CN109929735A - 一种柱塞式核酸检测一体化卡盒及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柱塞式核酸检测一体化卡盒及其检测方法。所述一体化卡盒包括反应室组、试剂室组、均液室组、检测室组和活动柱塞，反应室组与试剂室组、废液室和均液室组通过管道连接，均液室组与检测室组通过管道对应连接，所述反应室组与试剂室组和均液室组间均设有阀门。本发明所述柱塞式核酸检测一体化卡盒是一个全封闭体系，能够在卡盒中完成病菌检测的整个过程，包括核酸提取、扩增/杂交和检测，能够保证被测样品不会混淆，同时不会造成气溶胶污染，减小检测人员被病菌感染的机率。本发明还可通过处理器程序设定对外部动力控制实现自动化检测，具有很强的实用性。

Description

一种柱塞式核酸检测一体化卡盒及其检测方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，更具体地，涉及一种柱塞式核酸检测一体化卡盒及其检测方法。

背景技术

目前，致病菌检测主要方法有培养法、免疫分析法和核酸法。

培养法是将不同的细菌培养在不同的培养基，大多非可培养状态菌无法通过培养被检测；不同菌体可能产生相同的特异性物质，产生假阳性菌落。免疫分析法是利用抗原-抗体反应的特异性对目标物质进行检测的方法，包括酶免疫技术、荧光免疫技术和免疫磁分离技术等。这两种方法的操作过程时间长，对外界环境要求高，检测结果可靠性不强。

核酸法是应用分子生物学方法，检测致病菌遗传物质结构或表达水平的变化，继而作出诊断的技术。核酸的检测过程包括样本前处理与纯化、核酸扩增/杂交与检测等。在检测过程中，传统的检测方法人为操作过程复杂，自动化程度不高，样本检测时容易出现交叉污染、结果出现假阳性等一系列问题，并且检测实验的开放环境容易增加工作人员感染病菌的机率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术中检测效率低、准确度不高、易用性不强的不足，提供一种柱塞式核酸检测一体化卡盒。

本发明另一技术问题是根据柱塞式核酸检测一体化卡盒提供其检测方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种柱塞式核酸检测一体化卡盒，包括反应室组、试剂室组、检测室组和活动柱塞，所述反应室组、试剂室组、检测室组为卡盒内置的中空腔体，腔体的开口在卡盒表面，所述活动柱塞与反应室组、试剂室组和检测室组的腔体相匹配，活动柱塞可借助外部动力在腔体内上拉或下推。所述反应室组与试剂室组通过管道连接，反应室组与检测室组通过管道连接。所述反应室与试剂室组、反应室组和检测室组间设有阀门。

进一步地，反应室组和检测室组之间还设有均液室组，均液室底部有管道与检测室对应连接，连接管道设有流体双向阀门或流体单向阀门。优选地，所述均液室组内的均液室位于同一平面，均液室之间由相同高度的管道连接，有效的保证检测室内的溶液均分，减小检测误差。进一步优选地，所述均液室之间设有阀门。

进一步地，所述反应室组至少包括1个反应室，所述试剂室组至少包括1个试剂室，所述均液室组至少包括2个均液室，所述检测组至少包括2个检测室。反应室组可满足核酸提取不同物质反应分开提纯，均液室组和检测室组一一对应连接。优选地，根据试验检测要求，3组检测可定性分析，5组检测可定量或多重分析。

进一步地，所述反应室组底部设有磁铁和加热器，所述检测室组底部设有变温器。所述磁铁可将磁性物质吸附在反应室底部，可以与目标物质吸附或反应，也可以防止磁性物质流失或对检测造成影响。加热器和变温器可对反应和检测的温度进行调整。

进一步地，所述连接反应室的管道连接处设有流体双向阀门，试剂室组管道连接口设有流体双向阀门，试剂室内的试剂压入反应室反应，反应后可压会原溶剂储存室。

进一步地，所述柱塞式核酸检测一体化卡盒还包括废液室，所述废液室与反应室组通过管道连接，所述废液室与反应室组之间设有流体单向阀门。溶剂室内溶剂单向进入反应室，反应完后废液直接排进废液室，可保证原溶剂室内的纯度，可多次使用。

进一步地，所述外部动力由电机、气泵、液泵的一种或多种方式提供。可通过微处理器对外部动力的控制，实现核酸自动化检测，解决人员因检测病菌而感染的问题。

进一步地，所述卡盒还设有检测孔，所述检测孔可以对检测室内的溶剂采用对射、散射、反射的一种或多种检测。优选地，所述检测方法为荧光检测、紫外线检测、浊度检测的一种或多种。

进一步地，所述柱塞式检测一体化卡盒可用于分子的纯化和检测一种或多种。优选地，所述柱塞式检测一体化卡盒可用于核酸的提纯、扩增、杂交和检测的一种或多种。所述柱塞式检测一体化卡盒也可用于蛋白质纯化和检测的一种或多种。

根据上述柱塞式核酸检测一体化卡盒，提供一种高效安全的检测步骤，包括：

S1.将所需试剂、磁性物质和检测标记物等液体或固体物质分别事先封存进试剂室组和检测室组，活动柱塞密封，再将被检测物放入反应室中，塞上活动柱塞。

S2.将试剂组中的反应试剂和磁性物质分别通过活动柱塞压入反应室中与被检测物，加热、混匀，通过反应室内活动柱塞和溶剂室的活动柱塞的上拉与下推实现溶液的混匀。

S3.反应完后，通过反应室底部的磁性物质将被检测物吸附在反应室，将反应试剂通过活动柱塞压入原溶剂存放室或废液室。

S4.重复步骤S2~3将各溶剂压入反应室操作，对核酸进行提纯、扩增、杂交的一种或多种，将被检测物与溶剂混合均匀后，将混合溶液压入均液室组均匀分液。

S5.将分液室中的混合液压入与之对应的检测室组中，通过检测孔对混合液体进行多重定量和/或定性检测。

与现有技术相比，有益效果是：

本发明创造性的将密封卡盒内完成核酸检测的核酸提取、扩增/杂交和检测。本发明所述柱塞式核酸检测一体化卡盒是一个全封闭体系，卡盒内试剂事先封存，保证被测样品不会混淆，同时不会造成气溶胶污染，减小检测人员被病菌核酸感染的几率。手动将被测样品加入卡盒内反应室，可通过外部动力对移动柱塞的升降控制溶剂与核酸的反应，对病菌核酸进行提取、扩增/杂交、均液定量，再通过与检测室对应的检测孔进行多个指标检测。

本发明所述柱塞式核酸检测一体化卡盒结构简单，能够解决病菌检测存在交叉污染、以及人员操作失误造成的准确度不高的问题。本发明所述方法在卡盒中，能够完成病菌检测的整个过程，包括核酸提取、扩增/杂交和检测，具有很强的实用性，并且可通过外部动力控制实现自动化检测。

附图说明

图1是本发明所述一体化卡盒表面结构图；

图2是本发明所述一体化卡盒底部结构图；

图3是本发明所述一体化卡盒内部结构图；

图4是本发明所述一体化卡盒内部结构图。

其中，1、反应室；2、试剂室；3、均液室；4、检测室；5流体双向阀；6、流体单向阀；7、磁铁；8、加热器；9、活动柱塞；10、变温器。

具体实施方式

下面结合实施例进一步解释和阐明，但具体实施例并不对本发明有任何形式的限定。若未特别指明，实施例中所用的方法和设备为本领常规方法和设备，所用原料均为常规市售原料。

实施例1

如图1~4所示，一种柱塞式核酸检测一体化卡盒，包括一个反应室1、六个试剂室2、五个均液室3、五个检测室4和活动柱塞9，所述反应室组、试剂室组、均液室组、检测室组为卡盒内置的中空腔体，腔体的开口在卡盒表面，所述活动柱塞9与反应室1、试剂室2、均液室3和检测室4的腔体相匹配，活动柱塞9可借助外部动力在腔体内上拉或下推；所述反应室1与试剂室2通过管道连接，同时反应室1通过管道与均液室3其中的1个连接。均液室3由相同水平高度的管道连接，均液室3与检测室4在底部通过管道对应连接。在反应室1和各个试剂室2的管道入口设有流体双向阀门5，均液室3与其对应连接的检测室4之间设有流体单向阀门6。均液室3之间设有阀门。

所述反应室1底部设有磁铁7和加热器8，所述磁铁7可将磁性物质吸附在反应室1底部，防止磁性物质流失或对检测造成影响。

所述均液室3和检测室4底部设有变温器10。底部的加热器8和变温器10能够对反应溶剂进行温度调节。

所述外部动力由电机、气泵、液泵的一种或多种方式提供。可通过微处理器对外部动力的控制，实现分子（核酸、蛋白质等）自动化检测。

所述卡盒还设有检测孔，所述检测孔可以对检测室内的溶液采用对射、散射、反射的一种或多种的检测，例如荧光检测、紫外线检测、浊度检测等光学检测。

实施例2

一种柱塞式核酸检测一体化卡盒，包括一个废液室、二个反应室、六个试剂室、三个均液室、三个检测室和活动柱塞，所述反应室、试剂室、均液室和检测室组为卡盒内置的中空腔体，腔体的开口在卡盒表面，所述活动柱塞与反应室组、试剂室组、均液室组和检测室组的腔体相匹配，活动柱塞可借助外部动力在腔体内上拉或下推。所述反应室与废液室连接，反应室与试剂室组通过管道连接，同时反应室通过管道与均液室其中的一个连接。均液室由相同水平高度的管道连接，均液室与检测室在底部通过管道对应连接。在反应室入口设有流体双向阀，各个试剂室的管道入口设有流体单向阀门，均液室与其对应连接的检测室之间设有流体单向阀门，反应室和废液室之间设有流体单向阀门。

所述反应室底部设有磁铁和加热器，所述磁铁可将磁性物质吸附在反应室底部，防止磁性物质流失或对检测造成影响。

所述均液室和检测室底部设有变温器。底部的加热器和变温器能够对反应溶剂进行温度调节。

所述外部动力由电机、气泵、液泵的一种或多种方式提供。可通过微处理器对外部动力的控制，实现分子（核酸、蛋白质等）自动化检测。

所述卡盒还设有检测孔。所述检测孔可以对检测室内的溶液采用对射、散射、反射的一种或多种的检测，例如荧光检测、紫外线检测、浊度检测等光学检测。

上述实施例仅仅为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以根据检测的需要，对反应室、试剂室、均液室和检测室进行个数、体积大小及位置关系的调整。

实施例3

本实施提供实施例所述柱塞式核酸检测一体化卡盒的检测方法，其步骤包括：

S1.将所需试剂、磁性物质和检测标记物等液体或固体物质分别事先封存进试剂室组和检测室组，活动柱塞密封，再将被检测物放入反应室中，塞上活动柱塞；

S2.将试剂组中的反应试剂和磁性物质分别通过活动柱塞压入反应室中与被检测物，加热、混匀，通过反应室内活动柱塞和溶剂室的活动柱塞的上拉与下推实现溶液的混匀。

S3.反应完后，通过反应室底部的磁性物质将被检测物吸附在反应室，将反应试剂通过活动柱塞压入原溶剂存放室或废液室；

S4.重复步骤S2~3将各溶剂压入反应室操作，对核酸进行提纯、扩增、杂交的一种或多种，将被检测物与溶剂混合均匀后，将混合溶液压入均液室组均匀分液；

S5.将分液室中的混合液压入与之对应的检测室组中，通过检测孔对混合液体进行多重定量和/或定性检测。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柱塞式核酸检测一体化卡盒，其特征在于，包括反应室组、试剂室组、检测室组和活动柱塞，所述反应室组、试剂室组、检测室组为卡盒内置的中空腔体，腔体的开口在卡盒表面，所述活动柱塞与反应室组、试剂室组和检测室组的腔体相匹配，活动柱塞可借助外部动力在腔体内上拉或下推；所述反应室组与试剂室组通过管道连接，反应室组与检测室组通过管道连接；所述反应室与试剂室组、反应室组和检测室组间设有阀门。

2.根据权利要求1所述一种柱塞式核酸检测一体化卡盒，其特征在于，反应室组和检测室组之间还设有均液室组，均液室组为中空腔体，有活动柱塞与其相匹配，均液室底部有管道与检测室对应连接，连接管道设有流体双向阀门或流体单向阀门；所述均液室组内的均液室位于同一平面，均液室之间由相同高度的管道连接；所述均液室之间设有阀门。

3.根据权利要求1或2所述一种柱塞式核酸检测一体化卡盒，其特征在于，所述反应室组至少包括1个反应室；所述试剂室组至少包括1个试剂室；所述均液室组至少包括2个均液室；所述检测组至少包括2个检测室。

4.根据权利要求3所述一种柱塞式核酸检测一体化卡盒，其特征在于，所述反应室组底部设有磁铁和加热器；所述检测室组底部设有变温器。

5.根据权利要求1所述一种柱塞式核酸检测一体化卡盒，其特征在于，所述连接反应室的管道连接处设有流体双向阀门；所述试剂室组管道连接口设有流体双向阀门或流体单向阀门。

6.根据权利要求1所述一种柱塞式核酸检测一体化卡盒，其特征在于，所述外部动力由电机、气泵、液泵的一种或多种方式提供。

7.根据权利要求1所述一种柱塞式核酸检测一体化卡盒，其特征在于，所述柱塞式核酸检测一体化卡盒还设有检测孔，所述检测孔可以对检测室内的溶剂采用对射、散射、反射的一种或多种检测；所述检测方法为荧光检测、紫外线检测、浊度检测的一种或多种。

8.根据权利要求1所述一种柱塞式核酸检测一体化卡盒，其特征在于，所述柱塞式核酸检测一体化卡盒还包括废液室，所述废液室与反应室组通过管道连接；所述废液室与反应室组之间设有流体单向阀门或流体双向阀门。

9.根据权利要求1~8任一所述一种柱塞式核酸检测一体化卡盒，其特征在于，所述柱塞式检测一体化卡盒可用于分子的纯化和检测一种或多种；所述柱塞式检测一体化卡盒可用于核酸的提纯、扩增、杂交和检测的一种或多种；所述柱塞式检测一体化卡盒也可用于蛋白质纯化和检测的一种或多种。

10.根据权利要求1-9任一所述一种柱塞式核酸检测一体化卡盒，其特征在于，所述柱塞式核酸检测一体化卡盒的检测步骤包括：

S1.将所需试剂、磁性物质和检测标记物等液体或固体物质分别事先封存进试剂室组和检测室组，活动柱塞密封，再将被检测物放入反应室中，塞上活动柱塞；

S2.将试剂组中的反应试剂和磁性物质分别通过活动柱塞压入反应室中与被检测物，加热、混匀，通过反应室内活动柱塞和溶剂室的活动柱塞的上拉与下推实现溶液的混匀；

S3.反应完后，通过反应室底部的磁性物质将被检测物吸附在反应室，将反应试剂通过活动柱塞压入原溶剂存放室或废液室；

S4.重复步骤S2~3将各溶剂压入反应室操作，对核酸进行提纯、扩增、杂交的一种或多种，将被检测物与溶剂混合均匀后，将混合溶液压入均液室组均匀分液；

S5.将分液室中的混合液压入与之对应的检测室组中，通过检测孔对混合液体进行多重定量和/或定性检测。