CN111235008A - 一种封闭性一体化病原体检测卡盒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种封闭性一体化病原体检测卡盒，主要包括储液底座、吸放液组件和封盖，所述储液底座可固定安置在外部金属热阱装置中，随着外部金属热阱装置的转动而转动，从而吸放液组件中的吸液头可以进入到每个储液槽中。整个病原体检测卡盒主要通过外部控制所述吸放液组件中的活塞杆和吸液头上下移动，配合储液底座的转动，可以在封闭的环境中，一次性、一体化、自动化完成传染性病原体一体化的检测，操作便捷，可有效降低实验人员的水平要求和避免交叉污染，适用于POCT系统中。
Description
技术领域
本发明涉及一种封闭性一体化病原体检测卡盒，属于分子诊断和生物医药领域。
背景技术
核酸扩增检测已经广泛应用于生物医药等领域中。传统的在核酸扩增检测过程中，普遍存在因扩增产物的交叉污染而造成假阳性的检测结果的情况。并且，传统的核酸扩增检测方法所使用的模板大都需要经过独立的样本提取步骤，而这一步骤也易造成模板交叉污染，影响样本检测结果的判断。
病原体核酸的现场即时检测对于疫情防控和流行病学调查有很好的应用前景，也非常适合用于生物反恐、农业和食品安全等领域，因此病原体核酸的现场即时检测发展迅猛。现场即时检测(point-of care testing，P0CT)主要指在实验室以外的现场实施的快速检测。近年来，现场即时检测(P0CT)己成为目前检验医学中发展最快的领域之一，对更快速、更廉价、能提供更可靠结果的技术、仪器及装置的需求，推动了这一市场的不断发展。
核酸POCT已实现了将多步骤的核酸检测方法整合到一个系统中，用户只需要将样本加入该系统，余下的步骤全部由系统自动完成。核酸P0CT多采用密闭的、一次性使用的检测卡或检测管，较好地控制了交叉和携带污染。但这些检测卡或检测管往往一次只能检测一种核酸，因此需要携带较多数量的器具，给现场操作带来不便。目前市场上有一些一体化核酸检测装置，如GeneXpert System等，其能够在一个封闭的体系中实现对待测核酸的提取、扩增与检测，极大地避了样本在提取及扩增过程中的污染，有效的提高了核酸检测的准确性与可操作性，但这些检测装置普遍存在体积大、构造复杂、检测成本高的问题，且这类检测装置均为国外研发生产，设备价格昂贵；其他也有一些小型化使用可视化如试纸条胶体金之类的核酸检测装置，但在检测过程中又存在检测精度不高的问题。
发明内容
基于以上所述问题，本发明提供一种封闭性一体化病原体检测卡盒，可实现在密闭的环境中，自动化一体化完成传染性病原体一体化的检测，操作便捷，安全无污染。
为了实现本发明的目的和优点，本发明通过以下技术方案实现：
一种封闭性一体化病原体检测卡盒，包括储液底座、吸放液组件和封盖。
所述吸放液组件和封盖是一体成型连接，所述封盖与储液底座匹配，可封闭盖住储液底座。
其中，所述储液底座呈圆盘形，上面设有多个储液槽，储液槽是离心管状的，方便吸液头操作里面的液体，多个储液槽的中心在同一个圆上。
优选地，所述储液槽的口径设有大中小三种，最大口径的储液槽有一个，用于存放或添加样本；中号储液槽有6个，用于存放核酸提取试剂；小号储液槽有11个，用于存放核酸扩增检测试剂，其中包含有阴性对照试剂槽，阳性对照试剂槽，其余的可用于多重检测或绝对定量检测试剂槽。
所述吸放液组件呈椭圆柱体，两端是两个大小一样的圆柱体，一个圆柱体内放置有柱塞泵组件和弹簧，另一个圆柱体中放置一小圆柱腔体、吸液头和弹簧；所述小圆柱腔体上面是密封的，内部是空心的，下面有两个向下突出的空心塔头，其中一个塔头连接吸液头，另一个塔头连接一段软导管，软导管的另一端连接柱塞泵组件，小圆柱腔体的直径比所在的圆柱体直径略小，弹簧托着小圆柱腔体。
所述柱塞泵组件中的活塞杆一端是圆片形，圆片直径比所在的圆柱体直径略小，圆片上刻有十字形浅槽，弹簧托住圆片，外部机构可通过十字形浅槽定位下压活塞杆同时压缩弹簧实现放液，通过弹簧的回弹力上推活塞杆实现吸液。
所述吸放液组件在封盖上面，放有吸液头的圆柱体与封盖相通；封盖上面还设有一圆孔，待检测样本通过此孔加入到储液槽中；封盖侧面不同位置开有两个方形孔，一个方形孔用于核酸提取过程中的磁分离，另一个方形孔用于PCR检测过程中的荧光检测。
所述储液底座中心是圆弧状的凹槽，给所述吸放液组件运动时带动的软导管提供活动空间。
所述吸放液组件中的吸液头在所述储液槽上方，通过外部机构下压所述的小圆柱腔体，带动吸液头向下移动，可进入储液槽内进行吸放液，可通过弹簧的回弹力向上移动。
所述储液底座裙边上可套密封圈，所述封盖盖在储液底座上，形成封闭的环境，储液底座可以在封盖内转动。
所述储液底座可固定安置在外部金属热阱装置中，随着外部金属热阱装置的转动而转动，从而吸液头可以进入到每个储液槽中。
整个病原体检测卡盒主要通过外部控制所述吸放液组件中的活塞杆和吸液头上下移动，配合储液底座的转动，可以在封闭的环境中完成核酸提取、扩增和检测。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.整个的检测流程在封闭的环境中进行，避免操作人员直接接触临床样本，也避免了待检测样本间的相互交叉污染，同时降低了对周围实验环境的要求。
2.所述卡盒的外部接口均易于实现自动控制，整个操作过程人工只需添加样本，后续操作完全自动化实现，显著降低对实验员的水平要求。
3.卡盒内设置多个储液槽，一次性可同时检测多种病原体，并可设置阴性对照和阳性对照组，省时省力，实验结果可靠真实。
附图说明
图1本发明整体结构图。
图2本发明正视图。
图3本发明俯视图。
图4本发明储液底座结构图。
图5本发明吸放液组件和封盖结构图。
图中：1-储液底座，2-吸放液组件，3-封盖，101-储液槽，102-圆弧凹槽，201-柱塞泵圆柱，202-吸放液圆柱，203-柱塞泵组件，204-柱塞弹簧，205-连通圆柱腔体，206-吸液头，207-吸放液弹簧，208-软导管，301-加样孔，302-磁分离孔，303-荧光检测孔。
具体实施方式
下面结合实施例和附图1-5对本发明做更进一步地解释，以令本领域技术人员参照说明书文字能根据以实施。下列实施例仅用于说明本发明，但并不用来限定本发明的实施范围。
如图1-3所示，分别是本发明的一种封闭性一体化病原体检测卡盒的整体结构图、正视图和俯视图，主要包括储液底座1、吸放液组件2和封盖3。其中吸放液组件2和封盖3是一体成型的，如图5所示，封盖3和储液底座1匹配，可以将储液底座1密封盖住，但储液底座可以在封盖内转动。
储液底座1，如图4所示，包含有多个离心管状的储液槽101，中心是圆弧凹槽102。储液槽101中可预先封装核酸提取和扩增检测的所有试剂。柱塞泵组件203和柱塞弹簧204在柱塞泵圆柱201中，连通圆柱腔体205、吸液头206和吸放液弹簧207在吸放液圆柱202中，软导管208连通柱塞泵组件203和连通圆柱腔体205。
在一个具体的实施案例中，储液槽101中预封装核酸提取试剂(裂解液，磁珠和结合液，清洗液，洗脱液)、实时荧光PCR试剂以及阴性对照和阳性对照试剂、矿物油等。然后将储液底座1转动使得加样孔301对准储液槽101中的裂解液管，将待检测样本加入到裂解液管中，再将加样孔301盖上。将整个卡盒放置在自动化设备中，储液底座1在匹配的可转动金属热阱装置中。
初始状态时，使用外部设备通过十字形浅槽按压柱塞泵组件203中的活塞杆，同时压缩柱塞弹簧204，使活塞杆停在最底部，这是排空气或放液的操作。进行检测过程时，先将储液底座1中的裂解液管转动至吸液头206下方，外部设备按压连通圆柱腔体205，同时压缩吸放液弹簧207，带动吸液头206向下移动，进入储液槽101内，然后外部设备以合适速度撤回按压活塞杆力，柱塞弹簧204通过回弹力向上拉动活塞杆，此时吸液头206进行吸液操作；反复进行吸放液的操作，可对样本和裂解液试剂进行混匀。
混匀完成后，外部设备以合适速度撤回按压连通圆柱腔体205上的压力，吸放液弹簧207通过回弹力向上推动连通圆柱腔体205，从而带动吸液头206向上移动；再转动储液底座1，使磁珠和结合液管在吸液头206下方，将吸液头206移入管内，重复上述的吸放液操作混匀磁珠，然后进行吸液操作，上移吸液头206；转动储液底座1，使裂解液管在吸液头206下方，下移吸液头206至裂解液管，进行放液操作，将磁珠和结合液排入裂解液中，完成液体转移操作，再进行吸放液反复操作进行混匀。
裂解出的游离的核酸与磁珠充分结合后，外部的磁分离部件通过磁分离孔302靠近紧贴裂解液管壁；当磁珠全部聚集完成后，将管中的上清液转移至原磁珠和结合液管中，完成磁分离操作。
重复上述的液体转移，吸液、放液、混匀等操作，完成提取过程中的清洗和洗脱操作，提取过程中所需的温度条件由金属热阱装置提供。最后一步洗脱磁分离后的上清液即纯化好的核酸。
将纯化好的核酸加入到核酸检测管中，再用矿物油密封，即可进行后续的核酸扩增操作。进行荧光检测时，荧光检测模块通过荧光检测孔303对检测管中发出的荧光进行检测。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种封闭性一体化病原体检测卡盒，其特征在于：主要包括储液底座、吸放液组件和封盖。
所述储液底座呈圆盘形，上面设有多个储液槽，储液槽是离心管状的，方便吸液头操作里面的液体，多个储液槽的中心在同一个圆上；
所述吸放液组件呈椭圆柱体，两端是两个大小一样的圆柱体，一个圆柱体内放置有柱塞泵组件和弹簧，
另一个圆柱体中放置一小圆柱腔体、吸液头和弹簧；所述小圆柱腔体上面是密封的，内部是空心的，下面有两个向下突出的空心塔头，其中一个塔头连接吸液头，另一个塔头连接一段软导管，软导管的另一端连接柱塞泵组件，小圆柱腔体的直径比所在的圆柱体直径略小，弹簧托着小圆柱腔体。
所述封盖上面还设有一圆孔，待检测样本通过此孔加入到储液槽中；封盖侧面不同位置开有两个方形孔，一个方形孔用于核酸提取过程中的磁分离，另一个方形孔用于PCR检测过程中的荧光检测。
2.根据权利要求书1中所述的一种封闭性一体化病原体检测卡盒，其特征在于：所述吸放液组件和封盖是一体成型连接，所述封盖与储液底座匹配，可封闭盖住储液底座，储液底座可以在封盖内转动。
3.根据权利要求书1中所述的一种封闭性一体化病原体检测卡盒，其特征在于：所述柱塞泵组件中的活塞杆一端是圆片形，圆片直径比所在的圆柱体直径略小，圆片上刻有十字形浅槽，弹簧托住圆片，外部机构可通过十字形浅槽定位下压活塞杆同时压缩弹簧实现放液，通过弹簧的回弹力上推活塞杆实现吸液。
4.根据权利要求书1中所述的一种封闭性一体化病原体检测卡盒，其特征在于：所述吸放液组件在封盖上面，其中放有吸液头的圆柱体与封盖相通。
5.根据权利要求书1中所述的一种封闭性一体化病原体检测卡盒，其特征在于：所述储液槽的口径设有大中小三种，最大口径的储液槽有一个，用于存放或添加样本；中号储液槽有6个，用于存放核酸提取试剂；小号储液槽有11个，用于存放核酸扩增检测试剂，其中包含有阴性对照试剂槽，阳性对照试剂槽，矿物油等，其余的用于多重检测或绝对定量检测试剂槽。
6.根据权利要求书1中所述的一种封闭性一体化病原体检测卡盒，其特征在于：所述储液底座中心是圆弧状的凹槽，给所述吸放液组件运动时带动的软导管提供活动空间。
7.根据权利要求书1中所述的一种封闭性一体化病原体检测卡盒，其特征在于：所述吸放液组件中的吸液头在所述储液槽上方。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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