CN112553060A - 样本处理装置及其处理方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种样本处理装置及其处理方法，样本处理装置包括壳体、混合管、试剂管、管盖以及检测组件。壳体上形成有第一通气腔、混合腔、试剂腔、反应腔、废液腔以及检测腔。反应腔分别与混合腔、试剂腔、检测腔以及废液腔连通，第一通气腔连通废液腔。混合管安装在混合腔内，可选择地与反应腔连通或隔断。检测组件包括检测管和安装在检测管上的管塞。本申请提供的样本处理装置及其处理方法，能够依次完成对样本的提取、扩增和检测工作，结构简单、操作方便。
Description
技术领域
本申请涉及样本检测技术领域，尤其涉及一种样本处理装置及其处理方法。
背景技术
在分子生物领域中，分子诊断技术的应用越来越广泛，通常通过对样本中的核酸或者蛋白质进行提取、扩增以及检测等一系列处理流程，以获取检测数据。
现有技术中的样本处理装置，在对样本中的核酸或者蛋白质等物质进行处理时，处理流程复杂，给样本处理过程带来了诸多不便。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例期望提供一种样本处理装置及其处理方法，以解决现有技术中样本处理不便的技术问题。
为达到上述目的，本申请实施例的一方面提供一种样本处理装置，包括：
壳体，所述壳体上形成有第一通气腔、混合腔、试剂腔、反应腔、废液腔以及检测腔，所述反应腔分别与所述混合腔、所述试剂腔、所述检测腔以及所述废液腔连通，所述第一通气腔与所述废液腔连通；
混合管，用于样本与裂解液混合，所述混合管安装在所述混合腔内，可选择地与所述反应腔连通或隔断；
试剂管，用于容纳洗涤液或洗脱液，所述试剂管安装在所述试剂腔内，可选择地与所述反应腔连通或隔断；
管盖，所述第一通气腔、所述混合管和所述试剂管上均设置有所述管盖；以及
检测组件，包括用于容纳检测液的检测管和安装在所述检测管上的管塞，所述检测管安装在所述检测腔内，可选择地与所述反应腔连通或隔断。
进一步地，所述壳体上还形成有与所述检测腔连通的第二通气腔，所述第二通气腔上设置有所述管盖；所述检测管上形成有第一流道和第二流道，所述第一流道可连通所述检测腔与所述反应腔，所述第二流道可连通所述检测腔与所述第二通气腔；所述检测管同时连通或同时隔断所述反应腔和所述第二通气腔。
进一步地，所述管塞上形成有第三流道和第四流道，所述第三流道可选择地与所述第一流道连通或者隔断，所述第四流道可选择地与所述第二流道连通或者隔断，所述第三流道与所述第一流道连通时，所述第四流道与所述第二流道连通。
进一步地，所述检测组件还包括设置在所述检测管内的探测器，用于探测所述检测管内的液位。
进一步地，所述混合腔包括连通的第一混合腔和第二混合腔，所述第一混合腔与所述反应腔连通，所述第二混合腔上设置所述管盖；所述混合管上形成有可连通所述第二混合腔的第一通液孔，所述混合管设置在所述第一混合腔内，可选择地与所述第二混合腔连通或隔断；所述混合管和所述第二混合腔其中之一容纳样本，其中另一容纳裂解液。
进一步地，所述混合腔还包括与所述第一混合腔连通的第三混合腔，所述第三混合腔容纳结合液，所述第三混合腔上设置所述管盖；所述混合管上形成有可连通所述第三混合腔的第二通液孔，所述混合管可选择地与所述第三混合腔连通或隔断，所述混合管同时连通或同时隔断所述第二混合腔和所述第三混合腔。
进一步地，所述试剂管的外壁上形成有沿所述试剂管的轴线延伸的第一凸筋，所述混合管的外壁上形成有沿所述混合管的轴向延伸的第二凸筋。
进一步地，所述试剂腔为至少两个，所述试剂管包括容纳洗涤液的洗涤试剂管和容纳洗脱液的洗脱试剂管，所述洗涤试剂管和所述洗脱试剂管分别容纳在对应的所述试剂腔内，分别可选择地与所述反应腔连通或隔断。
进一步地，所述洗涤试剂管为至少两个，分别容纳不同类型的洗涤液。
进一步地，所述壳体呈板状，所述混合腔和所述试剂腔分别设置在所述壳体沿长度方向的一侧，所述检测腔设置在所述壳体沿长度方向的另一侧，所述反应腔位于所述壳体沿长度方向的两侧之间，所述废液腔设置在所述壳体的底部，所述第一通气腔设置在所述壳体沿长度方向的任意一侧。
进一步地，所述壳体上形成有连通所述反应腔的公共流道，所述混合腔和所述试剂腔分别通过所述公共流道与所述反应腔连通；
所述试剂管包括试剂管体和贯穿所述试剂管体的第一通道，所述试剂管体上形成有第一连通孔，所述第一通道和所述第一连通孔分别可选择地与所述反应腔连通或者隔断；
所述混合管包括混合管体和贯穿所述混合管体的第二通道，所述混合管体上形成有第二连通孔，所述第二通道和所述第二连通孔分别可选择地与所述反应腔连通或者隔断。
进一步地，所述第一通气腔、所述混合腔、所述试剂腔以及所述检测腔沿所述壳体的长度方向上并列设置，且所述第一通气腔、所述混合腔、所述试剂腔以及所述检测腔的开口方向朝向相同。
进一步地，所述反应腔的一端沿螺旋形往内环绕至中心后反向沿螺旋形往外环绕至外侧形成另一端，或所述反应腔的一端沿直线延伸预定距离后折回反向直线延伸多次形成另一端；所述反应腔的一端与所述公共流道连通、另一端与所述检测腔连通，所述反应腔的两端之间连通所述废液腔。
进一步地，所述样本处理装置还包括设置在所述反应腔内壁上的特异性硅胶模，或还包括设置在所述反应腔的外壁上的磁铁组件。
进一步地，所述试剂腔为至少两个，所述试剂管包括容纳洗涤液的洗涤试剂管和容纳洗脱液的洗脱试剂管，所述洗涤试剂管和所述洗脱试剂管分别容纳在对应的所述试剂腔内，分别可选择地与所述反应腔连通或隔断；
所述混合腔两侧均设置有所述试剂腔，所述洗涤试剂管位于所述混合管远离所述反应腔一侧，所述洗脱试剂管位于所述混合管靠近所述反应腔的一侧。
本申请实施例提供的样本处理装置，通过在壳体上设置第一通气腔、混合腔、试剂腔以及检测腔，配合混合管、试剂管以及检测组件的使用，使得样本的提取和后续的扩增等流程能够在一个装置中完成，且整个样本处理装置结构简单、操作简便。
本申请实施例的另一方面提供一种样本处理方法，包括：
在混合管内混合样本和裂解液形成混合液；
向第一通气腔施加负压，以使所述混合液流入反应腔内，所述混合液中的靶物质特异性吸附在磁珠上或所述反应腔的内壁上；
向所述第一通气腔施加负压，以使所述混合液流入废液腔内；
向所述第一通气腔施加负压，以使洗涤液经所述反应腔流入所述废液腔内；
向所述第一通气腔交替施加正压和负压，以使洗脱液在所述反应腔内来回流动；
对所述检测管施加负压，以使靶物质随所述洗脱液流入所述检测管中，与所述检测管中的检测液发生反应。
进一步地，在混合管内混合样本和裂解液形成混合液的步骤，包括：
转动混合管，以使所述混合管连通第二混合腔和第三混合腔，隔断反应腔；
对所述混合管交替施加正压和负压，以使样本、结合液和裂解液混合均匀，形成混合液；
转动所述混合管，以使所述混合管连通所述反应腔，隔断所述第二混合腔和所述第三混合腔。
进一步地，对所述检测管施加负压，以使靶物质随所述洗脱液流入所述检测管内的步骤，包括：
转动管塞，以使第三流道连通第一流道、第四流道连通第二流道；
对第二通气腔施加负压，靶物质随所述洗脱液流入所述检测管内，直至所述检测管内的液体与探测器接触；
转动所述管塞，以隔断所述第三流道和所述第一流道、以及隔断所述第四流道和所述第二流道。
进一步地，所述样本处理方法还包括：
在靶物质与检测液反应的过程中，对检测液进行温度控制，采用光学采集设备获取检测数据。
本申请实施例提供的样本处理方法，利用本申请提供的样本处理装置，可以在一个装置中依次完成样本的提取和扩增的步骤，操作简单，提高了检测结果的准确性。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的样本处理装置的结构示意图；
图2为图1沿一截面的剖视图；
图3为本申请实施例提供的壳体的结构示意图
图4为图3的沿一截面的剖视图；
图5a为本申请一实施例提供的试剂管的结构示意图；
图5b为图5a沿一截面的剖视图；
图5c为图5a沿另一截面的剖视图；
图6a为本申请一实施例提供的混合管的结构示意图；
图6b为图6a沿一截面的剖视图；
图6c为图6a沿另一截面的剖视图；
图7a为本申请一实施例提供的检测管的结构示意图；
图7b为图7a沿一截面的剖视图；
图8a为本申请一实施例提供的管塞的结构示意图；
图8b为图8a沿一截面的剖视图；
图9为本申请一实施例提供的样本处理方法的流程图；以及
图10为本申请另一实施例提供的样本处理方法的流程图。
附图标记说明：
1、壳体；11、第一通气腔；12、混合腔；121、第一混合腔；122、第二混合腔；123、第三混合腔；13、试剂腔；14、反应腔；15、废液腔；16、检测腔；17、第二通气腔；18、公共流道；19、废液通道；
2、混合管；21、混合管体；211、第一通液孔；212、第二通液孔；213、第二连通孔；214、第二凸筋；22、第二通道；
3、试剂管；3’、洗涤试剂管；3”、洗脱试剂管；31、试剂管体；311、第一连通孔；312、第一凸筋；32、第一通道；4、管盖；
5、检测组件；51、检测管；511、第一流道；512、第二流道；52、管塞；521、第三流道；522、第四流道；523、转动槽；53、探测器。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。
本申请的描述中的方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。本申请描述中“顶”、“底”以及“长度方向”等表示方位的术语，都是基于附图1所表示的方位进行描述的。
现有技术中的样本处理装置，比如核酸或者蛋白质处理装置，通常多个样本进行同步处理。同时核酸的提取和后续扩增是分段式进行，一般不能在一个装置中完成全部过程。在操作的过程中需要较多的人工参与，增加了人员操作的难度和误差，且在处理过程中需要多个样本同步处理，不能对样本进行单独处理。尤为重要的是，现有技术中的样本处理装置结构较为复杂，导致制造难度大售价高，不能满足大部分检测项目的实际需求，只能在特定的场景使用。
有鉴于此，本申请实施例的一方面提供一种样本处理装置，请参阅图1～图8a，样本处理装置包括壳体1、混合管2、试剂管3、管盖4以及检测组件5。壳体1上形成有第一通气腔11、混合腔12、试剂腔13、反应腔14、废液腔15以及检测腔16，反应腔14分别与混合腔12、试剂腔13、检测腔16以及废液腔15连通，第一通气腔11与废液腔15连通。混合管2用于样本与裂解液混合，样本例如为鼻、咽拭子样本或者血液样本等。混合管2安装在混合腔12内，可选择地与反应腔14连通或隔断。试剂管3用于容纳洗涤液或洗脱液，混合管2安装在混合腔12内，可选择地与反应腔14连通或隔断。试剂管3用于容纳洗涤液或洗脱液，试剂管3安装在试剂腔13内，可选择地与反应腔14连通或隔断。第一通气腔11、混合管2和试剂管3上均设置有管盖4。检测组件5包括用于容纳检测液的检测管51和安装在检测管51上的管塞52，检测管51安装在检测腔16内，可选择地与反应腔14连通或隔断。
具体地，含有核酸或者蛋白质的样本与裂解液在混合管2内充分混合后，形成混合液，混合液中含有靶物质。在混合的过程中，混合管2与反应腔14处于隔断状态，而在混合完成后，操作混合管2使其与反应腔14连通。然后对第一通气腔11施加负压，由于第一通气腔11与废液腔15连通，而废液腔15与反应腔14连通，因此混合管2内的混合液会由于第一通气腔11内的负压的作用，流向反应腔14。在此过程中，为了使混合液全部流入反应腔14，同时又需要避免混合液流入废液腔15，需要对第一通气腔11内的负压的大小进行合理的控制。而关于对第一通气腔11施加负压的方式，可以将第一通气腔11上的管盖4设置为橡胶等可以用针刺破的材质，将通气针刺入第一通气腔11内，使用通气针对第一通气腔11施加压力。
混合液流入反应腔14的过程中，靶物质吸附在反应腔14的内壁上。待靶物质全部吸附在反应腔14的内壁上后，继续对第一通气腔11施加负压，以使混合液流入废液腔15，此时靶物质特异性吸附在反应腔14的内壁上。然后操作试剂管3，使装有洗涤液的试剂管3与反应腔14连通，继续对第一通气腔11施加负压，以使洗涤液通过反应腔14流入废液腔15，从而洗净反应腔14内壁上除靶物质外的其它杂质。再次操作试剂管3，使装有洗脱液的试剂管3与反应腔14连通，此时需要保证检测管51与反应腔14处于连通状态，对检测管51施加负压，洗脱液会通过反应腔14流入检测管51内，而在流经反应腔14时，会使反应腔14内壁上的靶物质随之一起流入检测管51，靶物质进入检测管51后，可与检测管51内的检测液发生反应，进而获取样本检测结果。本申请实施例提供的样本处理装置，通过在壳体1上设置第一通气腔11、混合腔12、试剂腔13以及检测腔16，配合混合管2、试剂管3以及检测组件5的使用，使得样本的提取和后续在检测管51内的扩增等流程能够在一个装置中完成，且整个样本处理装置结构简单、操作简便，不需要多人同时操作，有效节约了人力成本，降低了操作难度和误差。本申请实施例提供的的样本处理装置，可实现单人份分装和独立处理，做到核酸或蛋白质检测“随到随检”，能够在短时间内完成检测并发出诊断报告。
在一实施例中，本申请提供的样本处理装置中，还包括设置在反应腔14的外壁上的磁铁组件(图未示出)。为了使靶物质被特异性吸附在反应腔14的内壁上，可以在裂解液中混入磁珠，磁珠与靶物质结合后，在反应腔14的外壁上设置磁铁组件，通过磁铁组件与磁珠的作用使靶物质特异性吸附在反应腔14的内壁上。
在另一实施例中，本申请提供的样本处理装置还包括设置在反应腔14内壁上的特异性硅胶模(图未示出)，此时，可以不再裂解液中添加磁珠，也无需在反应腔14的外壁设置磁铁组件，即可使靶物质特异性吸附在反应腔14的内壁上。
关于对检测管51施加负压的方式，在一实施例中，本申请提供的样本处理装置中，管塞52由橡胶材料制成，可以直接通过通气针刺破检测管51的管塞52，插入检测管51内，通过检测针直接向检测管51施加负压。
在一优选的实施例中，请参阅图1～图4，本申请提供的样本处理装置中，壳体1上还形成有与检测腔16连通的第二通气腔17，第二通气腔17上设置有管盖4。请参阅图7a和图7b，检测管51上形成有第一流道511和第二流道512，第一流道511可连通检测腔16与反应腔14，第二流道512可连通检测腔16与第二通气腔17。检测管51同时连通或同时隔断反应腔14和第二通气腔17。当检测腔16同时连通反应腔14和第二通气腔17时，通过对第二通气腔17施加负压，进而对检测管51施加负压，以使反应腔14内的靶物质随洗脱液流入检测管51内，如此设置更加方便操作。
在一未示出的实施例中，本申请提供的样本处理装置中，为了实现检测管51与反应腔14以及检测管51与第二通气腔17的连通与隔断，可在检测管51上设置通孔，分别可选择地连通检测管51与反应腔14和第二通气腔17。此时，通过转动检测管51，实现检测管51与反应腔14和检测管51与第二通气腔17的连通与隔断。可以理解的是，当壳体1上没有形成第二通气腔17时，检测管51上只需设置一个与反应腔14连通的通孔，而当壳体1上形成有第二通气腔17时，检测管51上需要设置两个分别与反应腔14和第二通气腔17连通的通孔，该两个通孔可以使检测管51同时连通反应腔14和第二通气腔17。
在一优选的实施例中，本申请提供的样本处理装置中，请参阅图8b，管塞52上形成有第三流道521和第四流道522，第三流道521可选择地与第一流道511连通或者隔断，第四流道522可选择地与第二流道512连通或者隔断。第三流道521与第一流道511连通时，第四流道522与第二流道512连通。此时，转动管塞52，当第三流道521与第一流道511连通，第四流道522与第二流道512连通时，检测管51同时连通反应腔14和第二通气腔17，此时对第二通气腔17施加负压，即可使反应腔14内的靶物质随洗脱液一起流入检测管51内。而转动管塞52，当第三流道521与第一流道511隔断，和/或，第四流道522与第二流道512隔断时，都不能通过第二通气腔17实现反应腔14与检测管51之间液体的相互流动，达到密封的作用。
在一优选的实施例中，本申请提供的样本处理装置中，请参阅图8a和图8b，管塞52的顶部形成有转动槽523，方便对管塞52进行转动操作。
在一实施例中，本申请提供的样本处理装置中，请参阅图2，检测组件5还包括设置在检测管51内的探测器53，用于探测检测管51内的液位。具体地，探测器53在检测管51内应具有一定的高度，该高度可根据检测管51内的检测液的量以及所能容许的检测管51内的最大液位进行具体的设置，从而当反应腔14内的液体流入检测管51内后，检测管51内的液位逐渐增加，为了保证检测结果的准确性，当检测管51内的液体与探测器53接触后，探测器53发生警报，停止对检测管51施加负压，从而停止反应腔14内的液体流入检测管51。如此可保证进入检测管51内的靶物质溶液体积一定，促使含靶物质的溶液与检测管51内的检测液混合，参与后续的检测反应。
在一实施例中，本申请提供的样本处理装置中，请参阅图2～图4，混合腔12包括连通的第一混合腔121和第二混合腔122，第一混合腔121与反应腔14连通，第二混合腔122上设置管盖4。混合管2上形成有可连通第二混合腔122的第一通液孔211，混合管2设置在第一混合腔121内，可选择地与第二混合腔122连通或隔断。混合管2和第二混合腔122其中之一容纳样本，其中另一容纳裂解液。具体地，初始状态下，混合管2与第二混合腔122隔断，当需要进行样本检测时，转动混合管2，使其与第二混合腔122连通，通过对第二混合腔122或者混合管2反复施加正负压，以使混合液在混合管2和第二混合腔122内反复流动，达到充分混合的目的。
可以理解的是，样本液和裂解液在混合后全部保存在混合管2内，以便于后续的混合液流入反应腔14。因此，连通第二混合腔122和混合管2的第一通液孔211可位于第二混合腔122的底部，以便第二混合腔122内的液体流向混合管2，并最终保存在混合管2内，请参见图2和图4。
在一优选的实施例中，本申请提供的样本处理装置中，请继续参阅图2～图4，混合腔12还包括与第一混合腔121连通的第三混合腔123，第三混合腔123容纳结合液，第三混合腔123上设置管盖4。混合管2上形成有可连通第三混合腔123的第二通液孔212，混合管2可选择地与第三混合腔123连通或隔断，混合管2同时连通或同时隔断第二混合腔122和第三混合腔123。可以理解的是，不同的样本，其核酸或者蛋白质分离出来的环境条件不同，对于需要结合液才能实现核酸或者蛋白质分离的样本，除了裂解液外还需要结合液才能将样本中的核酸或者蛋白质分离出来。此时，需要设置盛放结合液的第三混合腔123。
同上一实施例中，第二通液孔212的位置可位于第三混合腔123的底部，以便于第三混合腔123内的液体流向混合管2并保存在混合管2内，请参见图2和图4。
可以理解的是，第一混合腔121、第二混合腔122以及第三混合腔123的位置关系可以根据实际情况进行设置，形成多种设计方案。如图2和图4所示的一实施例中，由于裂解液的体积较大，因而裂解液放在混合管2内，结合液和样本分别盛装在第二混合腔122和第三混合腔123内。
在一未示出的实施例中，本申请提供的样本处理装置中，用于盛放洗涤试剂和洗脱试剂的试剂腔13的数量为一个，试剂管3的数量也为一个，试剂管3放置在试剂腔13内，试剂管3上形成有容纳洗涤液的第一腔体和容纳洗脱液的第二腔体，第一腔体和第二腔体相互隔离，第一腔体和第二腔体上分别形成有可与反应腔14连通的流道，转动试剂管3，可分别实现第一腔体或者第二腔体分别与反应腔14连通或隔断，或者二者均与反应腔14隔断。
在一优选的实施例中，请参阅图1～图4，本申请提供的样本处理装置中，试剂腔13为至少两个，试剂管3包括容纳洗涤液的洗涤试剂管3’和容纳洗脱液的洗脱试剂管3”。洗涤试剂管3’和洗脱试剂管3”分别容纳在对应的试剂腔13内，分别可选择地与反应腔14连通或隔断。如此，将洗涤试剂和洗脱试剂完全分离开来，且二者在使用时是完全独立的，因此避免了相互之间的影响，操作更简便，提高检测结果的准确性。
进一步地，在一实施例中，请参阅图1～图4，本申请提供的样本处理装置中，洗涤试剂管3’为至少两个，分别容纳不同的洗涤液。可以理解的是，在对反应腔14进行清洗，以清洗掉除靶物质外的其它杂质时，一种洗涤液并不能满足清洁要求，为了尽可能的消除反应腔14内的杂质，防止其对检测结果造成不良影响，往往需要不同的洗涤液，比如用于洗涤无机物的无机洗涤液和用于洗涤有机物的有机洗涤液等，此时，需要根据洗涤液的种类设置两个或者两个以上洗涤试剂管3’以容纳不同的洗涤液。
在一实施例中，请参阅图1和图3，本申请提供的样本处理装置中，壳体1呈板状，混合腔12和试剂腔13分别设置在壳体1沿长度方向的一侧，检测腔16设置在壳体1沿长度方向的另一侧，反应腔14位于壳体1沿长度方向的两侧之间，废液腔15设置在壳体1的底部，第一通气腔11设置在壳体1沿长度方向的任意一侧。这样的设置方式，可以更好地与检测流程中各液体的流向相配合，使样本处理装置在实现相应功能的前提下，结构更加紧凑，操作更加方便。
可以理解的是，检测腔16可以是形成在壳体1上的只有顶端开口的槽状(图未示出)。如图3所示，检测腔16为形成在壳体1上的三面开口的槽状。如此更加节约空间，提高样本处理装置结构的紧凑性。
在一实施例中，请参阅图1～图3以及图5a，本申请实施例提供的样本处理装置中，为了保证检测管51安装在检测腔16内后，能够与反应腔14以及第二通气腔17连通，在检测腔16或者检测管51的外壁的其中之一上设置凸起，其中另一上设置凹槽，凸起与凹槽配合后，可很好地保证检测管51与反应腔14和第二通气管连通，并且方便检测管51的安装工作。
进一步地，在一实施例中，本申请提供的样本处理装置中，请参阅图2和图4，壳体1上形成有连通反应腔14的公共流道18，混合腔12和试剂腔13分别通过公共流道18与反应腔14连通。请参阅图5a～图5c，试剂管3包括试剂管体31和贯穿试剂管体31的第一通道32，试剂管体31上形成有第一连通孔311，第一通道32和第一连通孔311分别可选择地与反应腔14连通或者隔断。请参阅图6a～图6c，混合管2包括混合管体21和贯穿混合管体21的第二通道22，混合管体21上形成有第二连通孔213，第二通道22和第二连通孔213分别可选择地与反应腔14连通或者隔断。
具体地，转动试剂管3，可分别实现第一通道32或者第一连通孔311与公共流道18连通，当第一连通孔311与公共流道18连通时，第一通道32与公共流道18隔断，可实现试剂管3内的洗涤液或者洗脱液流向反应腔14，而当第一通道32与公共流道18连通时，第一连通孔311与公共流道18隔断，允许其它试剂管3或者混合管2内的液体穿过该试剂管3，经公共流道18流向反应腔14。
同理，转动混合管2，可分别实现第二通道22或者第二连通孔213与公共流道18连通，当第二连通孔213与公共流道18连通时，第二通道22与公共流道18隔断，可实现混合管2内的混合液流向反应腔14，而当第二通道22与公共流道18连通时，第二连通孔213与公共流道18隔断，允许其它试剂管3内的液体穿过混合管2，经公共流道18流向反应腔14。
通过混合管2或者试剂管3的转动实现其分别与反应腔14的连通或者隔断，提高了操作的便利性和样本处理装置结构的紧凑性。此外，通过设置第一通道32和第二通道22，实现液体穿过试剂管3或者混合管2的流动，进一步提高了样本处理装置结构的紧凑性。
在一未示出的实施例中，混合腔12和每个试剂腔13分别通过独立的流道与反应腔14连通或隔断。该实施例中，不需要设置公共流道18，试剂管3上只需要设置第一连通孔311、不需要设置第一通道32，混合管2上只需要设置第二连通孔213、不需要设置第二通道22。简化了试剂管3和混合管2的结构，降低了试剂管3和混合管2的制造加工难度。
在一优选的实施例中，本申请提供的样本处理装置中，请参阅图5a～图5c，试剂管3的管体外壁上形成有沿试剂管3的轴向延伸的第一凸筋312，当试剂管3位于试剂腔13内时，第一凸筋312的存在便于对试剂管3进行转动操作。同理，请参阅图6a～图6c，也可在混合管2的管体外壁上设置沿混合管2的轴向延伸的第二凸筋214，以便于对混合管2的转动操作。
可以理解的是，在一些实施例中，对于有多个试剂腔13，需要设置多个试剂管3的样本处理装置，并不是每个试剂管3都要设置第一通道32，比如，如图4所示，对于靠近壳体1边缘的试剂管3，其没有任何液体流经的需求，因此就无须设置第一通道32，只需设置第一连通孔311即可。
进一步地，在一实施例中，请参阅图1～图4，本申请提供的样本处理装置中，第一通气腔11、混合腔12、试剂腔13以及检测腔16沿壳体1的长度方向上并列设置，且第一通气腔11、混合腔12、试剂腔13以及检测腔16的开口方向朝向相同。通过设置第一通气腔11、混合腔12、试剂腔13以及检测腔16沿壳体1的长度方向上并列设置，可有效地降低样本处理装置沿厚度方向的尺寸，提高结构的紧凑性。而通过设置第一通气腔11、混合腔12、试剂腔13以及检测腔16的开口方向朝向相同，便于对各个腔体进行施压或者转动操作，提高操作的便利性。
在一实施例中，请参阅图1～图4，本申请提供的样本处理装置中，反应腔14的一端沿螺旋形往内环绕至中心后反向沿螺旋形往外环绕至外侧形成另一端。反应腔14的一端与公共流道18连通，另一端与检测腔16连通，反应腔14的两端之间连通废液腔15。通过将反应腔14设置为双向螺旋形结构，可以增加反应腔14的内表面，从而增加靶物质与反应腔14内表面的接触面积，更有利于靶物质特异性吸附在反应腔14的内表面，从而有效提高了检测结果的准确性；同时，由于反应腔14为双向螺旋形结构，便于反应腔14内的流体流动，减少流动阻力。
可选地，在一未示出的实施例中，本申请提供的样本处理装置中，反应腔14的一端沿直线延伸预定距离后折回反向直线延伸多次形成另一端。例如，反应腔14的流道沿壳体1的长度方向来回延伸，或沿壳体1的高度方向来回延伸。反应腔14的一端与公共流道18连通，另一端与检测腔16连通，反应腔14的两端之间连通废液腔15。该实施例中的反应腔14可以充分利用板状结构的壳体1的空间，进一步增加靶物质与反应腔14内表面的接触面积，更有利于靶物质特异性吸附在反应腔14的内表面。
可以理解的是，在一些情况下，为了促使靶物质从细胞或者病原体中释放出来后，特异性吸附在反应腔14的内表面，可采用加热装置对反应腔14外壁进行加热。
在一实施例中，本申请提供的样本处理装置中，壳体1上形成有连通废液腔15和反应腔14的废液通道19。可以理解的是，为了使反应腔14内能够和废液腔15内能够容纳足够多的液体，废液通道19应当设置在反应腔14和废液腔15靠近顶部的地方，请参阅图2和图4。
在一实施例中，请参阅图1～图4，本申请提供的样本处理装置中，试剂腔13为至少两个，试剂管3包括容纳洗涤液的洗涤试剂管3’和容纳洗脱液的洗脱试剂管3”，洗涤试剂管3’和洗脱试剂管3”分别容纳在对应的试剂腔13内，分别可选择地与反应腔14连通或隔断。混合腔12两侧均设置有试剂腔13，洗涤试剂管3’位于混合管2远离反应腔14一侧，洗脱试剂管3”位于混合管2靠近反应腔14的一侧。
可以理解的是，在对反应腔14进行洗涤的过程中，由于洗涤液最终是流入废液腔15中的，需要尽可能地去除公共流道18以及反应腔14内除靶物质外的其它杂质，因此将洗涤试剂管3’设置在混合管2远离反应腔14的一侧，以便洗涤液流经混合液流过的所有通道，使公共流道18以及反应腔14内的杂质随洗涤液一起流向废液腔15。而洗脱液洗脱靶物质后最后流向检测腔16，洗脱液内的物质会影响检测结果。洗脱液流经的路径越少，对检测结果的不良影响就越小，因此设置洗脱试剂管3”靠近反应腔14的一侧，防止其流经洗涤液以及混合液流过的通道的过程中，将杂质带入检测管51内，进而影响检测结果的准确性。
本申请实施例的第二方面提供一种样本处理方法，请参阅图9和图10，样本处理方法包括：
S10、在混合管2内混合样本和裂解液形成混合液；
S20、向第一通气腔11施加负压，以使混合液流入反应腔14内，混合液中的靶物质特异性吸附在磁珠上或反应腔14的内壁上；
S30、向第一通气腔11施加负压，以使混合液流入废液腔15内；
S40、向第一通气腔11施加负压，以使洗涤液经反应腔14流入废液腔15内；
S50、向第一通气腔11交替施加正压和负压，以使洗脱液在反应腔14内来回流动；
S60、对检测管51施加负压，以使靶物质随洗脱液流入检测管51中，与检测管51中的检测液发生反应。
可以理解的是，样本中的核酸和蛋白质分离出来的过程需要一定的环境，一些实施例中，只需要裂解液即可将核酸或者蛋白质完全分离出来，而在一些实施例中，还需要结合液才能将核酸或者蛋白质分离出来，此时混合液中除了样本和裂解液外还有结合液。
而如果结合液或者裂解液中含有磁珠，靶物质与磁珠结合，并通过反应腔14外部的磁铁装置特异性吸附在反应腔14的内壁上。而如果结合液或者裂解液中均不含有磁珠，则需要在反应腔14的内壁上设置特异性硅胶膜，以使靶物质特异性吸附在特异性硅胶膜上。
可以理解的是，在步骤S20中对第一通气腔11施加负压的过程中，为了防止混合液流入废液腔15中，需要在施压过程中对压力进行控制，既要保证混合液全部流入反应腔14内，又要保证混合液不会流入废液腔15内。同理，在步骤S50中，在对第一通气腔11交替施加正压和负压的过程中，为了保证洗脱液仅仅在反应腔14内来回流动，既不会流入废液腔15，又不会回流入洗脱试剂管3”内，也需要对施加压力的大小进行严格控制。
在步骤S50中，通过向第一通气腔11交替施加正压和负压，使洗脱液在反应腔14内来回流动，使洗脱液和反应腔14的内壁充分接触，以尽可能将反应腔14内壁上的所有靶物质都随洗脱液一起进入检测腔16内，提高检测结果的准确性。
本申请提供的样本处理方法，利用本申请提供的样本处理装置，可以在一个装置中依次完成样本的提取、扩增并获取检测结果的步骤，且利用正压或者负压的方式实现流体的流动或者混合，从而在操作的过程中，通过更好地控制流体的流动方向，并可有效地保证不同试剂之间不会产生相互影响，操作简单，检测结果具有较高的准确性。
进一步地，在一实施例中，请参阅图10，本申请提供的样本处理方法中，S10、在混合管2内混合样本和裂解液形成混合液的步骤，包括：
S11、转动混合管2，以使混合管2连通第二混合腔122和第三混合腔123，隔断反应腔14；
S12、对混合管2交替施加正压和负压，以使样本、结合液和裂解液混合均匀，形成混合液；
S13、转动混合管2，以使混合管2连通反应腔14，隔断第二混合腔122和第三混合腔123。
具体地，第二混合腔122、第三混合腔123以及混合管2内分别存放样本、结合液，以及裂解液，具体对应方式以实际需要选取。当混合管2与第二混合请和第三混合腔123处于连通状态时，三者内的液体便可以实现相互流动。通过对混合管2交替施加正压和负压，使样本、结合液以及裂解液之间反复相互流动、混合，以使三者充分均匀地混合，且混合液全部保存在混合管2内。
通过转动混合管2，使混合管2连通反应腔14、隔断第二混合腔122和第三混合腔123，此时，混合液全部保存在混合管2内，为下一步混合液进入反应腔14作准备。
在一实施例中，请参阅图10，本申请提供的样本处理方法中，S60、对检测管51施加负压，以使靶物质随洗脱液流入检测管51中，与检测管51中的检测液发生反应的步骤之包括：
S61、转动管塞52，以使第三流道道连通第一流道511、第四流道连通第二流道512；
S62、对第二通气腔17施加负压，靶物质随洗脱液流入检测管51内，直至检测管51内的液体与探测器53接触；
S63、转动管塞52，以隔断第三流道521和第一流道511、以及隔断第四流道522和第二流道512。
具体地，第三流道521连通第一流道511、第四流道522连通第二流道512时，检测管51同时连通反应腔14和第二通气腔17，以便于通过第二通气腔17对检测管51施加负压，使反应腔14内的靶物质随洗脱液流入检测管51内。而在检测管51内的液体接触探测器53后，停止施加负压，靶物质及洗脱液不再流入检测管51，从而使得检测管51内的靶物质在于检测液发生反应时，检测管51内液体的体积一定。
而在检测管51内发生反应的过程中产生的气体会造成检测管51内的气压的变化，为了防止因检测管51内气压变化造成检测管51内的液体经第一流道511或者第二流道512流出检测管51，需要转动管塞52，以隔断第三流道521和第一流道511以及第四流道522和第二流道512，以在检测管51内形成一个密闭的空间。
在一可选的实施例中，请参阅图10，本申请提供的样本处理方法中，S06、对检测管51施加负压，以使靶物质随洗脱液流入检测管51中，与检测管51中的检测液发生反应的步骤中，需要转动检测管51才能使检测管51连通反应腔14和第二通气腔17，此时，管塞52上没有设置第三流道521和第四流道522，需要在检测管51上设置可同时连通并同时隔断反应腔14与第二通气腔17的通道。因此，具体的操作过程需要根据样本处理装置的具体结构进行相应的调整。
在一实施例中，本申请提供的样本处理方法还包括：
S70、在靶物质与检测液反应的过程中，对检测液进行温度控制，采用光学采集设备获取检测数据。
具体地，不同的样本在反应的过程中所需的最佳温度值是不同的，为了使核酸或者蛋白质与检测液能够充分发生反应，往往需要对检测液进行相应的温度控制，包括升温或者降温。而对于有些核酸或者蛋白质与检测液反应后，需要相关的光学采集设备才能更好地获取检测数据，作为判定检测结果的依据。
本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (19)
1.一种样本处理装置，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体上形成有第一通气腔、混合腔、试剂腔、反应腔、废液腔以及检测腔，所述反应腔分别与所述混合腔、所述试剂腔、所述检测腔以及所述废液腔连通，所述第一通气腔与所述废液腔连通；
混合管，用于样本与裂解液混合，所述混合管安装在所述混合腔内，可选择地与所述反应腔连通或隔断；
试剂管，用于容纳洗涤液或洗脱液，所述试剂管安装在所述试剂腔内，可选择地与所述反应腔连通或隔断；
管盖，所述第一通气腔、所述混合管和所述试剂管上均设置有所述管盖；以及
检测组件，包括用于容纳检测液的检测管和安装在所述检测管上的管塞，所述检测管安装在所述检测腔内，可选择地与所述反应腔连通或隔断。
2.根据权利要求1所述的样本处理装置，其特征在于，所述壳体上还形成有与所述检测腔连通的第二通气腔，所述第二通气腔上设置有所述管盖；所述检测管上形成有第一流道和第二流道，所述第一流道可连通所述检测腔与所述反应腔，所述第二流道可连通所述检测腔与所述第二通气腔；所述检测管同时连通或同时隔断所述反应腔和所述第二通气腔。
3.根据权利要求2所述的样本处理装置，其特征在于，所述管塞上形成有第三流道和第四流道，所述第三流道可选择地与所述第一流道连通或者隔断，所述第四流道可选择地与所述第二流道连通或者隔断，所述第三流道与所述第一流道连通时，所述第四流道与所述第二流道连通。
4.根据权利要求1所述的样本处理装置，其特征在于，所述检测组件还包括设置在所述检测管内的探测器，用于探测所述检测管内的液位。
5.根据权利要求1所述的样本处理装置，其特征在于，所述混合腔包括连通的第一混合腔和第二混合腔，所述第一混合腔与所述反应腔连通，所述第二混合腔上设置所述管盖；所述混合管上形成有可连通所述第二混合腔的第一通液孔，所述混合管设置在所述第一混合腔内，可选择地与所述第二混合腔连通或隔断；所述混合管和所述第二混合腔其中之一容纳样本，其中另一容纳裂解液。
6.根据权利要求5所述的样本处理装置，其特征在于，所述混合腔还包括与所述第一混合腔连通的第三混合腔，所述第三混合腔容纳结合液，所述第三混合腔上设置所述管盖；所述混合管上形成有可连通所述第三混合腔的第二通液孔，所述混合管可选择地与所述第三混合腔连通或隔断，所述混合管同时连通或同时隔断所述第二混合腔和所述第三混合腔。
7.根据权利要求1所述的样本处理装置，其特征在于，所述试剂管的外壁上形成有沿所述试剂管的轴线延伸的第一凸筋，所述混合管的外壁上形成有沿所述混合管的轴向延伸的第二凸筋。
8.根据权利要求1所述的样本处理装置，其特征在于，所述试剂腔为至少两个，所述试剂管包括容纳洗涤液的洗涤试剂管和容纳洗脱液的洗脱试剂管，所述洗涤试剂管和所述洗脱试剂管分别容纳在对应的所述试剂腔内，分别可选择地与所述反应腔连通或隔断。
9.根据权利要求8所述的样本处理装置，其特征在于，所述洗涤试剂管为至少两个，分别容纳不同类型的洗涤液。
10.根据权利要求1～9任意一项所述的样本处理装置，其特征在于，所述壳体呈板状，所述混合腔和所述试剂腔分别设置在所述壳体沿长度方向的一侧，所述检测腔设置在所述壳体沿长度方向的另一侧，所述反应腔位于所述壳体沿长度方向的两侧之间，所述废液腔设置在所述壳体的底部，所述第一通气腔设置在所述壳体沿长度方向的任意一侧。
11.根据权利要求10所述的样本处理装置，其特征在于，所述壳体上形成有连通所述反应腔的公共流道，所述混合腔和所述试剂腔分别通过所述公共流道与所述反应腔连通；
所述试剂管包括试剂管体和贯穿所述试剂管体的第一通道，所述试剂管体上形成有第一连通孔，所述第一通道和所述第一连通孔分别可选择地与所述反应腔连通或者隔断；
所述混合管包括混合管体和贯穿所述混合管体的第二通道，所述混合管体上形成有第二连通孔，所述第二通道和所述第二连通孔分别可选择地与所述反应腔连通或者隔断。
12.根据权利要求11所述的样本处理装置，其特征在于，所述第一通气腔、所述混合腔、所述试剂腔以及所述检测腔沿所述壳体的长度方向上并列设置，且所述第一通气腔、所述混合腔、所述试剂腔以及所述检测腔的开口方向朝向相同。
13.根据权利要求11所述的样本处理装置，其特征在于，所述反应腔的一端沿螺旋形往内环绕至中心后反向沿螺旋形往外环绕至外侧形成另一端，或所述反应腔的一端沿直线延伸预定距离后折回反向直线延伸多次形成另一端；所述反应腔的一端与所述公共流道连通、另一端与所述检测腔连通，所述反应腔的两端之间连通所述废液腔。
14.根据权利要求13所述的样本处理装置，其特征在于，所述样本处理装置还包括设置在所述反应腔的内壁上的特异性硅胶模，或还包括设置在所述反应腔的外壁上的磁铁组件。
15.根据权利要求11所述的样本处理装置，其特征在于，所述试剂腔为至少两个，所述试剂管包括容纳洗涤液的洗涤试剂管和容纳洗脱液的洗脱试剂管，所述洗涤试剂管和所述洗脱试剂管分别容纳在对应的所述试剂腔内，分别可选择地与所述反应腔连通或隔断；
所述混合腔两侧均设置有所述试剂腔，所述洗涤试剂管位于所述混合管远离所述反应腔一侧，所述洗脱试剂管位于所述混合管靠近所述反应腔的一侧。
16.一种样本处理方法，其特征在于，包括：
在混合管内混合样本和裂解液形成混合液；
向第一通气腔施加负压，以使所述混合液流入反应腔内，所述混合液中的靶物质特异性吸附在磁珠上或所述反应腔的内壁上；
向所述第一通气腔施加负压，以使所述混合液流入废液腔内；
向所述第一通气腔施加负压，以使洗涤液经所述反应腔流入所述废液腔内；
向所述第一通气腔交替施加正压和负压，以使洗脱液在所述反应腔内来回流动；
对所述检测管施加负压，以使靶物质随所述洗脱液流入所述检测管中，与所述检测管中的检测液发生反应。
17.根据权利要求16所述的样本处理方法，其特征在于，在混合管内混合样本和裂解液形成混合液的步骤，包括：
转动混合管，以使所述混合管连通第二混合腔和第三混合腔，隔断反应腔；
对所述混合管交替施加正压和负压，以使样本、结合液和裂解液混合均匀，形成混合液；
转动所述混合管，以使所述混合管连通所述反应腔，隔断所述第二混合腔和所述第三混合腔。
18.根据权利要求16所述的样本处理方法，其特征在于，对所述检测管施加负压，以使靶物质随所述洗脱液流入所述检测管内的步骤，包括：
转动管塞，以使第三流道连通第一流道、第四流道连通第二流道；
对第二通气腔施加负压，靶物质随所述洗脱液流入所述检测管内，直至所述检测管内的液体与探测器接触；
转动所述管塞，以隔断所述第三流道和所述第一流道、以及隔断所述第四流道和所述第二流道。
19.根据权利要求16～18任意一项所述的样本处理方法，其特征在于，所述样本处理方法还包括：
在靶物质与检测液反应的过程中，对检测液进行温度控制，采用光学采集设备获取检测数据。
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