CN110358667A - 一种多样品滑动核酸检测装置 - Google Patents

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CN110358667A CN201910576753.XA CN201910576753A CN110358667A CN 110358667 A CN110358667 A CN 110358667A CN 201910576753 A CN201910576753 A CN 201910576753A CN 110358667 A CN110358667 A CN 110358667A
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Abstract

一种多样品滑动核酸检测装置，包括底板；固定座，设于底板上，固定座上设有滑槽，滑槽的一端设有血液过滤装置，用于过滤血液以获取血清，滑槽的另一端设有恒温装置，用于在血清核酸扩增时提供恒温；样品盘，设于底板上，且位于血液过滤装置上方，用于提供多个血液；滑条，滑条滑动连接于滑槽，滑条的一端设有取样片，用于获取血液过滤装置过滤后的血清；试剂添加装置，设于滑槽上，用于对取样片添加试剂；荧光读取装置，用于对取样片的核酸扩增结果进行荧光读取。本发明涉及的一种多样品滑动核酸检测装置，通过滑动的方式实现核酸样本的提取和扩增，并对能够扩增结果进行检测，成本低且易于操作，便于携带；能够对多个血液样本进行检测。

Description

一种多样品滑动核酸检测装置
技术领域
本发明属于纸基即时诊断领域，更具体地，涉及一种多样品滑动核酸检测装置。
背景技术
核酸检测在疾病诊断、环境监测、食品安全等领域得到了广泛的应用。其检测过程主要包括三个步骤：核酸提取、核酸扩增、核酸检测。传统检测方法主要依赖于实验室大型仪器分析，如PCR仪、全基因组测序系统等。这些方法具有高灵敏度、高准确性的特点，但是其检测成本高昂、检测时间长、需要专业测试人员，因此这些方法很难推广应用到家庭或者社区环境中。
随着精准医疗和分级诊疗政策的推进，核酸检测领域呈现出低成本、小型化、便携式、集成化的趋势。因此越来越多的研究集中在小型化、集成化核酸检测装置的开发。由于纸具有低成本性和亲水性、多孔性等物理特性，在便携式、集成化装置的开发上面展现出巨大潜力。因此，需要研发一种便于携带的核酸获取扩增装置，便于携带，且能够测试多个血液样本。
发明内容
本发明的目的是提供一种多样品滑动核酸检测装置，能够集成核酸提取和扩增于一体，易于操作，便于携带，且能够检测多个血液样本。
为了实现上述目的，本发明提供一种多样品滑动核酸检测装置，包括：
底板；
固定座，设于所述底板上，所述固定座上设有滑槽，所述滑槽的一端设有血液过滤装置，用于过滤血液以获取血清，所述滑槽的另一端设有恒温装置，用于在血清核酸扩增时提供恒温；
样品盘，设于所述底板上，且位于所述血液过滤装置上方，用于提供多个血液；
滑条，所述滑条滑动连接于所述滑槽，所述滑条的一端设有多个取样片，每个所述取样片用于获取一个所述血液过滤装置过滤后的血清；
试剂添加装置，设于所述滑槽上，用于对所述取样片添加试剂；
荧光读取装置，用于对所述取样片的核酸扩增结果进行荧光读取。
优选地，所述样品盘上设有多个放置孔和多个滴管，每个所述滴管设于一个所述放置孔中；每个所述滴管均包括锥形管和气囊，所述气囊用于使所述锥形管吸取和滴出血液；
所述滑槽的所述一端设有连接臂，所述连接臂上设有样本孔，所述血液过滤装置设于所述样本孔上，所述滴管滴出的血液经过所述血液过滤装置进行过滤后，能够通过所述样本孔滴至一个所述取样片上。
优选地，还包括卷轴，所述卷轴固定于所述底板上，所述滑条的一端绕于所述卷轴上，多个所述取样片均布于所述滑条的一端。
优选地，所述血液过滤装置为滤血膜，所述滤血膜覆盖与所述样本孔上。
优选地，所述取样片为纸芯片或FTA卡，所述纸芯片上滴加有用于提取DNA的试剂。
优选地，所述滑槽上设有第一位置和第二位置，所述试剂添加装置包括第一滴加垫和第二滴加垫，每个所述滴加垫的一端连接于所述滑槽的所述一个侧壁上，另一端分别悬空于第一位置和第二位置上方；所述每个所述滴加垫均能够翻折使所述另一端与所述取样片接触。
优选地，所述试剂添加装置还包括第一吸水垫和第二吸水垫，所述第一吸水垫与所述第一滴加垫、所述第二吸水垫与所述第二滴加垫相对设置于所述滑槽的侧壁上，用于吸取所述取样片上多余的液体。
优选地，还包括驱动装置，所述驱动装置包括驱动轮、驱动轴和驱动带，所述驱动带的一端绕于所述驱动轮上，所述驱动带的另一端连接于所述滑条的另一端，所述驱动轴连接于所述驱动轮并通过转动连接于所述底板，所述驱动轴转动带动所述驱动轮转动，从而使所述驱动带带动所述滑条水平移动。
优选地，所述恒温装置包括控制器、加热器和温度传感器，所述滑槽的所述另一端为“回”型结构，所述滑条穿过所述“回”型的中心，所述加热器设于所述“回”型的顶部与底部，所述温度传感器设于所述“回”型的侧壁，所述控制器根据所述温度传感器的温度信号控制所述加热器的启停。
优选地，所述荧光读取装置包括光源和拍照设备，所述光源用于对所述取样片提供光照，所述拍照设备用于对光照下的所述取样片获取图像信息。
本发明涉及的一种多样品滑动核酸检测装置，其有益效果在于：通过滑动的方式实现核酸样本的提取和扩增，并对能够扩增结果进行检测，成本低且易于操作，便于携带；能够对多个血液样本进行检测。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了本发明的一个示例性实施例的多样品滑动核酸检测装置结构示意图；
图2a、图2b和图2c分别示出了本发明的一个示例性实施例的多样品滑动核酸检测装置中取样片为纸芯片时不同核酸浓度的样品检测结果；
附图标记说明：
1底板，2固定座，3滑槽，4恒温装置，5血液过滤装置，6滑条，7取样片，8驱动装置，9连接臂，10驱动轮，11驱动轴，12驱动带，13第一滴加垫，14第二滴加垫，15第一吸水垫，16第二吸水垫，17样品盘，18滴管，19放置孔，20卷轴。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种多样品滑动核酸检测装置，包括：
底板；
固定座，设于底板上，固定座上设有滑槽，滑槽的一端设有血液过滤装置，用于过滤血液以获取血清，滑槽的另一端设有恒温装置，用于在血清核酸扩增时提供恒温；
样品盘，设于底板上，且位于血液过滤装置上方，用于提供多个血液；
滑条，滑条滑动连接于滑槽，滑条的一端设有取样片，用于获取血液过滤装置过滤后的血清；
试剂添加装置，设于滑槽上，用于对取样片添加试剂；
荧光读取装置，用于对取样片的核酸扩增结果进行荧光读取。
本发明涉及的一种多样品滑动核酸检测装置，通过滑动的方式实现核酸样本的提取和扩增，并对能够扩增结果进行检测，成本低且易于操作，便于携带；能够对多个血液样本进行检测。
优选地，样品盘上设有多个放置孔和多个滴管，每个滴管设于一个放置孔中；每个滴管均包括锥形管和气囊，气囊用于使锥形管吸取和滴出血液；滑槽的一端设有连接臂，连接臂上设有样本孔，血液过滤装置设于样本孔上，滴管滴出的血液经过血液过滤装置进行过滤后，能够通过样本孔滴至一个取样片上。连接臂连接于滑槽的两个侧壁，滑条上的取样片能够滑动至样本孔的正下方，以获取过滤后的血清。
优选地，样品盘通过连接杆与底板连接，连接杆包括转动连接的内杆和外管，外管固定于底板上，内杆一端伸入外管内，另一端连接于样片盘底部；滴管的气囊和锥形管之间设有环形卡板，使气囊露出于样品盘之上；样品盘转动能够使不同的滴管转动至血液过滤装置上方，挤压气囊即可使血液滴落。
优选地，还包括卷轴，卷轴通过两端的支杆固定于底板上，滑条的一端绕于卷轴上，多个取样片均布于滑条的一端。
优选地，血液过滤装置为滤血膜，滤血膜覆盖与样本孔上，用于过滤血液样本中的红细胞，从而得到血清。
优选地，取样片为纸芯片或FTA卡，纸芯片上滴加有用于提取DNA的试剂，经过过滤后的血清滴至并渗透于纸芯片上，通过试剂完成DNA的提取；纸芯片的孔格结构使DNA固定；FTA卡为市面现有产品，具有从血清里提取DNA的功能，而无需添加DNA提取试剂。
优选地，滑槽上设有第一位置和第二位置，试剂添加装置包括第一滴加垫和第二滴加垫，每个滴加垫的一端连接于滑槽的一个侧壁上，另一端分别悬空于第一位置和第二位置上方，即第一滴加垫的另一端位于第一位置上方，第二滴加垫的另一端位于第二位置上方；每个滴加垫均能够翻折使另一端与取样片接触。每个滴加垫的另一端均为小矩形，当取样片依次移至第一位置和第二位置时，每个滴加垫均能够沿滑槽侧壁的边翻折使小矩形端与取样片接触，以滴加试剂。
优选地，第一滴加垫上滴加有纯水，用于冲洗纸芯片上的杂质；第二滴加垫上滴加有扩增试剂，用于对取样片上的DNA核酸进行扩增。
优选地，试剂添加装置还包括第一吸水垫和第二吸水垫，第一吸水垫与第一滴加垫、第二吸水垫与第二滴加垫相对设置于滑槽的侧壁上，用于吸取取样片上多余的液体。
优选地，第一吸水垫与第二吸水垫的一端固定于滑槽另一个侧壁顶部，第一吸水垫与第二吸水垫的另一端悬空，且为小矩形，并能够沿滑槽另一个侧壁的边翻折至与取样片接触。
当取样片移至第一位置时，翻折第一滴加垫使其上的纯水滴至取样片上，翻折第一吸水垫吸取取样片上残余的液体，以此将取样片上的杂质冲洗；当取样片滑动至第二位置时，第二滴加垫翻折使小矩形端上的扩增试剂滴至取样片上，翻折第二吸水垫吸取取样片上残余的液体。
优选地，还包括驱动装置，驱动装置包括驱动轮、驱动轴和驱动带，驱动带的一端绕于驱动轮上，驱动带的另一端连接于滑条的另一端，驱动轴连接于驱动轮并通过转动连接于底板，驱动轴转动带动驱动轮转动，从而使驱动带带动滑条水平移动，使取样片依次经过血液过滤装置、第一位置、第二位置和恒温装置，并使其余取样片依次经过上述位置，完成多个血液样本的检测。
优选地，驱动轴通过轴承座转动连接于底板上，驱动轴的一端与驱动轮固定连接，另一端设有把手，转动把手使驱动轴转动，从而使驱动轮转动。
优选地，血液过滤装置与第一位置之间的距离、第一位置与第二位置之间的距离、及第二位置与恒温装置之间的距离均为驱动轮的周长的等倍，驱动轮转动一圈或数圈，即可使滑条由前序位置移动至后序位置，从而完成位于每个位置时的功能。
优选地，恒温装置包括控制器、加热器和温度传感器，滑槽的另一端为“回”型结构，滑条穿过“回”型的中心，加热器设于“回”型的顶部与底部，温度传感器设于“回”型的侧壁，控制器根据温度传感器的温度信号控制加热器的启停以保持恒温。当取样片滑动至“回”型结构中间时，启动加热器进行加热，达到恒温，以保证DNA核酸顺利扩增。
优选地，荧光读取装置包括光源和拍照设备，光源用于对取样片提供光照，拍照设备用于对光照下的取样片获取图像信息。拍照设备得到图像信息后，即可观察DNA核酸的扩增结果，即检测结果，从而进行定量分析。
优选地，光源为紫外灯、汞灯、氙灯、LED或激光。
实施例1
如图1至图2c所示，本发明提供了一种多样品滑动核酸检测装置，包括：
底板1；
固定座2，设于底板1上，固定座2上设有滑槽3，滑槽3的一端设有血液过滤装置5，用于过滤血液以获取血清，滑槽3的另一端设有恒温装置4，用于在血清核酸扩增时提供恒温；
样品盘17，设于底板1上，且位于血液过滤装置5上方，用于提供多个血液；
滑条6，滑条6滑动连接于滑槽3，滑条6的一端设有取样片7，用于获取血液过滤装置5过滤后的血清；
试剂添加装置，设于滑槽3上，用于对取样片7添加试剂；
荧光读取装置，用于对取样片7的核酸扩增结果进行荧光读取。
在本实施例中，样品盘17上设有多个放置孔19和多个滴管18，每个滴管18设于一个放置孔19中；每个滴管18均包括锥形管和气囊，气囊用于使锥形管吸取和滴出血液；滑槽3的一端设有连接臂9，连接臂9上设有样本孔，血液过滤装置5设于样本孔上，滴管18滴出的血液经过血液过滤装置5进行过滤后，能够通过样本孔滴至一个取样片7上。连接臂9连接于滑槽3的两个侧壁，滑条6上的取样片7能够滑动至样本孔的正下方，以获取过滤后的血清。
在本实施例中，样品盘17通过连接杆与底板1连接，连接杆包括转动连接的内杆和外管，外管固定于底板1上，内杆一端伸入外管内，另一端连接于样片盘17底部；滴管18的气囊和锥形管之间设有环形卡板，使气囊露出于样品盘17之上。
在本实施例中，血液过滤装置5为滤血膜，滤血膜覆盖与样本孔上。
在本实施例中，取样片7为纸芯片，纸芯片上滴加有用于提取DNA的试剂，经过过滤后的血清滴至并渗透于纸芯片上，通过试剂完成DNA的提取；纸芯片的孔格结构使DNA固定。
在本实施例中，滑槽3上设有第一位置和第二位置，试剂添加装置包括第一滴加垫13和第二滴加垫14，每个滴加垫的一端连接于滑槽3的一个侧壁上，另一端分别悬空于第一位置和第二位置上方，即第一滴加垫13的另一端位于第一位置上方，第二滴加垫14的另一端位于第二位置上方；每个滴加垫均能够翻折使另一端与取样片7接触。每个滴加垫的另一端均为小矩形，当取样片7在滑条6的滑动下依次移至第一位置和第二位置时，每个滴加垫均能够沿滑槽3侧壁的边翻折使小矩形端与取样片7接触，以滴加试剂。
在本实施例中，第一滴加垫13上滴加有纯水，用于冲洗纸芯片上的杂质；第二滴加垫14上滴加有扩增试剂，用于对取样片7上的DNA核酸进行扩增。
在本实施例中，试剂添加装置还包括第一吸水垫15和第二吸水垫16，第一吸水垫15与第一滴加垫13、第二吸水垫16与第二滴加垫14相对设置于滑槽3的侧壁上，用于吸取取样片7上多余的液体。第一吸水垫15与第二吸水垫16的一端固定于滑槽3另一个侧壁顶部，第一吸水垫15与第二吸水垫16的另一端悬空，且为小矩形，并能够沿滑槽3另一个侧壁的边翻折至与取样片7接触。
当取样片7在滑条6的滑动下移至第一位置时，翻折第一滴加垫13使其上的纯水滴至取样片7上，翻折第一吸水垫15吸取取样片7上残余的液体，以此将取样片7上的杂质冲洗；当取样片7滑动至第二位置时，第二滴加垫14翻折使小矩形端上的扩增试剂滴至取样片7上，翻折第二吸水垫16吸取取样片7上残余的液体。
在本实施例中，还包括卷轴20，卷轴20通过两端的支杆固定于底板1上，滑条6的一端绕于卷轴20上，多个取样片7均布于滑条6的一端。
在本实施例中，还包括驱动装置8，驱动装置8包括驱动轮10、驱动轴11和驱动带12，驱动带12的一端绕于驱动轮10上，驱动带12的另一端连接于滑条6的另一端，驱动轴11连接于驱动轮10并通过转动连接于底板1，驱动轴11转动带动驱动轮10转动，从而使驱动带12带动滑条6水平移动，使取样片依次经过血液过滤装置、第一位置、第二位置和恒温装置，并使其余取样片依次经过上述位置。驱动轴11通过轴承座转动连接于底板1上，驱动轴11的一端与驱动轮10固定连接，另一端设有把手，转动把手使驱动轴11转动，从而使驱动轮10转动。
在本实施例中，血液过滤装置5与第一位置之间的距离、第一位置与第二位置之间的距离、及第二位置与恒温装置4之间的距离均为驱动轮10的周长的等倍，驱动轮10转动一圈或数圈，即可使滑条6由前序位置移动至后序位置，从而完成位于每个位置时的功能。
在本实施例中，恒温装置4包括控制器、加热器和温度传感器，滑槽3的另一端为“回”型结构，滑条6穿过“回”型的中心，加热器设于“回”型的顶部与底部，温度传感器设于“回”型的侧壁，控制器根据温度传感器的温度信号控制加热器的启停以保持恒温。当取样片7滑动至“回”型结构中间时，启动加热器进行加热，达到恒温，以保证DNA核酸顺利扩增。
在本实施例中，荧光读取装置包括光源和拍照设备，光源用于对取样片7提供光照，拍照设备用于对光照下的取样片7获取图像信息。拍照设备得到图像信息后，即可观察DNA核酸的扩增结果，即检测结果，从而进行定量分析。光源为激光。
使用本实施例中的多样品滑动核酸检测装置进行核酸检测的过程如下：
在取样片7上滴加DNA提取剂，待干燥后使用；挤压滴管18使人体血液样本滴落于血液过滤装置5上，经过红细胞过滤后的血清后滴落于取样片7上，静置五分钟使血清中的DNA固定于取样片7上；通过驱动装置8使具有DNA的取样片7移动至第一位置，此时后序取样片7移动至血液过滤装置5之下以获取另一个血清样本；滴加纯水于第一滴加垫13上，翻折第一滴加垫13使纯水滴至取样片7上冲洗杂质，并翻折第一吸水垫15吸取取样片7上多余的液体；移动取样片7至第二位置，在第二滴加垫14上滴加扩增试剂，并翻折第二滴加垫14使扩增试剂滴加至取样片7上，翻折第二吸水垫16吸取取样片7上多余的液体；移动取样片7至滑槽3的另一端，开启恒温装置4加温30分钟后，将取样片7放置于荧光读取装置上获取荧光图像。
分别检测三种浓度的核酸，如图2a至2c所示，核酸浓度越高，所获取的荧光图像的荧光强度越高，从而进一步验证了本装置对于核酸的定量分析能力，且操作过程简单，无需专业人士，便于推广。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种多样品滑动核酸检测装置，其特征在于，包括：
底板(1)；
固定座(2)，设于所述底板(1)上，所述固定座(2)上设有滑槽(3)，所述滑槽(3)的一端设有血液过滤装置(5)，用于过滤血液以获取血清，所述滑槽(3)的另一端设有恒温装置(4)，用于在血清核酸扩增时提供恒温；
样品盘(17)，设于所述底板(1)上，且位于所述血液过滤装置(5)上方，用于提供多个血液；
滑条(6)，所述滑条(6)滑动连接于所述滑槽(2)，所述滑条(6)的一端设有多个取样片(7)，每个所述取样片(7)用于获取一个所述血液过滤装置(5)过滤后的血清；
试剂添加装置，设于所述滑槽(2)上，用于对所述取样片(5)添加试剂；
荧光读取装置，用于对所述取样片(7)的核酸扩增结果进行荧光读取。
2.根据权利要求1所述的多样品滑动核酸检测装置，其特征在于，所述样品盘(17)上设有多个放置孔(19)和多个滴管(18)，每个所述滴管(18)设于一个所述放置孔(19)中；每个所述滴管(18)均包括锥形管和气囊，所述气囊用于使所述锥形管吸取和滴出血液；
所述滑槽的所述一端设有连接臂(9)，所述连接臂(9)上设有样本孔，所述血液过滤装置(5)设于所述样本孔上，所述滴管(18)滴出的血液经过所述血液过滤装置(5)进行过滤后，能够通过所述样本孔滴至一个所述取样片(7)上。
3.根据权利要求2所述的多样品滑动核酸检测装置，其特征在于，还包括卷轴(20)，所述卷轴(20)固定于所述底板(1)上，所述滑条(6)的一端绕于所述卷轴(20)上，多个所述取样片(7)均布于所述滑条(6)的一端。
4.根据权利要求2所述的多样品滑动核酸检测装置，其特征在于，所述血液过滤装置(5)为滤血膜，所述滤血膜覆盖与所述样本孔上。
5.根据权利要求1所述的多样品滑动核酸检测装置，其特征在于，所述取样片(7)为纸芯片或FTA卡，所述纸芯片上滴加有用于提取DNA的试剂。
6.根据权利要求1所述的多样品滑动核酸检测装置，其特征在于，所述滑槽(3)上设有第一位置和第二位置，所述试剂添加装置包括第一滴加垫(13)和第二滴加垫(14)，每个所述滴加垫的一端连接于所述滑槽(3)的所述一个侧壁上，另一端分别悬空于第一位置和第二位置上方；所述每个所述滴加垫均能够翻折使所述另一端与所述取样片(7)接触。
7.根据权利要求5所述的多样品滑动核酸检测装置，其特征在于，所述试剂添加装置还包括第一吸水垫(15)和第二吸水垫(16)，所述第一吸水垫(3)与所述第一滴加垫(7)、所述第二吸水垫(2)与所述第二滴加垫(6)相对设置于所述滑槽(3)的侧壁上，用于吸取所述取样片(7)上多余的液体。
8.根据权利要求1所述的多样品滑动核酸检测装置，其特征在于，还包括驱动装置(8)，所述驱动装置(8)包括驱动轮(10)、驱动轴(11)和驱动带(12)，所述驱动带(12)的一端绕于所述驱动轮(10)上，所述驱动带(12)的另一端连接于所述滑条(6)的另一端，所述驱动轴(11)连接于所述驱动轮(10)并通过转动连接于所述底板(1)，所述驱动轴(11)转动带动所述驱动轮(10)转动，从而使所述驱动带(12)带动所述滑条(6)水平移动。
9.根据权利要求1所述的多样品滑动核酸检测装置，其特征在于，所述恒温装置包括控制器、加热器和温度传感器，所述滑槽的所述另一端为“回”型结构，所述滑条(6)穿过所述“回”型的中心，所述加热器设于所述“回”型的顶部与底部，所述温度传感器设于所述“回”型的侧壁，所述控制器根据所述温度传感器的温度信号控制所述加热器的启停。
10.根据权利要求1所述的多样品滑动核酸检测装置，其特征在于，所述荧光读取装置包括光源和拍照设备，所述光源用于对所述取样片(7)提供光照，所述拍照设备用于对光照下的所述取样片(7)获取图像信息。
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