CN108732370B

CN108732370B - 一种试剂的均分方法

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Publication number: CN108732370B
Application number: CN201810265790.4A
Authority: CN
Inventors: 陈俊飞; 朱富春; 郝效禹; 李国平
Original assignee: Wuxi Kezhida Technology Co ltd
Current assignee: Wuxi Kezhida Technology Co ltd
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2021-07-09
Anticipated expiration: 2038-03-28
Also published as: CN108732370A

Abstract

本发明涉及一种试剂的均分方法，该方法所用的装置包括底片和盖片，底片与盖片配合，盖片上设置有加液孔，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、均分流道和均分孔；在均分流道外端圆周设置有1个或多个均分孔；在装置上实现试剂1和试剂2分别加入及定量分散，包括如下述骤：反应液预埋、试剂注入、试剂2的均分、均分流道内试剂去留的选择及试剂1的均分、最终检测；本发明在只有离心力和加热的环境下，实现对2种或2种以上试剂的分别定量加入，具有结构简单、控制单一、制造成本低廉等优势。

Description

一种试剂的均分方法

技术领域

本发明涉及分析检测技术领域，尤其涉及一种试剂的均分装置及均分方法。

背景技术

分析检测过程中常涉及到多种试剂的加入及混合，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试剂的均分方法，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，提高分析检测的安全性、准确性、一致性和对外部环境的抗干扰性。

发明内容

本发明为避免上述现有技术存在的不足之处，提供一种均分方法。本发明采用如下技术方案：

一种试剂的均分方法，其特征在于：

试剂1和试剂2的分散和定量加入包括如下述骤：

（1）反应液预埋：将反应液预先包埋于第二试剂储存槽内或者均分预埋在检测孔中，在底片上将试剂1加入第一试剂储存槽；

（2）试剂注入：将试剂2通过加液孔加入到第二试剂储存槽中；

（3）试剂2的均分：在离心力的作用下，离心力控制在500-2500rpm，试剂2通过第二试剂储存槽的堤坡及上盖阻拦板的拦截，实现试剂2的充分均匀混合，然后进入试剂均分孔入口，在连续稳定的离心力作用下，混匀试剂分别进入均分流道，在填充满第一个均分孔后，再进入下一段均分流道，然后填充满第2个均分孔，如此依次填满最后一个均分孔，多余的试剂则进入第二废液槽，此时均分流道、均分孔填满检测试剂；

（4）均分流道内试剂去留的选择及试剂1的均分：

当第一试剂槽试剂为固体，将温度升至第一试剂的熔点以上，此时第一试剂储存槽100内的试剂1融化；

当第一试剂槽试剂不是固体，则不需要严格的温度控制；

具体操作为：

（4.1）如不需要均分流道内试剂，即不留下均分流道内试剂，只需要均分孔的试剂，则采用下述的方法：

离心机控制1500-2500rpm 低速旋转转10-300s，将试剂1依次通过连接通道、试剂2储存槽进入均分流道，将均分流道内的试剂2推至第二废液槽；然后2500-5000rpm高速旋转10-300s，均分孔内试剂2被离心至检测孔，同时均分流道的试剂1进入缓冲孔和密封孔，实现试剂1的均分;残留在第二试剂储存槽孔内的试剂2的混合液会流入第一废液槽；

（4.2）如需要均分流道内试剂，即留下均分流道内试剂，则采用下述的方法：速度控制在2500-5000rpm，离心时间10-300s，已在均分孔和均分流道的试剂2首先进入检测孔；试剂1在高速离心力的作用下依次通过连接通道、试剂2储存槽进入均分流道，然后分别依次填充进入密封孔和缓冲孔，实现了试剂1的均分；

（5）检测：试剂2进入检测孔后，和预包埋的反应液进行溶解混匀，仪器通过精准的温度控制和实时的光学信号检测，对各检测孔进行实时检测。

对上述方案的进一步改进，试剂1为固体或液体，试剂2为样品溶液。

对上述方案的进一步改进，在所述步骤3中，对于试剂2的均分，当离心力控制在500-2500rpm时，在此离心力下试剂进入均分流道和均分孔，不会进入检测孔。

对上述方案的进一步改进，在所述步骤3中，对于试剂2的均分，当离心力控制在2500-5000rpm，在此离心力下试剂会从均分孔进入检测孔。

对上述方案的进一步改进，当试剂1和试剂2是互不相容的2种试剂时，试剂2可以实现对整个检测系统的密封，防止试剂1在检测中的挥发，同时实现对整个检测系统的密闭。

本发明的有益效果在于：

提供一个可同时进行单指标或多指标检测的试剂的均分方法，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，提高分析检测的安全性、准确性、一致性和对外部环境的抗干扰性。该方法具有控制简单、对附属设备要求低等优点。

附图说明

图1为本发明底片的结构示意图。

图2为本发明盖片的结构示意图。

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：一种试剂均分方法，其所用的均分装置包括一个或多个底片1、盖片2，底片与盖片之间通过设置定位装置相互定位密封配合；

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，在每个均分孔的径向上，依次排布有密封孔500、缓冲孔600和检测孔700；在初始均分的均分孔前端设置第一废液槽405，均分孔末端设置有第二废液槽406；

在装置上实现试剂1和试剂2进行分别均分，试剂1为固体或液体，试剂2为样品溶液，试剂1和试剂2的分散和定量加入包括如下述骤：

试剂1和试剂2的分散和定量加入包括如下述骤：

（1）反应液预埋：将反应液预先包埋于第二试剂储存槽300内或者均分预埋在检测孔700中，在底片上将试剂1加入于第一试剂储存槽；

（2）试剂注入：将试剂2通过加液孔302加入到第二试剂储存槽300中；

（3）试剂2的均分：在离心力的作用下，离心力控制在500-2000rpm，试剂2通过第二试剂储存槽的堤坡301及上盖阻拦板1000的拦截，实现试剂2的充分均匀混合，然后进入试剂均分孔入口401，在连续稳定的离心力作用下，混匀试剂分别进入均分流道402，在填充满第一个均分孔404后，再进入下一段均分流道，然后填充满第2个均分孔，如此依次填满最后一个均分孔，如有多余的试剂则进入第二废液槽406，此时均分流道、均分孔填满检测试剂；

（4）均分流道内试剂去留的选择及试剂1的均分：

当第一试剂储存槽（100）内试剂1为固体，将温度升至第一试剂的熔点以上，此时第一试剂储存槽100内的试剂1融化；

当第一试剂储存槽（100）内试剂1不是固体，则不需要严格的温度控制；

具体操作为：

离心机控制1500-2500rpm 低速旋转转10-300s，将试剂1依次通过连接通道200、试剂2储存槽进入均分流道，将均分流道内的试剂2推至第二废液槽406；然后2500-5000rpm高速旋转10-300s，均分孔内试剂2被离心至检测孔，同时均分流道的试剂1进入缓冲孔和密封孔，实现试剂1的均分;残留在第二试剂储存槽300孔内的试剂2的混合液会流入第一废液槽405；

（4.2）如需要均分流道内试剂，即留下均分流道内试剂，则采用下述的方法：速度控制在2500-5000rpm，离心时间10-300s，已在均分孔和均分流道的试剂2首先进入检测孔700；试剂1在高速离心力的作用下依次通过连接通道200、试剂2储存槽进入均分流道，然后分别依次填充进入密封孔500和缓冲孔600，实现了试剂1的均分；

对上述方案的进一步改进，第一试剂储存槽和第二试剂储存槽外延为弧形结构，且弧形结构呈半径增大向外发散的形式；

均分流道外沿设置一个或多个均分孔404，均分流道的外径大于储存槽300的外径，检测孔通过微细通道510（宽度0.05-5mm，深度0.05-5mm）和均分孔相连。

对上述方案的进一步改进，所述第一试剂储存槽内设置有多个缓冲腔101。

对上述方案的进一步改进，所述第二试剂储存槽300内设置有多个堤坡301，与之配合的上片设有阻挡板1000，阻挡板位于两个堤坡之间。

当需要对多个试剂进行均分检测时，在第一试剂的末端可增设多个串联的试剂储存槽，试剂储存槽内的试剂熔点不同，即可通过本设计增加温度控制点实现不同试剂的分别或同时均分。

如需要在密闭的环境下实现对不同试剂的加入和检测，通过将废液槽末端和最后1个试剂储存槽通过密闭通道连通即可实现。

图1为本发明装置的结构示意图。如图1所示，装置包括底片1和盖片2，盖片2上设置有加液孔302，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；在均分流道外端圆周设置有多个均分孔404；在每个均分孔的径向上，依次排布有密封孔500、缓冲孔600和检测孔700；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。排气系统的前段和第二废液槽相连，终止端和第一试剂储存槽100末端的第一缓冲孔相连，排气通道上可设置1个或多个排气缓冲孔801，缓冲孔位于排气通道的外侧。

通过不同离心和加热控制，在连接通道的控制下，实现试剂1和试剂2的分别定量加入。

实施例一

本实施例用于核酸扩增的的单样本多指标分析。

该均分检测系统可在生化、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，根据本发明的描述制作该装置，通过本装置中第一试剂储存槽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、检测孔的配合，这里以16个均分孔（每个均分孔可以容纳10微升试剂）为例说明，装置上设有与均分孔对应的16个检测孔700，每个检测孔700预包被冻干的PCR检测试剂用于一种核酸靶标的检测，其中3个检测孔分别作为阳性对照、阴性对照和内参对照，其它孔为检测靶标检测孔(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、鹅源性成分等全组分试剂)，在一张装置可以检测13种靶标。试剂槽1预包埋有固体石蜡（熔点65℃）。

通过样品加液孔302将处理后试剂2（样品溶液此处选择试剂盒提取的核酸DNA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：1）1500rpm旋转30秒，试剂2进入均分流道和均分孔，2）然后4000rpm旋转60秒，试剂2进入检测孔，3）最后再在80℃的环境下4000rpm旋转120秒，试剂1溶化，在离心力的作用下分别填满各缓冲孔、密封孔、均分孔和均分流道。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均分孔和均分流道填充。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。通过装置和均分方法的配合实现试剂1和试剂2的分别定量均分，同时密封液的加入将各检测孔实现全程密闭，有效避免检测中和结束后试剂的挥发。

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

1.一种试剂的均分方法，其特征在于：

试剂1和试剂2的分散和定量加入包括如下述步骤：

（1）反应液预埋：将反应液均分预埋在检测孔（700）中，在底片上将试剂1加入第一试剂储存槽；

（2）试剂注入：将试剂2通过加液孔（302）加入到第二试剂储存槽（300）中；

（3）试剂2的均分：在离心力的作用下，离心力控制在500-2500rpm，试剂2通过第二试剂储存槽的堤坡（301）及上盖阻拦板（1000）的拦截，实现试剂2的充分均匀混合，然后进入试剂均分孔入口（401），在连续稳定的离心力作用下，混匀试剂分别进入均分流道（402），在填充满第一个均分孔（404）后，再进入下一段均分流道，然后填充满第2个均分孔，如此依次填满最后一个均分孔，多余的试剂则进入第二废液槽（406），此时均分流道、均分孔填满检测试剂；

（4）均分流道内试剂去留的选择及试剂1的均分：

当第一试剂储存槽（100）内试剂1为固体，将温度升至第一试剂的熔点以上，此时第一试剂储存槽（100）内的试剂1融化；

具体操作为：

（4 .1）如不需要均分流道内试剂，即不留下均分流道内试剂，只需要均分孔的试剂，则采用下述的方法：

离心机控制1500-2500rpm 低速旋转转10-300s，将试剂1依次通过连接通道（200）、试剂2储存槽进入均分流道，将均分流道内的试剂2推至第二废液槽（406）；然后2500-5000rpm高速旋转10-300s，均分孔内试剂2被离心至检测孔（700），同时均分流道的试剂1进入缓冲孔（600）和密封孔（500），实现试剂1的均分；残留在第二试剂储存槽（300）孔内的试剂2的混合液会流入第一废液槽（405）；

（4 .2）如需要均分流道内试剂，即留下均分流道内试剂，则采用下述的方法：速度控制在2500-5000rpm，离心时间10-300s，已在均分孔和均分流道的试剂2首先进入检测孔（700）；试剂1在高速离心力的作用下依次通过连接通道（200）、试剂2储存槽进入均分流道，然后分别依次填充进入密封孔（500）和缓冲孔（600），实现了试剂1的均分；

（5）检测：试剂2进入检测孔（700）后，和预包埋的反应液进行溶解混匀，仪器通过精准的温度控制和实时的光学信号检测，对各检测孔（700）进行实时检测。

2.根据权利要求1所述的一种试剂的均分方法，其特征在于：试剂1为固体或液体，试剂2为样品溶液。

3.根据权利要求1所述的一种试剂的均分方法，其特征在于：在所述步骤（3）中，对于试剂2的均分，当离心力控制在500-2500rpm时，在此离心力下试剂进入均分流道和均分孔，不会进入检测孔（700）。

4.根据权利要求1所述的一种试剂的均分方法，其特征在于：在所述步骤（ 3）中，对于试剂2的均分，当离心力控制在2500-5000rpm，在此离心力下试剂会从均分孔进入检测孔（700）。

5.根据权利要求1所述的一种试剂的均分方法，其特征在于：当试剂1和试剂2是互不相容的2种试剂时，试剂2可以实现对整个检测系统的密封，防止试剂1在检测中的挥发，同时实现对整个检测系统的密闭。