CN115508572A - 检测卡匣 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种检测卡匣，包括第一盖体、第二盖体、多个槽体、多个流体通道以及旋转阀；第二盖体具有相对的两表面，第二盖体上设置多个第一通孔以及第二通孔分别贯穿两表面，并且第一盖体贴合第二盖体；多个槽体夹设于第一盖体与第二盖体之间，各槽体分别对应并填满各第一通孔；多个流体通道设置于第一盖体上，并分别连接于一吸管；旋转阀可转动地设置于第一盖体与第二盖体之间并对应第二通孔，该旋转阀上设置一流道，以分别连接该些槽体。本发明的检测卡匣可提供检体入检测结果出的全自动化检测流程，改善常规实验室的使用限制与缺失，进而提升检测效率以及灵敏度。

Description

检测卡匣

技术领域

本发明是关于一种检测卡匣，且特别是关于一种可用于核酸萃取以及核酸扩增的检测卡匣。

背景技术

核酸萃取以及核酸扩增为生医检测或诊断上常见的技术，其多为利用核酸萃取套组或试剂在开放性的常规实验室中萃取核酸，再利用核酸扩增套组或试剂同样于开放性的常规实验室中达到扩增特定的核酸片段或是检测特定的核酸片段的目的。然而，前述的套组或试剂需手动操作核酸萃取以及核酸扩增，但人为操作步骤繁琐，且容易造成检体或试剂污染，并不利于大批检体或产线式的筛检方式。

因此，产业界急需新颖且进步的核酸萃取及核酸扩增套组、试剂或装置，以期能克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种检测卡匣，通过连动该检测卡匣内的旋转阀转动特定角度可控制旋转阀与各槽体之间的连接，借此，检体、试剂和反应液等各种流体皆可自由地于各该槽体之间进行转移和混合，流体的流量亦被精准控制，以利于各反应步骤的进行。由此，本发明的检测卡匣可提供检体入检测结果出(sample-in result-out)的全自动化检测流程，改善常规实验室的使用限制与缺失，进而提升检测效率以及灵敏度。

此外，本发明的复合功能检测卡匣还利用磁珠对核酸进行提取，并改善槽体和吸管结构，以提高吸取、排放或转移磁珠的效率，进而提升萃取效率及纯度。同时，本发明有效地降低多个细部组件的组装困难度，并简化整体检测卡匣的封装工艺，有效提升产量及应用便利性。因此，本发明的新颖设计的检测卡匣能满足生医检测或诊断产品的使用需求。

为达上述目的，本发明的一较佳实施例提供一种检测卡匣，包括第一盖体、第二盖体、多个槽体、多个流体通道以及旋转阀；该第二盖体具有相对的两表面，该第二盖体上设置分别贯穿两该表面的多个第一通孔以及第二通孔，其中，该第一盖体贴合该第二盖体；多个槽体夹设于该第一盖体与该第二盖体之间，各该槽体分别对应并填满各该第一通孔；多个流体通道设置于该第一盖体内，并分别连接于一第一吸管；该旋转阀可转动地设置于该第一盖体与该第二盖体之间，且该旋转阀对应该第二通孔，该旋转阀上设置一流道，以分别连接所述槽体。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1至图6绘示本发明第一实施例中的检测卡匣的示意图，其中；

图1为本发明第一实施例中的检测卡匣的立体分解图；

图2为本发明第一实施例中的检测卡匣的俯视示意图；

图3为本发明第一实施例中的检测卡匣的槽体的剖面示意图；

图4为本发明第一实施例中的检测卡匣的旋转阀的立体示意图；

图5为本发明第一实施例中的检测卡匣的吸管的剖面示意图；以及

图6为本发明第一实施例中的短脉冲激光破裂卡匣流体通道内的细胞的剖面示意图。

图7至图10绘示本发明第二实施例中的检测卡匣的示意图，其中；

图7为本发明第二实施例中的检测卡匣的立体分解图；

图8为本发明第二实施例中的检测卡匣的俯视示意图；

图9为本发明第二实施例中的检测卡匣的旋转阀的立体示意图；以及

图10为本发明第二实施例中的检测卡匣的旋转阀以及吸管的部分剖面示意图。

附图标号说明：

100、400：第一盖体

100a：第一表面

100b：第二表面

101、401：流体通道

102、402：吸管

102a、104a：倾斜侧壁

103、403：气体通道

104、404：气孔

106、406：通气孔

110、410：第二盖体

110a：第一表面

110b：第二表面

111、113、115、117、411、413：通孔

130、470：旋转阀

131、471：第一部分

133、473：第二部分

133a、473a：卡掣部

135、475：流道

137、477：突出部

137a、477a：开口

150、450：槽体

151：槽体/试剂槽

152、452：膜状物

153：槽体/反应槽

154：本体

154a：倾斜部

154b、154c：倾斜壁面

155：槽体/样本槽

157：槽体/提取槽

160、460：容置空间

170：液体暂存区

180、480：封膜

200、200’：流体

210：激光二极管

211：短脉冲激光

212：光学镜片组

212a：收光透镜

212b：聚光透镜

213：焦点

220：细胞

405：导气通道

430：第三盖体

431：基座

433：吸管

451：试剂槽

453：反应槽

455：样本槽

457：提取槽

472：垂直流道

479：突出环

479a：气孔

300、500：检测卡匣

D1、D2：方向

具体实施方式

为使熟习本发明所属技术领域的一般技艺者能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的多个较佳实施例，并配合所附附图，详细说明本发明的构成内容及所欲达成的功效。

本发明中针对“第一部件形成在第二部件上或上方”的叙述，其可以是指“第一部件与第二部件直接接触”，也可以是指“第一部件与第二部件之间另存在有其他部件”，致使第一部件与第二部件并不直接接触。此外，本发明中的各种实施例可能使用重复的组件符号和/或文字注记。使用这些重复的组件符号与文字注记是为了使叙述更简洁和明确，而非用以指示不同的实施例及/或配置之间的关联性。另外，针对本发明中所提及的空间相关的叙述词汇，例如：“在...之下”、“在...之上”、“低”、“高”、“下方”、“上方”、“之下”、“之上”、“底”、“顶”和类似词汇时，为便于叙述，其用法均在于描述附图中一个部件或特征与另一个(或多个)部件或特征的相对关系。除了附图中所显示的摆向外，这些空间相关词汇也用来描述部件在制作过程中、使用中以及操作时的可能摆向。举例而言，当部件被旋转180度时，原先设置于其他部件“上方”的某部件便会变成设置于其他部件“下方”。因此，随着部件的摆向的改变(旋转90度或其它方位)，用以描述其摆向的空间相关叙述亦应通过对应的方式予以解释。

虽然本发明使用第一、第二、第三等用词，以叙述种种组件、部件、区域、层及/或区块(section)，但应了解此等组件、部件、区域、层及/或区块不应被此等用词所限制。此等用词仅是用以区分某一组件、部件、区域、层及/或区块与另一个组件、部件、区域、层及/或区块，其本身并不意含及代表该组件有任何之前的序数，也不代表某一组件与另一组件的排列顺序、或是制造方法上的顺序。因此，在不悖离本发明的具体实施例的范围下，下列所讨论的第一组件、部件、区域、层或区块亦可以第二组件、部件、区域、层或区块等词称之。

本发明中所提及的“约”或“实质上”的用语通常表示在一给定值或范围的20％之内，较佳是10％之内，且更佳是5％之内，或3％之内，或2％之内，或1％之内，或0.5％之内。应注意的是，说明书中所提供的数量为大约的数量，亦即在没有特定说明“约”或“实质上”的情况下，仍可隐含“约”或“实质上”的含义。

请参照图1至图6所示，其绘示本发明第一实施例中的检测卡匣300的示意图，其中，图1为检测卡匣300的立体分解图、图2为检测卡匣300的俯视示意图、图6为检测卡匣300的操作示意图，其余附图则为检测卡匣300的细部组件的立体或剖面示意图。如图1以及图2所示，检测卡匣300包括一第一盖体100、一第二盖体110以及一旋转阀130，其中，第一盖体100例如具有相对的两表面，如图1所示的第一表面100a以及第二表面100b，而第二盖体110则同样具有相对的两表面，如图1所示的第一表面110a以及第二表面110b。第一盖体100的第二表面100b与第二盖体110的第一表面110a面对面配置，在检测卡匣300未组装时，第二盖体110与第一盖体100相互分离且其间可具有一容置空间160(如图1所示)，而旋转阀130、多个槽体150等组件则可容置于容置空间160内。在检测卡匣300组装过程中，第一盖体100的第二表面100b与第二盖体110的第一表面110a彼此贴合，而使旋转阀130和槽体150等组件夹设于第二盖体110与第一盖体100之间(如图2所示)，而使容置空间160不存在。在一实施例中，第一盖体100和第二盖体110例如是通过一热融方式或超音波方式进行组装，以提升检测卡匣300的可靠性以及延展性，但不以此为限。

第一盖体100以及第二盖体110例如分别包括一片沿着一水平方向(如x方向，如图1所示的方向D1)延伸的平板，其例如通过一塑料射出成型制成并包括选自由聚丙烯纤维(polypropylene,PP)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚酰亚胺(polyimide,PI)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)以及其他具热塑性以及生物兼容性的合适材料，但不限于此。并且，第一盖体100以及第二盖体110可具有相互对应的形状，例如是皆具有一矩形，如图1所示，但不以此为限。本领域者应可轻易理解图1中第一盖体100以及第二盖体110的具体形状仅为例示，依据实际产品需求，该第一盖体100以及该第二盖体110还可具有其他合适的形状。

具体来说，第一盖体100的第一表面100a上具体设置多个流体通道101以及多个气体通道103。在本实施例中，各流体通道101以及各气体通道103例如分别沿着平行于方向D1的任一方向横向延伸，再连接一吸管102或者是一气孔104，以供流体或气体流通。其中，各气体通道103例如是一端连接气孔104，另一端则连接设置在第一盖体100的通气孔106，以进行排气。请一并参照图3所示，各吸管102以及各气孔104分别为自第一盖体100的第一表面100a向下延伸并凸伸于第一盖体100的第二表面100b之外的一中空结构。在一实施例中，吸管102及气孔104底部较佳可具有一倾斜侧壁102a、104a，如图3所示，但不以此为限。其中，吸管102的倾斜侧壁102a可改善吸管102于吸液时，液体容易残留的问题以及利于组装时刺破封膜。在另一实施例中，该吸管及该气孔亦可选择不具有斜角的侧壁(未绘示)。此外，依据实际产品需求，该些流体通道及/或该些气体通道亦可具有不同的延伸方向，例如分别沿着垂直于方向D1的任一方向(如方向D2)延伸，或者是具有不同的设置位置等，而不以前述样式为限。

第二盖体110上进一步设置多个通孔111、113、115，分别贯穿第一表面110a以及第二表面110b。其中，各通孔111、113、115例如具有不同的尺寸(例如是指通孔111、113、115的孔径不同)而可容置不同尺寸的多个槽体150，例如是如图1以及图2所示的槽体151、153、155，但不以此为限。换言之，前述各该通孔的尺寸可对应各该槽体的尺寸而有不同，而各该槽体的尺寸则可依据实际产品需求进行选择，不以图1以及图2所示为限，此应为本领域可轻易理解的事。请再一并参照图3所示，各槽体150例如包括内部中空的一本体154，以便于依照产品需求而容纳各种所需试剂，再由一膜状物(例如包含铝箔、塑料等材质)152进行封口。较佳地，本体154可具有一倾斜部154a，以利于集中槽体150内所容置的各种试剂，其中，倾斜部154a可具有一倾斜壁面154b，例如是至少位在本体154的底部，如图3所示，但不以此为限。在另一实施例中，亦可选择使本体154整体上具有一倾斜壁面154c，如图5所示。

在一实施例中，槽体150例如包括多个试剂槽151、至少一反应槽153以及至少一样本槽155，各试剂槽151可分别容纳清洗液、缓冲液、洗脱液或裂解液等，至少一反应槽153可容纳需进行反应的各种酵素或反应物等，如引子对及/或探针等，而至少一样本槽155则可容纳菌体、细胞或病毒等各种样本，或者容纳疑似带有菌体、细胞或病毒等的样本，而等待进行核酸萃取及核酸扩增程序来确认。其中，反应槽153可以具有任何合适的数量，例如是如图1所示的两个，如此，即可利用检测卡匣300同时在两个反应槽153，依其所包含的各种引子对及/或探针而进行多种不同的扩增及检测反应，但不以此为限。本领域者应可轻易理解，在其他实施例中，该检测卡匣内亦可选择设置单一个反应槽，或者是选择设置更多数量的反应槽，以达到不同的检测需求。并且，槽体150还可包括一提取槽157，其内可包括多个磁珠(未绘示)，该些磁珠可于检测试验开始时结合待测样本，以进行纯化。

需注意的是，设置于第一盖体100上的吸管102及气孔104是对位于设置于第二盖体110上的通孔111、113、115，如此，在检测卡匣300进行组装之后，设置于第一盖体100上的吸管102及气孔104即可通过其倾斜侧壁102a、104a刺穿容置在各个通孔111、113、115内的各个槽体150的膜状物152，如图3所示。较佳地，第一盖体100上的吸管102及气孔104在刺入槽体150后，吸管102可伸入槽体150的底部，更佳地可伸入靠近倾斜部154a的位置，而气孔104则可位在槽体150的顶部，位在刚好刺穿膜状物152的位置，如图3所示，但不以此为限。

另一方面，第二盖体110上还设置一通孔117，以供旋转阀130可旋转地容置于通孔117之内。详细来说，旋转阀130例如由一软性材质结合一硬性材质构成，以提高旋转阀130结合于第一盖体100以及第二盖体110的气密性。请一并参照图4所示，旋转阀130包括由上而下依序堆叠的一第一部分131以及一第二部分133，其中，第一部分131例如包括热塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethanes,TPU)、橡胶(rubber)、聚氨酯材料(polyurethanematerial)、聚乙烯(polyethylene)、聚乙烯对苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate,PET)、热塑性聚酯弹性体(thermoplastic polyester elastomer,TPEE)、生物兼容性树脂(biocompatible resin)或其组合，而第二部分133则包括不同于第一部分131且刚性较大的材质，如聚丙烯纤维、聚碳酸酯等，但不以此为限。如此，在检测卡匣300进行组装时，即可由旋转阀130的第一部分131贴合于第一盖体100的第二表面100b，并由旋转阀130的第二部分133安装于通孔117内，借此达到紧密贴合的组装状态。

在本实施例中，旋转阀130的第一部分131具体包括一突出部137，并且，由突出部137环绕而形成一流道135以及一开口137a，而旋转阀130的第二部分133则包括一卡掣部133a。其中，流道135可具有任何合适的形状，例如为图4所示的直线状，但不以此为限。如此，在检测卡匣300进行组装之后，旋转阀130的第二部分133(含卡掣部133a)即可凸伸于第二盖体110上的通孔117内，通过卡掣部133a进一步外接一马达(未绘示)，并由该马达带动并控制检测卡匣300内的旋转阀130进行旋转。换言之，旋转阀130可转动地设置于第一盖体100与第二盖体110之间，在此设置下，通过旋转阀130的转动可使流道135的一端依序连接至不同的流体通道101，同时，可使开口137a对位于气孔104，当旋转阀130再通过液体暂存区170外接一泵(未绘示)时，即可通过该泵提供正、负压将各槽体150内的各种试剂吸出、排入或转移至其他槽体150等。在本实施例中，检测卡匣300还额外设置一液体暂存区170，例如是设置在第一盖体100的第一表面100a上。如图1以及图2所示，液体暂存区170例如为一蛇型或连续弯曲的中空管状结构，其一端可连结至流道135的另一端，而液体暂存区170的另一端则可设置一泵接口173，以便外接该泵。借此，检测卡匣300可利用液体暂存区170暂时储存被吸出的试剂，进而可辅助试剂吸出、排入或转移等。

此外，检测卡匣300还可包括一平面膜状材料(例如是图1所示的封膜180)贴附于第一盖体100的第一表面100a而密封多个流体通道101、多个气体通道103以及液体暂存区170为密闭通道。

在一较佳实施例中，检测卡匣300可用于进行核酸萃取以及核酸扩增，但不以此为限。举例来说，利用旋转阀130转动特定角度可先将样本槽155内的样本转移至其中一个试剂槽151，以化学方式将该样本的细胞破裂或打开，而后转动旋转阀130再将含有破裂或打开的细胞及其释出物质的样本转移至提取槽157，结合提取槽157内的磁珠进行纯化，再依序将结合该些磁珠后的样本转移至其他试剂槽151进行清洗，最后将所需的生物材料(如核酸等)自该些磁珠上洗脱，以便进行后续的检测反应。然后，同样利用旋转阀130将该生物材料转移至反应槽153进行所需的检测反应。其中，若反应槽153预先容置经冷冻干燥处理后的引子对、含氮碱基以及核酸聚合酶等，即可在该生物材料注入反应槽153后进行聚合酶链式反应，但不以此为限。在另一实施例中，亦可选择预先于反应槽153内容置其他酵素或反应剂等，以配合产品需求进行其他检测反应，如探针结合反应或酵素结合反应等。需注意的是，在转移前述样本或生物材料时，可利用吸管102伸入各槽体150内的长度进行流体的定量。详细来说，请参照图5所示，一流体(如前述的样本或生物材料等)200在注入槽体150内，其初始液面高例如可完全覆盖吸管102至特定高度(如左侧图所示)，接着，当吸出流体200时，因流体200液面高度降低，吸管102的底部则不再被流体200覆盖而仅剩流体200’(如右侧图所示)，借此，可准确控制所吸出的流体200的体积，同时，可由槽体150内剩余流体200’的体积进行二次确认。换言之，该特定液面高度的数值是取决于所需流体200的体积，当所欲吸出的流体200的体积较大时，可选用较伸入槽体150内的吸管102、或选用高度较短的槽体150；而当所欲吸出的流体200的体积较小时，可选用吸管102伸入槽体150内的深度较小，例如仅伸入槽体150深度的一半或是深入接近槽体150的顶部的位置等，或选用高度较大的槽体150。如此，即可依据检测试验的实际需求调整吸管102伸入各槽体150内的深度，进而定量所需转移的流体量。

此外，另需注意的是，在旋转阀130将该生物材料转移至反应槽153时，可先转动旋转阀130并使其流道135对位于伸入反应槽153内的吸管102，此时，旋转阀130的开口137a可对位于伸入反应槽153内的气孔104。如此，方可使该生物材料在气体通道103畅通的情况下顺利注入反应槽153。然而，当反应槽153需进行检测反应时，则可再次转动旋转阀130，使得伸入反应槽153内的吸管102以及气孔104不再对位于流道135与开口137a，而关闭流体通道102及气体通道103，以免反应槽153内的反应物及流体的体积因温度升高而蒸散，或因温度降低而致空气中水汽凝结，影响反应物及流体的浓度。换言之，当反应槽153进行检测反应时，即可利用旋转阀130上设置的突出部137盖住反应槽153内的吸管102以及气孔104，使得反应槽153的内部可达到一密封状态，以利于检测反应的进行。

因此，在一较佳实施例中，为进行核酸萃取以及核酸扩增，旋转阀130被转动以使流道135连通液体暂存区170及通过流体通道101连通样本槽155；泵被驱动以抽吸样本槽155内的样本至液体暂存区170。接着，旋转阀130被转动以使流道135通过流体通道101连通试剂槽151(图2右上角)，流道135的另一端仍维持着连通液体暂存区170；该泵被驱动以将液体暂存区170内的该样本往复地排入、吸出于试剂槽151与液体暂存区170之间，该样本中的细胞(或疑似存有细胞)受试剂槽151内的裂解液作用以及在流体通道101、流道135与液体暂存区170间流动的物理作用力而破裂或打开，使该样本与该裂解液混合成第一混合物。接着，旋转阀130被转动以使流道135通过流体通道101连通提取槽157，暂存于液体暂存区170的第一混合物通过流道135及流体通道101而被排入提取槽157，其中提取槽157内含有表面可与核酸键结的分子的磁珠，利用该磁珠捕捉该第一混合物中的核酸(如果有的话)而形成核酸—磁珠复合物，或者该磁珠未捕捉核酸(若核酸不存在于该样本的话)。同样地，通过该泵的吸排，该磁珠与该第一混合物充分混合而形成第二混合物。

接着，可利用置于提取槽157外部的磁铁或磁性装置(未绘出)靠近提取槽157而吸附该第二混合物中的该核酸—磁珠复合物(或仅有该磁珠，若核酸不存在的话)。该第二混合物的剩余部分被抽吸而移转至液体暂存区170，旋转阀130紧接着转动而连通已使用的试剂槽151(图2右上角)，该剩余部分再从液体暂存区170转移至该已使用的试剂槽151储放。较佳地，该磁铁或磁性装置被配置于远离吸管102的倾斜侧壁102a的位置，避免因该泵吸力而导致所欲的该核酸—磁珠复合物被吸出提取槽157而遭丢弃。

之后，旋转阀130转动至连通含有清洗液的其他试剂槽151(图2旋转阀130下方的试剂槽151)，该磁铁或磁性装置远离提取槽157，将该清洗液先转移至液体暂存区170再转移至提取槽157，将该核酸—磁珠复合物冲洗下来，该核酸—磁珠复合物与该清洗液形成第三混合物。该磁铁或磁性装置再次靠近以吸附该核酸—磁珠复合物，以上述方式，该第三混合物的剩余部分被转移至试剂槽151(图2右上角)储放。

当使用缓冲液时，亦是以与前段相同的方式处理该核酸—磁珠复合物。本领域技术人员应可轻易理解，在其他实施例中，可以一或多个试剂槽151内的相同或相异配方的清洗液、缓冲液处理该核酸—磁珠复合物，而提高萃取效率及纯度。

接着，旋转阀130转动至连通含有洗脱液的另一试剂槽151(图2右下角)，该磁铁或磁性装置远离提取槽157，该洗脱液先转移至液体暂存区170再转移至提取槽157，该洗脱液打断该核酸与该磁珠表面的分子间的键结而释出该核酸，该核酸、该磁珠与该洗脱液形成第四混合物。该磁铁或磁性装置再次靠近以吸附该磁珠，该第四混合物的剩余部分(含该核酸及该洗脱液)先转移至液体暂存区170，旋转阀130转动以连通反应槽153、流道135及液体暂存区170。值得注意的是，此时，旋转阀130上半封闭的突出部137所形成的开口137a通过气体通道103、气孔104而与反应槽153相通，该剩余部分(含该核酸及该洗脱液)在气体通道103畅通下由液体暂存区170注入反应槽153。当反应槽153需进行检测反应时，则转动旋转阀130，使得伸入反应槽153内的吸管102以及气孔104不再对位于流道135与开口137a，而关闭流体通道102及气体通道103。

此外，本发明的检测卡匣300可同时进行一或多个核酸扩增反应，适当体积的该剩余部分可分配至二个或更多个反应槽153，含有核酸的该剩余部分在外部仪器(未绘出)的升降温控制及引子对及/或探针、脱氧核苷三磷酸、聚合酶存在下扩增核酸，外部仪器并侦测扩增核酸的信号，以判断样本中是否含有特定菌体、细胞、病毒的特定基因或核酸片段，及其含量。

在前述实施例中，样本中的细胞受到试剂槽151内的该裂解液以及在流道间往复流动的物理力而破裂或打开，该样本与该裂解液形成该第一混合物，之后该第一混合物再与该提取槽的磁珠混合，使形成该核酸—磁珠复合物。在另一改良实施例中，该样本及该裂解液可分别送入提取槽157，与磁珠混合成该第二混合物；或者，该样本可先加至该裂解液，并立即转移至提取槽157与该磁珠混合成该第二混合物。接着该第二混合物在流体通道101、流道135、液体暂存区170间往复流动，不仅该第二混合物中的细胞受物理作用力及该裂解液作用而破裂或打开，同时细胞释出的该核酸在混合过程中被该磁珠捕捉，此大幅减少核酸萃取时间。

由此，即为本发明第一实施例中的检测卡匣300。在本实施例中，是将旋转阀130可转动地设置在检测卡匣300内，并由外部马达连动检测卡匣300内部的旋转阀130随意旋转至任何方位，进而可将槽体150内的检体、试剂、反应液等各种流体自由地于各槽体150之间进行转移、混合，最后在反应槽153内进行检测反应。旋转阀130上设置有流道135以及开口137a，当利用旋转阀130吸取槽体150内的检体、试剂、反应液等流体时，是将旋转阀130的流道135以及开口137a分别对位于刺入槽体150内的吸管102以及气孔104，以利于流体的吸取。另外，当槽体150需进行反应(包括核酸萃取反应、核酸扩增反应、破裂或打开细胞的反应等)时，则是使旋转阀130的突出部137覆盖于刺入槽体150内的吸管102以及气孔104上方，使槽体150内可处于密封状态，可避免污染同时有利于该反应的进行。在此设置下，本实施例的检测卡匣300可有效提供检体入检测结果出的全自动化检测流程，改善常规实验室的使用限制与缺失，进而提检测效率以及灵敏度。

本领域技术人员也应了解，本发明的检测卡匣并不限于前述样式，而可具有其他样式或变化。举例来说，在前述实施例中，因是选择以化学方式处理样本，检测卡匣300内可设置内含破裂或打开细胞的试剂槽151，但在其他实施例中，亦可选择以其他方式破裂细胞，如以激光或超音波方式等，而该检测卡匣内即可进一步设置用于进行激光或超音波破裂细胞的组件，并搭配如光学透镜等组件一并使用。举例来说，如图6所示，可额外设置一激光二极管210，通过激光二极管210射出的短脉冲激光211经过光学镜片组200(包括收光透镜212a、聚光透镜212b)而聚焦于焦点213，在液体暂存区170、旋转阀130的流道135、流体通道101、吸管102和槽体150间流动的生物样本细胞220，在流经焦点213时可受到短脉冲激光211照射而破裂、打开，释出细胞220内的核酸。然而，在另一实施例中，该激光二极管、该光学镜片组等光学组件亦可装设于该检测卡匣内；或者该光学镜片组可装设于该检测卡匣内，并额外设置该激光二极管，例如可装设于容纳卡匣的仪器(未绘示)上。

下文将针对本发明检测卡匣的其他实施例或变化型进行说明。且为简化说明，以下说明主要针对各实施例不同之处进行详述，而不再对相同之处作重复赘述。此外，本发明的各实施例中相同的组件以相同的标号进行标示，以利于各实施例间互相对照。

请参照图7至图10所示，其绘示本发明第二实施例中的检测卡匣500的示意图，其中，图7为检测卡匣500的立体分解图、图8为检测卡匣500的俯视示意图，其余附图则为检测卡匣300的具体组件的立体或剖面示意图。首先，如图7以及图8所示，检测卡匣500同样包括一第一盖体400、一第二盖体410、封膜480以及一旋转阀470，并且，第一盖体400以及第二盖体410在组装前可相互分离而在其间可共同夹设出一容置空间460。本实施例的检测卡匣500的结构、材质选择及其组装方式等大体上与前述第一实施例的检测卡匣300相同，相同之处容不再赘述。本实施例与前述第一实施例的差异之处在于，第一盖体400以及第二盖体410之间额外设置一第三盖体430，而旋转阀470则可转动地设置于第三盖体430上，并位在该第一盖体400及该第二盖体410间的该容置空间460内，其中，第一盖体400、第三盖体430以及第二盖体410例如是通过一热融方式或超音波方式进行组装，进而可将旋转阀470夹设于第一盖体400与第三盖体430间(如图8所示)，以提升检测卡匣500的可靠性以及延展性。

具体来说，第一盖体400以及第二盖体410同样可具有相互对应的形状，如图7以及图8所示的拱形，但并不以此为限。第一盖体400上具体设置多个流体通道401以及多个气体通道403，各流体通道401以及各气体通道403例如分别沿着平行于方向D1的任一方向横向延伸，再连接一吸管402或者是一气孔404，以供流体或气体流通。另一方面，第二盖体410上进一步设置可贯穿第二盖体410的多个通孔411，以容置多个槽体450。在本实施例中，虽然各个槽体450以及各个通孔411的尺寸(例如是指槽体450、通孔411的直径或孔径)均一，但其具体设置方式并不以此为限，在另一实施例中，亦可选择参考前述第一实施例中各通孔111、113、115以及各槽体151、153、155的设置样式，而具有不同的尺寸选择。其中，槽体450例如包括多个试剂槽451、至少一反应槽453以及至少一样本槽455，各试剂槽451可分别容纳清洗液、缓冲液、洗脱液或裂解液等，至少一反应槽453可容纳需进行反应的各种酵素或反应物等，如引子对或探针等，而至少一样本槽455则可容纳菌体、细胞或病毒等各种样本，或者容纳疑似带有菌体、细胞或病毒的样本，而等待进行核酸萃取及核酸扩增程序。并且，槽体450还可包括一提取槽457，其内可进一步包括多个磁珠(未绘示)，该些磁珠可于检测试验开始时结合待测样本，以进行纯化。此外，需注意的是，第一盖体400、第二盖体410以及其他组件(如流体通道401、吸管402、气体通道403、气孔404、槽体450和贴附于第一盖体400上表面的平面膜状材料(未绘出于图7))的细部特征，如材质选择、结构或设置方式等大体上与前述第一实施例中相同，容不再赘述。

本实施例的旋转阀470同样可由一软性材质结合一硬性材质构成，以提高旋转阀470结合于第一盖体400、第三盖体430以及第二盖体410的气密性。请一并参照图9所示，旋转阀470包括由上而下依序堆叠的一第一部分471以及一第二部分473，第二部分473例如包括不同于第一部分471且刚性较大的材质，其具体材质选择大体上与前述第一实施例中的第一部分131以及第二部分133相同，容不再赘述。其中，第一部分471具体包括一突出部477，并由突出部477环绕而形成一流道475以及一开口477a，而旋转阀470的第二部分473则包括一卡掣部473a。如此，在检测卡匣500进行组装时，同样可由旋转阀470的第一部分471贴合于第一盖体400，并由旋转阀470的第二部分473凸伸于通孔413，借此达到紧密贴合的组装状态。在前述设置下，旋转阀470的第二部分473的卡掣部473a可进一步外接一马达(未绘示)，由该马达带动并控制检测卡匣500内的旋转阀470进行旋转。

本实施例与前述实施例的主要差异点在于，旋转阀470的涵盖范围比前述实施例中的旋转阀130较大，举例来说，若由图8所示的一俯视图来看，旋转阀470可部分覆盖其下方一部分的槽体450，而前述实施例中的旋转阀130则不会覆盖任何的槽体150(如图2所示)。请一并参照图7以及图10所示，旋转阀470设置在第三盖体430的一基座431上，基座431的涵盖范围同样可部分覆盖一部分的槽体450，并且，基座431下方还进一步设置多个吸管433，可分别对位于下方设置的各个槽体450。当检测卡匣500进行组装时，第三盖体430上所设置的各个吸管433即可刺穿各槽体450的膜状物452再伸入各个槽体450内。详细来说，各吸管433分别为自第三盖体430向下延伸并凸伸于第三盖体430的一表面的一中空结构。在本实施例中，各吸管433的底部虽皆绘示为一平面(如图10所示)，但其具体设置样式并不以此为限，在另一实施例中，亦可参考前述实施例中吸管102，在该些吸管的底部设计倾斜侧壁，改善吸管于吸液时易残留的问题。

另一方面，因旋转阀470的涵盖范围扩大，其上设置的流道475亦同样具有较大的容积，以便于容载较多的流体。其中，流道475可具有任何合适的形状，例如为图9所示的纺锤状，但不以此为限。需注意的是，旋转阀470上还设置一垂直流道472，其贯穿旋转阀470的第一部分471以及第二部分473，并连通流道475，如图9以及图10所示。在此设置下，通过旋转阀470的转动可使垂直流道472依序连接各个吸管433，而当旋转阀470再通过卡掣部473a外接一泵(未绘示)时，即可通过该泵提供正、负压将各槽体450内的各种试剂吸出、吸入或转移至其他槽体450等。此外，在本实施例中，旋转阀470的第一部分471还设有一突出环479，突出环479围绕一气孔479a设置。当旋转阀470通过该泵辅助进行各种试剂吸出、吸入或转移时，旋转阀470上的气孔479a则可通过额外设置在第一盖体400上的一导气通道405而连接至通气孔406，如此，方可使各种试剂顺利被吸出、吸入或转移。

由此，即为本发明第二实施例中的检测卡匣500。检测卡匣500同样可通过其内设置的旋转阀470将槽体450内的检体、试剂、反应液等各种流体自由地于各槽体450之间进行转移、混合，最后在反应槽453内进行检测反应，有效提供检体入检测结果出的全自动化检测流程。在本实施例中，扩大旋转阀470的涵盖范围，使得旋转阀470可部分覆盖下方的槽体450，并且使旋转阀470的流道475可具有对应扩增的容积。如此，当外部马达连动检测卡匣500内部的旋转阀470进行转动时，即可使旋转阀470上设置的垂直流道472直接对位并连通于刺入各槽体450内的吸管433，并将流体暂存于流道475。借此，可缩短流体流通的路径，同时可大幅减少流体被吸出、吸入或转移所需的时间。并且，在此设置下，本实施例的检测卡匣500在组件配置上亦可更为简化，不仅可省略前述实施例所设置的液体暂存区170，还可明显减少第一盖体400上流体通道401及/或气体通道403的具体设置数量。是以，本实施例的检测卡匣500相较于前述实施例的检测卡匣300可具备更为优化的检测效率以及更为简单的组件配置，进而能符合检测产品的实际需求。

整体来说，本发明提供一种检测卡匣，由两件或两件以上的盖体通过热融或超音波等方式封装而成。该检测卡匣设有可转动地旋转阀，通过外接马达可连动该旋转阀转动，构成槽体-流体通道-旋转阀上的流道-流体通道-槽体、槽体-流体通道-旋转阀上的流道-液体暂存区-流体通道-槽体、或者是槽体-旋转阀上的垂直流道-旋转阀上的流道-槽体等流体流通路径。由此，当该检测卡匣通过外接泵提供正、负压时，即可将各该槽体内的各种试剂顺利地吸出、吸入、转移或混合，最后于一反应槽内进行预定的检测反应，如核酸扩增反应、探针结合反应或酵素结合反应等，进而达到检体入检测结果出的全自动化检测流程。本领域技术人员应可轻易理解，该检测卡匣不仅可用于处理核酸萃取，操作核酸检测反应，还可依据实际需求用于其他检测领域。举例来说，在其他实施例中，本发明的检测卡匣也可用于萃取蛋白质检体，并操作酵素免疫反应等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (18)

1.一种检测卡匣，其特征在于，该检测卡匣包括：

一第一盖体；

一第二盖体，具有相对的两表面，该第二盖体上设置多个第一通孔以及一第二通孔，所述第一通孔以及该第二通孔分别贯穿两该表面，其中，该第一盖体贴合该第二盖体；

多个槽体，夹设于该第一盖体与该第二盖体之间，各该槽体分别对应并填满各该第一通孔；

多个流体通道设置于该第一盖体上，并分别连接于一第一吸管；以及

一旋转阀，可转动地设置于该第一盖体与该第二盖体之间，且该旋转阀对应该第二通孔，该旋转阀上设置一流道，以分别连通各所述槽体。

2.如权利要求1所述的检测卡匣，其特征在于，该旋转阀包括一第一部分以及一第二部分，该第一部分和该第二部分分别具有不同的材质，该第一部分包括一突出部，该突出部环绕该流道而设置。

3.如权利要求2所述的检测卡匣，其特征在于，该旋转阀的该第二部分包括一卡掣部，该卡掣部凸伸于该第二通孔内。

4.如权利要求1所述的检测卡匣，其特征在于，该流道呈一纺锤状或直线状。

5.如权利要求1所述的检测卡匣，其特征在于，该流道还连接一液体暂存区，该液体暂存区设置于该第一盖体上。

6.如权利要求5所述的检测卡匣，其特征在于，该流道经由所述流体通道而连通所述槽体，所述流体通道沿着一水平方向设置于该第一盖体上。

7.如权利要求1所述的检测卡匣，其特征在于，该流道经由该旋转阀内的一垂直流道而连通所述槽体。

8.如权利要求1所述的检测卡匣，其特征在于，所述第一吸管分别沿着该第一盖体的一表面向下延伸并凸伸于该第一盖体的另一表面的外部。

9.如权利要求1所述的检测卡匣，其特征在于，所述第一吸管的底部具有一倾斜侧壁。

10.如权利要求1所述的检测卡匣，其特征在于，该旋转阀在一垂直方向上部分地覆盖各该槽体。

11.如权利要求1所述的检测卡匣，其特征在于，该检测卡匣还包括一第三盖体，该第三盖体夹设于该第一盖体以及该第二盖体之间，并且，该旋转阀设置于该第三盖体上。

12.如权利要求11所述的检测卡匣，其特征在于，该检测卡匣还包括多个第二吸管，所述第二吸管设置于该第三盖体上，所述第二吸管对位于所述第一通孔。

13.如权利要求1所述的检测卡匣，其特征在于，所述槽体包括一样本槽、至少一反应槽以及至少一试剂槽。

14.如权利要求1所述的检测卡匣，其特征在于，该检测卡匣还包括多个气体通道，各所述气体通道设置于该第一盖体上，并分别连接于一气孔。

15.如权利要求1所述的检测卡匣，其特征在于，各该槽体具有一倾斜部，该倾斜部至少位于该槽体的底部。

16.如权利要求15所述的检测卡匣，其特征在于，该倾斜部具有一倾斜壁面。

17.如权利要求1所述的检测卡匣，其特征在于，各该槽体还包括一本体以及密封该本体的一膜状物。

18.如权利要求1所述的检测卡匣，其特征在于，多个所述槽体中的一个还包括多个磁珠。

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