CN115814864A - 体外诊断分析装置及试剂卡盒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种体外诊断分析装置及试剂卡盒。在旋转阀的转动动作下,能实现第一腔室与其中任意一个第二腔室连通,便能实现第二腔室的试剂与第一腔室之间相互转移,并进行相应处理,从而能将样品液中的核酸提取出来。此外,旋转阀转动时还能使得第一腔室与PCR腔室连通,便可以实现第一腔室将核酸转移到PCR腔室中进行扩增与检测处理。如此可见,它能利用高度集成的功能单元实现多步骤的生化反应过程,减少人工操作,可以实现样品入‑结果出的自动化解决方案,减小反应体系和所需试剂用量,大幅缩短样品处理时间,全封闭的芯片‑试剂一体化体系避免交叉污染,自动化控制减少人工操作过程,提高操作的一致性。
Description
技术领域
本发明涉及分子诊断技术领域,特别是涉及一种体外诊断分析装置及试剂卡盒。
背景技术
分子诊断是指应用分子生物学方法检测患者体内遗传物质的结构或表达水平的变化而做出诊断的技术。分子诊断是预测诊断的主要方法,既可以进行个体遗传病的诊断,也可以进行产前诊断。分子诊断主要是指编码与疾病相关的各种结构蛋白、酶、抗原抗体、免疫活性分子基因的检测。分子诊断的主要技术有核酸分子杂交、聚合酶链反应和生物芯片技术等。
然而,对于样品的核酸检测,一般分为核酸提取、核酸扩增和核酸检测三个步骤。目前商品化的核酸检测产品,核酸提取、核酸扩增和核酸检测大多是独立进行的方式,前序步骤完成后再将样品移动到后序的设备中进行后序步骤的完成,相应的,前序步骤不能有效地与后序步骤集成连续进行。
传统的各步骤独立完成的核酸检测试剂产品,每个步骤都需要独立的设备完成,一次核酸检测过程中需要多台设备,设备占用空间大;进一步地,前序步骤完成后需要将试剂样品移动到后序的设备中,操作繁琐,耗时较长,对环境和人员要求较高;同时,非集成的试剂产品,在前序步骤向后序步骤进行切换时,试剂样品在移动过程中也易受到外部环境的污染或污染检测环境。
发明内容
基于此,有必要克服现有技术的缺陷,提供一种体外诊断分析装置及试剂卡盒,它能实现多步骤的生化反应过程,从而减少人工操作能提高操作的一致性,大幅缩短试剂样品的处理时间,能避免交叉污染,并能提高工作效率。
其技术方案如下:一种试剂卡盒,所述试剂卡盒包括:微流控芯片,所述微流控芯片的底面上设有第一孔、多个第二孔、第三孔;多个所述第二孔与所述第三孔绕所述第一孔周向间隔设置;所述微流控芯片上还设有与多个所述第二孔一一对应设置的多个第一微流道、与所述第三孔通过第二微流道连通的PCR腔室;底座,所述底座设于所述微流控芯片的底面,所述底座包括转动设置的旋转阀;所述旋转阀上设有连通槽,所述连通槽的一端与所述第一孔对应且相连通,所述连通槽的另一端随着所述旋转阀的转动与所有第二孔中的一个或所述第三孔对应相通;存储盒,所述存储盒设有第一腔室与多个第二腔室;所述第一腔室与所述第一孔相连通;多个所述第二腔室与多个所述第一微流道一一对应并连通;所述第一腔室能够连接用于推动试剂流动的动力源机构,或者所有所述第二腔室和所述PCR腔室均能够连接用于推动试剂流动的动力源机构。
在其中一个实施例中,所述底座还包括固定座,所述旋转阀转动地设置于所述固定座的底面,所述固定座的底面上设有多个连通孔,所述第一孔、所有所述第二孔、所述第三孔分别与所有所述连通孔一一对应设置并连通。
在其中一个实施例中,所述底座还包括设置于所述固定座与所述旋转阀之间的密封垫;所述密封垫上设有多个贯穿孔;多个所述贯穿孔与多个所述连通孔位置一一对应设置并连通。
在其中一个实施例中,所述固定座上设置有第一凹部,所述旋转阀与所述密封垫均设置于所述第一凹部内且所述旋转阀相对所述固定座转动,所述密封垫的顶面与所述第一凹部的底壁紧密贴合;所述第一凹部的壁上设有倒钩,所述倒钩卡接抵触于所述旋转阀上。
在其中一个实施例中,所述密封垫固定地设于所述第一凹部的底壁上;所述旋转阀面向所述密封垫的端面上设有第二凹部,所述密封垫的底部与所述第二凹部相适应。
在其中一个实施例中,所述存储盒上设有定位柱,所述微流控芯片上设有与所述定位柱位置相应的第一定位孔,所述固定座上设有与所述第一定位孔位置相应的第二定位孔,所述定位柱插入到所述第一定位孔与所述第二定位孔中。
在其中一个实施例中,所述试剂卡盒还包括用于放置冷冻试剂的冻干腔室,所述第二微流道通过所述冻干腔室与所述PCR腔室相连通。
在其中一个实施例中,所述微流控芯片上还设有主干流道、至少两个分支流道以及至少两个第一通气孔;所述主干流道与所述冻干腔室相连通,所有所述分支流道的一端均与所述主干流道相连通,所述分支流道的另一端与所述第一通气孔一一对应连通;每个所述分支流道上串设有所述PCR腔室。
在其中一个实施例中,所述微流控芯片上还设置有至少两个第一防水透气膜,所述第一防水透气膜一一对应地设置于所述第一通气孔的孔壁上。
在其中一个实施例中,所述存储盒包括第一盒本体、盖设于所述第一盒本体上的第一盖板、以及封堵盖;所述第一腔室与多个所述第二腔室均设置于所述第一盒本体上;所述第一盖板上设有第一加样孔与多个第二通气孔,所述第一加样孔与其中一个所述第二腔室位置对应设置并相连通,所述封堵盖可拆卸地盖设于所述第一加样孔,多个所述第二通气孔与其余所述第二腔室位置一一对应设置并相连通。
在其中一个实施例中,所述存储盒还包括设置于所述第一盖板的顶面上的密封膜与多个第二防水透气膜;所述密封膜上设有第二加样孔与多个第三通气孔,所述第二加样孔与所述第一加样孔位置相对应并连通,多个所述第三通气孔与多个所述第二通气孔一一对应设置并连通,多个所述第二防水透气膜一一对应地设置于多个所述第三通气孔的孔壁上。
在其中一个实施例中,所述第一盖板上设有第一活塞孔;所述第一活塞孔与所述第一腔室位置对应设置并相连通,所述动力源机构包括活塞头与活塞杆,所述活塞头活动地设置于所述第一腔室内,所述活塞头与所述活塞杆相连,所述活塞杆通过所述第一活塞孔伸出到所述第一腔室的外部。
一种体外诊断分析装置,所述体外诊断分析装置包括所述的试剂卡盒,所述体外诊断分析装置还包括升降温机构与荧光检测机构,所述升降温机构设置于所述微流控芯片的其中一侧面用于对所述PCR腔室进行升温处理或降温处理,所述荧光检测机构设置于所述微流控芯片的另一侧面用于对所述PCR腔室进行光学检测。
上述的试剂卡盒工作时,将试剂例如裂解液、样品液、清洗液以及洗脱液分别装设于多个第二腔室的内部,通过驱动旋转阀转动,连通槽的一端和与第一孔相对应的连通孔相连通,连通槽的另一端随着旋转阀的转动可移动到与其余连通孔相连通的位置,当连通槽另一端与其余连通孔中的其中一个连通时,第一腔室通过第一孔、连通槽、其中一个第二孔、与该第二孔对应连通的第一微流道、与第一微流道对应连通的第二腔室连通,在动力源机构的作用下便可以实现其中一个第二腔室内的试剂转移到第一腔室中进行处理,类似地,在旋转阀的转动动作下,还能实现第一腔室与其它的第二腔室连通,在动力源机构的作用下便能实现其它第二腔室的试剂与第一腔室之间相互转移,并进行相应处理,从而能将样品液中的核酸提取出来。此外,旋转阀转动时还能使得第一腔室通过第一孔、连通槽、第三孔、与第三孔对应连通的第二微流道、与第二微流道对应连通的PCR腔室连通,在动力源机构的作用下便可以实现第一腔室将核酸转移到PCR腔室中进行扩增与检测处理。如此可见,它能利用高度集成的功能单元实现多步骤的生化反应过程,减少人工操作,可以实现样品入-结果出的自动化解决方案,减小反应体系和所需试剂用量,大幅缩短样品处理时间,全封闭的芯片-试剂一体化体系避免交叉污染,自动化控制减少人工操作过程,提高操作的一致性。
上述的体外诊断分析装置,由于包括上述的试剂卡盒,技术效果由试剂卡盒带来,有益效果与试剂卡盒的有益效果相同,在此不再赘述。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例的体外诊断分析装置的结构示意图;
图2为图1中隐藏掉升降温机构与荧光检测机构后的结构示意图;
图3为图2分解结构示意图;
图4为图2的剖视结构示意图;
图5为图2的俯视视角的透视图;
图6为本发明一实施例的底座的分解结构示意图;
图7为本发明一实施例的固定座的仰视图;
图8为本发明一实施例的密封垫的仰视图;
图9为本发明一实施例的旋转阀的俯视图;
图10为本发明一实施例的底座的剖视结构图;
图11为本发明一实施例的微流控芯片的结构示意图;
图12为本发明一实施例的微流控芯片的仰视结构示意图;
图13为本发明一实施例的冻干盒的分解结构示意图;
图14为本发明一实施例的存储盒的分解结构示意图;
图15为本发明一实施例的第一盒本体的俯视结构示意图。
10、试剂卡盒;11、底座;111、固定座;1111、连通孔;1112、第一凹部;1113、倒钩;1114、限位口;1115、第二定位孔;112、旋转阀;1121、连通槽;1122、第二凹部;1123、插孔;113、密封垫;1131、贯穿孔;1132、凸起;12、微流控芯片;121、第一孔;122、第二孔;123、第三孔;124、第一微流道;125、PCR腔室;126、第二微流道;127、第一定位孔;1283、主干流道;1284、分支流道;1285、第一通气孔;1286、第一防水透气膜;13、存储盒;131、第一腔室;1311、第一过孔;132、第二腔室;1321、第二过孔;132a、第一试剂腔;132b、第二试剂腔;132c、第三试剂腔;132d、第四试剂腔;132e、第五试剂腔;132f、第六试剂腔;133、定位柱;134、第一盒本体;135、第一盖板;1351、第一活塞孔;1352、第一加样孔;1353、第二通气孔;136、封堵盖;137、密封膜;1371、第二活塞孔;1372、第二加样孔;1373、第三通气孔;138、第二防水透气膜;17、冻干盒;171、第二对接孔;172、冻干腔室;173、第三对接孔;174、第二盒本体;175、第二盖板;18、活塞头;19、活塞杆;20、升降温机构;30、荧光检测机构;40、驱动杆。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
参阅图1至图3,图1示出了本发明一实施例的体外诊断分析装置的结构示意图,图2示出了图1中隐藏掉升降温机构20与荧光检测机构30后的结构示意图,图3示出了图2分解结构示意图。本发明一实施例提供的一种体外诊断分析装置,体外诊断分析装置包括试剂卡盒10、升降温机构20与荧光检测机构30。升降温机构20设置于微流控芯片12的其中一侧面用于对PCR腔室125进行升温处理或降温处理,荧光检测机构30设置于微流控芯片12的另一侧面用于对PCR腔室125进行光学检测。
请参阅图4至图10,图4示出了图2的剖视结构示意图,图5示出了图2的俯视视角的透视图,图6为本发明一实施例的底座11的分解结构示意图,图7至图8分别示出了为本发明一实施例的固定座111、密封垫113的仰视图,图9示出了旋转阀112的俯视图,图10示出了本发明一实施例的底座11的剖视结构图。具体而言,试剂卡盒10包括底座11、微流控芯片12以及存储盒13。
此外,请参阅图10至图12,图11示出了本发明一实施例的微流控芯片12的结构示意图,图12示出了本发明一实施例的微流控芯片12的仰视结构示意图。
微流控芯片12的底面上设有第一孔121、多个第二孔122、第三孔123。多个第二孔122与第三孔123绕第一孔121周向间隔设置。微流控芯片12上还设有与多个第二孔122一一对应设置的多个第一微流道124。微流控芯片12上还设有PCR腔室125,第三孔123与PCR腔室125通过第二微流道126相连通。
请参阅图3、图4与图6,底座11设于微流控芯片12的底面。底座11具体例如包括固定座111与转动地设置于固定座111的底面上的旋转阀112,固定座111的底面上设有多个连通孔1111。多个连通孔1111与多个连接孔一一对应连通设置。旋转阀112上设有连通槽1121,连通槽1121的一端和与第一孔121相对应的连通孔1111相连通,连通槽1121的另一端随着旋转阀112的转动可移动到与其余连通孔1111相连通的位置。
可以理解的是,作为一个可选的方案,也可以不进行设置固定座111,即将旋转阀112例如转动地设置于底座11上,并位于微流控芯片12的底面,连通槽1121的一端与第一孔121对应且相连通,连通槽1121的另一端随着旋转阀112的转动与所有第二孔122中的一个或第三孔123对应相通。
请参阅图3、图4与图6,存储盒13设于微流控芯片12的顶面上,存储盒13设有第一腔室131与多个第二腔室132。第一腔室131的底壁上设有第一过孔1311,第一过孔1311与第一孔121相连通。多个第二腔室132与多个第一微流道124一一对应并连通。具体而言,第二腔室132的底壁上设有第二过孔1321,多个第二过孔1321与多个第一微流道124位置一一对应并连通。
此外,第一腔室131能够连接用于推动试剂流动的动力源机构;或者所有第二腔室132和PCR腔室125均能够连接用于推动试剂流动的动力源机构。本实施例中,动力源机构包括但不限于活塞驱动方式、气泵驱动方式等等,只要能提供推动力来使得试剂从第一腔室131分别进入到第二腔室132、PCR腔室125,以及从第二腔室132进入到第一腔室131中即可。
需要说明的是,第一孔121由于需要连通第一通孔与第一过孔1311,即第一孔121为通孔。此外,第二孔122、第三孔123与第四孔均可以是盲孔,也可以是通孔,在此不进行限制。另外,第一过孔1311与第二过孔1321均为通孔,即第一腔室131通过第一过孔1311与第一孔121连通,第二腔室132通过第二过孔1321与第四孔连通。
上述的试剂卡盒10工作时,将试剂例如裂解液、样品液、清洗液以及洗脱液分别装设于多个第二腔室132的内部,通过驱动旋转阀112转动,连通槽1121的一端和与第一孔121相对应的连通孔1111相连通,连通槽1121的另一端随着旋转阀112的转动可移动到与其余连通孔1111相连通的位置,当连通槽1121另一端与其余连通孔1111中的其中一个连通时,第一腔室131通过第一孔121、与第一孔121相对应的连通孔1111、连通槽1121、连通槽1121另一端对应连通的连通孔1111、第二孔122、与第二孔122对应连通的第一微流道124、与第一微流道124对应连通的其中一个第二腔室132连通,在动力源机构的作用下便可以实现其中一个第二腔室132内的试剂转移到第一腔室131中进行处理,类似地,在旋转阀112的转动动作下,还能实现第一腔室131与其它的第二腔室132连通,在动力源机构的作用下便能实现其它第二腔室132的试剂与第一腔室131之间相互转移,并进行相应处理,从而能将样品液中的核酸提取出来。此外,旋转阀112转动时还能使得第一腔室131通过第一孔121、与第一孔121相对应的连通孔1111、连通槽1121、连通槽1121另一端对应连通的连通孔1111、第三孔123、与第三孔123对应连通的第二微流道126、与第二微流道126对应连通的PCR腔室125连通,在动力源机构的作用下便可以实现第一腔室131将核酸转移到PCR腔室125中进行扩增与检测处理。如此可见,它能利用高度集成的功能单元实现多步骤的生化反应过程,减少人工操作,可以实现样品入-结果出的自动化解决方案,减小反应体系和所需试剂用量,大幅缩短样品处理时间,全封闭的芯片-试剂一体化体系避免交叉污染,自动化控制减少人工操作过程,提高操作的一致性。
请参阅图6至图10,在一个实施例中,底座11还包括设置于固定座111与旋转阀112之间的密封垫113。密封垫113上设有多个贯穿孔1131。多个贯穿孔1131与多个连通孔1111位置一一对应设置并连通。如此,通过在旋转阀112与固定座111之间设置密封垫113,密封垫113能保证连通槽1121的一端和与第一孔121相对应的连通孔1111的对接位置处较好的密封性,以及保证连通槽1121的另一端与其余连通孔1111对接位置处的密封性。此外,为了保证密封性,密封垫113的顶面与固定座111的底面紧密接触,密封垫113的底面与旋转阀112的顶面紧密接触,这样便能避免密封垫113的顶面与固定座111的底面之间存在间隙而导致试剂通过该间隙流动到其它任意一个连通孔1111中。另外,密封垫113具体例如选用弹性垫,具体例如为硅胶垫、橡胶垫、乳胶垫等等,当然还可以是其它弹性材质的弹性垫,在此不进行限定。
请参阅图10,在一个实施例中,固定座111的底面上设置有第一凹部1112,旋转阀112与密封垫113均设置于第一凹部1112内且旋转阀112相对固定座111转动,具体而言,旋转阀112的侧壁能相对于第一凹部1112的侧壁转动。密封垫113的顶面与第一凹部1112的底壁紧密贴合。第一凹部1112的壁上设有倒钩1113,倒钩1113卡接抵触于旋转阀112上。如此,密封垫113与旋转阀112装设于第一凹部1112内,并通过倒钩1113抵触于旋转阀112的底面来限制旋转阀112的位置,这样能使得密封垫113的两个侧面分别与旋转阀112与固定座111紧密接触配合;此外旋转阀112转动过程中运行较为稳定。具体而言,为了提高稳定性,倒钩1113的数量不限于是一个,例如可以是两个、三个或其它数量,即通过两个以上倒钩1113来同步抵触于旋转阀112的底面。倒钩1113具体例如为弹性钩体,例如选用金属钩、硅胶钩、橡胶钩、塑胶钩等等,可以与固定座111为一体化结构,也可以是分体结构并相互组装在一起,在此不进行限制,根据实际需求进行设置。另外,为了便于旋转阀112在第一凹部1112内自由转动,旋转阀112呈圆柱体状,第一凹部1112与旋转阀112的形状相适应。
作为一个可选的方案,也可以在第一凹部1112的壁上设置卡槽,旋转阀112的外缘转动地设置于卡槽中,一方面能实现密封垫113的两个侧面分别与旋转阀112与固定座111紧密接触配合,另一方面也能实现旋转阀112的转动。
请参阅图10,在一个实施例中,密封垫113固定地设于第一凹部1112的底壁上。旋转阀112面向密封垫113的端面上设有第二凹部1122,密封垫113的底部与第二凹部1122相适应,密封垫113的底面与第二凹部1122的底壁均为圆形面。如此,旋转阀112能相对于密封垫113自由转动,旋转阀112与密封垫113两者对位准确,这样旋转阀112转动预设角度后,便能实现连通槽1121的另一端准确地移动到与多个贯穿孔1131中的其中一个相连通的位置。
请参阅图1与图10,进一步地,为了便于驱动旋转阀112转动,旋转阀112与驱动杆40相连,通过驱动杆40来驱动旋转阀112转动。具体例如,在旋转阀112背离于密封垫113的端面上设有与驱动杆40装配的插孔1123,插孔1123的形状与驱动杆40的端部形状相适应,这样将驱动杆40的端部插入到插孔1123中,转动驱动杆40便能相应带动旋转阀112转动从而调整角度。当然,驱动杆40也可以采用其它的方式来驱动旋转阀112转动,在此不进行限定。
参阅图7与图8,需要说明的是,为了实现密封垫113固定地设于第一凹部1112的底壁上,作为一个示例,密封垫113的外缘设有凸起1132,第一凹部1112的底壁上设有与凸起1132相适应的限位口1114,凸起1132设于限位口1114中,便能实现密封垫113固定地设于第一凹部1112的底壁上,即在旋转阀112转动时,密封垫113不会跟随旋转阀112一起转动。
在一个实施例中,微流控芯片12粘接固定于、焊接固定于、或通过安装件固定装设于固定座111的顶面;存储盒13粘接固定于、焊接固定于、或通过安装件固定装设于微流控芯片12的顶面上。
在一个实施例中,存储盒13的底面上设有定位柱133。微流控芯片12上设有与定位柱133位置相应的第一定位孔127,固定座111上设有与第一定位孔127位置相应的第二定位孔1115,定位柱133插入到第一定位孔127与第二定位孔1115中。如此,定位柱133插入到第一定位孔127与第二定位孔1115中后,能实现固定座111、微流控芯片12与存储盒13三者准确对位,利于快速组装,组装效率较高。具体而言,定位柱133的数量例如可以是一个、两个、三个或以上,第一定位孔127与第二定位孔1115的数量均例如相应为一个、两个、三个或以上。
参阅图3、图5、图12与图13,在一个实施例中,试剂卡盒10还包括用于放置冷冻试剂的冻干腔室172。第二微流道126通过冻干腔室172与PCR腔室125相连通。具体而言,试剂卡盒10还包括用于放置冷冻试剂的冻干盒17。冻干盒17设有冻干腔室172。此外,具体而言,冻干盒17设有与第二微流道126相连通的第二对接孔171,与第二对接孔171相连通的冻干腔室172,与冻干腔室172连通的第三对接孔173。第三对接孔173与PCR腔室125相连通。如此,可以将冻干试剂设置于冻干腔室172的内部,待核酸提取于第一腔室131,转动旋转阀112使得第一腔室131通过第一孔121、与第一孔121相对应的连通孔1111、连通槽1121、连通槽1121另一端对应连通的连通孔1111、第三孔123、与第三孔123对应连通的第二微流道126、与第二微流道126对应连通的PCR腔室125连通,通过例如活塞推压第一腔室131,使第一腔室131内的核酸通过第一过孔1311、第一孔121、与第一孔121相对应的连通孔1111、连通槽1121、连通槽1121另一端对应连通的连通孔1111、第三孔123、与第三孔123对应连通的第二微流道126、第二对接孔171进入到冻干腔室172中,核酸将冻干腔室172内的冻干试剂溶解后,在受到第一腔室131的推压力作用下继续前行进入到PCT腔室中进行扩增与光学检测。
参阅图3、图5、图12与图13,在一个实施例中,微流控芯片12上还设有主干流道1283、至少两个分支流道1284以及至少两个第一通气孔1285。主干流道1283与冻干腔室172相连通,所有分支流道1284的一端均与主干流道1283相连通,分支流道1284的另一端与第一通气孔1285一一对应连通。每个分支流道1284上串设有PCR腔室125。如此,核酸与冻干试剂通过主干流道1283分别进入到各个分支流道1284中的PCR腔室125的内部,通过两个以上PCR腔室125内同步进行扩增与光学检测,能大大提高工作效率,以及提高试验结果的可靠性。此外,由于第一通气孔1285可以向外排气,能维持气压平衡,使得核酸与冻干试剂在气压推动下便能进入到分支流道1284中的PCR腔室125的内部。另外,各个PCR腔室125内具体例如封装不同的反应试剂,以实现核酸多重检测。需要说明的是,PCR腔室125的具体数量例如为2个、3个、4个、8个、16个等等,根据实际需求进行设置,在此不进行限定。
参阅图5与图11,在一个实施例中,微流控芯片12上还设置有至少两个第一防水透气膜1286,至少两个第一防水透气膜1286一一对应地设置于至少两个第一通气孔1285的孔壁上。如此,第一防水透气膜1286能允许气体向外排出,维持分支流道1284内部气压平衡,但能避免液体向外排出,以及能避免外界液体进入,即能避免PCR腔室125内部的试剂受到污染。
请参阅图14,在一个实施例中,存储盒13包括第一盒本体134、盖设于第一盒本体134上的第一盖板135、以及封堵盖136。第一腔室131与多个第二腔室132均设置于第一盒本体134上。第一盖板135上设有第一活塞孔1351、第一加样孔1352与多个第二通气孔1353。第一活塞孔1351与第一腔室131位置对应设置并相连通,第一加样孔1352与其中一个第二腔室132位置对应设置并相连通,封堵盖136可拆卸地盖设于第一加样孔1352,多个第二通气孔1353与其余第二腔室132位置一一对应设置并相连通。
请参阅图14,进一步地,存储盒13还包括设置于第一盖板135的顶面上的密封膜137与多个第二防水透气膜138。密封膜137上设有第二活塞孔1371、第二加样孔1372与多个第三通气孔1373,第二活塞孔1371与第一活塞孔1351位置相对应并连通,第二加样孔1372与第一加样孔1352位置相对应并连通,多个第三通气孔1373与多个第二通气孔1353一一对应设置并连通,多个第二防水透气膜138一一对应地设置于多个第三通气孔1373的孔壁上。
请参阅图14,上述动力源机构的一实施例,其包括活塞头18与活塞杆19。活塞头18活动地设置于第一腔室131内,活塞头18与活塞杆19相连,活塞杆19通过第一活塞孔1351伸出到第一腔室131的外部。如此,当通过转动旋到指定位置来使得第一腔室131与其中一个第二腔室132连通后,通过活塞杆19带动活塞头18移动,活塞头18移动过程中能提供推压力或抽吸力,提供推压力时便能实现将第一腔室131内的试剂推到其中一个第二腔室132中,提供抽吸力时便能实现将其中一个第二腔室132中的试剂抽吸到第一腔室131的内部。
需要说明的是,多个第二腔室132的具体数量与具体体积尺寸根据实际情况进行设置,在此不进行限定。
作为一个可选的方案,并不在第一腔室131中设置活塞头18与活塞杆19,而是反过来在多个第二腔室132中均设置活塞头18与活塞杆19,即通过第二腔室132中的活塞头18来提供动力实现与第一腔室131之间的转移;同样地,以及在分支流道1284的端部设置抽吸机构,并根据实际工作状态时提供动力使得第一腔室131中的核酸移动到分支流道1284中的PCR腔室125中。
作为一个可选的方案,并不在第一腔室131中设置活塞头18与活塞杆19,而是通过将第一腔室131连通鼓气与抽吸功能的装置来提供推压力与抽吸力。
为了使得本实施例更加清楚,下面对核酸的提取、扩增与光学检测的具体方法进行详细说明。其中,核酸提取步骤如下:
步骤S10、提供如图1至图3所示的试剂卡盒10;
具体而言,请参阅图4、图14与图15,以第二腔室132的具体数量为6个,并按照从如图4所示的左到右依次分别命名为第一试剂腔132a、第二试剂腔132b、第三试剂腔132c、第四试剂腔132d、第五试剂腔132e与第六试剂腔132f;第一试剂腔132a用于装设磁珠裂解液,例如为1000ul;第二试剂腔132b为空置状态,用于注入待检测样本;第三试剂腔132c用于装入第一清洗液,例如为500ul;第四试剂腔132d用于装入第二清洗液,例如为500ul;第五试剂腔132e为空置状态;第六试剂腔132f用于装入洗脱液,例如为80ul。当第二腔室132为6个时,相应地,第二过孔1321、第一微流道124、第二孔122均相应为6个,当旋转阀112转动时能使得第一腔室131通过第一孔121、与第一孔121相对应的连通孔1111、连通槽1121、连通槽1121另一端对应连通的连通孔1111、第二孔122、与第二孔122对应连通的第一微流道124、与第一微流道124对应连通的其中一个第二腔室132连通。换言之,通过转动旋转阀112,能实现第一腔室131分别与第一试剂腔132a、第二试剂腔132b、第三试剂腔132c、第四试剂腔132d、第五试剂腔132e与第六试剂腔132f相连通。此外,PCR腔室125具体例如为8个,且8个PCR腔室125内具体例如封装不同的反应试剂,以实现核酸多重检测。
步骤S20、打开封堵盖136,向第二试剂腔132b中注入例如1000ul待检测的样本液体后,用封堵盖136密封加样口;
步骤S30、转动旋转阀112到指定位置使得第二试剂腔132b与第一腔室131相连通,抽动活塞杆19,将第二试剂腔132b内的样本液体抽入到第一腔室131;再转动旋转阀112到指定位置使得第一试剂腔132a与第一腔室131相连通,抽动活塞杆19,将第一试剂腔132a内的裂解液也抽入第一腔室131;继续转动旋转阀112到指定位置使得第五试剂腔132e与第一腔室131相连通,推动活塞杆19,将样本液体和裂解液的混合液体推入第五试剂腔132e,反复推拉活塞杆19例如3~4次,充分混合样本液体和裂解液,使样本液体中的待测物充分裂解,释放出核酸,并由裂解液中的磁珠通过化学键结合的方式将核酸吸附到磁珠表面。此时移动外部磁铁到第五试剂腔132e的侧壁,将磁珠吸附到第五试剂腔132e的侧壁;抽动活塞杆19将第五试剂腔132e内不含磁珠的废液抽入到第一腔室131,再转动旋转阀112使得第二腔室132与第五试剂腔132e相连通,推动活塞杆19将废液推入第二试剂腔132b。此时完成了核酸的裂解过程;将外部磁铁移开,并转动旋转阀112到指定位置使得第一腔室131与第三试剂腔132c相连通,抽动活塞杆19,将第三试剂腔132c内的第一清洗液抽入第一腔室131,继续转动旋转阀112到指定位置使得第一腔室131与第五试剂腔132e相连通,并推动活塞杆19将第一清洗液推入第五试剂腔132e,反复推抽活塞杆19例如为3~4次,将第一清洗液与第五试剂腔132e内的磁珠充分混合,并请将残留在磁珠表面的细胞壁、蛋白等杂质洗掉。重复排除样本裂解液混合液体的步骤,将含有杂质的第一清洗液推回到第三试剂腔132c内,完成核酸的第一次清洗;类似于核酸的第一次清洗步骤,通过转动旋转阀112位置的不同,借助第四试剂腔132d室内的第二清洗液能完成核酸的第二次清洗,此时吸附有核酸的磁珠保留着第五试剂腔132e内部,含有杂质的第二清洗液被推回带第四试剂腔132d的内部。类似于上述对核酸的第一次清洗步骤,通过转动旋转阀112位置的不同,用第六试剂腔132f内的洗脱液,将核酸从磁珠表面洗脱下来,并与洗脱液混匀,将含有核酸的洗脱液抽吸到第一腔室131,同时磁珠吸附到第五试剂腔132e的侧壁上。
此外,核酸的扩增与光学检测步骤如下:
步骤S40、转动旋转阀112到指定位置使得使得第一腔室131与冻干腔室172连通,将含有核酸的洗脱液推入到冻干盒17的冻干腔室172溶解冻干盒17内的冻干粉,再将洗脱液抽回到第一腔室131内,反复推抽例如3~4次,至冻干粉完全复溶;
步骤S50、当冻干粉完全复溶于带有核酸的洗脱液中后,推动活塞杆19使洗脱液充满8个PCR腔室125的内部,通过升降温机构20对PCR腔室125进行热循环处理,以及通过光学检测机构对PCR腔室125内的样品进行荧光检测,从而完成PCR扩增和检测。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对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,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“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。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
Claims (13)
1.一种试剂卡盒,其特征在于,所述试剂卡盒包括:
微流控芯片,所述微流控芯片的底面上设有第一孔、多个第二孔、第三孔;多个所述第二孔与所述第三孔绕所述第一孔周向间隔设置;所述微流控芯片上还设有与多个所述第二孔一一对应设置的多个第一微流道、与所述第三孔通过第二微流道连通的PCR腔室;
底座,所述底座设于所述微流控芯片的底面,所述底座包括转动设置的旋转阀;所述旋转阀上设有连通槽,所述连通槽的一端与所述第一孔对应且相连通,所述连通槽的另一端随着所述旋转阀的转动与所有第二孔中的一个或所述第三孔对应相通;
存储盒,所述存储盒设有第一腔室与多个第二腔室;所述第一腔室与所述第一孔相连通;多个所述第二腔室与多个所述第一微流道一一对应并连通;所述第一腔室能够连接用于推动试剂流动的动力源机构,或者所有所述第二腔室和所述PCR腔室均能够连接用于推动试剂流动的动力源机构。
2.根据权利要求1所述的试剂卡盒,其特征在于,所述底座还包括固定座,所述旋转阀转动地设置于所述固定座的底面,所述固定座的底面上设有多个连通孔,所述第一孔、所有所述第二孔、所述第三孔分别与所有所述连通孔一一对应设置并连通。
3.根据权利要求2所述的试剂卡盒,其特征在于,所述底座还包括设置于所述固定座与所述旋转阀之间的密封垫;所述密封垫上设有多个贯穿孔;多个所述贯穿孔与多个所述连通孔位置一一对应设置并连通。
4.根据权利要求3所述的试剂卡盒,其特征在于,所述固定座上设置有第一凹部,所述旋转阀与所述密封垫均设置于所述第一凹部内且所述旋转阀相对所述固定座转动,所述密封垫的顶面与所述第一凹部的底壁紧密贴合;所述第一凹部的壁上设有倒钩,所述倒钩卡接抵触于所述旋转阀上。
5.根据权利要求4所述的试剂卡盒,其特征在于,所述密封垫固定地设于所述第一凹部的底壁上;所述旋转阀面向所述密封垫的端面上设有第二凹部,所述密封垫的底部与所述第二凹部相适应。
6.根据权利要求2所述的试剂卡盒,其特征在于,所述存储盒上设有定位柱,所述微流控芯片上设有与所述定位柱位置相应的第一定位孔,所述固定座上设有与所述第一定位孔位置相应的第二定位孔,所述定位柱插入到所述第一定位孔与所述第二定位孔中。
7.根据权利要求1所述的试剂卡盒,其特征在于,所述试剂卡盒还包括用于放置冷冻试剂的冻干腔室,所述第二微流道通过所述冻干腔室与所述PCR腔室相连通。
8.根据权利要求7所述的试剂卡盒,其特征在于,所述微流控芯片上还设有主干流道、至少两个分支流道以及至少两个第一通气孔;所述主干流道与所述冻干腔室相连通,所有所述分支流道的一端均与所述主干流道相连通,所述分支流道的另一端与所述第一通气孔一一对应连通;每个所述分支流道上串设有所述PCR腔室。
9.根据权利要求8所述的试剂卡盒,其特征在于,所述微流控芯片上还设置有至少两个第一防水透气膜,所述第一防水透气膜一一对应地设置于所述第一通气孔的孔壁上。
10.根据权利要求1所述的试剂卡盒,其特征在于,所述存储盒包括第一盒本体、盖设于所述第一盒本体上的第一盖板、以及封堵盖;所述第一腔室与多个所述第二腔室均设置于所述第一盒本体上;所述第一盖板上设有第一加样孔与多个第二通气孔,所述第一加样孔与其中一个所述第二腔室位置对应设置并相连通,所述封堵盖可拆卸地盖设于所述第一加样孔,多个所述第二通气孔与其余所述第二腔室位置一一对应设置并相连通。
11.根据权利要求10所述的试剂卡盒,其特征在于,所述存储盒还包括设置于所述第一盖板的顶面上的密封膜与多个第二防水透气膜;所述密封膜上设有第二加样孔与多个第三通气孔,所述第二加样孔与所述第一加样孔位置相对应并连通,多个所述第三通气孔与多个所述第二通气孔一一对应设置并连通,多个所述第二防水透气膜一一对应地设置于多个所述第三通气孔的孔壁上。
12.根据权利要求10所述的试剂卡盒,其特征在于,所述第一盖板上设有第一活塞孔;所述第一活塞孔与所述第一腔室位置对应设置并相连通,所述动力源机构包括活塞头与活塞杆,所述活塞头活动地设置于所述第一腔室内,所述活塞头与所述活塞杆相连,所述活塞杆通过所述第一活塞孔伸出到所述第一腔室的外部。
13.一种体外诊断分析装置,其特征在于,所述体外诊断分析装置包括如权利要求1至12任意一项所述的试剂卡盒,所述体外诊断分析装置还包括升降温机构与荧光检测机构,所述升降温机构设置于所述微流控芯片的其中一侧面用于对所述PCR腔室进行升温处理或降温处理,所述荧光检测机构设置于所述微流控芯片的另一侧面用于对所述PCR腔室进行光学检测。
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