CN114073829A - 带有采样功能的口罩及其配套样本采集管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了带有采样功能的口罩及其配套样本采集管。其中，该口罩包括：罩体、底座和吸附材料，所述底座设置在所述罩体上；所述吸附材料设置在所述底座上。佩戴该口罩既可以在保证佩戴者舒适感的同时完成可能含有病毒的气溶胶颗粒的采集，有效避免采样过程中可能造成的人传人风险以及采样过程给人体带来的各种不适，还能降低取样人员的感染风险及样品的污染风险，同时还能实现多人同时采样，大大提高采样效率。

Description

带有采样功能的口罩及其配套样本采集管

技术领域

本发明属于卫生用品领域，具体而言，涉及带有采样功能的口罩及其配套样本采集管。

背景技术

新型冠状肺炎主要通过呼吸道飞沫传播、密切接触传播，此外在相对封闭的环境中长期暴露于具有飞沫的高浓度气溶胶中也有经过气溶胶传播的可能。通过咽拭子采集来进行核酸检测是目前诊断有无新型冠状病毒感染的主要方法之一，然而，新型冠状病毒的侵染繁殖部位在肺部，在上呼吸道的存在量很少，咽拭子检测可能存在假阴性的问题；此外，咽拭子采集时取样人员直接与被检测人密切接触，感染风险也较大，尤其是大范围进行核酸筛查时，每个取样人员都需要一对一的对被检测人进行采样，无法同时对多人采样，效率较低；同时咽拭子采集还会给被检测人带来不适感。

因此，新型冠状肺炎病毒乃至其他呼吸道感染病毒的检测样品采集方法仍有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出带有采样功能的口罩及其配套样本采集管。佩戴该口罩既可以在保证佩戴者舒适感的同时完成可能含有病毒的气溶胶颗粒的采集，有效避免采样过程中可能造成的人传人风险以及采样过程给人体带来的各种不适，还能降低取样人员的感染风险及样品的污染风险，同时还能实现多人同时采样，大大提高采样效率。

本申请主要是基于发明人的以下发现提出的：

新型冠状肺炎主要通过飞沫、近距离接触以及飞沫形成的气溶胶进行传播，显然，新冠肺炎患者呼出的气溶胶中是具有新型冠状病毒的，可以通过收集气溶胶中携带的新型冠状病毒来进行相关检测，例如核酸检测、抗体检测等。发明人设想，可以在口罩上设置吸附材料来收集气溶胶中的病毒，然而，若直接将吸附材料粘附于口罩的内表面，一方面，会增加口罩罩体的厚度，进而增加佩戴时的憋闷感；另一方面，取样后需要将吸附材料裁切或折叠为预定尺寸再浸入保存液中保存，不仅操作繁琐，而且在取样及吸附材料转移过程中，取样人员与吸附材料的接触过多，感染风险较大，同时样品也存在污染风险，可能影响检测结果的准确性。

为此，根据本发明的第一个方面，本发明提出了一种带有采样功能的口罩。根据本发明的实施例，该口罩包括：

罩体；

底座，所述底座设置在所述罩体上；和

吸附材料，所述吸附材料设置在所述底座上。

根据本发明上述实施例的口罩，通过在罩体上设置底座并将吸附材料设置在底座上，一方面可以使罩体部分镂空，并将底座、吸附材料固定在该镂空部分，从而既可以使吸附材料直接与人体呼出的气溶胶接触，完成气溶胶颗粒的采集，以便于检测气溶胶颗粒中是否存在待测病毒，还不会增加佩戴时的憋闷感；另一方面，在取样时可以将底座整体取出，通过移动底座实现吸附材料的转移，减少取样及样品转移过程中取样人员与吸附材料的直接接触，降低取样人员的感染风险及样品污染风险。由此，佩戴该口罩既可以在保证佩戴者舒适感的同时完成可能含有病毒的气溶胶颗粒的采集，有效避免采样过程中可能造成的人传人风险以及采样过程给人体带来的各种不适，还能降低取样人员的感染风险及样品的污染风险，同时还能实现多人同时采样，大大提高采样效率。需要说明的是，该口罩不仅适用于新型冠状肺炎的病毒采样检测，还适用于其它肺炎及下呼吸道感染的病毒采样检测。

另外，根据本发明上述实施例的带有采样功能的口罩还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述口罩进一步包括密封层，所述密封层覆盖所述吸附材料远离所述底座的一侧。

在本发明的一些实施例中，所述口罩进一步包括：外盖，所述外盖设置在所述底座上与所述底座形成容纳腔，所述吸附材料设置在所述容纳腔中。

在本发明的一些实施例中，所述底座与所述罩体可拆卸地连接；或所述外盖与所述底座可拆卸地连接。

在本发明的一些实施例中，所述底座与外盖的至少之一形成有螺纹，所述螺纹与样品采集管的螺纹匹配，或者所述外盖与所述底座构成螺纹连接或者卡接结构。

在本发明的一些实施例中，所述外盖与所述底座通过可折断连接件相连。

在本发明的一些实施例中，所述可折断连接件上形成有可折断刻痕。

在本发明的一些实施例中，所述底座和所述外盖的至少之一上形成有通孔。

在本发明的一些实施例中，所述罩体上形成有缺口，所述底座嵌设在所述缺口中，并且所述底座的底部形成有通孔，或者所述外盖上形成有开关部件，所述开关部件用于封闭或者打开所述外盖上的通孔。

在本发明的一些实施例中，所述底座的侧壁上形成有通孔；或者所述外盖设置有旋转开关部件用于封闭或者打开所述外盖上的通孔。

在本发明的一些实施例中，所述吸附材料包括选自棉花、石墨、石墨烯、活性炭、多孔碳材料、聚酯纤维、尼龙和聚丙烯纤维中的至少之一。

在本发明的一些实施例中，所述吸附材料呈吸附片的形式。

在本发明的一些实施例中，所述口罩进一步包括：指示材料，所述指示材料适于指示水蒸气或者二氧化碳的流量。

在本发明的一些实施例中，所述指示材料与预定量的水或者二氧化碳接触后变色。

在本发明的一些实施例中，所述指示材料包括：遇水变色油墨、变色硅胶、二氧化碳指示剂膜、溴麝香草酚蓝和甲基红与溴百里酚蓝的混合物中的至少之一。

在本发明的一些实施例中，所述指示材料设置在罩体上或者设置在所述容纳腔中。

在本发明的一些实施例中，所述外盖上形成有取样口。

在本发明的一些实施例中，所述口罩进一步包括：单向排气阀片，所述单向排气阀片设置在所述容纳腔中，所述单向排气阀片设置在所述吸附材料远离所述底座的一侧。

在本发明的一些实施例中，所述口罩进一步包括：过滤材料，所述过滤材料设置在所述容纳腔中，并且所述过滤材料设置在所述单向排气阀片远离所述吸附材料的一侧。

在本发明的一些实施例中，所述口罩进一步包括：所述密封板可移动地设置在所述容纳腔中，并且所述密封板设置在所述过滤材料与所述单向排气阀片之间。

在本发明的一些实施例中，所述密封板的边缘被设置为适于与所述外盖内壁在预定的位置形成卡接密封。

在本发明的一些实施例中，所述外盖内壁在预定位置设置有卡接槽，所述卡接槽与所述密封板的边缘匹配。

在本发明的一些实施例中，所述口罩进一步包括：第一操纵件，所述第一操纵件的一端与所述密封板相连，所述第一操纵件的另一端沿着远离所述单向排气阀片的方向延伸穿出所述外盖。

在本发明的一些实施例中，所述第一操纵件上设置有锁止机构。

在本发明的一些实施例中，所述口罩进一步包括第二操纵件，所述第二操纵件与所述吸附材料相连，用于对所述吸附材料进行至少一次折叠。

在本发明的一些实施例中，所述第二操纵件的一端与所述吸附材料相连，所述第二操纵件的另一端沿着远离所述底座的方向延伸穿出所述外盖。

在本发明的一些实施例中，所述口罩进一步包括：过滤层和过滤层收紧机构，所述过滤层设置在所述吸附材料远离所述底座的一侧；以及所述过滤层收紧机构与所述过滤层相连，用于将过滤层收紧为不透水结构。

在本发明的一些实施例中，所述外盖是由透明材料形成的。

在本发明的一些实施例中，所述外盖的内壁与所述吸附材料之间设置有透气膜，所述透气膜为水不透过。

在本发明的一些实施例中，所述吸附材料通过粘合剂固定在所述外盖的内壁上，所述粘合剂遇水溶解。

在本发明的一些实施例中，所述外盖进一步包括可识别模块，所述可识别模块包括条形码、二维码、RFID的至少之一。

在本发明的一些实施例中，所述底座覆盖佩戴者口腔的至少一部分。

根据本发明的第二个方面，本发明提出了一种试剂盒。根据本发明的实施例，该试剂盒包括：

上述带有采样功能的口罩；和

样品采集管，所述样品采集管中设置有缓冲液。

根据本发明上述实施例的试剂盒，可以利用上述带有采样功能的口罩采集佩戴者呼出的气溶胶颗粒，并将采集到的气溶胶颗粒转移至样品采集管内的缓冲液中以供检测，从而检测佩戴者是否携带有新型冠状肺炎的病毒或其它肺炎及下呼吸道感染的病毒。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的口罩的结构示意图。

图2是根据本发明一个实施例的底座、吸附材料和密封层的结构示意图。

图3是根据本发明一个实施例的底座、外盖和吸附材料的结构示意图。

图4是根据本发明一个实施例的取样时外盖与样品采集管的位置关系图。

图5是根据本发明再一个实施例的底座、外盖和吸附材料的结构示意图。

图6是根据本发明再一个实施例的取样时外盖与样品采集管的位置关系图。

图7是根据本发明一个实施例的取样时外盖、底座与样品采集管的连接关系图。

图8是根据本发明一个实施例的罩体的结构示意图。

图9是根据本发明再一个实施例的口罩的结构示意图。

图10是根据本发明再一个实施例的底座、吸附材料、单向排气阀、过滤材料及外盖的结构分解图。

图11是根据本发明再一个实施例的底座、吸附材料、单向排气阀、密封板、过滤材料及外盖的结构分解图。

图12是根据本发明一个实施例的密封板与外盖的卡接关系图。

图13是根据本发明一个实施例的密封板与外盖的移动-卡接示意图。

图14是根据本发明一个实施例的第二操纵件与吸附材料的连接关系图。

图15是根据本发明一个过滤层被过滤层收紧机构收紧前后的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

根据本发明的一个方面，本发明提出了一种带有采样功能的口罩。根据本发明的实施例，参考图1～2所示，该口罩包括：罩体10、底座20和吸附材料40。其中，底座20设置在罩体10上吸附材料40设置在底座20上。该口罩通过在罩体10上设置底座20并将吸附材料40设置在底座20上，一方面可以使罩体10部分镂空，并将底座20、吸附材料40固定在该镂空部分，从而既可以使吸附材料40直接与人体呼出的气溶胶接触，完成气溶胶颗粒的采集，以便于检测气溶胶颗粒中是否存在待测病毒，还不会增加佩戴时的憋闷感；另一方面，在取样时可以将底座20整体取出，通过移动底座实现吸附材料40的转移，减少取样及样品转移过程中取样人员与吸附材料40的直接接触，降低取样人员的感染风险及样品污染风险。由此，佩戴该口罩既可以在保证佩戴者舒适感的同时完成可能含有病毒的气溶胶颗粒的采集，有效避免采样过程中可能造成的人传人风险以及采样过程给人体带来的各种不适，还能降低取样人员的感染风险及样品的污染风险，同时还能实现多人同时采样，大大提高采样效率。需要说明的是，该口罩不仅适用于新型冠状肺炎的病毒采样检测，还适用于其它肺炎及下呼吸道感染的病毒采样检测。需要说明的是，本发明中所述的保存液也可以理解为缓冲液。

下面参考图1～15对本发明上述实施例的带有采样功能的口罩进行详细描述。

根据本发明的一个具体实施例，如图2所示，口罩可以进一步包括密封层90，密封层90覆盖吸附材料40远离底座20的一侧。为保证检测结果的准确性，期望吸附材料中富集的病毒均由佩戴者呼出，而在实际采样过程中很难保证外界环境为无菌环境，从提高口罩对各种检测环境的适用性并提高检测结果准确性的角度考虑，可以进一步设置密封层并使密封层覆盖吸附材料远离底座的一侧，利用密封层将吸附材料与外界空气隔离，从而有效避免外界空气中可能存在的病毒对吸附材料的污染，打破外界环境对采样的限制，提高最终检测结果的准确性及可靠性；此外，设置密封层还有以下优点：取样时，可以将底座置于样品采集管中，使吸附材料浸入保存液中或通过晃动采集管使保存液与吸附材料接触，而设置密封层可以起到一定的密封作用，达到避免保存液溅出或封闭采集管的效果。

根据本发明的再一个具体实施例，如图3和图5所示，口罩可以进一步包括外盖30，外盖30可以设置在底座20上与底座20形成容纳腔50，吸附材料40设置在容纳腔50中。采用该设置一方面可以对吸附材料和其它可能设置的附加件(如密封层)进一步限位，避免其在采样或取样等过程中掉落；另一方面，取样时还可以借助外盖对盛有保存液和吸附材料的样品采集管进行密封；此外，通过设置外盖的具体结构，例如通孔、通孔的设置位置及个数和孔径、通孔开关等，还可以达到缓解佩戴口罩时的憋闷感、灵活控制吸附材料是否与外界环境隔绝等的效果。

根据本发明的又一个具体实施例，底座20可以与罩体10可拆卸地连接，采用该设置在取样时可以更有利于罩体与底座的分离，需要说明的是，底座与罩体的连接方式并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如底座和罩体可以构成螺纹连接、卡接或可折断连接等连接结构。

根据本发明的又一个具体实施例，外盖30可以与底座20可拆卸地连接，外盖30与底座20拆卸后可以直接将吸附材料40倾到至保存液中，或参考图3～6，当吸附材料40与外盖30或底座20相连时可以将外盖30或底座20插入与盛放保存液的样品采集管A中，使吸附材料40与保存液接触，由此既可以完成可能含有病毒的气溶胶颗粒的取样与保存，还可以尽可能地减少取样人员与吸附材料的直接接触。优选地，参考图3和图5，外盖30可以用于密封样品采集管A，例如外盖30可以通过螺纹连接或卡接结构实现对样品采集管A的活动密封，由此，取样时，可以将样品采集管自带的旋盖拧下，将外盖与该样品采集管密封相连，然后通过晃动样品采集管使吸附材料脱附于样品采集管内的保存液中，待进行样品检测时取下外盖或底座取样即可，从而既无需将吸附材料与外盖或底座分离，也无需等吸附材料上的气溶胶颗粒充分脱附到保存液中后再对样品采集管进行密封保存，能够进一步简化取样操作并显著缩短取样时间。

根据本发明的又一个具体实施例，外盖30与底座20可拆卸连接的连接方式并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如，外盖30的内表面可以与底座20的外表面可拆卸相连，或者外盖30的外表面可以与底座20的内表面可拆卸相连，再或者外盖30的下表面可以与底座20的上表面可拆卸相连。根据本发明的一个具体示例，外盖30与底座20可以构成螺纹连接或者卡接结构，由此既可以将外盖与底座进行拆卸以完成可能含有病毒的气溶胶颗粒取样，也可以将外盖和底座作为一个整体取出来完成可能含有病毒的气溶胶颗粒的取样。根据本发明的再一个具体示例，外盖30与底座20可以通过可折断连接件(未示出)相连，当该连接件折断时即可实现外盖与底座的分离，需要说明的是，可折断连接件的结构类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如，为方便可折断连接件的折断，可以在可折断连接件上形成有可折断刻痕，在折断时刻痕部分会出现应力集中，从而降低折断难度。

根据本发明的又一个具体实施例，底座20与外盖30的至少之一可以形成有螺纹，该螺纹与样品采集管的螺纹匹配，外盖和/或底座可以通过与样品采集管螺纹连接使吸附材料转移至样品采集管中与保存液接触，同时还有利于实现对样品采集管的密封和打开，例如，外盖和/或底座的外表面可以形成有螺纹，该螺纹可以与形成在样品采集管内表面的螺纹匹配，参考图7，底座可以通过其外表面形成的螺纹与样品采集管内表面螺纹匹配连接。需要说明的是，样品采集管的螺纹指的是市场上现有的螺纹，外盖和/或底座上的螺纹只要与市场上现有螺纹的至少一种匹配，就认为满足本发明的要求。

根据本发明的又一个具体实施例，吸附材料40可以通过粘合剂固定在外盖30的内壁上，粘合剂遇水溶解。取样后需要将吸附材料浸入保存液中保存，保存液多为水基保存液，通过采用上述设置，当外盖与底座分离时，可以将外盖直接插入保存液中或与盛有保存液的样品采集管密封相连，使粘合剂与保存液接触并溶于保存液中，实现吸附材料与外盖的分离，进而使吸附材料落于保存液中实现气溶胶颗粒的采集。该过程中，优选使外盖与样品采集管密封相连，参考图6所示，可以通过晃动样品采集管使粘结剂快速溶液保存液中，进而使吸附材料落入保存液中，由此在样品保存期间无需晃动保存液即可使吸附材料上的气溶胶颗粒脱附到保存液中，可以进一步简化取样操作并显著缩短取样时间。

根据本发明的又一个具体实施例，底座20和外盖30的至少之一上可以形成有通孔(未示出)，优选底座20和外盖30上均形成有通孔，通过控制通孔的设置区域及数量可以调节吸附材料与人体呼出气溶胶的接触时间以及对气溶胶颗粒的吸附效果，同时缓解佩戴口罩时的憋闷感。例如，如图8所示，罩体10上可以形成有缺口11，底座20可以嵌设在该缺口11中，并且底座20的底部(本发明中特指朝向罩体的一侧)可以形成有通孔，采用该设置一方面可以避免吸附材料所在区域的罩体过厚而加重佩戴口罩时的憋闷感，另一方面可以确保人体呼出的气溶胶能够与吸附材料有效接触，从而实现可能含有病毒的气溶胶颗粒的采集。再例如，如图9所示，外盖30上可以设置有旋转开关部件32，开关部件32可以用于封闭或者打开外盖30上的通孔31，由此可以根据实际需要选择是否封闭或打开通孔，例如，当憋闷感较强或气溶胶颗粒采样完成时，可以利用开关部件打开外盖上的通孔，而当没有明显憋闷感或在采样期间时则可以利用开关部件封闭外盖上的通孔，确保吸附材料能够与人体呼出的气溶胶充分接触，提高采样效率。

根据本发明的又一个具体实施例，本发明中吸附材料40的种类并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择，只需要满足能够吸附佩戴者呼出的气溶胶中可能含有病毒的气溶胶颗粒即可，例如，吸附材料可以包括多孔材料和/或纤维材料，也可进一步包括用于催化吸附的催化剂，其中多孔材料可以为选自无机材料、有机材料和有机/无机复合材料中的至少之一，多孔材料的形态结构可以为颗粒状或层状；再例如，从生产成本、吸附材料的吸附能力以及便于吸附可能含有病毒的气溶胶颗粒、便于吸附材料与保存液接触时气溶胶颗粒洗脱等方面综合考虑，吸附材料可以包括选自棉花、石墨、石墨烯、活性炭、多孔碳材料、聚酯纤维、尼龙和聚丙烯纤维中的至少之一，采用上述吸附材料可以有效吸附人体呼出的可能含有病毒的气溶胶颗粒，然后对吸附材料进行洗脱即可实现可能含有病毒的气溶胶颗粒的采集。

根据本发明的又一个具体实施例，需要说明的是，吸附材料的粒径(或纤维直径)范围并不受特别限制，本领域技术人员可以根据吸附材料的材质、采样所需的气溶胶颗粒粒径范围等实际需要进行选择，以便提高吸附材料对可能含有病毒的气溶胶颗粒的有效吸附能力。其中，吸附材料能够吸附的气溶胶颗粒的粒径范围可以为0.001～100μm，例如可以为0.001～50μm、0.01～100μm、0.1～100μm、1～100μm、0.1～10μm等，优选地，可以基于所要检测的病毒粒径范围、能够负载该病毒的气溶胶颗粒粒径范围、能够负载该病毒的气溶胶颗粒在佩戴者呼出的所有气溶胶中的占比等来选择吸附材料对气溶胶颗粒的吸附粒径范围，从而提高有效气溶胶颗粒的采集效率。

根据本发明的又一个具体实施例，本发明中吸附材料40的结构并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如吸附材料40可以呈吸附片的形式，采用该结构不仅可以增加吸附材料与人体呼出的气溶胶的接触面积，提高采样效率，还能更好的对罩体的缺口进行封堵，避免气溶胶不经吸附材料吸附而直接排入空气中。

根据本发明的又一个具体实施例，口罩可以进一步包括：指示材料(未示出)，指示材料可以设置在罩体10上，也可以设置在容纳腔50中，并且指示材料适于指示水蒸气或者二氧化碳的流量。实际取样过程中，无法直接获知可能含有病毒的气溶胶颗粒的富集浓度，因此很难确定准确的取样时间。发明人设想，可以通过使用者呼出的气溶胶的流量来间接判断可能含有病毒的气溶胶颗粒的富集浓度是否符合检测需求，基于此，发明人采用适于指示水蒸气或者二氧化碳的流量的指示材料，根据指示材料显示的水蒸气或二氧化碳的含量来反推使用者呼出的气溶胶的量以及可能含有病毒的气溶胶颗粒的量，进而确定取样时间，由此可以进一步提高取样的可靠性，也可以便于判断使用者是否依从取样指示进行操作。

根据本发明的又一个具体实施例，指示材料可以与预定量的水或者二氧化碳接触后变色，由此可以根据指示材料的变色程度来估算水蒸气或二氧化碳的含量，再反推使用者呼出的气溶胶的量以及可能含有病毒的气溶胶颗粒的量，从而确定取样时间，由此可以进一步提高取样的可靠性。需要说明的是，所述预定量的水或者二氧化碳指的是指能够提供充分的、可供检测新冠肺炎或其它呼吸道感染疾病的病毒量的水或者二氧化碳的量，本领域技术人员可以通过常规试验来确定该预定量的范围或具体值。例如，本领域技术人员可以通过阶梯试验、平行试验或对照试验来确定确诊患者呼出可供检测用量的病毒量所需的时间，然后推算该时间段呼出的气溶胶的量，同时结合指示材料的类型、用量以及气溶胶中水或二氧化碳的浓度等来估算该预定量的范围或具体值。根据本发明的实施例，本发明采用二氧化碳指示剂膜作为指示材料，该二氧化碳指示剂膜能够在检测环境中二氧化碳浓度超过3％时变色，在将该二氧化碳指示剂膜作为指示材料时，其变色所对应的呼气量足以提供做出新冠肺炎检测或其它呼吸道感染疾病的样本量。另外，根据本发明又一实施例，所采用的指示材料为溴麝香草酚蓝，其变色要求是pH值达到6，其变色所对应的呼气量也足以提供做出新冠肺炎或其它呼吸道感染疾病检测的样本量。当然本领域技术人员能够理解的是，本领域技术人员还可以综合确诊患者呼出的可供检测用量的病毒量所需的时间、其他指示剂材料的使用体积/质量、以及气溶胶中二氧化碳的浓度等来估算二氧化碳预定量的范围或具体值。

根据本发明的又一个具体实施例，指示材料可以构成预定图案，由此可以根据指示材料是否形成预定图案，或根据指示材料形成预定图案的程度来判断是否取样完成。

根据本发明的又一个具体实施例，本发明中指示材料的类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，只需满足能够指示水蒸气或者二氧化碳的流量即可。例如，指示材料可以包括但不限于：遇水变色油墨、变色硅胶、二氧化碳指示剂膜、溴麝香草酚蓝和甲基红与溴百里酚蓝的混合物中的至少之一，等等，但从原料成本、指示性好和工艺方便等方面考虑，可以优选为二氧化碳指示剂膜或溴麝香草酚蓝。

根据本发明的又一个具体实施例，外盖30上可以形成有取样口(未示出)，采样该设置可以通过取样口直接将吸附材料取出，而无需将外盖拆卸下来或将外盖与底座整体取出。根据本发明的实施例，取样口的类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如取样口可以打开或封闭，具体地，取样口与外盖之间可以设有扣合连接件，或者外盖上可以设置有用于控制取样口旋转打开或封闭的开关部件。

根据本发明的又一个具体实施例，参考图10，口罩可以进一步包括单向排气阀片60，当底座20、密封层90和外盖30的至少之一上形成有通孔时，在佩戴者吸气时可能会存在吸附材料被外界空气污染的问题，通过采用单向排气阀片60，将单向排气阀片60设置在容纳腔50中，并使单向排气阀片60位于吸附材料40远离底座20的一侧，可以使单向排气阀在吸气过程中受压朝向罩体10贴合，避免外界空气与吸附材料接触，从而能够避免吸附材料被外界空气污染，提高最终检测结果的可靠性。进一步地，口罩可以进一步包括过滤材料70，过滤材料70可以设置在容纳腔50中，并且过滤材料70设置在单向排气阀片60远离吸附材料40的一侧，该设置中，佩戴者在吸气过程中，一方面过滤材料会预先对外界空气进行吸附，隔绝大部分的粉尘及病毒，大大降低单向排气阀与过滤材料之间的污染物浓度，另一方面单向排气阀在受压朝向罩体贴合，能够进一步隔绝外界污染物与吸附材料的接触，由此可以进一步提高最终检测结果的可靠性。需要说明的是，取样过程中，当将外盖或连接有底座的外盖置于盛有保存液的样品采集管中以便使吸附材料与保存液接触时，单向排气阀和/或过滤材料还可以起到一定的密封作用，达到避免保存液溅出或封闭样品采集管的效果。

根据本发明的又一个具体实施例，为避免取样过程中过滤材料隔离的病毒与保存液接触污染待测样品，参考图11，可以进一步设置密封板80，其中密封板80可以可移动地设置在容纳腔50中，并且密封板80可以设置在过滤材料70与单向排气阀片60之间，由此无论是采样过程还是取样过程，均可以有效隔绝过滤材料和单向排气阀，避免外界污染物与吸附材料及保存液的接触，特别是在取样过程中，还可以通过密封板移动增加单向排气阀与过滤材料之间的间距，从而不仅能够避免过滤材料隔离的病毒对待测样品的污染，还能利用密封板密封盛有保存液的样品采集管，避免保存液溅出和气溶胶颗粒脱附过程中外界环境对待测样品的污染。

根据本发明的又一个具体实施例，为了方便取样时固定密封板80，参考图12～13，可以使密封板80的边缘被设置为适于与外盖30内壁在预定的位置形成卡接密封，取样时，可以预先将密封板80移动至预定位置使其与外盖30内壁卡接，从而避免密封板80在取样操作过程中松动回落，影响取样操作和取样结果。其中，密封板80的边缘与外盖30内壁的卡接结构并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如，外盖30内壁在预定位置可以设置有卡接槽，卡接槽可以与密封板80的边缘匹配；或者，如图12所示，外盖30内壁在预定位置可以设置有具有一定韧性的卡接条33，对可以使密封板80移动至预定位置的卡接条上方，利用卡接条对密封板进行支撑固定；再或者，如图13所示，外盖30内壁在预定位置可以设置有齿状卡接件33，密封板80至少有一部分区域的长度小于齿状卡接件之间的最小距离，且至少有一部分区域的长度大于齿状卡接件之间的最小距离，由此当密封板旋转到一定角度范围时密封板可以上线移动，当密封板旋转到另一角度范围时可以实现齿状卡接件对密封板的支撑固定。

根据本发明的又一个具体实施例，口罩可以进一步包括第一操纵件81，第一操纵件81的一端可以与密封板80相连，第一操纵件81的另一端可以沿着远离单向排气阀片60的方向延伸穿出外盖30，由此可以通过提拉第一操纵件81实现密封板80的移动，具体地，当需要取样时，可以提拉第一操纵件81将密封板80提拉至预定的位置，增加过滤材料70与单向排气阀片60之间的间距。进一步地，为避免取样过程中密封板80松动回落，可以在第一操纵件81上设置有锁止机构(未示出)，由此可以进一步利用锁止机构缩短外盖内部第一操纵件的有效长度，从而即便卡接密封结构松动也能避免密封板回落。需要说明的是，第一操纵件81的类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，优选地第一操纵件穿出外盖30的部分可以贴合固定于30上。

根据本发明的又一个具体实施例，目前核酸检测过程中，用于盛放保存液的样品采集管通常较小，需要将吸附材料裁切或折叠为预定尺寸再浸入保存液中保存，不仅操作繁琐，而且在取样及吸附材料转移过程中，取样人员与吸附材料的接触过多，感染风险较大，同时样品也存在污染风险，可能影响检测结果的准确性。参考图14，本发明中通过设置第二操纵件41，使第二操纵件41与吸附材料40相连，并用于对吸附材料进行至少一次折叠，既可以尽可能多的将吸附材料转移至保存液中，提高可能含有病毒的气溶胶颗粒的提取量，还能借助第二操纵件实现对吸附材料的折叠，避免取样人员与吸附材料的直接接触。进一步地，第二操纵件41的一端可以与吸附材料40相连，第二操纵件41的另一端可以沿着远离底座20的方向延伸穿出外盖30，由此可以通过提拉第二操纵件41实现对吸附材料的折叠，具体地，在取样时，可以提拉第二操纵件将吸附材料折叠为预定尺寸，以便能够将吸附材料顺利转移至保存液中。需要说明的是，第二操纵件41的结构并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，优选地第一操纵件穿出外盖30的部分可以贴合固定于外盖30上。

根据本发明的又一个具体实施例，如图15所示，口罩可以进一步包括过滤层100和过滤层收紧机构110，其中，过滤层100可以设置在吸附材料40远离底座20的一侧，过滤层收紧机构110可以与过滤层100相连并用于将过滤层100收紧为不透水结构，优选将过滤层远离底座的方向收紧。采样该结构，一方面，在采样时可以利用结构相对疏松的过滤层过滤外界空气中的粉尘及病毒，避免外界环境中的病毒污染吸附材料，同时缓解佩戴口罩时的憋闷感；另一方面，在取样时可以利用收紧机构对过滤层进行收紧使其压缩为不透水的致密结构，使其具有较好的密封作用，当将外盖和/或底座置于盛有保存液的样品采集管中以便使吸附材料与保存液接触时，可以封闭样品采集管，避免待测液溅出或被外界环境污染，由此可以使过滤层兼具过滤和密封效果。具体地，为确保佩戴者呼吸顺畅，使过滤层兼具较好的透气性和过滤效果，可以使过滤层由可压缩的松散材料形成，在采样过程中过滤层为松散结构，在取样时过滤层被压缩为不透水的致密层结构，实现过滤层功能的灵活切换。需要说明的是，过滤层可以设在底座上，也可以设在底座和外盖形成的容纳腔中，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。优选地，可以进一步包括用于包裹过滤层的包裹结构(未示出)，由此可以利用包裹结构对形成过滤层的可压缩松散材料进行包裹，防止过滤层材料散落，其中，包裹结构可以与过滤层收紧机构相连，以便配合过滤层收紧机构实现对过滤层的收紧压缩。需要说的是，包裹结构的材质并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，优选使用透气性较好的包裹材料，例如纱网等。

根据本发明的又一个具体实施例，本发明中外盖30的材质并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。优选地，外盖30可以由透明材料形成，此时指示材料可以设置在容纳腔50中，由此可以通过透明外盖直接观察指示材料的颜色变化或图案变化，并根据指示材料的变化来判断采样过程是否完成。

根据本发明的又一个具体实施例，外盖30的内壁与吸附材料40之间可以设置有透气膜(未示出)，透气膜为水不透过，由此既可以更充分的吸附可能含有病毒的气溶胶颗粒，提高对气溶胶颗粒的富集效果，同时缓解佩戴口罩时的憋闷感，还能利用透气膜起到较好的密封作用，当将外盖或连接有底座的外盖置于盛有保存液的样品采集管中以便使吸附材料与保存液接触时，可以封闭样品采集管，避免待测液溅出或被外界环境污染。

根据本发明的又一个具体实施例，外盖30可以进一步包括可识别模块(未示出)，可识别模块包括条形码、二维码、RFID的至少之一，由此可以借助该可识别模块实现对不同待测者的信息记录和身份识别，以便于查询检测结果。

根据本发明的又一个具体实施例，底座20可以覆盖佩戴者口腔的至少一部分。口腔对应的区域是人体呼出的气溶胶浓度最大的区域，也是病毒分布最多的区域，将底座设置在覆盖佩戴者口腔的至少一部分的区域上，可以快速高效的吸附可能含有病毒的气溶胶颗粒，提高取样效率及效果。

根据本发明的第二个方面，本发明提出了一种试剂盒。根据本发明的实施例，该试剂盒包括：上述带有采样功能的口罩和样品采集管，其中，样品采集管中设置有缓冲液，缓冲液用于保存采集到的气溶胶颗粒，也可以理解为保存液。该试剂盒可以利用上述带有采样功能的口罩采集佩戴者呼出的气溶胶颗粒，并将采集到的气溶胶颗粒转移至样品采集管内的缓冲液中以供检测，从而鉴别佩戴者是否携带有新型冠状肺炎的病毒或其它肺炎及下呼吸道感染的病毒。需要说明的是，针对上述带有采样功能的口罩所描述的特征及效果同样适用于该试剂盒，此处不再一一赘述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“厚度”、“上”、“下”、“底”、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。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (33)

1.一种带有采样功能的口罩，其特征在于，包括：

罩体；

底座，所述底座设置在所述罩体上；和

吸附材料，所述吸附材料设置在所述底座上。

2.根据权利要求1所述的口罩，其特征在于，进一步包括密封层，所述密封层覆盖所述吸附材料远离所述底座的一侧。

3.根据要求1所述的口罩，其特征在于，进一步包括：

外盖，所述外盖设置在所述底座上与所述底座形成容纳腔，所述吸附材料设置在所述容纳腔中。

4.根据权利要求3所的口罩，其特征在于，所述底座与所述罩体可拆卸地连接；或

所述外盖与所述底座可拆卸地连接。

5.根据权利要求1～4任一项所述的口罩，其特征在于，所述底座与外盖的至少之一形成有螺纹，所述螺纹与样品采集管的螺纹匹配，或者

所述外盖与所述底座构成螺纹连接或者卡接结构。

6.根据权利要求3所述的口罩，其特征在于，所述外盖与所述底座通过可折断连接件相连。

7.根据权利要求6所述的口罩，其特征在于，所述可折断连接件上形成有可折断刻痕。

8.根据权利要求1～3任一项所述的口罩，其特征在于，所述底座和所述外盖的至少之一上形成有通孔。

9.根据权利要求8所述的口罩，其特征在于，所述罩体上形成有缺口，所述底座嵌设在所述缺口中，并且所述底座的底部形成有通孔，或者

所述外盖上形成有开关部件，所述开关部件用于封闭或者打开所述外盖上的通孔。

10.根据权利要求9所述的口罩，其特征在于，所述底座的侧壁上形成有通孔；或者

所述外盖设置有旋转开关部件用于封闭或者打开所述外盖上的通孔。

11.根据权利要求1所述的口罩，其特征在于，所述吸附材料包括选自棉花、石墨、石墨烯、活性炭、多孔碳材料、聚酯纤维、尼龙和聚丙烯纤维中的至少之一。

12.根据权利要求1所述的口罩，其特征在于，所述吸附材料呈吸附片的形式。

13.根据权利要求1所述的口罩，其特征在于，进一步包括：

指示材料，所述指示材料适于指示水蒸气或者二氧化碳的流量。

14.根据权利要求13所述的口罩，其特征在于，所述指示材料与预定量的水或者二氧化碳接触后变色。

15.根据权利要求14所述的口罩，其特征在于，所述指示材料包括：遇水变色油墨、变色硅胶、二氧化碳指示剂膜、溴麝香草酚蓝和甲基红与溴百里酚蓝的混合物中的至少之一。

16.根据权利要求14所述的口罩，其特征在于，所述指示材料设置在罩体上或者设置在所述容纳腔中。

17.根据权利要求1所述的口罩，其特征在于，所述外盖上形成有取样口。

18.根据权利要求1所述的口罩，其特征在于，进一步包括：

单向排气阀片，所述单向排气阀片设置在所述容纳腔中，所述单向排气阀片设置在所述吸附材料远离所述底座的一侧。

19.根据权利要求18所述的口罩，其特征在于，进一步包括：

过滤材料，所述过滤材料设置在所述容纳腔中，并且所述过滤材料设置在所述单向排气阀片远离所述吸附材料的一侧。

20.根据权利要求19所述的口罩，其特征在于，进一步包括：

所述密封板可移动地设置在所述容纳腔中，并且所述密封板设置在所述过滤材料与所述单向排气阀片之间。

21.根据权利要求20所述的口罩，其特征在于，所述密封板的边缘被设置为适于与所述外盖内壁在预定的位置形成卡接密封。

22.根据权利要求21所述的口罩，其特征在于，所述外盖内壁在预定位置设置有卡接槽，所述卡接槽与所述密封板的边缘匹配。

23.根据权利要求21所述的口罩，其特征在于，进一步包括：

第一操纵件，所述第一操纵件的一端与所述密封板相连，所述第一操纵件的另一端沿着远离所述单向排气阀片的方向延伸穿出所述外盖。

24.根据权利要求23所述的口罩，其特征在于，所述第一操纵件上设置有锁止机构。

25.根据权利要求1所述的口罩，其特征在于，进一步包括第二操纵件，所述第二操纵件与所述吸附材料相连，用于对所述吸附材料进行至少一次折叠。

26.根据权利要求25所述的口罩，其特征在于，所述第二操纵件的一端与所述吸附材料相连，所述第二操纵件的另一端沿着远离所述底座的方向延伸穿出所述外盖。

27.根据权利要求1所述的口罩，其特征在于，进一步包括：

过滤层，所述过滤层设置在所述吸附材料远离所述底座的一侧；以及

过滤层收紧机构，所述过滤层收紧机构与所述过滤层相连，用于将过滤层收紧为不透水结构。

28.根据权利要求1所述的口罩，其特征在于，所述外盖是由透明材料形成的。

29.根据权利要求1所述的口罩，其特征在于，所述外盖的内壁与所述吸附材料之间设置有透气膜，所述透气膜为水不透过。

30.根据权利要求1所述的口罩，其特征在于，所述吸附材料通过粘合剂固定在所述外盖的内壁上，所述粘合剂遇水溶解。

31.根据权利要求1所述的口罩，其特征在于，所述外盖进一步包括可识别模块，所述可识别模块包括条形码、二维码、RFID的至少之一。

32.根据权利要求1所述的口罩，其特征在于，所述底座覆盖佩戴者口腔的至少一部分。

33.一种试剂盒，其特征在于，包括：

权利要求1～32任一项所述的口罩；和

样品采集管，所述样品采集管中设置有缓冲液。

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