CN116218656A - 染料管及其制备方法和核酸检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种染料管及其制备方法和核酸检测方法，染料管包括管体、管盖和预存染料体，管体内限定出一端为敞口的容纳空间，容纳空间用于容纳核酸待测试剂；管盖盖设于敞口处，以盖封容纳空间；预存染料体预设于管盖朝向容纳空间的一侧。本发明通过将管盖盖设于管体，以盖封管体的容纳空间，且在管盖朝向容纳空间的一侧预设有预存染料体，在核酸待测试剂加入管体并盖设有管盖后，在对核酸待测试剂进行染色检测时，无需再次打开管盖，避免了染料与核酸待测试剂混合的操作导致气溶胶污染，且由于预存染料体预存在管盖内顶面，扩增反应结束后再与试剂混匀，不对反应体系的灵敏度和特异性产生干扰，确保反应体系的顺利进行。
Description
技术领域
本发明涉及核酸分析及检测技术领域，尤其涉及一种染料管及其制备方法和核酸检测方法。
背景技术
相关技术中，在核酸扩增结束后，向反应体系中加入变色染料，可以分析扩增体系中核酸浓度的变化，进而实现对样本中是否存在目标基因的定性分析。此类检测方案一般被称为终点法核酸检测，其对于配套检测设备的要求远远低于需要持续分析反应管内荧光信号的实时法核酸检测方案。
核酸扩增可以指数倍增加反应体系中的核酸片段数量，而高浓度的核酸片段扩散到环境中会产生气溶胶污染，并导致在该环境中开展的后续测试出现假阳性结果，所以对反应容器的密封性能要求较高，且一般需要在开始反应后避免反应管的再次开盖。
因此，现有的核酸分析及检测操作中，对核酸进行染色观察时，存在无法在确保反应体系的灵敏度和特异性的同时，防止气溶胶污染的技术问题。
发明内容
本发明的主要目的在于：提供一种染料管及其制备方法和核酸检测方法，旨在解决现有技术中现有的核酸分析及检测操作中，对核酸进行染色观察时，存在无法在确保反应体系的灵敏度和特异性的同时，防止气溶胶污染的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种染料管，用于核酸检测，所述染料管包括：
管体，所述管体内限定出一端为敞口的容纳空间，所述容纳空间用于容纳核酸待测试剂；
管盖，所述管盖盖设于所述敞口处，以盖封所述容纳空间；
预存染料体，所述预存染料体预设于所述管盖朝向所述容纳空间的一侧。
可选地，上述染料管中，所述预存染料体包括按质量百分数计的如下组分：主染料1%~30%，助溶剂1%~10%以及辅料60%~98%。
可选地，上述染料管中，所述主染料为自发型荧光染料或者嵌合型荧光染料中的一种；
其中，所述自发型荧光染料为羟基茶酚蓝或钙黄绿素中的一种；
所述嵌合型荧光染料为SYBR Green I、Eva Green、Pico Green或Syto 82中的一种。
可选地，上述染料管中，所述助溶剂为四氢呋喃、乙酸异丙酯、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、丙二醇或异戊醇中的一种。
可选地，上述染料管中，所述辅料为海藻糖、琼脂糖、甘露醇、麦芽糖或蔗糖中的一种。
第二方面，本发明提供了一种染料管制备方法，用于制备上述的染料管；
所述染料管制备方法的步骤包括：
制备所述管体和所述管盖；
清洗并烘干所述管体和所述管盖；
配置液态的染料体；
利用所述染料体对所述管盖进行点样；
选择干燥方式并对所述染料体进行干燥，以在所述管盖上形成所述预存染料体；
将所述管盖避光包装并存储，将所述管体独立包装并存储，以完成所述染料管的制备。
可选地，上述染料管制备方法中，当所述干燥方式为烘干时，控制烘干温度为35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃或70℃中的一种。
第三方面，本发明提供了一种核酸检测方法，应用于上述的染料管；
所述核酸检测方法的步骤包括：
将所述核酸待测试剂加入所述管体的所述容纳空间；
将所述管盖盖设于所述管体，获得待扩增染料管；
利用配套设备对所述待扩增染料管中的核酸待测试剂进行核酸扩增反应，获得容纳有核酸扩增反应液的待检测染料管；
倒置并甩动所述待检测染料管，以使所述核酸扩增反应液与所述预存染料体混合，以形成混合液体；
观察所述混合液体的颜色变化，获得颜色变化结果；
根据所述颜色变化结果获得核酸检测的测试结果。
本发明提供的上述一个或多个技术方案，可以具有如下优点或至少实现了如下技术效果：
本发明提出的一种染料管及其制备方法和核酸检测方法，通过将管盖盖设于管体，以盖封管体的容纳空间，且在管盖朝向容纳空间的一侧预设有预存染料体，在核酸待测试剂加入管体并盖设有管盖后，在对核酸待测试剂进行染色检测时，无需再次打开管盖，避免了染料与核酸待测试剂混合的操作导致气溶胶污染，且由于预存染料体预存在管盖内顶面，扩增反应结束后再与试剂混匀，不对反应体系的灵敏度和特异性产生干扰，确保反应体系的顺利进行。
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，还可以根据提供的这些附图获得其他的附图。
图1为本发明染料管的整体结构示意图；
图2为本发明染料管的剖视结构示意图；
图3为本发明涉及的管盖的剖视结构示意图；
图4为本发明涉及的预存染料体的结构示意图；
图5为本发明染料管制备方法的流程示意图；
图6为本发明核酸检测方法的流程示意图。
附图标号说明：
100、管体；110、容纳空间；200、管盖；300、预存染料体；210、环形腔室；400、密封件。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，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作出创造性劳动的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。
需要说明，在本发明实施例中，所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”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，也可以是两个元件的相互作用关系。
在本发明中，若有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。
在本发明中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“组件”、“件”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
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。另外，各个实施例的技术方案可以相互结合，但是，是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
下面结合一些具体实施方式进一步阐述本发明的发明构思。
本发明提出一种染料管及其制备方法和核酸检测方法。
参照图1、图2、图3和图4，图1为本发明染料管的整体结构示意图；图2为本发明染料管的剖视结构示意图；图3为本发明涉及的管盖的剖视结构示意图；图4为本发明涉及的预存染料体的结构示意图。
在本发明一实施例中，如图1、图2、图3和图4所示，一种染料管，用于核酸检测，染料管包括：管体100、管盖200和预存染料体300，管体100内限定出一端为敞口的容纳空间110，容纳空间110用于容纳核酸待测试剂；管盖200盖设于敞口处，以盖封容纳空间110；预存染料体300预设于管盖200朝向容纳空间110的一侧；其中，管盖200与管体100之间通过螺纹连接，管盖200与管体100过盈配合，且管盖200与管体100之间设置有密封件400。
为便于理解，下面示出一具体实施方式：
将管盖200与管体100连接时，管盖200的一侧朝向容纳空间110；在将管盖200与管体100连接之前，在管盖200朝向容纳空间110的一侧预设有预存染料体300，在对核酸待测试剂进行检测的过程中，需要对核酸待测试剂进行染色时，将盖设有管盖200的管体100倒置，以使核酸待测试剂与预存染料体300接触并混合即可。
作为本实施例的一种实施方式，管盖200朝向容纳空间110的一侧设置有环形腔室210，环形腔室210连接于管盖200，以与管盖200的内底壁共同限定出一侧开口的预存腔室，预存染料体300预设于预存腔室中，以更利于限制预存染料体300的外轮廓形状，并更利于使预存染料体300具有一定的厚度即便于增加预存染料体300的存放量，增加预存染料体300与核酸待测试剂之间的混合接触时间，确保对核酸待测试剂的染色效果。
可以理解的是，经预存腔室限定出的预存染料体300的形状为一端形成有敞口的空心柱体，在倒置管体100后，便于核酸待测试剂从敞口进入预存染料体300，以便于核酸待测试剂与预存染料体300充分接触，使得核酸待测试剂与预存染料体300之间的接触面积更大、混合的等价均匀，以确保染色过程的顺利进行，提高检测结果的可靠性。
本发明技术方案通过将管盖200盖设于管体100，以盖封管体100的容纳空间110，且在管盖200朝向容纳空间110的一侧预设有预存染料体300，在核酸待测试剂加入管体100并盖设有管盖200后，在对核酸待测试剂进行染色检测时，无需再次打开管盖200，避免了染料与核酸待测试剂混合的操作导致气溶胶污染，且由于预存染料体300预存在管盖200内顶面，扩增反应结束后再与试剂混匀，不对反应体系的灵敏度和特异性产生干扰，确保反应体系的顺利进行。
在本实施例的实施方式中，环形腔室210的周向外侧壁与管盖200的周向内侧壁之间间隔设置，以便于在管盖200的周向内壁上形成螺纹，并在管体100的周向外壁设置与管盖200上的螺纹相适配的螺纹，以便于将管盖200与管体100之间螺纹连接，确保管盖200盖设于管体100后，管体100内容纳空间110的密封性，以避免气溶胶污染。
在一具体实施方式中，在通过螺纹配合的方式连接管盖200与管体100时，管盖200的周向内侧壁形成有内螺纹，管体100的周向外侧壁形成有外螺纹，管盖200盖设于管体100时，管盖200与管体100之间通过内螺纹和外螺纹实现紧固的螺纹配合。
其中，为确保螺纹配合后，管盖200对管体100的盖封效果，避免气溶胶污染，内螺纹与外螺纹之间的间隙为0.03mm~0.15mm。
管盖200内侧环台的外壁与管体100管口的内壁的拔模角的差值为-2°~-5°，且二者过盈配合的过盈量为0.02mm~0.12mm。
作为本实施例中的一种优选实施方式，管盖200盖设于管体100后，为进一步地确保管盖200对容纳空间110盖封的密封性，在管盖200朝向管体100的一侧还设置有密封件400，密封件400为密封圈或密封垫中的一种或多种，密封圈或密封垫将管体100伸入管盖200中的周向侧壁部分与管盖200的周向侧壁之间的间隙封堵，以实现对容纳空间110的密封效果，避免气溶胶污染。
需要说明的是，密封圈或密封垫的材质为硅胶或丁腈橡胶中的一种。
作为本优选实施方式的一种具体实施例，为确保密封效果，避免气溶胶污染，当选择密封圈将管体100伸入管盖200中的周向侧壁部分与管盖200的周向侧壁之间的间隙进行封堵时，密封圈的内径与管盖200的内侧环形的内径的差值为-0.26mm~-0.06mm，密封圈的外径与管盖200的内侧环形的外径的差值为-0.4mm~-0.2mm。
在一实施例中，预存染料体300包括按质量百分数计的如下组分：主染料1%~30%，助溶剂1%~10%以及辅料60%~98%。
作为本实施例的一种选择实施方式，预存染料体300包括按质量百分数计的如下组分：主染料1%，助溶剂1%以及辅料98%。
作为本实施例的又一种选择实施方式，预存染料体300包括按质量百分数计的如下组分：主染料15%，助溶剂5%以及辅料80%。
作为本实施例的再一种选择实施方式，预存染料体300包括按质量百分数计的如下组分：主染料30%，助溶剂10%以及辅料60%。
在一实施例中，主染料为自发型荧光染料或者嵌合型荧光染料中的一种；
其中，自发型荧光染料为羟基茶酚蓝（HNB）或钙黄绿素（Calcein）中的一种；
嵌合型荧光染料为SYBR Green I、Eva Green、Pico Green或Syto 82中的一种。
在一实施例中，助溶剂为四氢呋喃、乙酸异丙酯、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、丙二醇或异戊醇中的一种。
在一实施例中，辅料为海藻糖、琼脂糖、甘露醇、麦芽糖或蔗糖中的一种。
作为上述实施例中的一种具体地可选实施方式，主染料为嵌合型荧光染料SYBRGreen I：
SYBR Green I（30%，与双链DNA结合，因染料聚集导致反应液变色），DMSO（8%，染料的溶剂），琼脂糖（62%，烘干保护剂，染料载体，同时起到连接染料与容器壁的作用）。
作为上述实施例中的另一种具体地可选实施方式，主染料为自发型荧光染料钙黄绿素（Calcein）：
Calcein（10%，与Mn2+结合时为橙黄色，失去Mn2+后为绿色），MnCl2（8%，变色抑制剂，优先结合扩增产物磷酸根，无磷酸根时可结合Calcein），DMSO（5%，染料溶剂）琼脂糖（82%，烘干保护剂，染料载体，同时起到连接染料与容器壁的作用）。
作为上述实施例中的又一种具体地可选实施方式，主染料为自发型荧光染料羟基茶酚蓝（HNB）：
HNB（15%，与Mg2+结合时为淡紫色，失去Mg2+后为天蓝色），麦芽糖（85%，烘干保护剂，染料载体，同时起到连接染料与容器壁的作用）。
继续参照图1至图4，并参照图5，图5为本发明染料管制备方法的流程示意图。
此外，基于同一发明构思，本发明还提出一种染料管制备方法。
在本发明一实施例中，如图1至图5所示，一种染料管制备方法，用于制备上述的染料管；
所述染料管制备方法的步骤包括：
步骤S100：制备所述管体和所述管盖；
步骤S200：清洗并烘干所述管体和所述管盖；
步骤S300：配置液态的染料体；
步骤S400：利用所述染料体对所述管盖进行点样；
步骤S500：选择干燥方式并对所述染料体进行干燥，以在所述管盖上形成所述预存染料体；其中，干燥方式为晾干、风干或烘干中的一种；
步骤S600：将所述管盖避光包装并存储，将所述管体独立包装并存储，以完成所述染料管的制备。
在管盖200上形成预存染料体300后，将染料盖避光包装并存储于常温或低温环境，将管体100独立包装并存储于常温或低温环境，以备用。
需要说明的是，管盖200使用非透明医用PP材料加工，管体100使用医用透明PP材料加工。
本实施例中，该染料管的具体结构参照上述实施例，由于本染料管制备方法采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
在一实施例中，在对液态的染料体进行烘干时，为确保染料的性能以及烘干的工艺成本，当所述干燥方式为烘干时，控制烘干温度为35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃或70℃中的一种。
可以理解的是，当烘干温度小于35℃时，烘干温度过低，导致对液态染料体的烘干效率低，工艺成本高；
当烘干温度大于70℃时，烘干温度过高，导致染料的性能下降。
继续参照图1至图4，并参照图6，图6为本发明核酸检测方法的流程示意图。
另外，基于同一发明构思，本发明还提出一种核酸检测方法。
在本发明一实施例中，如图1、图2、图3、图4和图6所示，一种核酸检测方法，应用于上述的染料管；
所述核酸检测方法的步骤包括：
步骤F100：将所述核酸待测试剂加入所述管体的所述容纳空间；
步骤F200：将所述管盖盖设于所述管体，获得待扩增染料管；
步骤F300：利用配套设备对所述待扩增染料管中的核酸待测试剂进行核酸扩增反应，获得容纳有核酸扩增反应液的待检测染料管；
步骤F400：倒置并甩动所述待检测染料管，以使所述核酸扩增反应液与所述预存染料体混合，以形成混合液体；
步骤F500：观察所述混合液体的颜色变化，获得颜色变化结果；
步骤F600：根据所述颜色变化结果获得核酸检测的测试结果。
在获得颜色变化结果后，根据所述颜色变化结果获得核酸检测的测试结果的实施例中，为便于理解，此处示出一些具体实施方式：
使用羟基茶酚蓝（HNB）染料时，反应前或阴性样本在反应后的反应液为淡紫色，阳性样本在反应后的反应液为天蓝色。
使用钙黄绿素（Calcein）染料时，反应前或阴性样本在反应后的反应液为橙黄色，阳性样本在反应后的反应液为绿色。
使用SYBR Green I或Pico Green染料时，反应前或阴性样本在反应后的反应液为橙色，阳性样本在反应后的反应液为绿色。
需要说明的是，为使得管体100便于携带或转移，以适配于市面上现存的核酸检测设备，管体100的容积为0.2mL~1.2ml。
值得注意的是，为避免预存染料体300受潮或被污染，预存完染料的管盖200在使用前独立避光包装和储存，管体100在使用前独立包装和储存。
本实施例中，该染料管的具体结构参照上述实施例，由于本核酸检测方法采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
需要说明，上述本发明实施例序号仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上实施例仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种染料管，其特征在于，用于核酸检测，所述染料管包括：
管体，所述管体内限定出一端为敞口的容纳空间，所述容纳空间用于容纳核酸待测试剂；
管盖，所述管盖盖设于所述敞口处，以盖封所述容纳空间；
预存染料体，所述预存染料体预设于所述管盖朝向所述容纳空间的一侧。
2.如权利要求1所述的染料管，其特征在于，所述预存染料体包括按质量百分数计的如下组分：主染料1%~30%，助溶剂1%~10%以及辅料60%~98%。
3.如权利要求2所述的染料管，其特征在于，所述主染料为自发型荧光染料或者嵌合型荧光染料中的一种；
其中，所述自发型荧光染料为羟基茶酚蓝或钙黄绿素中的一种；
所述嵌合型荧光染料为SYBR Green I、Eva Green、Pico Green或Syto 82中的一种。
4.如权利要求2或3所述的染料管，其特征在于，所述助溶剂为四氢呋喃、乙酸异丙酯、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、丙二醇或异戊醇中的一种。
5.如权利要求4所述的染料管，其特征在于，所述辅料为海藻糖、琼脂糖、甘露醇、麦芽糖或蔗糖中的一种。
6.一种染料管制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1至5中任一项所述的染料管；
所述染料管制备方法的步骤包括：
制备所述管体和所述管盖；
清洗并烘干所述管体和所述管盖；
配置液态的染料体；
利用所述染料体对所述管盖进行点样；
选择干燥方式并对所述染料体进行干燥，以在所述管盖上形成所述预存染料体；
将所述管盖避光包装并存储，将所述管体独立包装并存储，以完成所述染料管的制备。
7.如权利要求6所述的染料管制备方法，其特征在于，当所述干燥方式为烘干时，控制烘干温度为35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃或70℃中的一种。
8.一种核酸检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1至5中任一项所述的染料管；
所述核酸检测方法的步骤包括：
将所述核酸待测试剂加入所述管体的所述容纳空间；
将所述管盖盖设于所述管体，获得待扩增染料管；
利用配套设备对所述待扩增染料管中的核酸待测试剂进行核酸扩增反应，获得容纳有核酸扩增反应液的待检测染料管；
倒置并甩动所述待检测染料管，以使所述核酸扩增反应液与所述预存染料体混合，以形成混合液体；
观察所述混合液体的颜色变化，获得颜色变化结果；
根据所述颜色变化结果获得核酸检测的测试结果。
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