CN110747118A - 全自动全封闭多靶点核酸检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种全自动全封闭多靶点核酸检测装置，其中，全自动全封闭多靶点核酸检测装置包括卡盒，包括盒体，盒体的顶面上设置进样口，进样口上设置密封盖，该密封盖与盒体通过磁性件磁性吸附；盒体的底部设有样品池、试剂仓、以及杂交槽，杂交槽底部设置芯片，该芯片上有能与PCR产物特异性杂交的检测探针，所述盒体内设有取样针；卡盒加热器，所述卡盒加热器设有核酸提取磁铁；传动结构，所述传动结构控制所述取样针在盒体内移动；条码阅读器，卡盒被插入仪器，通过条码阅读器对卡盒进行识别处理，分析结果直接汇总到电脑。本发明技术方案旨在实现提取、扩增、检测，三位一体；全自动、全封闭、防污染，同时使得密封盖的连接更加稳固。
Description
技术领域
本发明涉及核酸检测技术领域，特别涉及一种全自动全封闭多靶点核酸检测装置。
背景技术
分子诊断共有三个主要步骤：核酸提取、扩增和检测。每个步骤都有很多方法，每个方法都有不同的试剂可以进行选择，每个方法又有一些厂家生产出了不同的自动化仪器，因此，对临床使用者的一个挑战就是如何挑选和整合这些试剂和仪器，使得每个步骤都有最优化的结果。
一个最佳的分子鉴别诊断的解决方案应该是：提取、扩增、检测，三位一体；全自动、全封闭、防污染，三项全能。扩增的必要性：扩增的目的是为了增加信噪比。所有诊断都是在寻求最佳的信噪比，感染性疾病尤其如此。比如血源感染时，病人一毫升血里面可能只有二十个细菌，而同样一毫升血里面则有百万个白细胞，这些白细胞里面的核酸和其它大分子就成为了检测的噪音，所以扩增的目的就是扩大信号，增加信噪比。不扩增，就很难得到诊断所需要的特异性和敏感性。自动化是市场所需：临床实验室的管理和操作人员不是院校和科研单位里的博士硕士，他们一般没有坚实的分子生物学技术基础，因此若想大规模地推广一项分子诊断技术，该技术的自动化程度一定要高，这样才能避免人为错误，提高诊断效率。实时PCR实际上已经完成了自动扩增和检测，但是，多重扩增和检测的问题并没有得到很好的解决。封闭体系是市场所求：所谓不封闭，就是在PCR扩增了以后还需要开管盖，把高浓度的PCR产物拿出来进行下一步反应。这个开放性的程序很容易造成实验室扩增产物污染，导致假阳性的结果。所有做过PCR的人都知道，污染是迟早要发生的，而且一旦发生就非常难去除，给诊断实验带来不可逾越的困难。为了避免污染，即便是在很基层的医院，也需要把分子诊断实验室设置成有多个隔离房间：标本提取，反应建立，扩增和检测等要分开，避免污染。
一个最佳的分子鉴别诊断的解决方案就应该是：提取、扩增、检测，三位一体；全自动、全封闭、防污染，三项全能。衡量一个技术平台的实用性和成熟度也要看它是否完成了这三位一体，三项全能的完美整合，而本发明就提供了这么一种设备。该设备还通过与一次性的卡盒配套使用来避免污染：因为PCR反应在厂家就设立好了(试剂预先放在卡盒里了)，也就避免了污染的机会；另外，高浓度的PCR产物被封闭在卡盒里面，污染源也得到了有效控制。解决了污染的问题不但让用户放心，也给基层医院解决了空间短缺，基建费用过高的问题。同时，现有的盒体的进样口的密封盖还存在比较容易丢失，连接不牢靠的问题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种全自动全封闭多靶点核酸检测装置，旨在实现提取、扩增、检测，三位一体；全自动、全封闭、防污染，同时使得密封盖的连接更加稳固。
为实现上述目的，本发明提出的全自动全封闭多靶点核酸检测装置一种全自动全封闭多靶点核酸检测装置，包括：
卡盒，包括盒体，盒体的顶面上设置进样口，所述进样口上设置密封盖，该密封盖与盒体通过磁性件磁性吸附；盒体的底部设有样品池、试剂仓、以及杂交槽，所述杂交槽底部设置芯片，该芯片上有能与PCR产物特异性杂交的检测探针，所述样品池与所述进样口相对设置，所述盒体内设有取样针；
卡盒加热器，所述卡盒加热器设有核酸提取磁铁，所述核酸提取磁铁临近所述杂交槽设置；
传动结构，所述传动结构固定于所述盒体，并与所述取样针连接，控制所述取样针在盒体内移动；
条码阅读器，所述卡盒被插入仪器，通过条码阅读器对卡盒进行识别处理，分析结果直接汇总到电脑。
可选地，所述试剂仓的数量为多个，多个所述试剂仓间隔均匀排布于所述样品池和所述杂交槽之间。
可选地，所述样品池、试剂仓、杂交槽可拆卸连接于所述盒体的底部。
可选地，所述样品池、试剂仓、杂交槽通过卡扣可拆卸连接于所述盒体的底部。
可选地，所述传动结构包括横向传动机构和竖向传动机构，所述横向传动机构连接于所述盒体的侧壁，所述竖向传动机构滑动连接于所述横向传动机构，所述取样针连接于所述竖向传动机构。
可选地，所述盒体的底部还设有废液槽，所述废液槽可拆卸连接于所述盒体的底部。
可选地，所述废液槽的数量为多个。
可选地，所述样品池、试剂仓、废液槽、杂交槽的上方设置多孔板，所述多孔板左、右端分别与盒体内壁固定设置，所述多孔板上的孔与样品池、试剂仓、废液槽、杂交槽的开口端分别对应。
可选地，所述卡盒加热器还连接有移动件，所述移动件驱动所述卡盒加热器移动。
本发明技术方案中，核酸提取、扩增、检测所需的所有试剂预先置于卡盒内，避免了污染的机会；另外，高浓度的PCR产物被封闭在卡盒里面，污染源也得到了有效控制。解决了污染的问题不但让用户放心，也给基层医院解决了空间短缺，基建费用过高的问题。集分子诊断核酸提取、扩增和检测于一体，实现了自动化、封闭化，装置使用方便。同时，将密封盖与盒体通过磁性件磁性吸附，是的密封盖与盒体的连接更加稳固，防止密封盖丢失，外界杂物进入盒体内对试剂造成污染。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明全自动全封闭多靶点核酸检测装置的卡盒一实施例的结构示意图；
图2为本发明全自动全封闭多靶点核酸检测装置一实施例的结构示意图。
附图标号说明：
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种全自动全封闭多靶点核酸检测装置100。
参照图1至2，在本发明实施例中，该全自动全封闭多靶点核酸检测装置100包括：
卡盒10，包括盒体，盒体的顶面上设置进样口，所述进样口上设置密封盖11，该密封盖11于盒体通过磁性件磁性吸附于所述盒体；盒体的底部设有样品池12、试剂仓13、以及杂交槽14，所述杂交槽14底部设置芯片141，该芯片141上有能与PCR产物特异性杂交的检测探针，所述样品池12与所述进样口相对设置，所述盒体内设有取样针15；
卡盒加热器30，所述卡盒加热器30设有核酸提取磁铁31，所述核酸提取磁铁31临近所述杂交槽14设置；
传动结构，所述传动结构固定于所述盒体，并与所述取样针15连接，控制所述取样针15在盒体内移动；
条码阅读器50，所述卡盒10被插入仪器，通过条码阅读器50对卡盒10进行识别处理，分析结果直接汇总到电脑。
本发明技术方案中，核酸提取、扩增、检测所需的所有试剂预先置于卡盒10内，避免了污染的机会；另外，高浓度的PCR产物被封闭在卡盒10里面，污染源也得到了有效控制。解决了污染的问题不但让用户放心，也给基层医院解决了空间短缺，基建费用过高的问题。集分子诊断核酸提取、扩增和检测于一体，实现了自动化、封闭化，装置使用方便。同时，将密封盖11与盒体通过磁性件磁性吸附，是的密封盖11与盒体的连接更加稳固，防止密封盖11丢失，外界杂物进入盒体内对试剂造成污染。
上述卡盒10实际上就是把一个试验员“克隆”到这个一次性使用的塑料盒里面进行常规实验室液体操作。所有反应的试剂都预先在生产厂家就放入卡盒10的底部，做核酸提取的磁珠液预先存放在卡盒10底部。扩增反应结束后，自动移液枪把反应产物全部放到杂交槽14里面，杂交槽14底部有打印好的玻璃芯片141，上面有能和PCR产物特异性杂交的检测探针，因为PCR产物带有荧光标记(放在反向共用引物上的)，所以杂交完成特异性靶点的多重识别。杂交液，冲洗缓冲液等都预先储存在卡盒10底部，用过的液体，含有高浓度PCR产物的液体也都存放在卡盒10底部的废液槽16内。一旦把标本加入进样口11，然后封闭该口，整个标本提取、扩增和检测过程都在这个卡盒10里面完成，全程封闭，不和外界接触，不会产生污染。
卡盒加热器30可以为三个独立控制的加热器做PCR反应。加热器里面还包埋了核酸提取磁铁31，所以以磁珠为基础的核酸提取操作也可以在卡盒10里面解决。加热器还为杂交提供恒温，控制杂交反应的特异性。
传动结构控制卡盒10内的取样针15横向及上下移动。
条码阅读器50，卡盒10被插入仪器，通过条码阅读器50对卡盒10进行识别处理，分析结果直接汇总到电脑，可以直接以电邮或短信的方式发给医生。
每台装置可以同时处理四个标本(随机上机，不用等满四个一起上)。每个卡盒10处理单元都是独立运作，不同的单元可以跑不同内容的卡盒10，对不同病人的标本和不同的病进行分子鉴别诊断。
经过集核酸提取、扩增、检测于一体的机械装置的卡盒10已经完成了提取、扩增和杂交及清洗等程序，最后环节就是读取检测数据。实验员仅需要把卡盒10从集核酸提取、扩增、检测于一体的机械装置中取出(卡盒10处理结束后仪器和软件有提示)放到激光扫描阅读装置里面，1-5分钟的扫描就可以对1－4个卡盒10进行全自动数据读取。
进一步地，所述试剂仓13的数量为多个，多个所述试剂仓13间隔均匀排布于所述样品池12和所述杂交槽14之间。多个试剂仓13的设置可实现多种试剂的存放。
进一步地，所述样品池12、试剂仓13、杂交槽14可拆卸连接于所述盒体的底部。可拆卸连接可方便样品池12、试剂仓13、杂交槽14的清洗和更换。
进一步地，所述样品池12、试剂仓13、杂交槽14通过卡扣可拆卸连接于所述盒体的底部。通过卡扣连接较为稳固和方便。
在本申请的一实施例中，所述传动结构包括横向传动机构61和竖向传动机构62，所述横向传动机构61连接于所述盒体的侧壁，所述竖向传动机构62滑动连接于所述横向传动机构61，所述取样针15连接于所述竖向传动机构62。
横向传动机构61和竖向传动机构62可采用螺纹螺杆传动，也可采用液压传动。
进一步地，所述盒体的底部还设有废液槽16，所述废液槽16可拆卸连接于所述盒体的底部。
废液槽16的设置可方便存放废液，防止污染。可拆卸连接可方便清洗和更换。
进一步地，所述废液槽16的数量为多个。可存放多种废液，防止交叉污染。
进一步地，所述样品池12、试剂仓13、废液槽16、杂交槽14的上方设置多孔板，所述多孔板左、右端分别与盒体内壁固定设置，所述多孔板上的孔与样品池12、试剂仓13、废液槽16、杂交槽14的开口端分别对应。多孔板的设置可方便固定样品池12、试剂仓13、废液槽16、杂交槽14，使其固定更加稳固。
进一步地，所述卡盒加热器30还连接有移动件32，所述移动件32驱动所述卡盒加热器30移动。通过移动件32的设置可方便卡盒加热器30的移动。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种全自动全封闭多靶点核酸检测装置，其特征在于，包括：
卡盒，包括盒体，盒体的顶面上设置进样口，所述进样口上设置密封盖，该密封盖与盒体通过磁性件磁性吸附；盒体的底部设有样品池、试剂仓、以及杂交槽，所述杂交槽底部设置芯片，该芯片上有能与PCR产物特异性杂交的检测探针，所述样品池与所述进样口相对设置，所述盒体内设有取样针；
卡盒加热器，所述卡盒加热器设有核酸提取磁铁，所述核酸提取磁铁临近所述杂交槽设置；
传动结构，所述传动结构固定于所述盒体，并与所述取样针连接，控制所述取样针在盒体内移动；
条码阅读器，所述卡盒被插入仪器，通过条码阅读器对卡盒进行识别处理，分析结果直接汇总到电脑。
2.如权利要求1所述的全自动全封闭多靶点核酸检测装置，其特征在于，
所述试剂仓的数量为多个，多个所述试剂仓间隔均匀排布于所述样品池和所述杂交槽之间。
3.如权利要求1所述的全自动全封闭多靶点核酸检测装置，其特征在于，所述样品池、试剂仓、杂交槽可拆卸连接于所述盒体的底部。
4.如权利要求3所述的全自动全封闭多靶点核酸检测装置，其特征在于，所述样品池、试剂仓、杂交槽通过卡扣可拆卸连接于所述盒体的底部。
5.如权利要求1所述的全自动全封闭多靶点核酸检测装置，其特征在于，所述传动结构包括横向传动机构和竖向传动机构，所述横向传动机构连接于所述盒体的侧壁，所述竖向传动机构滑动连接于所述横向传动机构，所述取样针连接于所述竖向传动机构。
6.如权利要求1所述的全自动全封闭多靶点核酸检测装置，其特征在于，所述盒体的底部还设有废液槽，所述废液槽可拆卸连接于所述盒体的底部。
7.如权利要求6所述的全自动全封闭多靶点核酸检测装置，其特征在于，所述废液槽的数量为多个。
8.如权利要求6所述的全自动全封闭多靶点核酸检测装置，其特征在于，所述样品池、试剂仓、废液槽、杂交槽的上方设置多孔板，所述多孔板左、右端分别与盒体内壁固定设置，所述多孔板上的孔与样品池、试剂仓、废液槽、杂交槽的开口端分别对应。
9.如权利要求1所述的全自动全封闭多靶点核酸检测装置，其特征在于，所述卡盒加热器还连接有移动件，所述移动件驱动所述卡盒加热器移动。
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