CN108333025A - 一种均分检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种均分检测装置，包括一个或多个底片、盖片，底片与盖片相互定位密封配合；底片上设置有第一试剂储存槽、第二试剂储存槽、连接通道；在第二试剂储存槽末端连接一个均分通道，在均分通道末端设置有排气系统，均分通道外沿设置一个或多个均分孔，在初始均分孔处设置第一废液槽，末端的均分孔设置有第二废液槽；第一试剂储存槽、连接通道、第二试剂储存槽、均分通道和排气系统之间依次相连后，排气系统末端与和第一试剂储存槽末端的第一缓冲孔连通。该系统实现多种试剂的分别准确定量加入，同时，降低控制复杂度，提高了检测通量，满足多指标快速筛查及精准检测的迫切需求。
Description
技术领域
本发明涉及生物检测技术领域，尤其涉及一种均分检测装置。
背景技术
分析检测过程中常涉及到多种试剂的加入和混合，在精准检测中对检测试剂的加入量要求较高，同时多指标联合检测过程中各试剂的加入时间具有严格的要求，但在操作过程中常受到人为操作、气泡的影响导致加入的试剂量不够精准；另在检测过程中为防止试剂的挥发及实验的污染，常需要在密闭的环境下进行，如聚合酶链式反应（PCR）；同时在密闭的环境下进行不同试剂的加入的过程中，常需要借助内部的阀体及设备才能实现，具有控制复杂、成本高等缺点。本设计可提供一个可同时进行单指标或多指标检测的密闭装置，同时在仅需离心力和温控的情况下，无需阀体、无需借助外界复杂的设备可实现不同试剂的分别准确定量加入，同时可保障检测过程中及检测结束后各检测孔的相对密闭，避免检测试剂的挥发和实验室污染。
发明内容
本发明为避免上述现有技术存在的不足之处，提供
一种均分检测装置，其特征在于，
包括一个或多个底片、盖片，底片与盖片之间相互定位密封配合；
所述底片上设置有第一试剂储存槽、第二试剂储存槽、连接第一试剂储存槽和第二试剂储存槽的连接通道；
在第二试剂储存槽末端连接一个均分通道，在均分通道末端设置有排气系统，所述均分通道外沿设置一个或多个均分孔，所述均分通道所在圆周位于第二试剂储存槽所在圆周的外沿，在初始均分孔处设置第一废液槽，末端的均分孔处设置有第二废液槽，所述第二废液槽具有两个开口，第一开口与均分通道的末端相连，第二开口与排气系统的入口相连；
所述第一试剂储存槽、连接通道、第二试剂储存槽、均分通道和排气系统之间依次相连。
对上述技术方案的改进：均分通道包括均分入口和均分流道；
均分流道与均分入口之间的连接通道从均分入口处沿着圆周方向呈逐渐向外延伸状结构，均分入口对应圆周所在的半径小于均分流道各处圆周的半径。
对上述技术方案的改进：在每个均分孔的径向上，从内向外依次排布有密封孔、第二缓冲孔和检测孔，各孔间通过微细通道依次相连。
对上述技术方案的改进：第一试剂储存槽内设置有1个或多个第一缓冲孔，排气系统末端与第一试剂储存槽末端的第一缓冲孔连通。
对上述技术方案的改进：第一试剂储存槽和第二试剂储存槽为弧形结构，且弧形结构呈半径增大向外发散的形式。
对上述技术方案的改进：第二试剂储存槽内设置有1个或多个堤坝。
对上述技术方案的改进：第二缓冲孔的直径小于密封孔和检测孔的直径。
对上述技术方案的改进：第一试剂储存槽上方的盖片上设置有凹陷的相互交织连接的网状凹槽。
对上述技术方案的改进：排气系统的前端和第二废液槽相连，终止端和第一试剂储存槽末端的第一缓冲孔相连，排气通道上设置1个或多个排气缓冲孔，排气缓冲孔分布于排气通道的外侧。
对上述技术方案的改进：均分孔设置成半圆形或锥形形状，各均分孔的体积控制在0.5-50微升。
本发明的有益效果在于：
（1）各检测孔试剂加入量更加准确，分析检测对检测试剂的加入量要求相对严格，尤其对于加入量比较少的分析检测，本发明通过均分流道和均分孔的联合设计，在一定离心力和通道孔径的配合下，试剂会先先填满均分孔再进入下段均分流道，如样品溶液含有气泡或样品溶液进入均分流道时混有空气柱，在离心力的作用下，后段样品溶液可将进入均分孔的空气排挤出去，有效解决气泡和空气柱对试剂加入量不准确的影响。
（2）实现各检测孔不同试剂加入量的控制。当某检测孔加入检测试剂与其他孔不一样时，将该检测孔对应的均分孔的体积在0.5-50微升进行设置 ，可实现该检测孔与其他孔加入量不一样的控制。
（3）实现多个不同试剂的均分，当需要多个试剂需要均分时，在第一试剂储存槽和第一试剂储存槽缓冲孔中间设置多个成串联结构的第一试剂储存槽并通过连接通道相互连接，通过连通道上的孔的大小和弯曲度的控制，在不同的离心力或联合温度作用下实现不同试剂的分别加入。该结构在无需阀体及阀体控制设备的作用下，可实现对不同试剂的加入，具有结构简单、控制简单、成本低等优势。
(4)各检测孔相对密闭，在检测孔和均分孔中间设置有密封孔，通过密封试剂的加入，可实现对各检测孔的相对密封，可保障检测过程中及检测结束后各
检测孔的相对密闭，避免检测试剂的挥发和实验室污染。
(5)内循环系统的开关设置，在密封样品加液孔和逃气孔的情况下，通过排气通道的连接，将整个系统成为内循环系统，在密封的环境下实现各检测试剂的分别加入；待检测试剂加入检测孔后，通过密封试剂的加入，填充废液孔及相连的通道，关闭内循换系统，避免系统内气体或液体的相互交换，可保障检测过程中及检测结束后系统的相对密闭，避免检测试剂的挥发和实验室污染。
（6）多指标同时检测，通过在均分通道上设置多个均分孔和与均分孔相连的检测孔，实现多指标的同时检测。
该系统简化了实验操作步骤、提高了检测通量，为多指标分析检测提供了新结构，满足多指标快速筛查及精准检测的迫切需求。
附图说明
图1为本发明底片的主视图。
图2为本发明盖片的主视图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1-2所示：一种均分检测装置，其特征在于，
包括一个或多个底片1、盖片2，底片与盖片之间相互定位密封配合；
所述底片上设置有第一试剂储存槽100、第二试剂储存槽300、连接第一试剂储存槽100和第二试剂储存槽300的连接通道200；
在第二试剂储存槽300末端连接一个均分通道400，在均分通道末端设置有排气系统800，所述均分通道外沿设置一个或多个均分孔404，所述均分通道所在圆周位于第二试剂储存槽300所在圆周的外沿，在初始均分孔处设置第一废液槽405，末端的均分孔处设置有第二废液槽406，所述第二废液槽406具有两个开口，第一开口406A与均分通道400的末端相连，第二开口406B与排气系统800的入口相连；
所述第一试剂储存槽100、连接通道200、第二试剂储存槽300、均分通道400和排气系统800之间依次相连。
对上述技术方案的改进：均分通道400包括均分入口401和均分流道402；
均分流道与均分入口之间的连接通道从均分入口处沿着圆周方向呈逐渐向外延伸状结构，均分入口对应圆周所在的半径小于均分流道各处圆周的半径。
在每个均分孔的径向上，从内向外依次排布有密封孔500、第二缓冲孔600和检测孔700,各孔间通过微细通道510依次相连。
对上述技术方案的改进：第一试剂储存槽100内设置有1个或多个第一缓冲孔101，排气系统800末端与第一试剂储存槽100末端的第一缓冲孔101连通。
对上述技术方案的改进：第一试剂储存槽100和第二试剂储存槽300为弧形结构，且弧形结构呈半径增大向外发散的形式。
对上述技术方案的改进：第二试剂储存槽300内设置有1个或多个堤坝301。
对上述技术方案的改进：第二缓冲孔600的直径小于密封孔500和检测孔700的直径。
对上述技术方案的改进：第一试剂储存槽100上方的盖片上设置有凹陷的相互交织连接的网状凹槽900。
将各均分孔的体积设置成不同的体积，通过修改底面积和深度，可实现个检测孔加入量不一样的需求。
对上述技术方案的改进：排气系统800的前端和第二废液槽406相连，终止端和和第一试剂储存槽100末端的第一缓冲孔101相连，排气通道上设置1个或多个排气缓冲孔801，排气缓冲孔分布于排气通道的外侧。
对上述技术方案的改进：均分孔设置成半圆形或锥形形状，各均分孔的体积控制在0.5-50微升。
当具有3种或更多试剂需要均分时，在第一试剂储存槽100和第一试剂储存槽缓冲孔101中间可加入多个成串联结构的第一试剂储存槽100和连接通道200，通过连接孔大小和弯曲度的控制，在不同的离心力或联合温度作用下实现不同试剂的分别加入，从而实现不同的检测需求。
通过本检测装置，可以实现试剂的分液、密封和检测等功能。
以16个均分孔为例，每个均分孔可以容纳10微升试剂，通过本系统的第一试剂储存槽100、连接通道200、第二试剂储存槽300、均分通道400和排气系统800、均分孔、密封孔、缓冲孔、检测孔，分别进行分液效果、密封性和检测测试。
1、分液效果测试
本实施例中，设置均分孔个数为16个，每个均分孔可以容纳10微升试剂置。
首先从加液孔302加入100微升的试剂2（黑墨水）于第二试剂储存槽中，将装置放置在离心机上，1500rpm离心1min，待均分入口的墨水进入均分流道后，再次加入100微升的试剂2（黑墨水）让墨水流动到均分流道入口处，此时人为形成一段空气柱，然后1500rpm离心，待试剂2槽中无墨水后，观察均分流道和均分孔，经观察均分流道和均分孔均无空气柱，各均分孔墨水填充饱满，说明在均分过程中，当前段溶液使用完毕，紧跟着的空气柱填充均分孔，但因试剂的比重比空气大，在离心力的作用下空气柱又被后段的溶液（墨水）再次填充，空气柱被排出均分孔进入均分流道，该设计有效解决因气泡或空气柱的存在导致试剂加入量不准确的问题，同时各均分孔液体填充满，可保障进入检测孔试剂量的准确性。
2、密封性测试
第一试剂储存槽预加入固体石蜡，从加液孔302加入200微升的试剂2（黑墨水），于第二试剂储存槽中，将样品加入口和逃气孔用胶带进行密封，1500rpm旋转30秒，然后4000rpm旋转60秒，此时样品溶液被均匀分布在检测孔中，最后再在80℃的环境下4000rpm旋转120秒，石蜡填充各缓冲孔和均分孔，在室温环境下石蜡变成固体。将该装置进行跌落和加速高温老化测试，将制作好的装置从1米的高处连续跌落100次，装置内的液体无溢出或孔间交叉的情况；将该装置放置在60℃干燥箱内放置72h，放置前后重量无变化，各检测孔试剂量无明显变化，说明密封良好，可保障检测过程中及检测结束后各检测孔的相对密闭，避免检测试剂的挥发和实验室污染。
3、检测测试
该均分检测装置可在生化、免疫、分子等技术层面上进行应用，通过包埋不同的试剂，可实现对不同靶标的检测，以分子检测（PCR）为例，将冻干的PCR检测试剂(如牛源性成分、猪源性成分、山羊性成分、鸡源性成分、鸭源性成分、鹅源性成分全组分试剂)，分别包埋在各检测孔中，通过样品加液孔302将处理好的样品（采用试剂盒提取的核酸溶液）加入第二试剂储存槽中，密封加液孔和逃气孔，将该装置放置在专用的检测仪器中，仪器按照预置的条件运行（1500rpm旋转30秒，然后4000rpm旋转60秒，最后再在80℃的环境下4000rpm旋转120秒），此时样品溶液被均匀的分布在检测孔中，石蜡将各缓冲孔和密封孔填充。然后仪器按照PCR扩增程序提供相应的温度环境（95℃ 15s， 60℃ 15s，40个循环），同时每循环检测1次各个检测孔发出荧光信号，并将各检测孔荧光信号值绘制成曲线，根据曲线判读各检测区域的阴阳性结果。按照上述操作，本均分检测装置可有效实现对试剂的均分，同时可实现分析检测。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种均分检测装置，其特征在于，
包括一个或多个底片（1）、盖片（2），底片与盖片之间相互定位密封配合；
所述底片上设置有第一试剂储存槽（100）、第二试剂储存槽（300）、连接第一试剂储存槽（100）和第二试剂储存槽（300）的连接通道（200）；
在第二试剂储存槽（300）末端连接一个均分通道（400），在均分通道末端设置有排气系统（800），所述均分通道外沿设置一个或多个均分孔（404），所述均分通道所在圆周位于第二试剂储存槽（300）所在圆周的外沿，在初始均分孔处设置第一废液槽（405），末端的均分孔处设置有第二废液槽（406），所述第二废液槽（406）具有两个开口，第一开口（406A）与均分通道（400）的末端相连，第二开口（406B）与排气系统（800）的入口相连；
所述第一试剂储存槽（100）、连接通道（200）、第二试剂储存槽（300）、均分通道（400）和排气系统（800）之间依次相连。
2.如权利要求1所述的一种均分检测装置，其特征在于，所述均分通道（400）包括均分入口（401）和均分流道（402）；
均分流道与均分入口之间的连接通道从均分入口处沿着圆周方向呈逐渐向外延伸状结构，均分入口对应圆周所在的半径小于均分流道各处圆周的半径。
3.如权利要求1所述的一种均分检测装置，其特征在于，在每个均分孔的径向上，从内向外依次排布有密封孔（500）、第二缓冲孔（600）和检测孔（700），各孔间通过微细通道（510）依次相连。
4.如权利要求1所述的均分检测装置，其特征在于，所述第一试剂储存槽（100）内设置有1个或多个第一缓冲孔（101），排气系统（800）末端与第一试剂储存槽（100）末端的第一缓冲孔（101）连通。
5.如权利要求1所述的一种均分检测装置，其特征在于，所述第一试剂储存槽（100）和第二试剂储存槽（300）为弧形结构，且弧形结构呈半径增大向外发散的形式。
6.如权利要求1所述的一种均分检测装置，其特征在于，所述第二试剂储存槽（300）内设置有1个或多个堤坝（301）。
7.如权利要求3所述的一种均分检测装置，其特征在于，所述第二缓冲孔（600）的直径小于密封孔（500）和检测孔（700）的直径。
8.如权利要求1所述的一种均分检测装置，其特征在于，第一试剂储存槽（100）上方的盖片上设置有凹陷的相互交织连接的网状凹槽（900）。
9.如权利要求1所述的一种均分检测装置，其特征在于，排气系统（800）的前端和第二废液槽（406）相连，终止端和第一试剂储存槽（100）末端的第一缓冲孔（101）相连，排气通道上设置1个或多个排气缓冲孔（801），排气缓冲孔分布于排气通道的外侧。
10.如权利要求1所述的一种均分检测装置，其特征在于，均分孔设置成半圆形或锥形形状，各均分孔的体积控制在0.5-50微升。
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