CN117070346B - Pcr试剂盒、反应机构及反应设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种PCR试剂盒、反应机构及反应设备，该PCR试剂盒包括：储料装置和反应机构；所述反应机构设置有进样流道、出样流道和多个反应室，各个所述反应室均直接或间接地与所述进样流道和出样流道连通，所述储料装置中的待测样本能够经所述进样流道流入各个所述反应室，各个所述反应室中的待测样本能够经所述出样流道流回所述储料装置，通过使用本发明的PCR试剂盒，可以实现对待测样本定量结果的绝对定量，满足对定量结果准确度要求极高的场景需求。
Description
技术领域
本发明涉及分子诊断技术领域，尤其涉及一种PCR试剂盒、反应机构及反应设备。
背景技术
分子诊断技术是指以DNA和RNA为诊断材料，用分子生物学技术通过检测基因的存在、缺陷或表达异常，从而对人体状态和疾病作出诊断的技术。其基本原理是检测DNA或RNA的结构是否变化、量的多少及表达功能是否异常，以确定受检者有无基因水平的异常变化，对疾病的预防、预测、诊断、治疗和预后具有重要意义。通俗简单的讲所有基于分子生物学水平的方法学技术，都属于分子诊断技术，比如聚合酶链式反应技术（Polymerase chainreaction，PCR）、基因测序技术等等。PCR技术是一种用于扩增特定DNA片段（待测基因）的分子生物学技术，即待测基因的特异性体外扩增过程。PCR基本原理为：双链DNA在高温下发生变性解链成为单链DNA，当温度降低后又可以复性成双链，通过温度变化控制DNA的变性和复性，加入引物、DNA聚合酶、脱氧核糖核苷三磷酸（dNTP）及相应缓冲液，配合温度控制则可以完成特定DNA片段的体外复制扩增。
多数情况下，待测样本的初始状态下不仅包含待扩增的待测基因，还包含细胞壁、细胞膜以及其他物质，为了准确对待测基因实现体外复制扩增，在进行PCR前，需要对待测样本进行预处理(细胞破碎)、样本核酸提取(DNA/RNA分离等)。待测样本的待测基因完成复制扩增后，还需对复制扩增后的产物进行检测，现有的检测方法为荧光检测法，也就是利用光学检测系统对复制扩增产物进行光学照射处理，并检测照射后复制扩增产物所传递的荧光信号，最终根据荧光信号对待测样本完成定性、定量检测。定性是指判断待测样本是否携带待测基因，定量是指待测样本携带了多少量的待测基因。
目前，待测样本在完成上述细胞破碎、核酸提取、扩增产物、产物检测过程中，需要用到多个容器来盛装不同阶段的待测样本，并在不同的容器之间进行转移，不仅操作繁琐，容易造成污染，成本也高；同时，根据荧光信号强度来对待测样本进行定量计算时，需要设置标准品作为参考，所得到的定量结果仅仅是一个相对值，定量结果可能相较于真实值偏差较大，无法满足对定量结果准确度要求极高的场景需求。
对复制扩增产物定量分析时，通常所用到的分析方法为qPCR相对定量法，qPCR相对定量法是在PCR反应的待测样本中加入报告基团，当待测基因每经历一个反应循环（也就是经历一次复制后）报告基团发出的荧光信号强度就会增强一次，通过检测每个反应循环后的荧光信号强度，生成反映循环数与荧光信号强度的关系的扩增曲线图，同时设置标准品作为参考，根据标准品的扩增曲线图与待测样本的扩增曲线图比较计算，得出待测样本的定量结果。但是，qPCR相对定量法存在一定的局限性，对定量结果的计算需要依赖于待测样本和标准品的扩增曲线图，并容易受到待测基因以及标准品扩增效率的影响，导致定量结果不准确。
因此，使用现有技术中的检测试剂盒在对待测样本进行定量计算时，容易出现定量结果不准确的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种PCR试剂盒、反应机构及反应设备，以解决现有技术中的检测试剂盒在对待测样本进行定量计算时，容易出现定量结果不准确的问题。
本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：
本发明提供一种PCR试剂盒，包括：储料装置和反应机构；所述反应机构设置有进样流道、出样流道和多个反应室，各个所述反应室均直接或间接地与所述进样流道和出样流道连通，所述储料装置中的待测样本能够经所述进样流道流入各个所述反应室，各个所述反应室中的待测样本能够经所述出样流道流回所述储料装置。
在优选的实施方式中，所述反应机构设置有反应腔，所述出样流道与所述反应腔连通，所述反应室设置在所述反应腔内；至少一个所述反应室连接有出样管，并且，各个所述反应室均与至少一个所述出样管直接或间接地连通；所述出样管的出样端口暴露于所述反应腔。
在优选的实施方式中，多个所述反应室中的一个或者多个被配置为出样反应室，所述出样反应室连接有所述出样管；所述出样反应室之外的所有所述反应室均与至少一个所述出样反应室连通。
在优选的实施方式中，所述出样反应室的数量为一个，各个所述反应室通过连管串联连接，末端的一个所述反应室为所述出样反应室，首端的一个所述反应室为进样反应室，所述进样流道与所述进样反应室连通；或，
所述出样反应室的数量为多个，多个所述反应室分置为多个支路，多个所述支路分别与多个所述出样反应室对应连接。
在优选的实施方式中，所述出样管的出样端口背离重力方向设置。
在优选的实施方式中，所述出样管为蛇形管。
在优选的实施方式中，所述反应机构包括反应板，所述反应腔由所述反应板向自身凹陷形成或者向远离自身凸出形成。
在优选的实施方式中，所述反应室背离所述反应腔底壁的一端的顶面为敞开的；所述反应板覆盖有封膜，所述封膜密封覆盖所述反应腔和所述反应室背离所述反应腔底壁的一端的顶面。
在优选的实施方式中，所述储料装置包括阀体和处理室，所述阀体用于控制所述进样流道与所述处理室的通断，和/或，所述阀体用于控制所述出样流道与所述处理室的通断。
在优选的实施方式中，所述储料装置包括至少一个试剂腔，所述阀体能够分别控制所述处理室与各个所述试剂腔之间的通断。
在优选的实施方式中，所述反应板的一端安装于所述储料装置的侧壁，各个所述反应室设置于所述反应板远离所述储料装置的一端，所述进样流道和所述出样流道均沿所述反应板安装于所述储料装置的一端指向所述反应板远离所述储料装置的一端的方向延伸。
本发明提供一种PCR的反应机构，应用于上述的PCR试剂盒；所述反应机构设置有进样流道、出样流道和多个反应室，各个所述反应室均直接或间接地与所述进样流道和出样流道连通，待测样本能够经所述进样流道流入各个所述反应室，各个所述反应室中的待测样本能够经所述出样流道流出。
本发明提供一种反应设备，包括：PCR反应装置和上述的PCR试剂盒，所述PCR试剂盒能够可拆卸地固定于所述PCR反应装置中。
本发明的特点及优点是：
待测样本通过进样流道输入后，被分配到各个反应室，实现将待测样本分成了多份，每个反应室中包含零个或一个待测基因；随后，石蜡油通过进样流道流向各个反应室，对各个反应室中的待测样本进行油封，这样可以防止待测样本在复制扩增过程受高温蒸发，当然也可以选择不油封待测样本；随后各个反应室中的待测基因进行复制扩增，完成复制扩增后，通过荧光检测器，例如CCD相机，对所有反应室中的待测样本进行检测，此处所使用的检测方法为成像法，也就是在反应机构的旁侧设置CCD相机，CCD相机可以在同一照片上显示所有反应室的成像情况，当反应室内存在待测基因时，会出现亮点，当反应室内不存在待测基因时，则会是暗部，通过统计亮点数量则可以得知待测样本的待测基因含量，完成定性、定量判断，相较于使用传统的试剂盒对待测样本进行定量计算，使用本发明提供的PCR试剂盒，在对待测样本进行定量结果的计算时，不依赖于待测基因和标准品的扩增曲线图，不受待测基因以及标准品扩增效率的影响，由于反应室的数量足够多，在每个反应室内仅存在零个或一个待测基因，通过CCD相机的成像结果，可以直接数出待测样本中的待测基因的数量，完成对待测样本的起始待测基因的绝对定量，提高定量结果的准确性，本发明提供的PCR试剂盒可以满足对定量结果准确度要求极高的场景需求。
而且，在完成对待测样本的定性、定量检测后，反应后的待测样本通过出样流道流回储料装置，可以减少反应后的待测样本发生泄漏的风险，避免造成环境污染和对操作员的安全造成威胁，有利于保证安全。
附图说明
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为本发明提供的PCR试剂盒的立体结构示意图；
图2为本发明提供的PCR试剂盒隐去了封膜的结构示意图；
图3为图1所示的PCR试剂盒中的盒体与反应板的装配示意图；
图4为本发明提供的PCR试剂盒隐去了封膜和反应室的结构示意图；
图5为本发明提供的PCR试剂盒的分解示意图；
图6为图1所示的PCR试剂盒中的盒体的俯视图；
图7为图1所示的PCR试剂盒中的盒体的仰视图；
图8为图1所示的PCR试剂盒中的阀体的立体结构示意图；
图9为图1所示的PCR试剂盒中的阀体的剖视图；
图10为图1所示的PCR试剂盒中的反应板、盒体与底座的分解示意图；
图11为本发明提供的PCR试剂盒中的反应板的结构示意图；
图12为图11中的A处的局部放大图；
图13为图3中的B处的局部放大图。
附图标号说明：
10、反应机构；
20、反应板；21、反应腔；22、封膜；
31、进样流道；311、进样口；32、出样流道；
40、反应室；41、出样反应室；42、进样反应室；43、连管；44、出样管；
50、储料装置；51、处理室；52、试剂腔；53、流液孔；
60、阀体；61、柱体；611、柱塞腔；
62、流道切换座；63、进液流道；631、进液口；64、出液流道；641、出液口；
70、盒体；71、阀体腔；72、阀体活动腔；
81、顶盖；82、底座；831、卡槽；832、卡扣。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做出创造性劳动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。
方案一
本发明提供了一种PCR试剂盒，如图1-图2和图11-图13所示，包括：储料装置50和反应机构10；反应机构10设置有进样流道31、出样流道32和多个反应室40，各个反应室40均直接或间接地与进样流道31和出样流道32连通，储料装置50中的待测样本能够经进样流道31流入各个反应室40，各个反应室40中的待测样本能够经出样流道32流回储料装置50。
待测样本通过进样流道31输入后，被分配到各个反应室40，实现将待测样本分成了多份，每个反应室40中包含零个或一个待测基因；随后，石蜡油通过进样流道31流向各个反应室40，对各个反应室40中的待测样本进行油封，这样可以防止待测样本在复制扩增过程受高温蒸发，当然也可以选择不油封待测样本；随后各个反应室40中的待测基因进行复制扩增，完成复制扩增后，通过荧光检测器，例如CCD相机，对所有反应室40中的待测样本进行检测，此处所使用的检测方法为成像法，也就是在反应机构10的旁侧设置CCD相机，CCD相机可以在同一照片上显示所有反应室40的成像情况，当反应室40内存在待测基因时，会出现亮点，当反应室40内不存在待测基因时，则会是暗部，通过统计亮点数量则可以得知待测样本的待测基因含量，完成定性、定量判断，相较于使用传统的试剂盒对待测样本进行定量计算，使用本发明提供的PCR试剂盒，在对待测样本进行定量结果的计算时，不依赖于待测基因和标准品的扩增曲线图，不受待测基因以及标准品扩增效率的影响，由于反应室40的数量足够多，在每个反应室40内仅存在零个或一个待测基因，通过CCD相机的成像结果，可以直接数出待测样本中的待测基因的数量，完成对待测样本的起始待测基因的绝对定量，提高定量结果的准确性，本发明提供的PCR试剂盒可以满足对定量结果准确度要求极高的场景需求。
而且，在完成对待测样本的定性、定量检测后，反应后的待测样本通过出样流道32流回储料装置50，可以减少反应后的待测样本发生泄漏的风险，避免造成环境污染和对操作员的安全造成威胁，有利于保证安全。
在一实施方式中，反应机构10设置有反应腔21，如图2-图4所示，出样流道32与反应腔21连通；至少一个反应室40连接有出样管44，并且，各个反应室40均与至少一个出样管44直接或间接地连通；出样管44的出样端口暴露于反应腔21。完成产物检测后，出样流道32与储料装置50连通，进样流道31与储料装置50断连，此时，待测样本和石蜡油通过出样管44流入反应腔21内，再通过出样流道32流向储料装置50。待测样本和石蜡油先进入到反应腔21中，反应腔21起到缓存的作用，有利于顺畅地将待测样本和石蜡油通过出样流道32引导至储料装置50内；在通过进样流道31向各个反应室40输入待测样本和石蜡油时，可以多输入一些，多余的待测样本和石蜡油可以经出样管44进入到反应腔21中暂存或在出样管44中暂存，以便将各个反应室40充分均匀地填充至合适的量。
反应室40的数量可以是几十或百量级及以上，一个反应室40内通常容纳有0个或1个或多个待测基因，优选为容纳1个待测基因。在一实施方式中，多个反应室40中的一个或者多个被配置为出样反应室41，出样反应室41连接有出样管44；出样反应室41之外的所有反应室40均与至少一个出样反应室41连通。完成检测后的待测样本和石蜡油均流经出样反应室41，并通过出样管44流出到反应腔21中。
进一步地，出样反应室41的数量为一个，各个反应室40通过连管43串联连接，末端的一个反应室40为出样反应室41，首端的一个反应室40为进样反应室42，进样流道31与进样反应室42连通。如图2-图3和图11-图13所示，相邻反应室40之间通过连管43依次首尾相连，使多个反应室40相连通；进样反应室42靠近进样流道31并与进样流道31相连通，待测样本从进样流道31的进样口311进入进样反应室42，并经过连管43依次流经其他反应室40；出样反应室41在流路末端，出样反应室41连接有出样管44，出样管44的一端与出样反应室41连通，另一端暴露于反应腔21。待测样本依次流过各个反应室40，以对各个反应室40进行均匀的填充；完成检测后，待测样本顺次流经各个反应室40，到达出样反应室41后通过出样管44流出到反应腔21中。
在另一实施例中，出样反应室41的数量为多个，多个反应室40分置为多个支路，多个支路分别与多个出样反应室41对应连接。多个反应室40整体上呈并联的布置方式；各个支路包括一个或多个反应室40。输入时，待测样本分别流至各个支路中的反应室40；完成检测后，各个支路中的待测样本，分别通过各自支路中的出样反应室41上的出样管44流出到反应腔21中，提高了输入待测样本和排出待测样本的效率。
在另一实施例中，出样反应室41的数量为一个，其余多个反应室40分置为多个支路，各个支路均与同一个出样反应室41连接，完成检测后待测样本均流到出样反应室41后通过出样管44流出到反应腔21中。反应室40的布置方式不限于采用上述方式，也可以根据需要设置其它的连通方式。
向反应室40输入待测样本时，反应室40中气体通过出样管44排出，以保障填充的顺畅性。出样管44可以为直管，也可以为弯管。为了避免或者减少在填充时，待测样本从出样管44流出而造成待测样本的浪费，发明人对出样管44作了进一步的改进：将出样管44的出样端口背离重力方向设置，以实现出样管44的出样端口的朝向与重力方向相反，这样，可以保证在用待测样本填充所有反应室40时，待测样本不会轻易从出样管44流出，保障对各个反应室40进行充分的填充。尤其当出样管44为直管时，采用该改进方法，可以保障各个反应室40的充分填充。具体地，出样管44的出样端口可以为图13所示的朝上，即背离重力方向。
除了采用上述改进方法，还可以将出样管44设置为弯管，以增大待测样本从出样管44流出的阻力，从而在用待测样本填充所有反应室40时，减少待测样本从出样管44流出，保障对各个反应室40进行充分的填充。进一步地，出样管44为蛇形管，出样管44在其延伸方向作多次弯折，有利于更好地阻止待测样本在填充时流出，并且，在对待测样本进行升温、降温循环处理以进行复制扩增时，待测样本不易被蒸发而从反应室40流出进入反应腔21内。优选地，蛇形管的出样端口也背离重力方向设置。
本发明提供的PCR试剂盒的操作步骤可以包括：（1）在储料装置50内完成待测样本的核酸提取；（2）待测样本通过进样流道31进入进样反应室42内，多个反应室40依次填充有待测样本；（3）随后石蜡油或其他轻油通过进样流道31进入反应室40内，并使多个反应室40内填充有石蜡油，石蜡油或其他轻油用于油封待测样本，用以防止待测样本在扩增时受到高温蒸发；（4）待测样本以及石蜡油全都到位后，PCR反应装置对PCR试剂盒内的待测样本进行产物扩增、产物检测处理；（5）完成产物检测后，出样流道32与储料装置50连通，进样流道31与储料装置50断连，此时，待测样本和石蜡油通过出样管44流入反应腔21内，进而流向出样流道32，通过出样流道32流向储料装置50。
通过本发明提供的PCR试剂盒，可以将待测样本分散在多个反应室40内，每个反应室40仅有0个或1个或多个且至多不超过5个待测基因，在对多个反应室40内的待测基因完成扩增后，可以通过拍照成像的方式观察多个反应室40内的荧光信号的有无。具体地，可以使用成像设备，例如CCD相机，拍摄反应腔21，在同一照片中可以看到所有反应室40的成像情况，可以看到有多少个反应室40出现荧光信号或不出现荧光信号并进行统计，从而计算出待测样本的初始量，完成对待测样本的起始待测基因的绝对定量，相较于传统的相对定量法，排除了各种因素对定量结果的干扰，因而提高了定量结果的准确性，本发明提供的PCR试剂盒可以满足对定量结果准确度要求极高的场景需求。为了获取每个反应室40内荧光信号的有无，也不限于采用上述拍照成像的方式，还可以通过其他任何可能的方式来实现。
在一实施方式中，如图1所示，反应机构10包括反应板20，反应腔21由反应板20向自身凹陷形成或者向远离自身凸出形成。如图4所示，反应腔21呈凹槽状，有利于简化反应机构10的结构。优选地，进样流道31和出样流道32也可以分别由反应板20向自身凹陷形成或者向远离自身凸出形成，方便反应腔21和出样流道32的成型和实现连通。具体地，以反应板20的壁为基准，反应腔21可以视为由反应板20向自身凹陷形成；或者，以呈凹槽状的反应腔21的底为基准，反应腔21可以视为由反应板20向远离自身凸出形成。进样流道31和出样流道32的形成方式可以与反应腔21相同，在此不再赘述。在一实施例中，如图13所示，进样流道31靠近反应腔21的一端设置有进样口311，进样反应室42通过连管43与进样口311连通。
反应腔21背离反应腔21底壁的一端的顶面、进样流道31的顶面和出样流道32的顶面可以设置为敞开的，在反应板20成型后，再覆盖一层封膜22，通过封膜22来密封覆盖反应腔21、进样流道31和出样流道32，这样，有利于降低反应机构10的制造难度。
进一步地，各个反应室40可以均设置于反应腔21内，以使该反应机构10的结构更加紧凑，便于进行扩增处理以及将完成检测后的待测样本通过出样管44排入到反应腔21中。
在一实施例中，反应室40背离反应腔21底壁的一端可以是封闭的，反应腔21、进样流道31和出样流道32可以通过封膜22来进行密封封闭。
在另一实施例中，反应室40背离反应腔21底壁的一端的顶面可以是敞开的；反应板20覆盖有封膜22，并且封膜22密封覆盖反应腔21和反应室40背离反应腔21底壁的一端的顶面。如图1和图3所示，封膜22贴设在反应板20上，并与反应板20密封连接，通过封膜22来同时密封覆盖反应腔21、进样流道31、出样流道32和各个反应室40，使反应腔21和各个反应室40形成密闭空间，实现了在反应腔21内设多个封闭的反应室40，保障了密封的可靠度，并方便反应板20的成型，降低了反应机构10的制造难度和成本。优选地，反应板20和封膜22均为耐热塑料件。
因为待测样本可能携带某些病毒，考虑到封膜22可能遇到尖锐物体而被刺穿，导致待测样本从反应腔21溢出，本发明提供的PCR试剂盒，可以将反应腔21中完成检测的待测样本通过出样流道32回流至储料装置50，从而保障了操作安全。
此外，本发明提供的PCR试剂盒可以与PCR反应装置配合使用，可以实现“样本进，结果出”，使待测样本的定性、定量检测更加方便、快捷，具体实现过程参照下文介绍。
储料装置50包括阀体60和处理室51，阀体60用于控制进样流道31与处理室51的通断，和/或，阀体60用于控制出样流道32与处理室51的通断，在同一时刻，储料装置50与进样流道31和出样流道32择一连通，也就是在同一时刻，储料装置50只与进样流道31和出样流道32中的一者连通，与另一者不连通。当进样流道31与处理室51连通时，处理室51中待测样本通过进样流道31流入反应室40；当出样流道32与处理室51连通时，完成检测的待测样本从反应腔21通过出样流道32流回处理室51。
进样流道31与储料装置50连通，待测样本被首先放置在储料装置50内，在储料装置50内完成细胞破碎、核酸提取后被输送至反应机构10，进行后续的处理。具体地，完成核酸提取处理后的待测样本，从储料装置50进入进样流道31，并经由进样流道31进入反应室40内，在反应室40内完成处理后经由出样流道32进入储料装置50内。在一实施方式中，如图6-图9所示，储料装置50包括至少一个试剂腔52，阀体60能够分别控制处理室51与各个试剂腔52之间的通断，以将试剂腔52中的试剂输入处理室51，或者将处理室51中的试剂回收到试剂腔52中。
在一实施方式中，如图5所示，储料装置50包括：顶盖81、盒体70、阀体60和底座82。其中，顶盖81与盒体70之间连接可以是焊接、粘接或其他可以密封连接的方式；底座82与盒体70之间可以是可拆卸连接，也可以是固定连接；阀体60穿设在盒体70内部，并可相对盒体70转动。
优选地，如图10所示，底座82与盒体70之间为可拆卸连接。在一实施例中，在底座82上设有至少一个卡扣832，在盒体70上对应卡扣832设有卡槽831，卡扣832通过卡设于卡槽831内从而使底座82与盒体70连接，这样设计的好处是，一方面可以保证盒体70与底座82连接稳固，连接方便，另一方面可以通过拆卸底座82来检查盒体70、阀体60的情况，便于更换损坏的阀体60或盒体70。
如图4和图7所示，盒体70中部开设有一个阀体腔71，阀体腔71为通孔，沿阀体腔71周侧开设有多个试剂腔52，在盒体70的底部设有阀体活动腔72。对待测样本进行核酸提取处理所需的各类试剂可以被放置在试剂腔52内，用于后续配合储料装置50完成对待测样本的核酸提取处理。
在一实施方式中，如图8和图9所示，阀体60包括：柱体61和连接在柱体61底部的流道切换座62；柱体61通过穿设于阀体腔71内以使阀体60与盒体70相连，流道切换座62嵌设于阀体活动腔72内，并可以在阀体活动腔72内转动。柱体61内部设置有用于放置柱塞的柱塞腔611，柱塞（图中未示出）可在柱塞腔611内上移或下降以改变柱塞腔611内的压强。
如图9所示，流道切换座62上设有处理室51、进液流道63和出液流道64。进液流道63的进液口631设于流道切换座62朝向盒体70的一侧上，进液流道63的另一端分叉为两个端口，这两个端口分别与柱塞腔611和处理室51连通；出液流道64的出液口641设于流道切换座62朝向盒体70的一侧上，出液流道64的另一端口与处理室51连通。在流道切换座62朝向盒体70的一侧，进液流道63的进液口631与出液流道64的出液口641形成一定的角度，优选地，进液流道63的进液口631与出液流道64的出液口641所形成的角度为180°，当然还可以是其他角度。在一优选的实施例中，处理室51内设有微滤膜或者其他滤膜，用以截留住待测样本中的菌体且能供流体通过。
如图6和图7所示，在每个试剂腔52底部都开设有一个流液孔53。进样流道31和出样流道32也分别连通至对应的流液孔53。当阀体60转动时，可以使任意一个流液孔53选择性地与流道切换座62上的进液口631或出液口641对准连通，进行液体的交换；并且，当进液口631与一个流液孔53对准连通时，出液口641与所有流液孔53不对准连通；同理，当出液口641与一个流液孔53对准连通时，进液口631与所有流液孔53也不对准连通。特别说明的是，流道切换座62上的进液口631或出液口641在同一时刻只与进样流道31和出样流道32中的一个的流液孔53对准连通。
下面举例对液体交换的过程做一下说明。
（1）阀体60转动，使装有洗涤液的试剂腔52的流液孔53与进液口631对准，出液口641被封堵；
（2）然后柱塞上移，使柱塞腔611内压强下降，进而使洗涤液从流液孔53流出，进入进液流道63，并最终流向柱塞腔611和处理室51；
（3）洗涤液对处理室51内待测样本处理后，随后转动阀体60，使出液口641与另一试剂腔52（例如废液腔）的流液孔53对准，进液口631被封堵；
（4）柱塞下降，使柱塞腔611内压强上升，进而使洗涤液从柱塞腔611和处理室51流向出液流道64，最终流出出液口641进入到另一试剂腔52（例如废液腔），从而完成液体的交换；
（5）以此类推，可以完成其他试剂对待测样本的处理；
（6）当使用完所有的试剂对待测样本完成处理后，转动阀体60，使出液口641与进样流道31上的流液孔53对准连通，将制备好的待测样本从出液流道64推出进入到反应室40内（或者，使进液口631与进样流道31上的流液孔53对准连通，将制备好的待测样本从进液流道63推出进入到反应室40内），以进行后续的待测样本复制扩增、检测。
反应机构10包括反应板20，在一实施方式中，反应板20的一端安装于储料装置50的侧壁，各个反应室40设置于反应板20远离储料装置50的一端，进样流道31和出样流道32均沿反应板20安装于储料装置50的一端指向反应板20远离储料装置50的一端的方向延伸。反应腔21、反应室40、出样流道32和进样流道31都布设置到反应板20上，如图1、图2、图3和图4所示，盒体70的侧壁上延伸设置反应板20，反应板20的悬伸端形成有反应腔21；反应板20可以竖向布置，出样流道32和进样流道31可以分别设置于反应板20的上下侧，进样反应室42与出样反应室41优选均设置于反应腔21中靠下的位置。反应板20的悬伸端朝向远离盒体70的方向延伸一定距离；反应板20可以与盒体70焊接连接，也可以与盒体70一体成型。
应注意的是，前文提到的本发明提供的PCR试剂盒可以与PCR反应装置配合使用，可以实现“样本进，结果出”，使待测样本的定性、定量检测更加方便、快捷，其中PCR反应装置主要提供驱动力至阀体60，并且在PCR反应装置内内置驱动程序，使阀体60按照驱动程序进行转动，从而完成待测样本的预处理操作、将待测样本输入至反应室40、以及将完成检测的待测样本回收至储料装置50中。
方案二
本发明提供了一种PCR的反应机构，该反应机构设置有进样流道31、出样流道32和多个反应室40，各个反应室40均直接或间接地与进样流道31和出样流道32连通，待测样本能够经进样流道31流入各个反应室40，各个反应室40中的待测样本能够经出样流道32流出。
待测样本通过进样流道31输入后，被分配到各个反应室40，实现将待测样本分成了多份，每个反应室40中包含零个或一个待测基因；随后各个反应室40中的待测基因进行复制扩增，完成复制扩增对所有反应室40的扩增结果进行检测分析，具体检测分析过程同方案一中介绍，在此不再赘述。该PCR的反应机构还可以具有上述反应机构10的特征和有益效果，在此不再赘述。
方案三
本发明提供了一种PCR的反应设备，包括：PCR反应装置和上述的PCR试剂盒；PCR试剂盒能够可拆卸地固定于PCR反应装置中，PCR反应装置提供驱动力驱动PCR试剂盒的阀体60按照预设程序完成转动，从而完成对待测样本的各种处理（如上述介绍），该反应设备具有上述PCR试剂盒的特征和有益效果，在此不再赘述。
在一实施方式中，PCR反应装置还包括升降温组件和荧光采集组件，升降温组件用于对PCR试剂盒的反应机构10中的待测样本进行升温、降温循环处理，使待测样本完成复制扩增，荧光采集组件用于采集反应机构10中的待测样本的荧光反应数据，完成对待测样本的定性、定量分析。
以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。
Claims (11)
1.一种PCR试剂盒，其特征在于，包括：储料装置和反应机构；
所述反应机构设置有进样流道、出样流道和多个反应室，各个所述反应室均直接或间接地与所述进样流道和出样流道连通，所述储料装置中的待测样本能够经所述进样流道流入各个所述反应室，各个所述反应室中的待测样本能够经所述出样流道流回所述储料装置；
所述反应机构设置有反应腔，所述出样流道与所述反应腔连通，所述反应室设置在所述反应腔内；
至少一个所述反应室连接有出样管，并且，各个所述反应室均与至少一个所述出样管直接或间接地连通；
所述出样管的出样端口暴露于所述反应腔，所述出样管的出样端口背离重力方向设置；
多个所述反应室通过连管串联连接。
2.根据权利要求1所述的PCR试剂盒，其特征在于，
多个所述反应室中的一个或者多个被配置为出样反应室，所述出样反应室连接有所述出样管；所述出样反应室之外的所有所述反应室均与至少一个所述出样反应室连通。
3.根据权利要求2所述的PCR试剂盒，其特征在于，
所述出样反应室的数量为一个，各个所述反应室通过连管串联连接，末端的一个所述反应室为所述出样反应室，首端的一个所述反应室为进样反应室，所述进样流道与所述进样反应室连通；或，
所述出样反应室的数量为多个，多个所述反应室分置为多个支路，多个所述支路分别与多个所述出样反应室对应连接。
4.根据权利要求1所述的PCR试剂盒，其特征在于，
所述出样管为蛇形管。
5.根据权利要求1所述的PCR试剂盒，其特征在于，
所述反应机构包括反应板，所述反应腔由所述反应板向自身凹陷形成或者向远离自身凸出形成。
6.根据权利要求5所述的PCR试剂盒，其特征在于，
所述反应室背离所述反应腔底壁的一端的顶面为敞开的；
所述反应板覆盖有封膜，所述封膜密封覆盖所述反应腔和所述反应室背离所述反应腔底壁的一端的顶面。
7.根据权利要求5或6所述的PCR试剂盒，其特征在于，
所述储料装置包括阀体和处理室，所述阀体用于控制所述进样流道与所述处理室的通断，和/或，所述阀体用于控制所述出样流道与所述处理室的通断。
8.根据权利要求7所述的PCR试剂盒，其特征在于，
所述储料装置包括至少一个试剂腔，所述阀体能够分别控制所述处理室与各个所述试剂腔之间的通断。
9.根据权利要求7所述的PCR试剂盒，其特征在于，
所述反应板的一端安装于所述储料装置的侧壁，各个所述反应室设置于所述反应板远离所述储料装置的一端，所述进样流道和所述出样流道均沿所述反应板安装于所述储料装置的一端指向所述反应板远离所述储料装置的一端的方向延伸。
10.一种PCR的反应机构，其特征在于，应用于权利要求1-9中任一项所述的PCR试剂盒；
所述反应机构设置有进样流道、出样流道和多个反应室，各个所述反应室均直接或间接地与所述进样流道和出样流道连通，待测样本能够经所述进样流道流入各个所述反应室，各个所述反应室中的待测样本能够经所述出样流道流出；
并且，所述反应机构设置有反应腔，所述出样流道与所述反应腔连通，所述反应室设置在所述反应腔内；
至少一个所述反应室连接有出样管，并且，各个所述反应室均与至少一个所述出样管直接或间接地连通；
所述出样管的出样端口暴露于所述反应腔。
11.一种PCR的反应设备，其特征在于，包括：
PCR反应装置；
权利要求1-9中任一项所述的PCR试剂盒；
所述PCR试剂盒能够可拆卸地固定于所述PCR反应装置中。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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