CN117307758A - 用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统，包括：管体、分流阀、推动组件以及注液组件；注液组件与管体连通设置；分流阀设置在管体内，分流阀上设置有阀出口，阀出口与管体连通设置；推动组件与分流阀连接设置，推动组件能够推动分流阀在管体内移动；管体上对应分流阀的位置处沿分流阀的移动方向依次设置有若干个出液口；分流阀在初始位置时，分流阀密封若干个出液口，管体内侧壁密封阀出口；在分流阀移动过程中，阀出口能够依次连通若干个出液口，在同一位置点，阀出口仅与一个出液口连通。通过本发明的分液阀系统，核酸检测设备可以更加稳定和高效地进行分液操作，有效地避免了液体泄漏导致的误差和浪费。

Description

用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统

技术领域

本发明涉及生物医学检测技术领域，具体地，涉及一种用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统。

背景技术

核酸检测作为一种重要的生物分析方法，在病毒检测、疾病诊断和基因研究等领域有着广泛的应用。目前，核酸检测技术已经成为全球公共卫生体系的关键组成部分，尤其是在应对传染病爆发和疫情控制方面起到了重要作用。

在现有的磁珠法(或过柱法)核酸提取管或卡盒中，结合液、清洗液和洗脱液等都是预存在不同的通道(腔室)内的，通过微流控技术或离心力驱动或单向阀体分别控制每个通道(腔室)内的液体分流到磁珠所在管内，以达到与磁珠混合的目的。

微流控技术是一种利用微型通道和微流体进行液体操控的技术。在磁珠法核酸提取管或卡盒中，通过精确设计微通道和微流体控制结构，可以将不同液体按照需要的比例分流到磁珠所在的特定区域。这种技术可以实现高精度、高效率的液体分流和混合，确保每一步核酸提取过程的准确性和稳定性。但是其设计复杂，对加工精度要求高，成本高，且通道尺寸小，易受到气泡和微粒的影响。

离心力驱动是利用离心机的旋转来产生离心力，将不同液体分开并沉积到不同的位置。通过控制离心机的转速和离心时间，可以将不同液体分流到磁珠所在的管内，完成核酸提取的不同步骤。其缺点是离心过程中，不同液体的离心速度可能会对样品产生影响，导致液体的混合或沉积不均匀，影响实验结果，而且不易实现高通量操作。

在核酸检测卡盒/提取管中，准确地分配和处理微量液体至关重要，因此需要一种高效且可靠的分液阀系统来实现液体进出的控制。本申请旨在解决现有技术中分液泄漏的问题，提供一种可靠的分液阀系统，从而改进核酸检测设备的性能。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统。

根据本发明提供的一种用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统，包括：管体、分流阀、推动组件以及注液组件；所述注液组件与所述管体连通设置；

所述分流阀设置在所述管体内，所述分流阀上设置有阀出口，所述阀出口与所述管体连通设置；所述推动组件与所述分流阀连接设置，所述推动组件能够推动所述分流阀在所述管体内移动；所述管体上对应所述分流阀的位置处沿所述分流阀的移动方向依次设置有若干个出液口；

所述分流阀在初始位置时，所述分流阀密封若干个所述出液口，所述管体内侧壁密封所述阀出口；在所述分流阀移动过程中，所述阀出口能够依次连通若干个所述出液口，在同一位置点，所述阀出口仅与一个所述出液口连通。

优选的，所述分流阀包括沿所述分流阀移动方向依次连接设置的阀体和阀柱；

所述阀体和所述阀柱设置在所述管体内，所述阀体和所述阀柱均与所述管体的内侧壁密封连接，所述阀出口设置在所述阀体上，所述阀体上设置有与所述阀出口连通设置的阀进口；

所述阀体与所述推动组件连接设置，若干个所述出液口设置在所述管体上对应所述阀柱的位置处，所述阀柱密封若干个所述出液口。

优选的，所述阀体上设置有第一阀柱、第二阀柱、第一阀出口以及第二阀出口；

所述第一阀柱和所述第二阀柱间隔相对设置在所述阀体上，所述第一阀出口沿对应所述第一阀柱设置，所述第二阀出口对应所述第二阀柱设置；

所述管体上对应所述第一阀柱的位置沿所述分流阀的移动方向依次设置有若干个第一出液口；所述分流阀在初始位置时，所述第一阀柱密封若干个所述第一出液口，在所述分流阀移动过程中，所述第一阀出口能够依次连通若干个所述第一出液口；

所述管体上对应所述第二阀柱的位置沿所述分流阀的移动方向依次设置有若干个第二出液口；所述分流阀在初始位置时，所述第二阀柱密封若干个所述第二出液口，在所述分流阀移动过程中，所述第二阀出口能够依次连通若干个所述第二出液口。

优选的，若干个所述第一出液口和若干个所述第二出液口在所述分流阀的移动方向上相互交错设置。

优选的，所述第一出液口和所述第二出液口均设置为一个，所述第一出液口和所述第二出液口在所述分流阀的移动方向上交错设置。

优选的，所述阀体和所述阀柱上均设置有第一密封胶，所述阀体和所述阀柱通过第一密封胶与所述管体内侧壁密封连接。

优选的，所述注入组件包括第一管盖、第一弹性件以及管塞；

所述第一管盖和所述推动组件分别设置在所述管体的两端，所述管体设置所述第一管盖的一端设置有第一支撑结构，所述第一弹性件的两端分别与所述第一管盖和所述第一支撑结构连接设置；

所述管塞设置在所述管体内，所述管塞的一端与所述第一管盖连接设置，所述第一管盖能够推动所述管塞在所述管体内移动；

所述管塞远离所述第一管盖的一端设置有第二抵接结构，所述管体内侧壁上设置有与所述第二抵接结构配合抵接实现密封的第一抵接结构；

所述第一抵接结构和所述第二抵接结构将所述管体的内腔分为第一注液腔体和第二注液腔体，所述管体上设置有第一进液口、第二进液口和第三进液口，所述第一进液口与所述第一注液腔体连通设置，所述第二进液口和第三进液口与所述第二注液腔体连通设置。

优选的，当施加外力推动所述第一管盖时，所述第一管盖带动所述管塞移动，所述第一抵接结构与所述第二抵接结构分离；

当撤去外力时，所述第一管盖通过所述第一弹性件的弹性恢复力回到初始位置，所述第一抵接结构与所述第二抵接结构相抵紧。

优选的，所述管塞上设置有密封圈，所述管塞通过所述密封圈与所述管体内侧壁密封连接。

优选的，所述推动组件包括第二管盖和第二弹性件；

所述第一管盖和所述第二管盖分别设置在所述管体的两端，所述管体设置所述第二管盖的一端设置有第二支撑结构，所述第二弹性件的两端分别与所述第二管盖和所述第二支撑结构连接设置；所述第二管盖与所述分流阀连接设置；

当施加外力推动所述第二管盖时，所述第二管盖带动所述分流阀在所述管体内移动；当撤去外力时，所述第二管盖通过所述第二弹性件的弹性恢复力回到初始位置。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明的分液阀系统由两个主要部分组成：管体和阀体；管体是液体进出的通道，具有良好的密封性能，确保液体在进入阀体的过程中不会泄漏；阀体是核心部件，通过驱动阀体的操作，可以实现液体从出液口排出，进而实现分液功能。在阀体复位后，可以继续进入其他液体，从而实现进液和出液的重复操作；

2、通过本发明的分液阀系统，核酸检测设备可以更加稳定和高效地进行分液操作，有效地避免了液体泄漏导致的误差和浪费；本设计可广泛应用于核酸检测领域中的各种设备，如提取管、纯化管等，有望为检测技术的发展和应用提供新的突破；

3、本发明具有设计简单的优点，本发明的所有的预存液体均经由一个阀体系统控制，在设计上节省了更多的空间，相比使用微流控技术或离心力驱动等复杂的方式，我们的系统操作更加简单、高效，减少了实验人员的操作难度和时间成本；

4、本发明具有适用范围广的优点，本发明的分液阀系统可以用于多种液体处理场景，不仅限于核酸提取，它可以应用于其他生物分子(如蛋白，细胞)的提取、样品预处理和实验操作等多个领域，具有更大的应用潜力；

5、本发明具有自动化集成的优点，本发明的分液阀系统可以与自动化设备集成，实现更高程度的自动化处理，进一步提高实验的高通量性能和一致性；

6、本发明具有防漏设计的优点：本发明的分液阀系统的阀体设计确保液体进入后不会发生泄漏，避免了交叉污染的风险，提高了实验结果的可靠性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统的局部结构示意图；

图2为本发明的分流阀的结构示意图；

图3为本发明的用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统的截面图一；

图4为本发明的用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统的截面图二；

图5为本发明的用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统的主视图；

图6为本发明的用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统的侧视图一；

图7为本发明的用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统的侧视图二；

图8为驱动阀体移动的过程示意图。

图中示出：

管体1 阀进口207

第一出液口101 注液组件3

第二出液口102 第一管盖301

第一进液口103 第一弹性件302

第二进液口104 管塞303

第一注液腔体105 第一支撑结构304

第二注液腔体106 第一抵接结构305

第三进液口107 第二抵接结构306

分流阀2 密封圈307

第一阀柱201 第二密封胶308

第二阀柱202 推动组件4

第一阀出口203 第二管盖401

第二阀出口204 第二弹性件402

第一密封胶205 推杆403

阀体206 第二支撑结构404

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1：

如图1～8所示，本实施例提供一种用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统，包括：管体1、分流阀2、推动组件3以及注液组件4，注液组件4与管体1连通设置，分流阀2设置在管体1内，分流阀2上设置有阀出口，阀出口与管体1连通设置；推动组件3与分流阀2连接设置，推动组件3能够推动分流阀2在管体1内移动，管体1上对应分流阀2的位置处沿分流阀2的移动方向依次设置有若干个出液口。分流阀2在初始位置时，分流阀2密封若干个出液口，管体1内侧壁密封阀出口，在分流阀2移动过程中，阀出口能够依次连通若干个出液口，在同一位置点，阀出口仅与一个出液口连通。

注入组件包括第一管盖301、第一弹性件302以及管塞303，第一管盖301和推动组件3分别设置在管体1的两端，管体1设置第一管盖301的一端设置有第一支撑结构304，第一弹性件302的两端分别与第一管盖301和第一支撑结构304连接设置，管塞303设置在管体1内，管塞303的一端与第一管盖301连接设置，第一管盖301能够推动管塞303在管体1内移动，管塞303远离第一管盖301的一端设置有第二抵接结构306，管体1内侧壁上设置有与第二抵接结构306配合抵接实现密封的第一抵接结构305，第一抵接结构305和第二抵接结构306将管体1的内腔分为第一注液腔体105和第二注液腔体106，管体1上设置有第一进液口103、第二进液口104和第三进液口107，第一进液口103与第一注液腔体105连通设置，第二进液口104和第三进液口107与第二注液腔体106连通设置。管塞303上设置有密封圈307，管塞303通过密封圈307与管体1内侧壁密封连接。第二抵接结构306上设置有第二密封胶308，第二抵接结构306通过过第二密封胶308能够与第一抵接结构305密封连接。

当施加外力推动第一管盖301时，第一管盖301带动管塞303移动，第一抵接结构305与第二抵接结构306分离；当撤去外力时，第一管盖301通过第一弹性件302的弹性恢复力回到初始位置，第一抵接结构305与第二抵接结构306相抵紧。

分流阀2包括沿分流阀2移动方向依次连接设置的阀体206和阀柱，阀体206和阀柱设置在管体1内，阀体206和阀柱均与管体1的内侧壁密封连接，阀出口设置在阀体206上，阀体206上设置有与阀出口连通设置的阀进口207，阀体206与推动组件3连接设置，若干个出液口设置在管体1上对应阀柱的位置处，阀柱密封若干个出液口。

阀体206和阀柱上均设置有第一密封胶205，阀体206和阀柱通过第一密封胶205与管体1内侧壁密封连接。

阀体206上设置有第一阀柱201、第二阀柱202、第一阀出口203以及第二阀出口204，第一阀柱201和第二阀柱202间隔相对设置在阀体206上，第一阀出口203沿对应第一阀柱201设置，第二阀出口204对应第二阀柱202设置，管体1上对应第一阀柱201的位置沿分流阀2的移动方向依次设置有若干个第一出液口101，分流阀2在初始位置时，第一阀柱201密封若干个第一出液口101，在分流阀2移动过程中，第一阀出口203能够依次连通若干个第一出液口101，管体1上对应第二阀柱202的位置沿分流阀2的移动方向依次设置有若干个第二出液口102，分流阀2在初始位置时，第二阀柱202密封若干个第二出液口102，在分流阀2移动过程中，第二阀出口204能够依次连通若干个第二出液口102。

若干个第一出液口101和若干个第二出液口102在分流阀2的移动方向上相互交错设置。第一出液口101和第二出液口102均设置为一个，第一出液口101和第二出液口102在分流阀2的移动方向上交错设置。

推动组件3包括第二管盖401和第二弹性件402，第一管盖301和第二管盖401分别设置在管体1的两端，管体1设置第二管盖401的一端设置有第二支撑结构403，第二弹性件402的两端分别与第二管盖401和第二支撑结构403连接设置，第二管盖401与分流阀2连接设置，当施加外力推动第二管盖401时，第二管盖401带动分流阀2在管体1内移动，当撤去外力时，第二管盖401通过第二弹性件402的弹性恢复力回到初始位置。

工作原理：

液体进入装置，此时弹簧处于拉伸状态，将阀体置于初始位置，左右两个阀柱(即第一阀柱201和第二阀柱202)将管体的第一出液口101和第二出液口102都封闭住，第一阀出口203和第二阀出口204被管体1内壁密封。此时液体不会从阀体或者出液口流出，达到密封储存的效果。

推动第二管盖401，进而驱动阀体206，压缩第一弹簧(即第一弹性件402)至图8中的位置A，此时阀体206上的第一阀出口203与管体1上的第一出液口101对齐，液体从阀进口207流入阀体206，继而从第一阀出口203流到第一出液口101，达到出液效果；

松开第二管盖401，阀体206通过第一弹簧复位到初始状态，管体1通过第一进液口103或第二进液口104或第三进液口107再加入液体，重复上述步骤，再次达到出液效果；

继续驱动阀体206到图8中的位置B，此时第一阀出口203位于第一出液口101和第二出液口102之间，第一阀出口203被管体1内壁封闭，同时第二阀柱202把管体1的第二出液口102密闭住，此时液体不会从阀体206或出液口流出，达到密闭存储效果；

管体1加入液体，驱动阀体206到图8中的位置C，此时阀体206的第二阀出口204与管体1的第二出液口104对齐，液体从阀进口207流入阀体206，继而从第二阀出口204流到第二出液口102，达到出液效果；

松开第二管盖401，阀体206通过弹簧复位到初始状态，阀体206置于初始位置，左右两个阀柱(即第一阀柱201和第二阀柱202)将管体1的第一出液口103和第二出液口104都封闭住，第一阀出口203和第二阀出口204被管体1内壁密封。

提取管外壁与裂解管体连接部分凸起设计有螺纹，通过螺纹与软硅胶弹性结合实现密闭，剩余连接洗脱池，废液池和反应池的凸起与所连部分为楔形设计加磨砂处理，双重保证其密闭性。

图1～3所示，图3为提取分流阀的细节图，提取管上的两个出液口高度不一样，通过压缩弹簧的不同位置，控制两个阀出口分别与第一出液口101和第二出液口102对应，从而实现液体分别从第一出液口101和第二出液口102流出。

其中，第一出液口101连接的废液池，是提取纯化环节所有废液需要排向的地方，第二出液口102连接的是反应区，是最后一步洗脱液回收得到核酸产物后需要流向的地方。

同时，提取管体上的每次进液与排液，都会多打一段空气，通过空气助推，保证液体在管体内尽可能少量的残留。

通过本发明的分液阀系统，核酸检测设备可以更加稳定和高效地进行分液操作，有效地避免了液体泄漏导致的误差和浪费。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统，其特征在于，包括：管体(1)、分流阀(2)、推动组件(3)以及注液组件(4)；所述注液组件(4)与所述管体(1)连通设置；

所述分流阀(2)设置在所述管体(1)内，所述分流阀(2)上设置有阀出口，所述阀出口与所述管体(1)连通设置；所述推动组件(3)与所述分流阀(2)连接设置，所述推动组件(3)能够推动所述分流阀(2)在所述管体(1)内移动；所述管体(1)上对应所述分流阀(2)的位置处沿所述分流阀(2)的移动方向依次设置有若干个出液口；

所述分流阀(2)在初始位置时，所述分流阀(2)密封若干个所述出液口，所述管体(1)内侧壁密封所述阀出口；在所述分流阀(2)移动过程中，所述阀出口能够依次连通若干个所述出液口，在同一位置点，所述阀出口仅与一个所述出液口连通。

2.根据权利要求1所述的用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统，其特征在于，所述分流阀(2)包括沿所述分流阀(2)移动方向依次连接设置的阀体(206)和阀柱；

所述阀体(206)和所述阀柱设置在所述管体(1)内，所述阀体(206)和所述阀柱均与所述管体(1)的内侧壁密封连接，所述阀出口设置在所述阀体(206)上，所述阀体(206)上设置有与所述阀出口连通设置的阀进口(207)；

所述阀体(206)与所述推动组件(3)连接设置，若干个所述出液口设置在所述管体(1)上对应所述阀柱的位置处，所述阀柱密封若干个所述出液口。

3.根据权利要求2所述的用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统，其特征在于，所述阀体(206)上设置有第一阀柱(201)、第二阀柱(202)、第一阀出口(203)以及第二阀出口(204)；

所述第一阀柱(201)和所述第二阀柱(202)间隔相对设置在所述阀体(206)上，所述第一阀出口(203)沿对应所述第一阀柱(201)设置，所述第二阀出口(204)对应所述第二阀柱(202)设置；

所述管体(1)上对应所述第一阀柱(201)的位置沿所述分流阀(2)的移动方向依次设置有若干个第一出液口(101)；所述分流阀(2)在初始位置时，所述第一阀柱(201)密封若干个所述第一出液口(101)，在所述分流阀(2)移动过程中，所述第一阀出口(203)能够依次连通若干个所述第一出液口(101)；

所述管体(1)上对应所述第二阀柱(202)的位置沿所述分流阀(2)的移动方向依次设置有若干个第二出液口(102)；所述分流阀(2)在初始位置时，所述第二阀柱(202)密封若干个所述第二出液口(102)，在所述分流阀(2)移动过程中，所述第二阀出口(204)能够依次连通若干个所述第二出液口(102)。

4.根据权利要求3所述的用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统，其特征在于，若干个所述第一出液口(101)和若干个所述第二出液口(102)在所述分流阀(2)的移动方向上相互交错设置。

5.根据权利要求3所述的用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统，其特征在于，所述第一出液口(101)和所述第二出液口(102)均设置为一个，所述第一出液口(101)和所述第二出液口(102)在所述分流阀(2)的移动方向上交错设置。

6.根据权利要求2所述的用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统，其特征在于，所述阀体(206)和所述阀柱上均设置有第一密封胶(205)，所述阀体(206)和所述阀柱通过第一密封胶(205)与所述管体(1)内侧壁密封连接。

7.根据权利要求1所述的用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统，其特征在于，所述注入组件包括第一管盖(301)、第一弹性件(302)以及管塞(303)；

所述第一管盖(301)和所述推动组件(3)分别设置在所述管体(1)的两端，所述管体(1)设置所述第一管盖(301)的一端设置有第一支撑结构(304)，所述第一弹性件(302)的两端分别与所述第一管盖(301)和所述第一支撑结构(304)连接设置；

所述管塞(303)设置在所述管体(1)内，所述管塞(303)的一端与所述第一管盖(301)连接设置，所述第一管盖(301)能够推动所述管塞(303)在所述管体(1)内移动；

所述管塞(303)远离所述第一管盖(301)的一端设置有第二抵接结构(306)，所述管体(1)内侧壁上设置有与所述第二抵接结构(306)配合抵接实现密封的第一抵接结构(305)；

所述第一抵接结构(305)和所述第二抵接结构(306)将所述管体(1)的内腔分为第一注液腔体(105)和第二注液腔体(106)，所述管体(1)上设置有第一进液口(103)、第二进液口(104)和第三进液口(107)，所述第一进液口(103)与所述第一注液腔体(105)连通设置，所述第二进液口(104)和第三进液口(107)与所述第二注液腔体(106)连通设置。

8.根据权利要求7所述的用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统，其特征在于，当施加外力推动所述第一管盖(301)时，所述第一管盖(301)带动所述管塞(303)移动，所述第一抵接结构(305)与所述第二抵接结构(306)分离；

当撤去外力时，所述第一管盖(301)通过所述第一弹性件(302)的弹性恢复力回到初始位置，所述第一抵接结构(305)与所述第二抵接结构(306)相抵紧。

9.根据权利要求7所述的用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统，其特征在于，所述管塞(303)上设置有密封圈(307)，所述管塞(303)通过所述密封圈(307)与所述管体(1)内侧壁密封连接。

10.根据权利要求7所述的用于核酸检测卡盒的分流出液阀体系统，其特征在于，所述推动组件(3)包括第二管盖(401)和第二弹性件(402)；

所述第一管盖(301)和所述第二管盖(401)分别设置在所述管体(1)的两端，所述管体(1)设置所述第二管盖(401)的一端设置有第二支撑结构(403)，所述第二弹性件(402)的两端分别与所述第二管盖(401)和所述第二支撑结构(403)连接设置；所述第二管盖(401)与所述分流阀(2)连接设置；

当施加外力推动所述第二管盖(401)时，所述第二管盖(401)带动所述分流阀(2)在所述管体(1)内移动；当撤去外力时，所述第二管盖(401)通过所述第二弹性件(402)的弹性恢复力回到初始位置。