CN210534159U - 一种用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒，包括粪便采集加样装置和微流控试剂卡，所述粪便采集加样装置包括配套使用的粪便采集棒和稀释液加样瓶。本实用新型取人体粪便样本进行检测，可实现便捷、安全取样；同时利用微流控免疫荧光法，能够达到快速、准确、高精密性的获得检测结果；对检测人员及场所要求低，满足POCT检测的需求，适用于基层筛查，更适合我国国情。

Description

一种用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，尤其是涉及一种用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒。

背景技术

2019年12月，湖北省武汉市陆续发现了多例不明原因肺炎病例。中国学者鉴定本病是由一种新型冠状病毒引起，即2019年新型冠状病毒（Severe Acute RespiratorySyndrome Coronavirus 2, SARS-CoV-2）。已确认此病毒具有人传人、且传染性强的特征，经呼吸道飞沫传播是主要的传播途径,亦可通过接触传播。经实验室病原学检测,自感染者的气道上皮细胞中分离出新型冠状病毒，之后在患者粪便中也检测到新冠病毒的存在。

新型冠状病毒具有传染性强、传播速度快、潜伏期长等特点，对患者及接触的疑似患者实现准确、便捷、快速的检测显得尤为重要。目前对于新冠病毒病原体的检测广泛采用的是检测病原体的核酸序列，检测的灵敏度高，但速度较慢，且该方法对场地及检测人员的要求高，不适合大批量筛查。且核酸检测样本一般为病人的咽漱液或咽拭子样品，取样医务人员易感染风险高。目前对于粪便样本中病毒的传染性尚无报道。因此开发一种可以实现无创取样、人员操作便捷、适用于POCT批量筛查的新型冠病毒粪便检测的体外诊断试剂盒。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒，该试剂盒可通过粪便采集加样装置取样病人的少量粪便并稀释定量加入到微流控试剂卡中，微流控试剂卡的微通道内预先包被-标记有可以特异性识别新型冠状病毒的单克隆抗体，加样后4分钟，通过配套仪器判读，即可实现准确快速分析粪便样本中是否存在病毒。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒，包括粪便采集加样装置和微流控试剂卡，所述粪便采集加样装置包括粪便采集棒和稀释液加样瓶，所述粪便采集棒包括从上至下依次连通设置的定量气囊、连接管和采便管，所述连接管包括宽端和窄端，所述宽端的下部外周设有外螺纹，所述采便管底端延伸形成有不闭合的尖凸部，采便管的下部外周设有多个采样环；

所述稀释液加样瓶内装有稀释液，稀释液加样瓶包括宽瓶身和窄瓶身，所述宽瓶身的顶部开口处为瓶口，所述瓶口密封有铝膜，宽瓶身的上部内壁设有与所述外螺纹相匹配的内螺纹，所述窄瓶身的下端连接有出液管，出液管的下端密封有铝膜。

进一步的，所述定量气囊的底部伸入连接管，定量气囊伸入连接管的部分向下延伸形成内腔由上至下逐渐变窄的排气尖嘴，所述排气尖嘴的下端开口。

进一步的，所述定量气囊的体积为30-100μl，定量气囊的顶部开设有微孔，所述微孔的直径为0.2-1mm。

进一步的，所述连接管的外壁对称设有两个耳状的握持部。

进一步的，所述采样环为环形片，采样环间隔设于采便管的下部外壁上。

进一步的，所述稀释液加样瓶的瓶口设有平面环岛，所述瓶口密封的铝膜边缘固定于平面环岛上。

进一步的，所述出液管内设有过滤棉塞。

进一步的，所述微流控试剂卡包括固定连接的底片和盖片，所述底片的上表面依次设有缓冲区、荧光抗体标记区、T检测区、C检测区，所述盖片下表面设有依次相连通的加样部、微通道、废液槽，所述废液槽顶部开设有连通废液槽与外界的通孔，所述加样部包括开设于盖片上表面的上凹槽、开设于盖片下表面的下凹槽、连通上凹槽与下凹槽的中间孔道，所述上凹槽的底部固设有刺凸结构，所述刺凸结构呈上小下大的圆台状，刺凸结构的中心开设有贯穿刺凸结构的加样孔，所述加样孔与中间孔道的中轴线重合，所述荧光抗体标记区、T检测区、C检测区均位于微通道内，所述缓冲区位于下凹槽内。

进一步的，所述刺凸结构的底部直径与出液管的内径一致，均为1-2mm。

进一步的，所述下凹槽与微通道之间连接有宽道，所述宽道的侧边呈弧形，宽道的宽度沿样本流动方向逐渐变小。

相对于现有技术，本实用新型至少具有以下优势：

（1）本实用新型所述的用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒，取人体粪便样本进行检测，可实现便捷、安全取样；同时利用微流控免疫荧光法，能够达到快速、准确、高精密性的获得检测结果；对检测人员及场所要求低，满足POCT检测的需求，适用于大批量筛查，更适合我国国情；

（2）本实用新型所述的用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒，粪便采集加样装置只需一次性取样，就能实现稀释加样一体化，同时样本采集加样装置的出液管与微流控试剂卡加样端的刺凸结构紧密结合，无需暴露粪便样本，安全卫生；

（3）本实用新型所述的用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒，微流控试剂卡可通过粪便采集加样装置的定量气囊，实现定量加样，提高定性检测的精密度；

（4）本实用新型所述的用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒，检测灵敏度为0.1ng/ml，免疫反应时间只需4min，试剂灵敏度高，特异性好，检测耗时短；

（5）本实用新型所述的用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒的粪便采集加样装置可适用于不同形态便样的定量采集，功能灵活，实用性强；

（6）本实用新型所述的用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒的定量气囊设置有微孔，可以避免腔体内负压，避免加样时液体喷溅造成污染。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的粪便采集棒的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的稀释液加样瓶的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的底片的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的盖片的结构示意图。

附图标记说明：

1、定量气囊；2、微孔；3、握持部；4、排气尖嘴；5、连接管；6、外螺纹；7、采便管；8、采样环；9、尖凸部；10、平面环岛；11、内螺纹；12、稀释液加样瓶；13、出液管；14、底片；15、盖片；16、C检测区；17、T检测区；18、荧光抗体标记区；19、缓冲区；20、微通道；21、宽道；22、废液槽；23、通孔；24、上凹槽；25、加样孔；26、刺凸结构。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本实用新型所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。

下面结合实施例及附图来详细说明本实用新型。

实施例

一种用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒，如图1-图4所示，包括粪便采集加样装置和微流控试剂卡。所述粪便采集加样装置包括粪便采集棒和稀释液加样瓶12。所述粪便采集棒包括从上至下依次连通的定量气囊1、连接管5和采便管7。

顶部的定量气囊1由橡胶或乳胶材料制成，所述连接管5用以固定连接顶部的定量气囊1与底部的采便管7，连接管5包括宽端和窄端，定量气囊1与宽端密封连接。所述定量气囊1的底部伸入连接管5，定量气囊1伸入连接管5的部分向下延伸形成内腔由上至下逐渐变窄的排气尖嘴4，所述排气尖嘴4的下端开口。排气尖嘴4可用于按压气囊结构时排出气体，逐渐变窄的排气尖嘴4还可以防止液体晃动过程中回流到定量气囊1内。定量气囊1的顶部开设有与外界连通的微孔2，所述微孔2的直径为0.2-1mm，微孔2可用于排放腔体内负压，避免加样时液体喷溅。用手按压所述定量气囊1时，手指需将定量气囊1顶端的微孔2完全封堵，定量气囊1挤压排出的气体与所需样本的体积相关。所述定量气囊1可根据需要设置不同体积规格的型号，优选30-100μl。

所述连接管5的外壁对称设有两个耳状的握持部3，握持部3的设置方便手指旋拧连接管5。

所述采便管7呈柱状，为中空结构，采便管7底端向下向内延伸形成有不闭合的尖凸部9，尖凸部9用于刺破稀释液加样瓶12上的用于液体封闭的铝膜。

采便管7的下部外周设有数层采样环8，所述采样环8为环形片，采样环8平行且紧密环绕于采便管7的下部外壁上。使用采样环8对大便进行取样时，可控制适量取样，若便样为稀便或液态样，可通过按压顶部的定量气囊1，通过采便管7，放松定量气囊1后可定量吸取稀便或液态便样。粪便采集棒一体两用，可适用于不同形态的便样采集。

所述稀释液加样瓶12内装有稀释液1-2ml，稀释液用于对粪便进行稀释。稀释液加样瓶12呈阶梯状设置，包括宽瓶身和窄瓶身，该设置用于定位并套接粪便采集棒。所述宽瓶身的顶部开口处为瓶口，所述瓶口设有垂直瓶身的平面环岛10，平面环岛10宽1-2mm，所述瓶口密封有铝膜，铝膜边缘塑封于平面环岛10上，进而封闭稀释液加样瓶12内的稀释液。

所述宽端的下部外周设有外螺纹6，宽瓶身的上部内壁设有与粪便采集棒的宽端的外螺纹6匹配的内螺纹11，手持宽端的握持部3并顺时针旋拧，使稀释液加样瓶12和粪便采集棒密闭连接。

所述窄瓶身的下端连接有柱状的出液管13，出液管13上端与窄瓶身连通，出液管13下端密封有易戳破的铝膜以封闭出液管13，所述出液管13内设有过滤棉塞，过滤棉塞用于过滤粪便杂质，以免加样后堵塞微流控试剂卡的孔道。

所述微流控试剂卡包括固定连接的底片14和盖片15，底片14和盖片15可由亚克力、PMDA、透明树脂中的一种构成。

所述底片14呈长方形，表面光滑，底片14的上表面沿底片14的长度方向依次设有缓冲区19、荧光抗体标记区18、T检测区17、C检测区16。

所述缓冲区19固定干燥有含0.1%吐温20的磷酸盐缓冲液，缓冲区19用于加入样本后起到缓冲作用。

所述荧光抗体标记区18固定干燥有荧光偶联的新型冠状病毒单克隆抗体，新型冠状病毒单克隆抗体可以特异性识别样本中含有的新型冠状病毒。荧光物质可通过聚集放大信号便于识别。

所述T检测区17包被干燥有新型冠状病毒配对抗体或ACE2（血管紧张素转换酶2）蛋白，T检测区17可特异性识别样本中新型冠状病毒的S蛋白，形成荧光偶联抗体-S蛋白-配对抗体或ACE2蛋白的夹心模式，捕获并固定样本中的新型冠状病毒。利用荧光信号值放大，从而检测样本中是否存在新型冠状病毒。

C检测区16包被干燥有新型冠状病毒重组抗原。新型冠状病毒重组抗原通过与C检测区16预包被的新型冠状病毒配对抗体相结合，固定于C检测区16。C检测区16通过结合多余的荧光偶联抗体，能够作为系统内参，起到质控作用。所述新型冠状病毒重组抗原可以是N蛋白、S1蛋白、S-RBD蛋白、S2蛋白或S蛋白全长（S1+S2蛋白）中的一种。

所述盖片15呈长方形，盖片15的下表面设有依次相连通的加样部、微通道20、废液槽22，所述废液槽22用以接收反应后多余的样本。废液槽22容积30-60μL，所述废液槽22顶部开设有连通废液槽22与外界的通孔23。所述样本从进入加样孔25到流入废液槽22，完成免疫反应所需最长时间为4min。

所述加样部包括开设于盖片15上表面的上凹槽24、开设于盖片15下表面的下凹槽、连通上凹槽24与下凹槽的中间孔道，所述上凹槽24的底部固设有刺凸结构26，所述刺凸结构26呈上小下大的圆台状，刺凸结构26的中心开设有贯穿刺凸结构26的加样孔25，所述加样孔25与中间孔道的中轴线重合，所述刺凸结构26底部直径与出液管13的内径一致，均为1-2mm。刺凸结构26用以加入样本的同时还可刺破稀释液加样瓶12的出液管13下端的铝膜。上凹槽24可防止样本溢出。

所述荧光抗体标记区18、T检测区17、C检测区16均位于微通道20内，所述缓冲区19位于下凹槽内。

所述下凹槽与微通道20之间连接有宽道21，所述宽道21的侧边呈弧形，宽道21的宽度沿样本流动方向逐渐变小。宽道21有助于降低样本层流流速，使得荧光物质与样本充分融合。

使用该试剂盒检测新型冠状病毒时，粪便采集棒的连接管5下端的采便管7采集粪便样本，利用采便管7底端的尖凸部9刺破稀释液加样瓶12的平面环岛10上覆盖的铝膜，粪便采集棒套接入稀释液加样瓶12内，手持粪便采集棒的握持部3并顺时针旋拧，通过粪便采集棒上的外螺纹6和稀释液加样瓶12的内螺纹11，以及稀释液加样瓶12内的阶梯结构，粪便采集棒及稀释液加样瓶12固定并连接成密闭腔体。轻轻晃动混匀粪便样本后，稀释液加样瓶12的出液管13的铝膜由微流控试剂卡的刺凸结构26戳破,出液管13与微流控试剂卡的加样孔25连通。手指堵住微孔2，按压粪便采集棒顶部的定量气囊1，定量液体便从出液管13进入微流控试剂卡的加样口内。晃动或在旋拧的过程中产生的腔体内负压可由定量气囊1上的微孔2排除，定量气囊1底端逐渐变窄的排气尖嘴4可有效防止粪便样本回流到定量气囊1内。

本实用新型将新型冠病毒粪便检测结合微流控免疫荧光技术，微流控免疫荧光技术是结合免疫学反应原理与微流控芯片结合的一项用于体外快速诊断试剂的新型技术，该技术以其灵敏度高、分析速度快、精密度高等特点非常适用于即时、现场分析，较筛查类试纸条，能够显著提高病毒检测的灵敏度和精密度，同时微流控的快速分析及实时检测数据更利于当下新冠病毒感染病人的筛查。

试验例

1.材料

采用上述结构的用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒；

新型冠状病毒单克隆抗体；

新型冠状病毒配对抗体；

N蛋白，购自深圳市菲鹏生物股份有限公司；

荧光免疫分析仪（FREND system），韩国NanoEntek公司生产并提供。

2.方法

利用上述粪便采集加样装置取样阴性粪便样本并在稀释液加样瓶12稀释，定量加样至微流控试剂卡中，4min后于荧光免疫分析仪上读取结果。分别检测20份阴性粪便样本（N1-N20）及5份不同浓度新型冠状病毒抗原配制内控品（浓度分别为0.05ng/ml、0.1ng/ml、1ng/ml、10ng/ml、100ng/ml）。以上步骤各进行3个重复，验证结果的准确性及灵敏度。

3.结果

实验结果如表1显示，20份临床阴性样本检测结果均为阴性。5份不同浓度抗原样本结果显示，0.1ng/ml为弱阳性，符合本试剂盒灵敏度要求。本试剂盒在0.1-100ng/ml范围内，均能够检出，且重复性好。

因此本实用新型所述的用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒可用于新型冠状病毒粪便样本的检测。

表1 检测结果数据表

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒，其特征在于：包括粪便采集加样装置和微流控试剂卡，所述粪便采集加样装置包括粪便采集棒和稀释液加样瓶，所述粪便采集棒包括从上至下依次连通设置的定量气囊、连接管和采便管，所述连接管包括宽端和窄端，所述宽端的下部外周设有外螺纹，所述采便管底端延伸形成有不闭合的尖凸部，采便管的下部外周设有多个采样环；

所述稀释液加样瓶内装有稀释液，稀释液加样瓶包括宽瓶身和窄瓶身，所述宽瓶身的顶部开口处为瓶口，所述瓶口密封有铝膜，宽瓶身的上部内壁设有与所述外螺纹相匹配的内螺纹，所述窄瓶身的下端连接有出液管，出液管的下端密封有铝膜。

2.根据权利要求1所述的用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒，其特征在于：所述定量气囊的底部伸入连接管，定量气囊伸入连接管的部分向下延伸形成内腔由上至下逐渐变窄的排气尖嘴，所述排气尖嘴的下端开口。

3.根据权利要求2所述的用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒，其特征在于：所述定量气囊的体积为30-100μl，定量气囊的顶部开设有微孔，所述微孔的直径为0.2-1mm。

4.根据权利要求1所述的用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒，其特征在于：所述连接管的外壁对称设有两个耳状的握持部。

5.根据权利要求1所述的用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒，其特征在于：所述采样环为环形片，采样环间隔设于采便管的下部外壁上。

6.根据权利要求1所述的用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒，其特征在于：所述稀释液加样瓶的瓶口设有平面环岛，所述瓶口密封的铝膜边缘固定于平面环岛上。

7.根据权利要求1所述的用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒，其特征在于：所述出液管内设有过滤棉塞。

8.根据权利要求1所述的用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒，其特征在于：所述微流控试剂卡包括固定连接的底片和盖片，所述底片的上表面依次设有缓冲区、荧光抗体标记区、T检测区、C检测区，所述盖片下表面设有依次相连通的加样部、微通道、废液槽，所述废液槽顶部开设有连通废液槽与外界的通孔，所述加样部包括开设于盖片上表面的上凹槽、开设于盖片下表面的下凹槽、连通上凹槽与下凹槽的中间孔道，所述上凹槽的底部固设有刺凸结构，所述刺凸结构呈上小下大的圆台状，刺凸结构的中心开设有贯穿刺凸结构的加样孔，所述加样孔与中间孔道的中轴线重合，所述荧光抗体标记区、T检测区、C检测区均位于微通道内，所述缓冲区位于下凹槽内。

9.根据权利要求8所述的用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒，其特征在于：所述刺凸结构的底部直径与出液管的内径一致，均为1-2mm。

10.根据权利要求8所述的用于新型冠状病毒粪便检测的微流控免疫荧光试剂盒，其特征在于：所述下凹槽与微通道之间连接有宽道，所述宽道的侧边呈弧形，宽道的宽度沿样本流动方向逐渐变小。

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