CN208568604U - 一种均相化学发光poct检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了种均相化学发光POCT检测装置，包括：试剂杯条，其上设有若干盛装试剂的孔位，孔位包括待测样本孔位，第一试剂孔位，其用于盛装包含供体微球的第一试剂；第二试剂孔位，其用于盛装包含受体微球的第二试剂，供体微球的粒径大于受体微球的粒径；加样机构，其用于将孔位中盛装的试剂在各孔位之间相互移动；检测机构，用于检测受体微球与单线态氧反应所产生的化学发光信号。本装置操作简单，实现了全自动化。且该均相化学发光POCT检测装置的试剂杯条所用的供体微球与受体微球的粒径相等，不仅提高了检测化学发光的发光效率，而且使得本实用新型所述的POCT装置具有很好的检测灵敏度。
Description
技术领域
本实用新型涉及化学发光分析技术领域，尤其是涉及一种均相化学发光POCT检测装置。
背景技术
均相化学发光分析是指无须对结合后生成的复合物以及剩余的游离反应物进行分离既可进行化学发光检测的方法。
现有的均相免疫分析存在以下缺点：
A、仪器系统体积庞大，占地面积大，同时，由于测试通量大，对实验室样本规模有要求；
B、仪器系统及试剂价格昂贵，维护成本高，不适用于基层医疗机构；
C、仪器体积大，不能随身携带进入诊疗现场；
D、化学发光系统主要采用血清和血浆作为样本，一般不能采用全血，限制了其使用范围。
同时，近年来新兴起一种在病人旁边进行的临床检测(床边检测bedsidetesting)的即时检验(point-of-care testing)技术，简称POCT检测技术，POCT检测技术主流是荧光定量层析或者胶体金，主要是包裹荧光物质的荧光微球或胶体金通过膜层析的方法进行免疫检测的快诊技术。但是由于这两种技术主要是在NC膜上进行释放检测，由于膜本身的CV就有5％以上，因此固相膜法的POCT检测CV-般都要在10％以上，检测精密度很差，对于灵敏度要求很高的项目如cTnI，定量就变得极其困难。另外，采用新型技术如微流控芯片类型POCT检测技术，具有反应速度快，样本需求量小等优点，但也因为反应不充分，造成检测灵敏度低的问题。
因此，亟需提供一种高灵敏度、高精密度和宽范围，同时具有快速、便携等特点的均相免疫分析POCT检测装置。
实用新型内容
针对现有技术中所存在的上述技术问题，本实用新型提出了一种均相化学发光POCT检测装置，所述检测装置包括：
a.试剂杯条，其上设有若干盛装试剂的孔位，所述孔位包括：
待测样本孔位，其用于盛装包含待测目标分子的待测样本；
第一试剂孔位，其用于盛装包含供体微球的第一试剂，所述供体微球能够在激发状态下产生单线态氧；
第二试剂孔位，其用于盛装包含受体微球的第二试剂，所述受体微球能够与单线态氧反应产生化学发光信号，且所述供体微球的粒径大于所述受体微球的粒径；
b.加样机构，其用于将所述孔位中盛装的试剂在各孔位之间相互移动；
c.检测机构，其与所述加样机构电连接，用于检测受体微球与单线态氧反应所产生的化学发光信号。
在一种实施方式中，所述待测样本孔位、所述第一试剂孔位和所述第二试剂孔位均覆膜封闭孔口。
在一种实施方式中，所述试剂杯条沿宽度方向的侧面设有条形码区，所述条形码区包含所述试剂杯条的信息。
在一种实施方式中，所述孔位还包括稀释剂孔位，所述稀释剂孔位用于盛装稀释剂。
在一种实施方式中，所述加样机构包括：
移液组件，用于抽吸或者排放液体；
竖直移动组件，所述移液组件设置在所述竖直移动组件上，所述竖直移动组件用于带动所述移液组件竖直移动；
水平移动组件，所述竖直移动组件设置在所述水平移动组件上，所述水平移动组件用于带动所述移液组件水平移动。
在一种实施方式中，所述检测机构包括：
底座，用于承载所述试剂杯条；
驱动组件，用于驱动所述底座绕其中心转动，并带动所述试剂杯条进行转动；
检测组件，用于检测所述试剂杯条中的受体微球与单线态氧反应所产生的化学发光信号。
在一种实施方式中，所述检测组件包括激发器，所述激发器能够发射600～700nm的红色激发光。
在一种实施方式中，所述受体微球与单线态氧反应所产生的化学发光信号的检测波长为450-650nm。
在一种实施方式中，所述移液组件包括从上至下依次设置的活塞机构、连接件和移液管，所述活塞机构连接所述连接件，所述移液管设置在所述底座的端面边缘处；在需要进行液体转移时，所述连接件下降并连接所述移液管，所述活塞机构能够上下移动以带动所述移液管抽吸或排放液体。
在一种实施方式中，还包括温育模块，所述温育模块用于为所述试剂杯条中的试剂发生化学发光反应提供合适的环境温度。
在一种实施方式中，所述待测样本孔位、所述第一试剂孔位以及所述第二试剂孔位的横截面的形状互不相同。
在一种实施方式中，所述待测样本孔位的横截面的形状构造成椭圆形，所述第一试剂孔位的横截面构造成正方形，所述第二试剂孔位的横截面构造成圆形。
在一种实施方式中，所述稀释剂孔位的横截面的形状构造成长方形。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于，本实用新型公开的均相化学发光POCT检测装置将试剂杯条和POCT分析仪分开独立设计，使用试剂杯条采集待测样品，便于携带，操作简单，实现了全自动化。且该均相化学发光POCT检测装置的试剂杯条所用的供体微球的粒径大于受体微球的粒径，不仅提高了检测化学发光的发光效率，而且使得本发明所述的POCT装置具有很好的检测灵敏度。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
下面将结合附图来对本实用新型的优选实施例进行详细地描述。在图中：
图1是根据本实用新型所述的一种均相化学发光POCT检测装置的结构示意图。
图2是试剂杯条的结构示意图一。
图3是试剂杯条的结构示意图二。
图4是图1中的移液组件的结构示意图。
附图标记：1-试剂杯条；11-待测样本孔位；12-第一试剂孔位；13-第二试剂孔位；131-检测杯；15-条形码区；2-加样机构；21-移液组件；211-活塞机构；212-连接件；213-移液管；22-竖直移动组件；23-水平移动组件；3-检测机构；31-底座；311-凹槽。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本实用新型中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。
图1显示了根据本实用新型的一种均相化学发光POCT检测装置，包括试剂杯条1(如图2所示)、加样机构2和检测机构3(设置在加样机构2的左侧，图1中其被加样机构2遮挡)。试剂杯条1上设有若干盛装试剂的孔位。加样机构2将孔位中盛装的试剂在各孔位之间相互移动。检测机构3与加样机构2电连接，用于检测受体微球与单线态氧反应所产生的化学发光信号。
其中，孔位包括但不限于待测样本孔位、第一试剂孔位和第二试剂孔位，其中，待测样本孔位用于盛装包含待测目标分子的待测样本。第一试剂孔位用于盛装包含供体微球的第一试剂，所述供体微球能够在激发状态下产生单线态氧。第二试剂孔位用于盛装包含受体微球的第二试剂，受体微球能够与单线态氧反应产生化学发光信号，且供体微球的粒径大于受体微球的粒径。孔位可以根据实际需要进行选择及功能扩展，例如可以包括第三试剂位、第四试剂位等。此外。各个孔位的位置也可以根据需要进行调整，并不必然按照固定顺序排列。例如，第一试剂孔位与第二试剂孔位的位置并不必然相互紧邻，中间可以有第三试剂孔位。
本实用新型公开的均相化学发光POCT检测装置将试剂杯条和POCT分析仪可以分开独立设计，使用试剂杯条采集待测样品，便于携带，操作简单，实现了全自动化。此外，该均相化学发光POCT检测装置的试剂杯条所装载的供体微球的粒径大于受体微球的粒径，不仅提高了检测化学发光的发光效率，而且使得本发明所述的POCT装置具有很好的检测灵敏度。
本实用新型所述用语“粒径”是指微球的平均粒径，它是用常规粒径仪测定的。
在本实用新型中，所述“供体微球”可以是通过功能基团被包被在基体上形成填充有感光化合物的高分子微粒，在光激发下能够产生单线态氧，此时供体微球也可以称为感光微球或感光微粒，包含这种感光微球或感光微粒的溶液可以称为感光液或通用液。所述供体微球表面可以包被有亲水性的醛基葡聚糖，内部填充有光敏剂。所述光敏剂可以是本领域已知的光敏剂，优选相对光稳定且不与单线态氧有效反应的化合物，其非限定性的例子包括例如美国专利US5709994(该专利文献在此全文引为参考)公开的亚甲基蓝、玫瑰红、卟啉、酞菁和叶绿素等化合物，以及这些化合物的具有1-50个原子取代基的衍生物，所述取代基用于使得这些化合物更具有亲脂性或更具有亲水性、和/或作为连接至特异性结合配对成员的连接基团。本领域技术人员已知的其他光敏剂的例子也可以在本实用新型中使用，例如美国专利US6406913中记载的内容，该专利文献并入本文以供参考。所述供体微球表面还可以填充其他敏化剂，其非限定性的例子是某些化合物，它们催化过氧化氢转化为单线态氧和水。其他一些供体的例子包括：1，4-二羧基乙基-1，4-萘内过氧化物、9，10-二苯基蒽-9，10-内过氧化物等，加热这些化合物或者这些化合物直接吸收光会释放单线态氧。
所述“受体微球”可以是通过功能基团被包被在基体上形成填充有发光化合物和镧系元素的高分子微粒，此时可以称为发光微球或发光微粒。所述受体微球表面可以包被有亲水性的羧基葡聚糖，内部填充有能够与单线态氧发生反应的化学发光剂。在本实用新型的一些具体实施例中，所述化学发光剂，其经历与单线态氧的化学反应以形成不稳定的亚稳态中间体，所述亚稳态中间体可以分解，同时或随后发光。这些物质的典型例子包括但不限于：烯醇醚、烯胺、9-烷叉黄原胶、9-烷叉-N-烷基吖啶满、芳乙烯醚、双环氧乙烯、二甲基噻吩、芳香性咪唑或光泽精。在本实用新型的另一些具体实施例中，所述化学发光剂，其能够与单线态氧反应以形成可以分解成酮类或羧酸衍生物的氢过氧化物或二氧环丁烷的烯烃类；可以通过光的作用分解的稳定二氧环丁烷；可以与单线态氧反应以形成二酮类的乙炔类；可以形成偶氮化合物或偶氮羰基化合物的腙类或酰肼类，诸如鲁米诺；和可以形成内过氧化物类的芳族化合物。在本实用新型的又一些具体实施例中，所述发光化合物为铕配合物；进一步优选地，所述铕配合物为MTTA-EU3+。可以根据本公开和要求保护的实用新型利用的受体微球的具体的、非限制性实例记载于美国专利号US5340716(该专利文献在此全文引为参考)。
在一实施例中，待测样本孔位、第一试剂孔位和第二试剂孔位均覆膜封闭孔口，所述覆膜可以是一次性封膜也可以是反复使用的封膜。
在一实施例中，第一试剂孔位用于盛装的第一试剂中的供体微球的粒径选自50-500nm，第一试剂中的供体微球的浓度为0.1～100μg/mL在另一实施例中，第二试剂孔位用于盛装的第二试剂中的受体微球的粒径选自50-500nm，第二试剂中的受体微球的浓度为10～400μg/mL。
在一实施例中，如图2所示，待测样本孔位11、第一试剂孔位12以及第二试剂孔位13的横截面的形状互不相同，以区别不同的孔位所盛放的不同液体。如图2所示的试剂杯条中，待测样本孔位11的横截面为椭圆形，第一试剂孔位12的横截面为正方形，第二试剂孔位13的横截面的形状为圆形，第二试剂孔位13内设有检测杯131。
在一优选的实施例中，如图2所示，孔位还包括稀释孔位14，稀释孔位14用于盛装稀释液。在一实施例中，稀释孔位14的横截面的形状构造为长方形，如图2所示。
在另一实施例中，如图3所示，待测样本孔位11A的横截面为圆形，第一试剂孔位12A的横截面为椭圆形，第二试剂孔位13A位于检测位，第二试剂孔位13A内设有检测杯131A。优选地，孔位还包括稀释孔位14A。更优选地，孔位还包括附加试剂孔位15A，附加试剂孔位15A用于盛装附加试剂。在试剂杯条1的孔位包括稀释孔位14A和附加孔位15A的情况下，稀释液、附加试剂的添加顺序为：先将待测样本添加至稀释液孔位14A，与稀释液混合进行稀释操作，稀释完成后，取一定体积稀释后的待测样本加入附加试剂孔位15A，与附加试剂混合之后，继续取一定体积混合后的液体加入第一试剂孔位12A，经过一定时间反应后，继续取一定体积混合后液体加入第二试剂孔位13A种的检测杯131A中，进行后续流程。
为方便识别和读取待测样本的信息，如图3所示，优选的技术方案是，试剂杯条1沿宽度方向的侧面还设有条形码区15，条形码区15包含试剂杯条1的信息。条形码区15内设有条形码，条形码为一维或二维码。
在一实施例中，如图1所示，加样机构2包括移液组件21、竖直移动组件22和水平移动组件23。移液组件21用于抽吸或排放液体。移液组件21设置在竖直移动组件22上，竖直移动组件22用于带动移液组件21竖直移动。竖直移动组件22设置在水平移动组件23上，水平移动组件23用于带动移液组件21水平移动。竖直移动组件22设置在水平移动组件23上，水平移动组件23用于带动移液组件21水平移动。关于竖直移动组件22和水平移动组件23的结构，均采用现有技术，两者结构可以相同或相似，均包括导轨、滑块和驱动装置，竖直移动组件22的导轨和水平移动组件23的导轨相互垂直。在一实施例中，如图1所示，检测机构3包括底座31、驱动组件(图中未显示)和检测组件。底座31用于承载试剂杯条1。驱动组件用于驱动底座31绕其中心转动，并带动试剂杯条1进行转动。检测组件用于检测试剂杯条1中的化学发光反应。如图1所示，底座31的横截面为圆形，底座31上设有用于容置试剂杯条1的若干凹槽311，凹槽311均匀分布在所述底座31上。当凹槽311中的试剂杯条1移动至其长度方向与水平移动导轨平行时，加样机构2通过竖直移动组件22和水平移动组件23的相互配合将孔位中盛装的试剂在各孔位之间相互移动。其中，驱动组件设置在底座31的下方，能够驱动底座31绕其中心旋转，从而使得凹槽311中的试剂杯条1的检测孔位能够依次经过检测组件的下方。
在一实施例中，检测组件包括激发器和检测器，激发器能够发射600～700nm的红色激发光，检测器能够检测到450-650nm波长的化学发光。检测时，激发器发射红色激发光并照射至反应体系，反应体系产生光激化学发光反应，检测器读取信号。所述检测器选自单光子计数器、光电倍增管、硅光电池或测光积分球。可以理解的，检测机构3还包括运动控制模块，运动控制模块用于控制激发器和检测器的竖直运动，以配合底座31上的试剂杯条完成检测孔位的检测。
在一实施例中，如图4所示，移液组件21包括从上之下依次设置的活塞机构211、连接件212和移液管213，活塞机构211连接连接件212，移液管213设置在底座31的端面边缘处(如图1所示)。当连接件212移动至移液管213的正上方时，竖直移动组件22带动连接件212下降，连接件212连接移液管213，连接件212位硬性连接头，其与移液管的顶端紧密配合，保证结构的气密性。活塞机构211由活塞杆、腔体和活塞控制模块组成，活塞杆设置在腔体中，活塞杆可以由电机带动上下运动，膨胀或压缩空气，以配合移液管进行抽吸或排放液体。当移液管213抽吸液体后，竖直移动组件22和水平移动组件23带动移液管213移动，以将其移动至所需排放的孔位上方，然后控制活塞机构211将移液管213中的液体排放至该孔位。
在一实施例中，本实用新型所述的均相化学发光POCT检测装置还包括温育模块，温育模块用于为试剂杯条中的试剂发生化学发光反应提供合适的环境温度。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。
Claims (13)
1.一种均相化学发光POCT检测装置，其特征在于，所述装置包括：
a.试剂杯条，其上设有若干盛装试剂的孔位，所述孔位至少包括：
待测样本孔位，其用于盛装包含待测目标分子的待测样本；
第一试剂孔位，其用于盛装包含供体微球的第一试剂，所述供体微球能够在激发状态下产生单线态氧；
第二试剂孔位，其用于盛装包含受体微球的第二试剂，所述受体微球能够与单线态氧反应产生化学发光信号，且所述供体微球的粒径大于所述受体微球的粒径；
b.加样机构，其用于将所述孔位中盛装的试剂在各孔位之间相互移动；
c.检测机构，其与所述加样机构电连接，用于检测受体微球与单线态氧反应所产生的化学发光信号。
2.根据权利要求1所述的均相化学发光POCT检测装置，其特征在于，所述待测样本孔位、所述第一试剂孔位和所述第二试剂孔位均覆膜封闭孔口。
3.根据权利要求1所述的均相化学发光POCT检测装置，其特征在于，所述试剂杯条沿宽度方向的侧面设有条形码区，所述条形码区包含所述试剂杯条的信息。
4.根据权利要求1所述的均相化学发光POCT检测装置，其特征在于，所述孔位还包括稀释剂孔位，所述稀释剂孔位用于盛装稀释剂。
5.根据权利要求1所述的均相化学发光POCT检测装置，其特征在于，所述加样机构包括：
移液组件，用于抽吸或者排放液体；
竖直移动组件，所述移液组件设置在所述竖直移动组件上，所述竖直移动组件用于带动所述移液组件竖直移动；
水平移动组件，所述竖直移动组件设置在所述水平移动组件上，所述水平移动组件用于带动所述移液组件水平移动。
6.根据权利要求5所述的均相化学发光POCT检测装置，其特征在于，所述检测机构包括：
底座，用于承载所述试剂杯条；
驱动组件，用于驱动所述底座绕其中心转动，并带动所述试剂杯条进行转动；
检测组件，用于检测所述试剂杯条中的受体微球与单线态氧反应所产生的化学发光信号。
7.根据权利要求6所述的均相化学发光POCT检测装置，其特征在于，所述检测组件包括激发器，所述激发器能够发射600～700nm的红色激发光。
8.根据权利要求1所述的均相化学发光POCT检测装置，其特征在于，所述受体微球与单线态氧反应所产生的化学发光信号的检测波长为450-650nm。
9.根据权利要求6所述的均相化学发光POCT检测装置，其特征在于，所述移液组件包括从上至下依次设置的活塞机构、连接件和移液管，所述活塞机构连接所述连接件，所述移液管设置在所述底座的端面边缘处；在需要进行液体转移时，所述连接件下降并连接所述移液管，所述活塞机构能够上下移动以带动所述移液管抽吸或排放液体。
10.根据权利要求1所述的均相化学发光POCT检测装置，其特征在于，还包括温育模块，所述温育模块用于为所述试剂杯条中的试剂发生化学发光反应提供合适的环境温度。
11.根据权利要求1所述的均相化学发光POCT检测装置，其特征在于，所述待测样本孔位、所述第一试剂孔位以及所述第二试剂孔位的横截面的形状互不相同。
12.根据权利要求11所述的均相化学发光POCT检测装置，其特征在于，所述待测样本孔位的横截面的形状构造成椭圆形，所述第一试剂孔位的横截面构造成正方形，所述第二试剂孔位的横截面构造成圆形。
13.根据权利要求4所述的均相化学发光POCT检测装置，其特征在于，所述稀释剂孔位的横截面的形状构造成长方形。
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