子端头(tip)，位于该拭子杆的第二端，以及
标本提取容器，包括液体介质和挤压结构，其中该挤压结构包括小于该拭子端头的开口。
在本发明标本提取装置的一些实施例中，该盖是螺旋顶盖或压配合盖。在其他实施例中，该挤压结构是O型圈。在其他实施例中，该液体介质位于两个易碎密封件之间。
在其他实施例中，该标本提取容器还包括出口端(outlet port)。在其他实施例中，该出口端通过配接件连接器流体连接至微流控装置。在其他实施例中，该配接件连接器是鲁尔接头、螺旋件、压配接件或卡扣配接件。在其他实施例中，该微流控装置包括尖状结构，其能够破坏该标本提取容器内的易碎密封件，以允许该液体介质转移至该微流控装置中。在其他实施例中，该标本提取装置还包括位于该标本提取容器和该微流控装置之间的止回阀，用以阻止该液体介质的回流。在其他实施例中，该微流控装置还包括过滤器、半透膜、或多孔膜，以滤除不合需要的材料。在其他实施例中，该微流控装置还包括带有在试剂袋中装载储存试剂的微流控盒，集成的用于检测的核酸测流试纸条，以及一个或多个致动元件。
在其他实施例中，该标本提取装置还包括环形加热器，其围绕该标本提取容器形成外覆护套。在其他实施例中，该加热器是电阻加热元件，其包括嵌于导热材料块中的电阻。在其他实施例中，该加热器是电阻薄膜加热器或珀耳帖元件。在其他实施例中，该加热器是正温度系数自调节元件。在其他实施例中，该加热器包括位于密封袋中的相变材料。
在其他实施例中，该挤压结构包括窄套管，其中该窄套管被构造成围绕该拭子头形成紧配合，从而，当拭子头插入该挤压结构时，该窄套管挤压拭子头并使其变形。在其他实施例中，该流体介质经由通道与该窄套管的顶部流体连接。在其他实施例中，该挤压结构包括O型环，该标本提取容器包括活塞柱。在其他实施例中，该标本提取容器还包括弹簧加载杵和格栅。
在其他实施例中，提供一种从拭子端头提取标本的方法，包括使用本文所述的任一标本提取装置，该方法包括如下步骤：
a.将该拭子端头插入该标本提取容器；
b.推动该拭子端头穿过该挤压结构并进入该液体介质；
c.使该盖沿该拭子杆滑动并封闭该盖，从而在该拭子杆和该标本提取容器间形成气密密封；
d.将该拭子端头拉出，直至该止挡件接触该盖的下侧；以及
e.将该标本提取装置连接至微流控装置上的入口。
在其他实施例中，步骤c和步骤d重复一次或多次。
在其他实施例中，本文所述任一标本提取装置的拭子杆是包括刻划的折断点的可折断的拭子杆。在进一步的实施例中，提供一种从拭子端头提取标本的方法，包括使用本文所述的包括可折断的拭子杆的标本提取装置，其中该方法包括如下步骤：
a.打开该标本提取容器的盖；
b.将该拭子端头穿过该挤压结构插入该液体介质；
c.将该拭子端头穿过该挤压结构往回拉出；
d.在刻划的折断点处将该可折断的拭子杆折断，并允许该拭子端头搁置在该挤压结构顶上；
e.封闭该标本提取容器的盖；以及
f.将该标本提取装置连接至微流控装置上的入口。
在一些实施例中，步骤b和步骤c重复一次或多次。
上文已经阐述了本文公开的主题的一些方面，由本文公开的主题对其整体或部分地进行了说明；参照下文尽可能描述的所附例子和附图，随着描述的进行，其他方面将变得显而易见。
附图说明
上文已经概括性地描述了本公开的主题，下面将参考随附的附图，这些附图不是必须按比例绘制的。
图1示出了一种用于拭子标本提取的示例性标本提取装置的剖视图和细节图。
图2示出了从拭子标本进行标本提取的示例性步骤顺序。
图3示出了从具有可折断杆的拭子进行标本提取的示例性步骤顺序。
图4示出了一种与具有集成加热器的微流控装置连接的示例性标本提取容器的侧视图。
图5示出了一种标本提取容器的示意图，该标本提取容器具有用以挤压拭子并使拭子变形的紧配合套筒。
图6A示出了一种标本提取容器的示意图，该标本提取容器具有用于拭子标本提取的活塞柱(piston plunger)。
图6B示出了在具有活塞柱的示例性标本提取装置上进行拭子标本提取的步骤顺序。
图7示出了一种用于由拭子标本进行采样-反馈(sample-to-answer)核酸扩增测试实验(NAAT)的集成微流控装置的图示。
图8示出了采用受驱刺针(actuated lancet)在微流控装置上从流控孔到侧流试纸条(lateral flow strip)进行流控转移(fluidic transfer)的原理。
图9示出了一种标本提取装置的实施例的示意图，该标本提取装置具有弹簧加载的杵和格栅以使标本均匀化。
具体实施方式
下文将参考附图更全面地描述本文公开的主题，这些附图示出了本文公开主题的一些实施例，并不是所有实施例。相似数字始终表示相似元件。本文公开的主题可以以许多不同变型方式实施，不是必须被解释限定于本文阐述的实施例；而是提供这些实施例是使得本公开满足实用性法律要求。事实上，本文公开主题相关领域的技术人员，在前述描述和相关附图展示的教导中获益后，能想到本文阐述公开主题的许多修改和其他实施方式。因此，应当被理解为本文公开主题不限于已经公开的具体实施例，并且修改和其他实施方式被视为纳入所附权利要求的保护范围。
标本提取装置和方法
本文公开的发明是用于提取拭子标本上收集的材料。拭子标本是收集用于诊断测试所需的生物材料而普遍使用的方法。这些标本可以在进行测试前某个早一些的时刻进行收集，或在测试时进行收集。拭子上捕获的生物材料可能在粘性、干性、固态含量以及拭子附着性上都不同。
本文描述的是在生物标本处理过程中最大程度地从拭子进行标本洗提的方法和装置。在一个实施例中，标本制备方法首先包括将拭子插入含有与标本处理步骤相关的缓冲剂(buffer)的标本提取容器(SEC；sample extraction container)中。该容器的尺寸被选择为使得拭子端头(tip)能完全浸入进行试验(assay)所需量的缓冲剂中。这样使得拭子吸入水分，有助于拭子上捕获的生物材料发生松动。为了便于从拭子上提取标本，该容器包含一个或多个结构，其例如在下方及该缓冲剂的液位处。这些结构的尺寸和形状被选择为使得在拭子端头被向下推入SEC和从SEC中向上提拉时，该结构形成挤压拭子端头的紧配合约束。位于液位的该结构的尺寸和形状被设计成使得拭子移动通过其时，该结构与拭子端头形成紧配合，从而将液态和固态材料从拭子上挤出。
参见图1，图中示出了用于拭子标本提取的标本提取单元101的剖视图和细节图。在一个实施例中，螺旋顶盖或压配合盖102附接在拭子杆103上，如AA’剖视图。压缩O型圈(crush O-ring)位于该盖的内部以及拭子杆和盖之间的界面上。拭子能被插入标本提取容器106中，标本提取容器106含有将标本洗提进来的液体介质或缓冲剂。拭子杆上的盖能够在杆上上下滑动。当盖被盖紧时，O型圈被压缩以与标本提取容器和拭子杆形成气密密封。需要提取的标本位于拭子端头105上。如细节A所示，标本提取容器具有一个挤压结构107，挤压结构107有一个小于拭子端头的开口，从而在拭子被推动通过开口时挤压拭子端头使其变形。这样就迫使收集的标本脱离拭子并洗提进入标本提取容器的底部单元108中盛装的溶液中。细节B图示出了该挤压结构的一个非限制性示例。在一些实施例中，该挤压结构可以是O型圈。该挤压结构可以基于拭子的形状、结构和材料进行设计。为了从拭子端头上提取标本，使用者将拭子放入拭子提取容器中，将滑动盖上紧并将拭子杆往回向外拉出，直至止挡件106接触盖的底部。标本提取容器的底部用易碎或易刺穿材料109密封，并且可具有一个带排出口110的配接件(fitting)，该配接件允许其与例如微流控盒(microfluidiccartridge)等流控单元连接，以进行进一步处理。在某些实施例中可以有顶部易碎密封件111，使得标本提取容器内部的液体介质储存在两个易碎密封件之间的空间中。这有助于防止在海运、运输过程中以及使用前液体移动粘连到盖和壁，并且有助于将液体介质限制在标本提取容器的底部。该易碎密封件可以被拭子捅破，以在拭子插入标本提取容器中时释放其液体容纳物。
参见图2，图中示出了从拭子标本进行标本提取的步骤顺序201。步骤1：将拭子插入标本提取容器中；步骤2：将拭子向下推，穿过挤压结构，进入标本提取容器底部容纳的溶液中。这样还致使溶液从底部移动上升，从而全部浸没和水润拭子端头。步骤3：使附接到拭子杆的盖向下滑动并盖紧，以在拭子杆和标本提取容器间形成气密密封。步骤4：将拭子拉出直至止挡件接触盖的底部。这样就使得挤压拭子，阻止拭子吸收其被浸没其中并且被水润的含有标本的溶液。需要时，步骤3和4可以重复多次，以最大化标本提取效率，并也可以起到使标本均匀化的作用。步骤5：随后，将标本提取装置通过微流控装置202上的配接件(fitting)203连接到微流控装置202上的入口。
在一个替代实施例中，可以使用具有可折断杆(breakable shaft)的拭子。图3图示出了从具有可折断杆的拭子进行标本提取的步骤顺序301。步骤1：打开标本提取容器的盖。步骤2：将拭子穿过挤压结构完全插入标本提取容器中。步骤3：将拭子穿过挤压结构向上提拉。必要时，为了使标本均匀化，步骤2和3可以重复多次。在将拭子挤压后，在步骤4中在刻划的折断点302处将杆折断，随后在步骤5中，盖紧标本提取容器的盖。拭子位于挤压结构上方，并且不与其下方的溶液接触。然后，将标本提取容器连接至微流控装置，以使得样本提取容器的容纳物能转移进入微流控装置。
如图4所示，拭子提取腔的出口端通过诸如鲁尔接头(Luer)、螺旋件、压配接件或卡扣配接件等配接件连接器402与微流控装置401流通连接。微流控装置可以包括诸如针(needle)或销(pin)等能破坏或穿刺标本提取容器底部上的易碎材料的尖状结构，从而能将容器内的容纳物转移入微流控装置中。可替代地，在将标本提取容器连接至微流控装置上的配接件时施加扭力或压力，能使密封容器的易碎材料发生破裂。止回阀406可以设置在微流控装置上在标本提取容器和连接到流控孔405的流控管道(fluidic conduit)403之间的界面处，以阻止容纳物的回流。在一些实施例中，可以在微流控装置上设置过滤器、半透膜或多孔膜，以滤除标本提取装置中那些可能会阻碍下游诊断试验物(assay)进入流控装置的不合需要的物质。过滤器或膜可以安置在微流控装置上介于从标本提取容器进入微流控装置的入口和流控管道进入流控孔405的出口之间的路径(path)中的任何地方。
让液体在微流控装置中移动是一项有挑战性的任务，需要使用精密泵和致动器。在示例性的实施例中，可以利用热能来使标本提取容器加压，致使标本转移入微流控装置中。同时，也可以利用加热来溶解细胞，从而将核酸释放用于下游的核酸扩增测试(NAATs)，并且使标本中的抑制剂(inhibitor)失活。在某些实施例中，可以在微流控装置上设置阀，该阀能驱动标本从标本提取容器转移至微流控装置中。当需要在标本能被转移至微流控装置前对其加热预定的一段时间时，这个增设的阀是有利的。这样，当阀致动时，标本提取容器中产生的压力就能起作用，将标本推进微流控装置中。如图8所示，在微流控装置和标本提取装置的界面处设置了示例性的环状加热器404。该加热器围绕标本提取容器形成外覆护套(jacketed sheath)，并且在底部是中空的，从而允许标本提取容器连接至微流控装置。在一个实施例中，加热器可以是电阻加热元件，其包括嵌入诸如金属、金属氧化物或金属合金等的导热材料块中的电阻。加热器还可以是电阻薄膜加热器或珀耳帖元件。在其他实施例中，加热器是正温度系数自调节元件。加热器可以集成作为微流控装置的一部分，被视为一次性使用可抛弃型元件。在另一实施例中，可以使用相变材料为细胞溶解和标本转移产生热能。相变材料被广泛地使用在需要热能储存的多种应用场合中，并已经开发用在宽温度范围(-40℃至150℃以上)上。由于相变材料提供高密度能量存储，并能在窄温度范围内存储热，因此相变材料是有利的。此外，他们并不昂贵，无毒，不需要产生热能的电能。如此，他们是需要热能的现场医护(point-of-care)情况以及一次性使用装置的富有吸引力的选择。在另一实施例中，采用装在密封袋中的相变材料来形成围绕标本提取容器的外覆护套。相变材料的封壳(jacket)可以设置为微流控装置的一部分，也可以设置为标本提取容器的一部分。将标本提取容器连接至微流控装置的动作是用于产生成核位置，其随后激活相变材料，使其温度上升来加热标本。这可以通过在装有相变材料的袋子中封装金属件(metal piece)实现，该金属件在标本提取容器连接至微流控装置时扣合。相变材料也可以由设置在微流控装置中的致动元件上的外部致动器激活。在一些实施例中，可以激活合适的相变材料来冷却标本以阻止其劣变。在一些实施例中，加热器可以用于加热细胞溶解，把标本转移到微流控装置上的流控孔，以及在微流控装置上进行NAAT。
在另一实施例中，可以采用在标本提取容器的盖内释放气体或发生放热反应的化学反应，给容器增压，使得标本转移入第二流控腔。
在如图5所示的另一实施例中，挤压结构可以是窄套管502，它围绕拭子头形成紧配合，因而当拭子头插入挤压结构时挤压拭子头(swab head)并使其变形。随着拭子被推入紧配合护套中，标本被从拭子表面挤出，收集在护套的顶部上。标本提取容器内部的液体介质经过通道(channel)504流到该护套的顶部。进行重复推入和拉出通过紧配合护套，使标本均匀化，并最大化洗提。标本提取容器具有位于底部的易碎或易穿刺膜密封件503，并且具有能连接到第二流控装置的出口505。
在如图6A所示的用于拭子标本提取的标本提取装置601的另一实施例中，用于将标本和液体从拭子挤出的挤压结构是O型环605，它是附接到拭子杆的连接器606的一部分，如细节C所示。标本提取容器的一端具有活塞柱604，标本提取容器填充有用于洗提拭子上的标本的液体介质或缓冲剂603，并用盖602封盖。图6B示出了在带有机械/手动致动的活塞柱的示例性标本提取装置上进行拭子标本提取的步骤顺序。在一些实施例中，活塞柱可以是空气致动的，例如采用可挤压球推动空气使活塞柱移动。
尽管NAAT是高度敏感和针对性的，但NAAT的实施仍然主要局限于实验室。这是因为NAAT是复杂实验，其需要有经验的人员和昂贵的实验设备才能进行。恒温扩增试验(assay)技术最近的进步简化了进行NAAT的仪器要求。然而，真实的采样-反馈系统仍然要求依靠外部仪器的试验(assay)步骤实现自动化。标本制备被视为进行NAAT的瓶颈，需要有简化并自动进行NAAT标本制备步骤的方法，以便于在护理现场情况下实施NAAT。本文公开的发明模块可以集成一体，用于在护理现场情况下自动进行NAAT的采样-反馈。
在一个示例性的实施例中，可以在拭子标本上进行采样-反馈核酸扩增试验。图7是用于由拭子标本进行采样-反馈NAAT试验的集成微流控装置的示意性图示。
该微流控装置包括装载(on-board)储存试剂的试剂袋708的微流控盒702，集成的核酸检测侧流试纸条707，顶部致动元件703和底部致动元件704。拭子标本被插入微流控装置上的标本提取容器705中，采用本公开中的各种实施例中描述的方法之一将拭子挤干，从而将标本洗提入储存在标本提取容器内的细胞溶解缓冲剂中。加热标本提取容器使细胞溶解，并且容器内升起的压力迫使溶解产物通过流控管道进入微流控装置上的流控孔，该流控孔含有用于核酸提取和提纯的磁珠。在微流控装置上设置过滤器706，以过滤掉抑制剂并仅允许核酸进入含有结合缓冲剂(binding buffer)和磁珠的孔。随着微流控盒滑动接近致动元件，预定试验顺序就自动进行。这个顺序可以由使用者依据试验需求进行设计。一个示例性的顺序如下：从试剂储存袋分配结合缓冲剂、漂洗缓冲剂1、漂洗缓冲剂2、洗提缓冲剂，并并行地填充至它们各自的流控孔中。在易混合试剂的分配之后，分配诸如矿物油等不易混合液体，从而使得易混合试剂形成彼此不混合的流控环路，因为他们被不易混合油相彼此分隔。
采用给定pH值的带有净正电荷的可离子化基团的磁珠来结合DNA。这种磁珠的例子是ChargeSwitch磁珠(生命技术有限公司life technologies,Inc.，卡尔斯巴德Carlsbad，加州CA)。在存在能在磁珠上产生净正电荷的结合缓冲剂的情况下，DNA结合至这类磁珠，在存在能在磁珠上产生净中性或负电荷的洗提缓冲剂的请看下，DNA就被洗提。在本实施例中采用的是在存在pH<5的缓冲剂的情况下将DNA与其结合而在存在pH>8的缓冲剂的情况下从其洗提的ChargeSwitch磁珠。采用本公开描述的方法，磁珠在微流控盒上依次移动通过所有的孔。首先，在存在结合缓冲剂情况下允许DNA结合到磁珠。随后，使磁珠移动进出含有漂洗缓冲剂的两个孔，以将杂质从磁珠漂洗掉。杂质留在漂洗缓冲溶液中。随后，将经过漂洗的磁珠移至含有洗提缓冲剂的孔内，在这个孔内将DNA从磁珠洗提至洗提缓冲剂中。然后，洗提的DNA被用来水合用于核酸扩增测试(NAAT)的冻干试剂(lyophilizedreagents)。在一些实施例中，可以直接将磁珠洗提入扩增孔中。作为自动化顺序的一部分，打开一个或多个加热器，以提供用于扩增的温度。
可以采用多种检测方法检测扩增产物，包括：采用pH敏感型染剂或金属敏感型指示剂的可视化检测，电化学检测，采用嵌入染料或荧光探针的光学检测，比浊法，侧流试纸条检测。在本例中，采用侧流试纸条来检测扩增的核酸。在LAMP反应中可以分别采用生物素和FAM/FITC改性的FIP和BIP引物。可以使用三明治形式的侧流测试。扩增产物可以在侧流试纸条检测之前与稀释剂或电泳缓冲剂混合。可以设置阀，并且，作为试验自动顺序的一部分致动该阀，以允许扩增产物流到侧流试纸条上。可替代地，可以穿刺一隔膜，以让扩增产物流到侧流试纸条上。
在一个实施例中，可以通过致动元件来致动带有中空通道的刺针(lancet)或针(needle)，以刺穿扩增腔的壁，使流体转移到用于检测的侧流试纸条。图8描述了使含有待检测的分析物的液体产物从流控孔802移动至侧流试纸条803的原理。图8A示出了在致动前具有中空通道804的刺针805。图8B示出了致动后的中空刺针，其中，刺针刺穿了侧流试纸条和流控孔的底部，从而产生用于流体流向侧流试纸条的管道。
对于诸如组织、植物、食物、土壤和小生物体等这些标本，拭子可能不是标本收集装置的选择。此外，这些标本在标本制备过程中需要均匀化。图9示出了带有附接在盖上的弹簧加载杵902的标本提取容器的实施例。在容器内设置有格栅903，该格栅903包括根据标本选择的许多小孔、锯齿状突起、薄片等类似物。容器可以填充有缓冲剂，诸如细胞溶解缓冲剂或液化缓冲剂。转动盖以封闭容器的动作压缩弹簧，从而当盖保持旋紧关闭时，杵就被推到底部格栅上。由于随着盖被旋紧关闭杵和格栅之间的相对运动，杵和格栅之间捕获的任何标本材料就被压缩、挤压和剪切。随后，制备好的缓冲剂中均匀的标本被转移以进行在流控盒或其他系统中的下游的进一步处理。
依据应用和使用者需求的不同，标本处理系统可以集成发动机、致动器、加热元件、热电偶、风扇、冷却单元、微控制器、光探测器、电极、过滤器、光源、电池组、无线模块、以及电子元件，从而它形成用于进行生物标本处理的单独的、自容式(self-contained)、自给自足的集成系统。试剂袋、贮液器(reservoir)和流控孔的容积可以依据生物试验和使用者需求的而变化。典型的容积可以在从1微升到10毫升或从5微升到1毫升范围内。
有许多用于微流控装置的合适材料。塑料，诸如热塑性塑料，就是用于一次性可抛弃型装置的很好选择，因为他们成本低并且易于大规模生产。
用于全集成式的采样-反馈微流控装置的合适材料包括：诸如玻璃、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸甲酯(COC)、硅等材料，或前述一种或多种材料的组合。微流控装置可以是聚合物注射成型的、集成有用于检测的硅或玻璃MEMS功能化的电极阵列或微阵列，或侧流试纸条。材料可以基于使用者的需求、要在其上进行的试验，基于其生物相容性、化学相容性来选择的。
依据使用者需求和标本处理应用，微流控装置的覆盖面积可以从几平方毫米到几十平方厘米不等。在某些实施例中，多个微流控装置可以堆叠或排列且被并行处理。标本处理系统中的永久磁铁的拉力、形状和尺寸可以依据标本处理需求、形状、尺寸、体积、易碎密封件的材料特性和破坏压力而选择。易碎密封件的材料包括铝箔、聚合物、橡胶、金属、胶带、金属氧化物或这些材料的混合物。
一般定义
尽管本文中采用了特定术语，但这些术语是仅用以一般描述性意义，而非限制性的。除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语都具有本文描述主题所属技术领域普通技术人员之一能通常理解的相同含义。
本文使用的“核酸”是指一种聚合物，包括共价链接的被称为核苷酸的亚基。“核苷酸”是较大的核酸分子中的分子或独立单元，它包括链接至磷酸基的核苷(即：一种包含与通常核糖或脱氧核糖等糖链接的嘌呤或嘧啶基)。
本文可替换地使用“多聚核苷酸”或“寡核苷酸”或“核酸分子”，以表示磷酸盐酯聚合物形式的核糖核苷(腺苷、鸟苷、尿苷或胞苷；“RNA分子”或简称RNA”)或脱氧核苷(脱氧腺苷、脱氧鸟苷、脱氧胸苷或脱氧胞苷；“DNA分子”或简称“DNA”)，或其任何磷酸酯类似物，诸如磷硫酰和硫酯，以单链或双链形式。包括RNA、DNA或任意长度的RNA/DNA混合序列的多聚核苷酸也可以。本发明使用的多聚核苷酸可以是自然发生的，合成的，重组的、活体产生的，或前述的组合，也可以是利用本领域已知的纯化方法提纯而得的。相应地，术语“DNA”包括但不限于染色体DNA、质粒DNA、合成DNA、半合成DNA、互补DNA(cDNA；由信使RNA模板合成的DNA)、以及重组DNA(经人工设计并因此由其自然核苷酸序列经历了分子生物操作的DNA)。
“使扩增”、“扩增”、“核酸扩增”或类似用语表示将核酸模板(例如，模板DNA分子)进行多次复制的产物，或与核酸模板(例如，模板DNA分子)互补的多次核酸序列复制产物。
全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于所述装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。
顺应长期存在的专利法律法规，术语“一”(a)、“一个”(an)和“该”在本申请中，包括权利要求中指代“一个或多个”。因此，例如，提及“一物体”包括多个物体，除非上下文明显表示相反意思(例如，多个物体)，以此类推。
纵观本说明书和权利要求书，术语“包括”(复数形式)、“包括”(单数形式)以及“包括”(动名词形式)是表达非排他性的意义，除非上下文需要表示相反含义。类似的，术语“包含”(include)及其英文变形都旨在非限制性的，从而列出的这些项目的陈述不是为了排除其他能被替代或被加入列出项目中的类似项目。
基于本说明书和所附权利要求书的目的，除非相反明示，本说明书和权利要求书中所有表达数量、大小、尺寸、比例、形状、公式、参数、百分比、参量、数量、特点和其他数值的数字都应当被理解为借助术语“约”在各种情况进行修改，即使术语“约”不与值、数量或范围明确表述。因此，除非有相反示意，在说明书和所附权利要求书中阐述的数字参数不是也不需是精确的，而是可以依据本文公开的主题试图获得的预期性能不同而近似和/或如所期望的更大或更小，以反映公差、换算因数、舍入、测量误差和类似因素，以及其他本领域技术人员已知的其他因素。例如，术语“约”，当用于表示值时，可以是包括从特定数量在某些实施例中±100％，某些实施例中±50％，某些实施例中±20％，某些实施例中±10％，某些实施例中±5％，某些实施例中±1％，某些实施例中±0.5％，某些实施例中±0.1％的变化，因为这些变化适合进行本文公开的方法或采用本文公开的构成。
更进一步地，与一个或多个数字或数值范围关联使用的术语“约”应当被理解为表示所有这样的数字，包括范围内的所有数字，并通过延伸所述的数值上下边界修改范围。由端点描述的数值范围包括归属于该范围内以及该范围内任何范围的所有数字，例如全部整数，包括其分数(例如，1到5的描述包括1、2、3、4和5，以及其分数，例如1.5,2.25,3.75,4.1等)。
本说明书中提到的所有公开出版物、专利申请、专利和其他参考文献，都是代表与本文公开主题相关的领域技术人员水平。所有公开出版物、专利申请、专利和其他参考文献都是相同程度地参考援引至此，就像每份公开出版物、专利申请、专利和其他参考文献都已经被具体地单独地通过参考援引合并至此。应当理解的是，尽管文中援引了一些专利申请、专利和其他参考文献，但是这些援引参考不构成默认这些任一篇文献形成本领域通常普通知识。
尽管已经通过图示和举例一定程度详细地描述了前述主题以便于清楚理解，但是本领域的技术人员能够理解在所附权利要求范围内进行某种变化和变型。

Claims (24)

1.一种标本提取装置，包括：
拭子杆，包括第一端、止挡件、和第二端；
盖，附接至该拭子杆的第一端，其中该盖能沿该拭子杆滑动；
O型圈，位于该盖的内侧；
拭子端头，位于该拭子杆的第二端，以及
标本提取容器，包括液体介质和挤压结构，其中该挤压结构包括小于该拭子端头的开口；
其中，所述盖被配置为附接至标本提取容器，并且所述止挡件被配置为在通过滑动经过盖拉出拭子杆时与盖的底部接触；和
其中，O型圈被配置为在标本提取容器上的盖拧紧时被压缩，从而将盖密封在标本提取容器和拭子杆上。
2.根据权利要求1所述的标本提取装置，其中该盖是螺旋顶盖或压配合盖。
3.根据权利要求1或2所述的标本提取装置，其中该挤压结构是O型圈。
4.根据权利要求1或2所述的标本提取装置，其中该液体介质位于两个易碎密封件之间。
5.根据权利要求1或2所述的标本提取装置，其中该标本提取容器还包括出口端。
6.根据权利要求5所述的标本提取装置，其中该出口端通过配接件连接器流体连通至微流控装置。
7.根据权利要求6所述的标本提取装置，其中该配接件连接器是鲁尔接头、螺旋件、压配接件或卡扣配接件。
8.根据权利要求7所述的标本提取装置，其中该微流控装置包括尖状结构，其能够破坏该标本提取容器内的易碎密封件，以允许该液体介质转移至该微流控装置中。
9.根据权利要求6所述的标本提取装置，还包括位于该标本提取容器和微流控装置之间的止回阀，用以阻止该液体介质的回流。
10.根据权利要求6所述的标本提取装置，其中该微流控装置还包括过滤器、半透膜、或多孔膜，以滤除不合需要的材料。
11.根据权利要求6所述的标本提取装置，其中该微流控装置还包括带有在试剂袋中装载储存的试剂的微流控盒，集成的用于检测的核酸测流试纸条，以及一个或多个致动元件。
12.根据权利要求7所述的标本提取装置，还包括环形加热器，其围绕该标本提取容器形成外覆护套。
13.根据权利要求12所述的标本提取装置，其中该加热器是电阻加热元件，其包括嵌于导热材料块中的电阻。
14.根据权利要求12所述的标本提取装置，其中该加热器是电阻薄膜加热器或珀耳帖元件或正温度系数自调节加热器。
15.根据权利要求12所述的标本提取装置，其中该加热器包括位于密封袋中的相变材料。
16.根据权利要求1或2所述的标本提取装置，其中该挤压结构包括窄套管，其中该窄套管被构造成围绕该拭子头形成紧配合，从而，当拭子头插入该挤压结构时，该窄套管挤压拭子头并使其变形。
17.根据权利要求16所述的标本提取装置，其中该液体介质经由通道与该窄套管的顶部流体连接。
18.根据权利要求1或2所述的标本提取装置，其中该挤压结构包括O型环，该标本提取容器包括活塞柱。
19.根据权利要求1或2所述的标本提取装置，其中该标本提取容器还包括弹簧加载杵和格栅。
20.根据权利要求1或2所述的标本提取装置，其中该拭子杆是包括刻划的折断点的可折断的拭子杆。
21.一种从拭子端头提取标本的方法，包括使用权利要求1至20中任一项所述的该标本提取装置，该方法包括如下步骤：
a.将该拭子端头插入该标本提取容器；
b.推动该拭子端头穿过该挤压结构并进入该液体介质；
c.使该盖沿该拭子杆滑动并封闭该盖，从而在该拭子杆和该标本提取容器间形成气密密封；
d.将该拭子端头拉出，直至该止挡件接触该盖的内侧；以及
e.将该标本提取装置连接至微流控装置上的入口。
22.根据权利要求21所述的方法，其中步骤c和步骤d重复一次或多次。
23.一种从拭子端头提取标本的方法，包括使用权利要求1至20中任一项所述的该标本提取装置，该方法包括如下步骤：
a.打开该标本提取容器的盖；
b.将该拭子端头穿过该挤压结构插入该液体介质；
c.将该拭子端头穿过该挤压结构往回拉出；
d.在刻划的折断点处将该可折断的拭子杆折断，并允许该拭子端头搁置在该挤压结构顶上；
e.封闭该标本提取容器的盖；以及
f.将该标本提取装置连接至微流控装置上的入口。
24.根据权利要求23所述的方法，其中步骤b和步骤c重复一次或多次。
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