CN112226362A - 核酸分析卡盒和核酸分析设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核酸分析卡盒和核酸分析设备，核酸分析卡盒包括卡盒本体和沿设定方向可移动地设置在卡盒本体上的磁珠转移部件；卡盒本体设置有储液腔、加样通道、排气通道和检测结构，储液腔至少为两个且沿设定方向依次分布；磁珠转移部件设置有磁珠富集结构，储液腔、加样通道、排气通道和检测结构均位于磁珠转移部件的同侧，储液腔所在面与磁珠转移部件密封连接，磁珠转移部件能够使磁珠富集结构依次与每个储液腔连通。上述核酸分析卡盒能够将基于磁珠法的核酸提取与扩增检测全集成，提高了核酸分析卡盒的紧凑性，减小了核酸分析卡盒的体积，促进了分子诊断技术的普及。

Description

核酸分析卡盒和核酸分析设备

技术领域

本发明涉及体外诊断技术领域，更具体地说，涉及一种核酸分析卡盒和核酸分析设备。

背景技术

在体外诊断领域，分子诊断是常用技术，具体地，分子诊断是利用核酸或蛋白质作为生物标记进行临床检测的诊断技术，为疾病的预测、诊断、预防和治疗提供判断依据。尤其在面对各种突发性传染性疾病的严峻情形，分子诊断技术可以提供快速、准确的诊断，最为经济有效。

目前，基于磁珠法的核酸提取技术是核酸提取常用技术，其操作过程需要裂解液、磁珠结合液、清洗液、洗脱液等多种液体，并且辅以磁珠多步重悬富集操纵。自动化核酸提取设备往往需要复杂的液体操纵部件、磁珠操纵部件和检测器件，导致设备体积较大，很难满足医疗基础设施落后的地区和现场即时检测的需求。

另外，核酸自动化提取与扩增检测结合，存在接口交叉污染的风险。

综上所述，如何采用磁珠法进行核酸全集成自动化分析，以减小体积，促进分子诊断技术的普及，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种核酸分析卡盒，能够将基于磁珠法的核酸提取与扩增检测全集成，以减小体积，促进分子诊断技术的普及。本发明的另一目的是提供一种具有上述核酸分析卡盒的核酸分析设备。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种核酸分析卡盒，包括：卡盒本体和设置在所述卡盒本体上且能够沿设定方向移动的磁珠转移部件；

其中，所述卡盒本体设置有储液腔、均与所述储液腔连通的加样通道和排气通道、以及检测结构，所述储液腔至少为两个且沿所述设定方向依次分布，沿所述设定方向位于最后的所述储液腔能够与所述检测结构连通；

所述磁珠转移部件设置有能够容纳磁珠的磁珠富集结构，所述储液腔、所述加样通道、所述排气通道和所述检测结构均位于所述磁珠转移部件的同侧，所述储液腔所在面与所述磁珠转移部件密封连接，所述磁珠转移部件沿所述设定方向移动能够使所述磁珠富集结构依次与每个所述储液腔连通。

优选地，所述卡盒本体设置有能够供所述磁控装置嵌入的嵌入槽；所述嵌入槽和所述储液腔分别位于所述磁珠转移部件的两侧，且所述嵌入槽与所述储液腔一一对应；当所述磁珠富集结构与所述储液腔连通时，所述磁珠富集结构与所述嵌入槽相对。

优选地，所述磁珠转移部件呈长条形，所述设定方向为所述磁珠转移部件的长度方向；所述磁珠转移部件设置有限位结构，所述限位结构用于限制所述磁珠转移部件脱离所述卡盒本体；

或者，所述磁珠转移部件呈圆形，所述设定方向为所述磁珠转移部件的周向。

优选地，所述磁珠转移部件设置有能够和转移驱动装置连接的驱动连接结构，所述转移驱动装置用于驱动所述磁珠转移部件沿所述设定方向移动。

优选地，所述检测结构包括：进样通道、隔离阀、检测腔、废液腔和自通气通道，其中，所述检测腔、废液腔和自通气通道均与所述进样通道连通，所述废液腔位于所述检测腔的下游，所述自通气通道位于所述废液腔的下游，所述进样通道和所述自通气通道均与沿所述设定方向位于最后的一个所述储液腔连通，所述隔离阀设置在所述进样通道上，且所述隔离阀能够隔断和导通所述进样通道。

优选地，所述卡盒本体包括：盖板，底座，和底板；

其中，所述储液腔、所述加样通道、所述排气通道和所述检测结构均设置在所述底座上，所述底座与所述磁珠转移部件密封连接；

所述底板位于所述底座的底侧，且所述底板与所述底座密封连接以密封所述储液腔、所述加样通道、所述排气通道、所述储液腔和所述检测结构；

所述盖板位于所述底座的顶侧，且所述盖板与所述底座固定连接；所述磁珠转移部件设置在所述盖板和所述底座之间；

所述盖板设置有容纳所述磁珠转移部件的容纳槽。

优选地，所述储液腔的顶部设置有安装槽，所述安装槽内设置有密封圈，所述底座与所述磁珠转移部件通过所述密封圈密封连接；

所述盖板与所述底座通过紧固件固定连接，所述底板通过粘接与所述底座密封连接。

优选地，所述底座和所述底板均为透明件。

本发明提供的核酸分析卡盒，通过在卡盒本体上设置沿设定方向可移动的磁珠转移部件，利用磁珠转移部件的移动，实现磁珠转移部件上的磁珠富集结构依次与每个储液腔连通；利用磁控装置靠近卡盒本体以将储液腔内的磁珠富集至磁珠富集结构内，随着磁珠转移部件的移动，可将磁珠移至磁珠富集结构与另一个储液腔连通的位置，并通过磁控装置远离卡盒本体实现将磁珠释放至另一个储液腔。因此，上述核酸分析卡盒能够实现富集磁珠、在不同的储液腔之间转移磁珠以及释放磁珠，充分利用了卡盒本体内部空间，提高了整个核酸分析卡盒的紧凑性，有效减小了整个核酸分析卡盒的体积；同时减小了磁珠被污染的几率，提高了检测结果的可靠性；而且，卡盒本体内部具有储液腔、均与储液腔连通的加样通道和排气通道、以及检测结构，则通过在储液腔和检测结构中预存所需试剂，实现了封闭式的核酸自动化提取与扩增检测，杜绝了接口交叉污染的风险，也提高了检测结果的可靠性，从而促进了分子诊断技术的普及。

基于上述提供的核酸分析卡盒，本发明还提供了一种核酸分析设备，该核酸分析设备包括核酸分析卡盒，所述核酸分析卡盒为上述任一项所述的核酸分析卡盒；

所述核酸分析设备还包括：承载部件，离心装置，转移驱动装置，磁控装置和检测装置；

其中，所述承载部件承载所述核酸分析卡盒，所述离心装置驱动所述承载部件旋转以使所述核酸分析卡盒做离心运动，所述转移驱动装置用于驱动所述磁珠转移部件沿所述设定方向移动；所述磁控装置能够靠近所述卡盒本体以将所述储液腔内的磁珠富集至与所述储液腔连通的所述磁珠富集结构内，且所述磁控装置能够远离所述卡盒本体以释放所述磁珠富集结构内的磁珠；所述检测装置用于检测所述检测结构的反应结果。

优选地，所述核酸分析卡盒至少为两个且沿所述承载部件旋转方向依次分布，至少两个所述核酸分析卡盒中的磁珠由同一个所述磁控装置富集和释放；

若所述磁珠转移部件呈长条形，至少两个所述核酸分析卡盒的所述磁珠转移部件由同一个所述转移驱动装置驱动；所述核酸分析卡盒分组设置，每组中所述核酸分析卡盒至少为两个，所述转移驱动装置设置在相邻的两组之间；

若所述磁珠转移部件呈圆形，所述转移驱动装置与所述核酸分析卡盒一一对应。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒的爆炸图；

图3为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒中盖板的结构示意图；

图4为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒中盖板的另一方向的结构示意图；

图5为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒中磁珠转移部件的结构示意图；

图6为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒中底座的结构示意图；

图7为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒中底座的另一方向的结构示意图；

图8为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒的俯视图；

图9为图8的A-A向剖视图；

图10为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第一状态时的俯视图；

图11为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第一状态时的主视图；

图12为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第二状态时的俯视图；

图13为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第二状态时的主视图；

图14为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第三状态时的俯视图；

图15为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第三状态时的主视图；

图16为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第四状态时的俯视图；

图17为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第四状态时的主视图；

图18为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第五状态时的俯视图；

图19为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第五状态时的主视图；

图20为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第六状态时的俯视图；

图21为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第六状态时的主视图；

图22为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第七状态时的俯视图；

图23为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第七状态时的主视图；

图24为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第八状态时的主视图；

图25为本发明实施例一提供的核酸分析设备的结构示意图；

图26为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒的结构示意图；

图27为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒的爆炸图；

图28为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒中盖板的结构示意图；

图29为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒中盖板的另一方向的结构示意图；

图30为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒中磁珠转移部件的结构示意图；

图31为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒中底座的结构示意图；

图32为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒中底座的另一方向的结构示意图；

图33为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒的俯视图；

图34为图33的B-B向剖视图；

图35为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒在第一状态时的俯视图；

图36为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒在第二状态时的俯视图；

图37为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒在第二状态时的主视图；

图38为图36的C-C向剖视图；

图39为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒在第三状态时的俯视图；

图40为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒在第四状态时的俯视图；

图41为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒在第五状态时的俯视图；

图42为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒在第六状态时的俯视图；

图43为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒在第七状态时的俯视图；

图44为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒在第八状态时的俯视图；

图45为本发明实施例二提供的核酸分析设备的结构示意图。

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做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。

如图1-45所示，本发明实施例提供的核酸分析卡盒包括卡盒本体和设置在卡盒本体上且能够沿设定方向移动的磁珠转移部件200。

上述卡盒本体设置有储液腔306、均与储液腔306连通的加样通道304和排气通道305、以及检测结构，储液腔306至少为两个且沿设定方向依次分布，沿设定方向位于最后的储液腔306能够与检测结构连通。

上述磁珠转移部件200设置有能够容纳磁珠的磁珠富集结构202。上述储液腔306、加样通道304、排气通道305和检测结构均位于磁珠转移部件200的同侧，储液腔306所在面与磁珠转移部件200密封连接，磁珠转移部件200沿设定方向移动能够使磁珠富集结构202依次与每个储液腔306连通。

可以理解的是，当磁珠富集结构202与储液腔306连通时，通过磁控装置700靠近储液腔306能够将储液腔306内的磁珠富集至磁珠富集结构202中，通过磁控装置700远离储液腔306能够将磁珠富集结构202内的磁珠释放以使磁珠富集结构202内的磁珠落至储液腔306中。

为了磁珠转移，优选上述磁珠富集结构202位于储液腔306的上方。当磁控装置700远离储液腔306后，磁控装置700释放磁珠，磁珠富集结构202内的磁珠靠自身重力落至储液腔306中。

进一步地，上述磁珠富集结构202位于储液腔306的正上方。当然，也可选择上述磁珠富集结构202位于储液腔306的侧上方，并不局限于上述实施例。

需要说明的是，上述磁珠富集结构202位于储液腔306的上方，是指当核酸分析卡盒处于正常放置状态时磁珠富集结构202位于储液腔306的上方。

上述储液腔306所在面与磁珠转移部件200密封连接，以密封反应所需试剂和废液。可以理解的是，储液腔306、加样通道304和排气通道305均设置在同一个面上。

上述磁珠富集结构202为磁珠富集孔或磁珠富集槽，为了便于密封，优选上述磁珠富集结构202为磁珠富集槽，该磁珠富集槽的槽口朝向储液腔306所在的一侧。

上述加样通道304用于加入所需试剂，试剂通过加样通道304进入储液腔306；上述排气通道305用于储液腔306流入所需试剂时储液腔306排气；上述加样通道304与排气通道305无空间排布干涉，以保证加样和排气。

本发明实施例提供的核酸分析卡盒，通过在卡盒本体上设置沿设定方向可移动的磁珠转移部件200，利用磁珠转移部件200的移动，实现磁珠转移部件200上的磁珠富集结构202依次与每个储液腔306连通，利用磁控装置700靠近卡盒本体以将储液腔306内的磁珠富集至磁珠富集结构202内，随着磁珠转移部件200的移动，可将磁珠移至磁珠富集结构202与另一个储液腔306连通的位置，并通过磁控装置700远离卡盒本体实现将磁珠释放至另一个储液腔306。因此，上述核酸分析卡盒能够实现富集磁珠、在不同的储液腔306之间转移磁珠以及释放磁珠，充分利用了卡盒本体内部空间，提高了整个核酸分析卡盒的紧凑性，有效减小了整个核酸分析卡盒的体积，从而促进了分子诊断技术的普及；而且，卡盒本体内部具有储液腔306、均与储液腔306连通的加样通道304和排气通道305、以及检测结构，则通过在储液腔306和检测结构中预存所需试剂，实现了封闭式的核酸自动化提取与扩增检测，杜绝了接口交叉污染的风险，也提高了检测结果的可靠性，从而促进了分子诊断技术的普及。

为了便于磁控装置700富集和释放磁珠，上述卡盒本体设置有能够供磁控装置700嵌入的嵌入槽；上述嵌入槽和储液腔306分别位于磁珠转移部件200的两侧，且嵌入槽与储液腔306一一对应；当磁珠富集结构202与储液腔306连通时，磁珠富集结构202与嵌入槽相对。

需要说明的是，上述相对是指磁珠富集结构202和嵌入槽在水平面上的投影具有重叠部，进一步地，优选磁珠富集结构202和嵌入槽在水平面上的投影重合。上述嵌入槽的深度方向垂直于水平面。对于嵌入槽的大小和形状根据实际需要进行选择，本实施例对此不做限定。

上述磁珠转移部件200需要通过转移驱动装置800驱动以实现在设定方向上移动，即转移驱动装置800用于驱动磁珠转移部件200沿设定方向移动。为了便于转移驱动装置800驱动，上述磁珠转移部件200设置有能够和转移驱动装置800连接的驱动连接结构201。

上述驱动连接结构201的具体结构，可根据所选转移驱动装置800的结构进行设计，本实施例对此不作限定。

对于检测结构的具体结构，根据实际需要进行选择。为了便于检测，优选上述检测结构包括：进样通道308，隔离阀307，检测腔310、废液腔311和自通气通道309，其中，检测腔310、废液腔311和自通气通道309均与进样通道308连通，废液腔311位于检测腔310的下游，自通气通道309位于废液腔311的下游，进样通道308和自通气通道309均与沿设定方向位于最后的一个储液腔306连通；隔离阀307设置在进样通道308上且能够隔断和导通进样通道308。

可以理解的是，当隔离阀307关闭时，隔离阀307断开进样通道308；当隔离阀307打开时，隔离阀307导通进样通道308。在实际应用过程中，可选择当核酸分析卡盒被局部加热或以设定速度离心时，隔离阀307打开。

上述检测腔310可为一个，也可为两个以上。当检测腔310为两个以上时，检测腔310沿进样通道308依次分布。

对于上述储液腔306和检测腔310的具体数目，本领域技术人员可以根据实际情况设置，在此不做具体限定。

需要说明的是，预先在储液腔306和检测腔310中存储所需试剂，例如检测腔310中预先固定有检测试剂。上述废液腔311用于存储多余的反应液体。

为了便于隔离进样通道308，上述隔离阀307内设置有疏水层，例如石蜡层等。

上述核酸分析卡盒中，卡盒本体的具体结构，可根据实际需要进行设计。优选地，上述卡盒本体包括：盖板100，底座300，和底板600。

上述储液腔306、加样通道304、排气通道305和检测结构均设置在底座300上，底座300与磁珠转移部件200密封连接；上述底板600位于底座300的底侧，且底板600与底座300密封连接以密封储液腔306、加样通道304、排气通道305、储液腔306和检测结构；上述盖板100位于底座300的顶侧，且盖板100与底座300固定连接；上述磁珠转移部件200设置在盖板100和底座300之间。

当上述卡盒本体具有嵌入槽时，优选嵌入槽设置在盖板100上。

为了便于安装磁珠转移部件200，优选上述盖板100设置有容纳磁珠转移部件200的容纳槽103。

上述容纳槽103容纳磁珠转移部件200，同时也实现了对磁珠转移部件200的定位，保证磁珠转移部件200沿设定方向移动。

对于容纳槽103的大小和形状，根据磁珠转移部件200的大小和形状进行设计，本实施例对此不做限定。

在实际应用过程中，也可选择在底座300上设置容纳槽103，或者在底座300和盖板100上均设置凹槽，底座300和盖板100上的凹槽拼接形成容纳磁珠转移部件200的容腔，并不局限于上述实施例。

上述底板600与底座300密封连接，具体地，上述底板600密封储液腔306、加样通道304、排气通道305和检测结构。对于具体的密封结构，根据实际需要进行选择，本实施例对此不做限定。

上述底座300与磁珠转移部件200密封连接，具体地，上述磁珠转移部件200密封储液腔306、加样通道304和排气通道305。为了便于密封，上述储液腔306的顶部设置有安装槽303，安装槽303内设置有密封圈500，底座300与磁珠转移部件200通过密封圈500密封连接。

对于上述密封圈500的类型，根据实际需要件选择，例如密封圈500为弹性高分子材料，本实施例对此不做限定。

为了便于安装，上述盖板100与底座300通过紧固件400固定连接，底板600通过粘接与底座300密封连接。上述紧固件400可为一个，也可为两个以上。为了提高稳固性，优选上述紧固件400为两个以上，紧固件400分布在磁珠转移部件200的四周，保证磁珠转移部件200的移动。

具体地，上述底座300上设置有供紧固件400插入的底座固定槽301，上述盖板100设置有供紧固件400插入的盖板固定孔102。

为了便于获知反应结果，上述底座300和底板600均为透明件。优选地，底座300和底板600均为塑料透明件。

当然，上述底座300和底板600也可以选择其他类型的材料，在此仅作为示例，不做具体限定。

基于上述实施例提供的核酸分析卡盒，本发明实施例还提供了一种核酸分析设备能够自动控制上述实施例所述的核酸分析卡盒。

具体地，上述核酸分析设备包括：核酸分析卡盒，承载部件900，离心装置1000，转移驱动装置800，磁控装置700和检测装置1100。

上述承载部件900承载核酸分析卡盒，离心装置1000驱动承载部件900旋转以使核酸分析卡盒做离心运动，转移驱动装置800用于驱动磁珠转移部件200沿设定方向移动；磁控装置700能够靠近卡盒本体以将储液腔306内的磁珠富集至与储液腔306连通的磁珠富集结构202内，且磁控装置700能够远离卡盒本体以释放磁珠富集结构202内的磁珠；检测装置1100用于检测上述检测结构的反应结果。

由于上述实施例提供的核酸分析卡盒具有上述技术效果，上述实施例提供的核酸分析设备具有上述核酸分析卡盒，则上述核酸分析设备也具有相应的技术效果，本文不再赘述。

本发明实施例提供的核酸分析设备，能够对生物样品进行核酸的自动化检测分析，即能够全集成自动化处理样本与检测分析，操作流程简单，检测通量高，具有较高的临床应用价值，具有全集成所带来的优点，检测的稳定性和效率更高、成本更低，促进了分子诊断的普及。

在实际应用过程中，也可选择承载部件900还承载磁控装置700，亦可选择磁控装置700设置在其他部件上，本实施例对此不做限定。

对于上述承载部件900、离心装置1000、转移驱动装置800和检测装置1100的具体结构和类型，根据实际需要选择，例如承载部件900为托盘、离心装置1000为离心电机等，本实施例对此不做限定。

对于上述磁控装置700的具体结构，根据实际需要进行选择和设计，只有能够保证富集和释放磁珠即可，本实施例对此不做限定。

上述磁控装置700需要靠近和远离卡盒本体，则可自身包括驱动机构来实现靠近和远离卡盒本体，也可通过另设驱动机构实现靠近和远离卡盒本体，本实施例对此不做限定。

为了便于检测反应结果，上述检测装置1100为光信号检测装置，此时，卡盒本体中检测结构所在的部分为透明结构。检测装置1100能够检测上述检测结构的光学信号并根据光学信号获得反应结果。

具体地，当上述检测结构包括检测腔310、卡盒本体包括底座300和底板600时，优选底座300和底板600均为透明件。上述检测装置1100用于检测检测腔310的光学信号，并根据光学信号获得反应结果。

为了便于控制反应，上述承载装置900设置有温度控制区，温度控制区用于控制检测结构的检测腔310的温度。具体地，上述温度控制区为温度加热区，即上述温度加热区用于加热检测腔310。

为了便于富集和释放磁珠，上述磁控装置700位于核酸分析卡盒的上方，即核酸分析卡盒的顶侧。

上述核酸分析设备中，承载部件900上的核酸分析卡盒可为一个，也可为两个以上。为了提高效率，优选上述承载部件900上的核酸分析卡盒为两个以上，上述承载部件900同步操纵所有的核酸分析卡盒。对于核酸分析卡盒的具体数目和分布情况，例如中心对称布置，根据实际需要进行选择，只要保证核酸分析卡盒能够做离心运动即可。为了便于检测，优选上述核酸分析卡盒沿承载部件900旋转方向依次分布。

优选地，至少两个核酸分析卡盒中的磁珠由同一个磁控装置700富集和释放。这样，可减少磁控装置700的数目，从而简化结构，降低成本。

当然，也可选择磁控装置700和核酸分析卡盒一一对应，每个核酸分析卡盒中的磁珠由与其对应的磁控装置700富集和释放，并不局限于上述限定。

在实际应用过程中，上述核酸分析设备的使用方法主要包括步骤：

S01：将样本自加样通道304加入储液腔306，将核酸分析卡盒放置在承载部件900上；

S02：通过转移驱动装置800、磁控装置700和离心装置1000的配合，完成磁珠的富集、在储液腔306间转移、重悬和反应液体分配操作，并根据检测到的目标温度控制温度控制区来控制检测腔310的温度，完成所需的生物检测反应；

S03：控制检测装置1100读取检测腔310的反应结果。

需要说明的是，储液腔306和检测结构预先存储有反应所需的试剂。

上述核酸分析卡盒的形状主要取决于磁珠转移部件200的形状，对于磁珠转移部件200和核酸分析卡盒的形状，根据实际需要进行选择。

下面根据磁珠转移部件200的形状，提供两个具体实施例来进一步说明本实施例提供的核酸分析卡盒和核酸分析设备。

实施一：

如图1-25所示，本实施例一提供的核酸分析卡盒中，磁珠转移部件200呈长条形，上述设定方向为磁珠转移部件200的长度方向。

可以理解的是，上述磁珠转移部件200沿其长度方向往复移动，即磁珠转移部件200沿直线往复移动。上述磁珠转移部件200在移动过程中，磁珠转移部件200较易脱离卡盒本体。为了避免出现上述问题，优选上述磁珠转移部件200设置有限位结构203，限位结构203用于限制磁珠转移部件200脱离卡盒本体。具体地，上述限位结构203通过与卡盒本体抵接来限制磁珠转移部件200脱离卡盒本体。

在实际应用过程中，当上述限位结构203与卡盒本体抵接时，优选所有的储液腔306均位于磁珠富集结构202和限位结构203之间。这样，便于操作。

对于上述限位结构203的具体结构，根据实际需要进行设计，例如限位结构203为限位凸起或限位板。

为了便于限位和驱动，上述限位结构203设置在磁珠转移部件200的一端，上述磁珠转移部件200的另一端用于和转移驱动装置800连接。

本实施例一提供的核酸分析卡盒中，卡盒本体包括：盖板100、底座300、和底板600。对于盖板100、底座300、和底板600的具体结构和连接关系，请参考上文的描述。

由于磁珠转移部件200呈长条形，则优选上述盖板100、底座300和底板600均呈长条形。此时，整个核酸分析卡盒呈长条形。

当上述盖板100设置有容纳磁珠转移部件200的容纳槽103时，上述磁珠转移部件200的长度大于容纳槽103的长度，以保证磁珠转移部件200的往复移动。

本实施例一提供的核酸分析卡盒中，储液腔306为三个，分别为第一储液腔306a、第二储液腔306b和第三储液腔306c。第三储液腔306c为最后一个储液腔306，进样通道308和自通气通道309均与第三储液腔306c连通。相应地，盖板100上的嵌入槽也为三个，分别为第一嵌入槽101a、第二嵌入槽101b和第三嵌入槽101c。

上述核酸分析卡盒中，当磁珠转移部件200的限位结构203与盖板100和底座300抵接时，磁珠富集结构202位于第一储液腔306a远离第二储液腔306b的一侧，第一储液腔306a、第二储液腔306b和第三储液腔306c均没有与磁珠转移部件200上的磁珠富集结构202连通，即第一储液腔306a、第二储液腔306b和第三储液腔306c均处于密封状态。

本实施例一提供的核酸分析卡盒中，盖板100和底座300通过紧固件400固定连接，具体地，紧固件400为四个，分布在盖板100的四个顶角处；盖板100上的盖板固定孔102和底座300上的底座固定槽301均为四个。

基于实施例一提供的核酸分析卡盒中，本实施例一还提供了一种核酸分析设备，如图25所示，该核酸分析设备的具体结构，请参考上文的描述。

由于磁珠转移部件200呈长条形，则优选承载部件900呈长条形，核酸分析卡盒至少为两个。

上述核酸分析卡盒分组设置，每组中核酸分析卡盒至少为两个，转移驱动装置800设置在相邻的两组之间。具体地，核酸分析卡盒分两组设置；每组中，核酸分析卡盒沿其宽度方向依次排布；两组沿核酸分析卡盒的长度方向依次分布。

为了简化结构，至少两个核酸分析卡盒的磁珠转移部件200由同一个转移驱动装置800驱动。具体地，核酸分析卡盒分两组设置，每组共用一个转移驱动装置800，两组核酸分析卡盒轴对称设置。

对于上述转移驱动装置800的具体结构，根据实际需要进行选择。优选地，上述转移驱动装置800包括：驱动杆802，驱动上述驱动杆802运动的驱动部件801；其中，至少两个核酸分析卡盒的磁珠转移部件200均固定在驱动杆802上。

在实际应用过程中，为了简化结构，也可选择上述磁控装置700用于对至少两个核酸分析卡盒的磁珠进行富集和释放。具体地，上述核酸分析卡盒分组设置，每组核酸分析卡盒共用一个磁控装置700。

对于上述磁控装置700的具体结构，根据实际需要进行选择，具体地，上述磁控装置700包括：安装板，设置在安装板上的磁控部件；其中，磁控部件至少两个，磁控部件与每组中的核酸分析卡盒一一对应。

可以理解的是，上述安装板呈长条形，安装板的长度方向即每组中核酸分析卡盒的分布方向。

利用本实施例一提供的核酸分析设备进行核酸检测的过程如下：

（1）将待检样本通过加样通道304加入到第一储液腔306a中，第一储液腔306a预混裂解液与磁珠，转移驱动装置800驱动磁珠转移部件200移动到图10所示位置，此时，第一储液腔306a、第二储液腔306b和第三储液腔306c均位于磁珠富集结构202和限位结构203之间，以使第一储液腔306a、第二储液腔306b和第三储液腔306c均处于密封状态，如图11所示，离心装置1000驱动承载部件900旋转，使得核酸分析卡盒旋转震荡，使得第一储液腔306a中的待检样品充分裂解并使得磁珠结合核酸；

（2）完成样品裂解后，转移驱动装置800驱动磁珠转移部件200向右移动，使得磁珠富集结构202对准第一储液腔306a的第一入口302a，此时磁珠富集结构202与第一储液腔306a连通，磁控装置700嵌入第一嵌入槽101a中，磁控装置700富集第一储液腔306a中的磁珠并使其进入磁珠富集结构202，如图12和图13所示，在富集磁珠的过程中可通过承载部件900轻微晃动核酸分析卡盒，提高磁珠富集效率；

（3）完成磁珠富集后，转移驱动装置800驱动磁珠转移部件200继续向右移动，使得磁珠富集结构202对准第二储液腔306b的第二入口302b，即磁珠富集结构202与第二储液腔306b连通，此时磁控装置700远离核酸分析卡盒，磁控装置700释放磁珠，驱动承载部件900剧烈晃动核酸分析卡盒，使得磁珠富集结构202中的磁珠被涮洗进入第二储液腔306b，第二储液腔306b中的清洗液充分清洗磁珠，如图14和图15所示；

（4）完成磁珠清洗后，磁控装置700嵌入第二嵌入槽101b中，随后驱动承载装置900轻微晃动核酸分析卡盒，第二储液腔306b中的磁珠进入磁珠富集结构202中，如图16和图17所示；

（5）完成磁珠的富集后，转移驱动装置800驱动磁珠转移部件200继续向右移动，使得磁珠富集结构202对准第三储液腔306c的第三入口302c，此时磁控装置700远离核酸分析卡盒，随后驱动承载部件900剧烈晃动核酸分析卡盒，使得磁珠富集结构202中的磁珠被涮洗进入第三储液腔306c，第三储液腔306c中的洗脱液充分洗脱磁珠上结合的核酸，如图18和图19所示；

（6）完成核酸洗脱后，磁控装置700嵌入第三嵌入槽101c中，随后驱动承载部件900轻微晃动核酸分析卡盒，第三储液腔306c中的磁珠进入磁珠富集结构202中，如图20和图21所示；

（7）完成磁珠的富集后，转移驱动装置800驱动磁珠转移部件200向左移动，使得第一储液腔306a、第二储液腔306b和第三储液腔306c均处于密封状态，即磁珠富集结构202远离第一入口302a、第二入口302b和第三入口302c，然后磁控装置700远离核酸分析卡盒，如图22和图23所示；

（8）完成磁珠的转移后，承载部件900局部加热或高速离心核酸分析卡盒，使得第三储液腔306c中的核酸洗脱液突破隔离阀307，并通过进样管道308分配到多个检测腔310中，如图24所示，废液腔311容纳多余的溶液，自通气管道309可以使得整个过程核酸分析卡盒密闭，即核酸分析卡盒与外界无连通，避免了污染, 然后承载部件900的温度控制区控制检测腔310的温度，检测腔310中的核酸扩增，可采样变温PCR扩增，也可采用恒温扩增，检测装置1100实时扫描检测检测腔310的信号值，获取检测结果。

上述步骤（1）中，核酸分析卡盒处于第一状态；上述步骤（2）中，核酸分析卡盒处于第二状态；上述步骤（3）中，核酸分析卡盒处于第三状态；上述步骤（4）中，核酸分析卡盒处于第四状态；上述步骤（5）中，核酸分析卡盒处于第五状态；上述步骤（6）中，核酸分析卡盒处于第六状态；上述步骤（7）中，核酸分析卡盒处于第七状态；上述步骤（8）中，核酸分析卡盒处于第八状态。

实施例二

如图26-45所示，本实施例二提供的核酸分析卡盒中，磁珠转移部件200呈圆形，设定方向为磁珠转移部件200的周向。相应地，优选上述盖板100、底座300和底板600均呈圆形。此时，整个核酸分析卡盒呈圆形。

上述盖板100设置有容纳槽103，磁珠转移部件200完全嵌入容纳槽103内，无需设置限位结构203。

本实施例二中，磁珠转移部件200绕其轴线旋转，即沿其周向旋转。为了便于驱动磁珠转移部件200旋转，上述磁珠转移部件200的底侧设置有驱动连接结构201，驱动连接结构201穿过底座300和底板600。具体地，上述驱动连接结构201为连接柱，该连接柱的横截面可为正六边形、正五边形或圆形等，本实施例对此不做限定。可以理解的是，上述驱动连接结构201与磁珠转移部件200共轴线。

基于实施例二提供的核酸分析卡盒，本实施例二还提供了一种核酸分析设备，如图45所示，该核酸分析设备的具体结构请参考上文的描述。

由于磁珠转移部件200呈圆形，优选上述承载部件900均呈圆形，核酸分析卡盒至少为两个且沿承载部件900的旋转方向依次分布。进一步地，核酸分析卡盒沿承载部件900的旋转方向均匀分布。可以理解的是，上述承载部件900的旋转方向即为上述承载部件900的周向。

为了便于实现每个磁珠转移部件200的旋转，优选上述转移驱动装置800与核酸分析卡盒一一对应。

为了简化结构，上述磁控装置700用于对至少两个核酸分析卡盒的磁珠进行富集和释放。进一步地，上述核酸分析设备中，所有的核酸分析卡盒共用一个磁控装置700。

对于上述磁控装置700的具体结构，根据实际需要进行选择，具体地，上述磁控装置700包括：安装板，设置在安装板上的磁控部件；其中，磁控部件至少两个，磁控部件与每个核酸分析卡盒一一对应。

可以理解的是，上述安装板为圆形结构，即安装板的外形大致呈圆形或安装板的外形呈圆形，磁控部件沿安装板的周向依次分布。

利用本实施例二提供的核酸分析设备进行核酸检测的过程如下：

（1）将待检样本通过加样通道304加入到第一储液腔306a中，第一储液腔306a预混裂解液与磁珠，转移驱动装置800驱动磁珠转移部件200旋转到图35所示位置，此时，第一储液腔306a、第二储液腔306b和第三储液腔306c均未与磁珠富集结构202连通，以使第一储液腔306a、第二储液腔306b和第三储液腔306c均处于密封状态，离心装置1000驱动承载部件900旋转，使得核酸分析卡盒旋转震荡，使得第一储液腔306a中的待检样品充分裂解并使得磁珠结合核酸；

（2）完成样品裂解后，转移驱动装置800驱动磁珠转移部件200逆时针旋转，使得磁珠富集结构202对准第一储液腔306a的第一入口302a，此时磁珠富集结构202与第一储液腔306a连通，磁控装置700嵌入第一嵌入槽101a中，磁控装置700富集第一储液腔306a中的磁珠并使其进入磁珠富集结构202，如图36-38所示，在富集磁珠的过程中可通过承载部件900轻微晃动核酸分析卡盒，提高磁珠富集效率；

（3）完成磁珠富集后，转移驱动装置800驱动磁珠转移部件200继续逆时针旋转，使得磁珠富集结构202对准第二储液腔306b的第二入口302b，即磁珠富集结构202与第二储液腔306b连通，此时磁控装置700远离核酸分析卡盒，磁控装置700释放磁珠，驱动承载部件900剧烈晃动核酸分析卡盒，使得磁珠富集结构202中的磁珠被涮洗进入第二储液腔306b，第二储液腔306b中的清洗液充分清洗磁珠，如图39所示；

（4）完成磁珠清洗后，磁控装置700嵌入第二嵌入槽101b中，随后驱动承载装置900轻微晃动核酸分析卡盒，第二储液腔306b中的磁珠进入磁珠富集结构202中，如图40所示；

（5）完成磁珠的富集后，转移驱动装置800驱动磁珠转移部件200继续逆时针旋转，使得磁珠富集结构202对准第三储液腔306c的第三入口302c，此时磁控装置700远离核酸分析卡盒，随后驱动承载部件900剧烈晃动核酸分析卡盒，使得磁珠富集结构202中的磁珠被涮洗进入第三储液腔306c，第三储液腔306c中的洗脱液充分洗脱磁珠上结合的核酸，如图41所示；

（6）完成核酸洗脱后，磁控装置700嵌入第三嵌入槽101c中，随后驱动承载部件900轻微晃动核酸分析卡盒，第三储液腔306c中的磁珠进入磁珠富集结构202中，如图42所示；

（7）完成磁珠的富集后，转移驱动装置800驱动磁珠转移部件200继续逆时针旋转，使得第一储液腔306a、第二储液腔306b和第三储液腔306c均处于密封状态，即磁珠富集结构202远离第一入口302a、第二入口302b和第三入口302c，然后磁控装置700远离核酸分析卡盒，如图43所示；

（8）完成磁珠的转移后，承载部件900局部加热或高速离心核酸分析卡盒，使得第三储液腔306c中的核酸洗脱液突破隔离阀307，并通过进样管道308分配到多个检测腔310中，如图44所示，废液腔311容纳多余的溶液，自通气管道309可以使得整个过程核酸分析卡盒密闭，即核酸分析卡盒与外界无连通，避免了污染, 然后承载部件900的温度控制区控制检测腔310的温度，检测腔310中的核酸扩增，可采样变温PCR扩增，也可采用恒温扩增，检测装置1100实时扫描检测检测腔310的信号值，获取检测结果。

上述步骤（1）中，核酸分析卡盒处于第一状态；上述步骤（2）中，核酸分析卡盒处于第二状态；上述步骤（3）中，核酸分析卡盒处于第三状态；上述步骤（4）中，核酸分析卡盒处于第四状态；上述步骤（5）中，核酸分析卡盒处于第五状态；上述步骤（6）中，核酸分析卡盒处于第六状态；上述步骤（7）中，核酸分析卡盒处于第七状态；上述步骤（8）中，核酸分析卡盒处于第八状态。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种核酸分析卡盒，其特征在于，包括：卡盒本体和设置在所述卡盒本体上且能够沿设定方向移动的磁珠转移部件（200）；

其中，所述卡盒本体设置有储液腔（306）、均与所述储液腔（306）连通的加样通道（304）和排气通道（305）、以及检测结构，所述储液腔（306）至少为两个且沿所述设定方向依次分布，沿所述设定方向位于最后的所述储液腔（306）能够与所述检测结构连通；

所述磁珠转移部件（200）设置有能够容纳磁珠的磁珠富集结构（202），所述储液腔（306）、所述加样通道（304）、所述排气通道（305）和所述检测结构均位于所述磁珠转移部件（200）的同侧，所述储液腔（306）所在面与所述磁珠转移部件（200）密封连接，所述磁珠转移部件（200）沿所述设定方向移动能够使所述磁珠富集结构（202）依次与每个所述储液腔（306）连通。

2.根据权利要求1所述的核酸分析卡盒，其特征在于，所述卡盒本体设置有能够供磁控装置（700）嵌入的嵌入槽；所述嵌入槽和所述储液腔（306）分别位于所述磁珠转移部件（200）的两侧，且所述嵌入槽与所述储液腔（306）一一对应；当所述磁珠富集结构（202）与所述储液腔（306）连通时，所述磁珠富集结构（202）与所述嵌入槽相对。

3.根据权利要求1所述的核酸分析卡盒，其特征在于，

所述磁珠转移部件（200）呈长条形，所述设定方向为所述磁珠转移部件（200）的长度方向；所述磁珠转移部件（200）设置有限位结构（203），所述限位结构（203）用于限制所述磁珠转移部件（200）脱离所述卡盒本体；

或者，所述磁珠转移部件（200）呈圆形，所述设定方向为所述磁珠转移部件（200）的周向。

4.根据权利要求1所述的核酸分析卡盒，其特征在于，所述磁珠转移部件（200）设置有能够和转移驱动装置（800）连接的驱动连接结构（201），所述转移驱动装置（800）用于驱动所述磁珠转移部件（200）沿所述设定方向移动。

5.根据权利要求1所述的核酸分析卡盒，其特征在于，所述检测结构包括：进样通道（308）、隔离阀（307）、检测腔（310）、废液腔（311）和自通气通道（309），其中，所述检测腔（310）、废液腔（311）和自通气通道（309）均与所述进样通道（308）连通，所述废液腔（311）位于所述检测腔（310）的下游，所述自通气通道（309）位于所述废液腔（311）的下游，所述进样通道（308）和所述自通气通道（309）均与沿所述设定方向位于最后的一个所述储液腔（306）连通，所述隔离阀（307）设置在所述进样通道（308）上，且所述隔离阀（307）能够隔断和导通所述进样通道（308）。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的核酸分析卡盒，其特征在于，所述卡盒本体包括：盖板（100），底座（300），和底板（600）；

其中，所述储液腔（306）、所述加样通道（304）、所述排气通道（305）和所述检测结构均设置在所述底座（300）上，所述底座（300）与所述磁珠转移部件（200）密封连接；

所述底板（600）位于所述底座（300）的底侧，且所述底板（600）与所述底座（300）密封连接以密封所述储液腔（306）、所述加样通道（304）、所述排气通道（305）、所述储液腔（306）和所述检测结构；

所述盖板（100）位于所述底座（300）的顶侧，且所述盖板（100）与所述底座（300）固定连接；所述磁珠转移部件（200）设置在所述盖板（100）和所述底座（300）之间；

所述盖板（100）设置有容纳所述磁珠转移部件（200）的容纳槽（103）。

7.根据权利要求6所述的核酸分析卡盒，其特征在于，所述储液腔（306）的顶部设置有安装槽（303），所述安装槽（303）内设置有密封圈（500），所述底座（300）与所述磁珠转移部件（200）通过所述密封圈（500）密封连接；

所述盖板（100）与所述底座（300）通过紧固件（400）固定连接，所述底板（600）通过粘接与所述底座（300）密封连接。

8.根据权利要求6所述的核酸分析卡盒，其特征在于，所述底座（300）和所述底板（600）均为透明件。

9.一种核酸分析设备，包括核酸分析卡盒，其特征在于，所述核酸分析卡盒为如权利要求1-8中任一项所述的核酸分析卡盒；

所述核酸分析设备还包括：承载部件（900），离心装置（1000），转移驱动装置（800），磁控装置（700）和检测装置（1100）；

其中，所述承载部件（900）承载所述核酸分析卡盒，所述离心装置（1000）驱动所述承载部件（900）旋转以使所述核酸分析卡盒做离心运动，所述转移驱动装置（800）用于驱动所述磁珠转移部件（200）沿所述设定方向移动；所述磁控装置（700）能够靠近所述卡盒本体以将所述储液腔（306）内的磁珠富集至与所述储液腔（306）连通的所述磁珠富集结构（202）内，且所述磁控装置（700）能够远离所述卡盒本体以释放所述磁珠富集结构（202）内的磁珠；所述检测装置（1100）用于检测所述检测结构的反应结果。

10.根据权利要求9所述的核酸分析设备，其特征在于，所述核酸分析卡盒至少为两个，且沿所述承载部件（900）旋转方向依次分布，至少两个所述核酸分析卡盒中的磁珠由同一个所述磁控装置（700）富集和释放；

若所述磁珠转移部件（200）呈长条形，至少两个所述核酸分析卡盒的所述磁珠转移部件（200）由同一个所述转移驱动装置（800）驱动；所述核酸分析卡盒分组设置，每组中所述核酸分析卡盒至少为两个，所述转移驱动装置（800）设置在相邻的两组之间；

若所述磁珠转移部件（200）呈圆形，所述转移驱动装置（800）与所述核酸分析卡盒一一对应。

Images