CN212316101U

CN212316101U - 一种气压驱动式快速核酸分离纯化浓缩检测装置

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Publication number: CN212316101U
Application number: CN202022158967.6U
Authority: CN
Inventors: 王维鹏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-09-27
Filing date: 2020-09-27
Publication date: 2021-01-08
Anticipated expiration: 2030-09-27

Abstract

本实用新型提供了一种无需在实验室环境下使用的，一种气压驱动式快速核酸分离纯化浓缩检测装置，通过气压驱动标本裂解液、洗涤液及洗脱液，快速有效除去标本裂解液中的干扰物质，纯化并浓缩目标核酸，提高核酸检测速度和准确率，实现病原体核酸床旁快速检测或者居家检测的装置。包括外壳体、密封塞、标本池、核酸分离柱、核酸扩增管、侧向层析检测试条、核酸检测驱动液囊、滑动切刀、洗脱液池、洗涤液池、增压装置、标本加压连通结构、连通管和单向阀，所述标本池置于外壳体内，所述外壳体顶部开有标本裂解液加入孔，所述标本裂解液加入孔和标本池顶端对应连通，核酸分离柱固定置于标本池内，且靠近标本池底端，核酸扩增管置于外壳体内，且位于标本池底端正下方。

Description

一种气压驱动式快速核酸分离纯化浓缩检测装置

技术领域

本实用新型涉及分子生物学核酸检测领域，具体为一种通过气压驱动，无需实验室环境将标本裂解液进行快速分离纯化浓缩并直接检测的装置。

背景技术

人体感染性病原体检测的金标准是培养和核酸检测，而核酸检测是快速检测感染性病原体(如病毒等)的唯一金标准。在传染性疾病流行期间由于医疗资源限制、或者疾病涉及个人隐私、或者疾病需要连续监测等原因，需要对病原体进行床旁快速检测(POCT)或者居家检测。因此，需要开发“一种无需实验室环境、检测时间更短、手段更便捷、准确率更高、更安全的核酸检测迭代技术”的核酸检测装置。而实现POCT或居家病原体核酸检测的难点就在于对标本病原体核酸的提取与纯化。同时，对分离纯化后的标本核酸的浓缩又是提高检测敏感性的关键技术。

随着科学技术的发展，对鼻咽拭子及各种分泌物等标本可以实现疑似患者自己取样或家人协助居家取样，也可以实现对标本中的核酸进行快速裂解释放，从而实现对病原微生物的检测。但是，快速裂解释放的标本核酸往往含有多种干扰检测敏感性和特异性的杂质，需要进行纯化及浓缩。

因此，对裂解释放后的标本核酸进行分离纯化、浓缩是提高检测准确率的关键技术。目前，该过程仍然只能在实验室环境下完成。主要包括磁珠法、核酸核酸分离柱和胶回收法等三种，其中磁珠法难以小型化，胶回收法一般仅用于实验室环境下的科研。

目前所有的标本核酸纯化和浓缩过程存在的弊端：1.需要在实验室环境下进行，以避免交叉污染及生物安全风险；2.需要多种仪器设备；3.需要专业技术人员进行多个步骤的操作；4.需要长时间排队等候采集标本或递送；5.需要较长时间(至少3～4小时以上)等待检测结果。因此，需要一种无需实验室环境、简便快捷、安全有效的，从标本裂解液中快速纯化、浓缩核酸的装置。

实用新型内容

针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供一种气压驱动式快速核酸分离纯化浓缩检测装置，其无需在实验室环境下使用，通过气压驱动标本裂解液、洗涤液及洗脱液，快速有效除去标本裂解液中的干扰物质，纯化并浓缩目标核酸，提高核酸检测速度和准确率，实现病原体核酸床旁快速检测或者居家检测。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种气压驱动式快速核酸分离纯化浓缩检测装置，其特征在于，包括外壳体、密封塞、标本池、核酸分离柱、核酸扩增管、侧向层析检测试条、核酸检测驱动液囊、滑动切刀、洗脱液池、洗涤液池、增压装置、标本加压连通结构、连通管和单向阀，所述标本池置于外壳体内，所述外壳体顶部开有标本裂解液加入孔，所述标本裂解液加入孔和标本池顶端对应连通，核酸分离柱固定置于标本池内，且靠近标本池底端，核酸扩增管置于外壳体内，且位于标本池底端正下方，所述侧向层析检测试条置于外壳体内侧底面上，且和核酸扩增管相对应，所述核酸检测驱动液囊置于外壳体内，且和核酸扩增管相邻，所述核酸检测驱动液囊位于侧向层析检测试条首端上方，滑动切刀置于外壳体内，且位于核酸检测驱动液囊下方，所述侧向层析检测试条上置有检测线和对照线，密封塞穿过标本裂解液加入孔置于标本池顶端，所述密封塞的外侧面上置有密封塞卡块，所述标本池上对应密封塞卡块的位置置有密封塞卡口，所述密封塞卡块卡置于密封塞卡口内，所述洗脱液池和洗涤液池置于外壳体内，且分别通过连通管和标本池相连通，所述标本池和连通管的连通位置置有单向阀，所述标本加压连通结构和标本池相连通，且连通位置置有单向阀，所述增压装置和标本加压连通结构、洗脱液池、洗涤液池相连通，所述洗脱液池内置有洗脱液，所述洗涤液池内置有洗涤液，所述洗涤液池由洗涤液A池和洗涤液B池组成；

优选地，所述增压装置为内置增压气囊，所述内置增压气囊位于外壳体内；

优选地，所述外壳体内对应洗脱液池、洗涤液池、标本加压连通结构设置三个内置增压气囊，所述洗涤液A池和洗涤液B池和对应的一个内置增压气囊通过三通管相连通，所述内置增压气囊上置有进气管，且延伸至贯穿标本池壁；

优选地，所述外壳体内对应洗涤液A池、洗涤液B池、洗脱液池均设置一个内增压气囊，所述内增压气囊上置有进气管，且延伸至贯穿标本池壁；

优选地，所述增压装置为外置增压气囊，所述外置增压气囊位于外壳体外部，所述外置增压气囊上设置有一个充气管，且和标本加压连通结构、洗涤液A池、洗涤液B池、洗脱液池均连通；

优选地，所述标本加压连通结构为标本加压管道；

优选地，所述标本加压连通结构为单向通槽，所述单向通槽设置于密封塞中部位置，且纵向贯穿密封塞，所述单向通槽的底端置有单向阀；

优选地，所述标本池的底端为锥型结构；

优选地，所述标本池由上下两部分组成，所述标本池上部分直径大于下部分直径，所述标本池上部分的底端为锥型结构；

优选地，所述核酸扩增管的直径从上向下逐渐减小。

本实用新型的有益效果在于：1、无需在实验室环境下进行，实现病原体核酸床旁快速检测或者居家检测。

2、使用简单快捷，安全有效，无需进行专业培训。

3、通过气压驱动标本裂解液、洗涤液及洗脱液，能够快速有效除去标本裂解液中的干扰物质，纯化并浓缩目标核酸，提高核酸检测速度和准确率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例1提供的一种气压驱动式快速核酸分离纯化浓缩检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2提供的一种气压驱动式快速核酸分离纯化浓缩检测装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例3提供的一种气压驱动式快速核酸分离纯化浓缩检测装置的结构示意图；

附图标记说明：

外壳体1、密封塞2、密封塞卡口3、标本池4、核酸分离柱5、检测线6、对照线7、核酸扩增管8、侧向层析检测试条9、核酸检测驱动液囊10、滑动切刀11、洗脱液池12、洗涤液B池13、洗涤液A池14、外置增压气囊15、连通管16、标本加压管道17、单向阀18、单向通槽19、标本裂解液加入孔20、内置增压气囊21、三通管22、进气管23。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示，一种气压驱动式快速核酸分离纯化浓缩检测装置，包括外壳体11、密封塞22、标本池44、核酸分离柱55、核酸扩增管88、侧向层析检测试条99、核酸检测驱动液囊1010、滑动切刀1111、洗脱液池1212、洗涤液池、增压装置、标本加压连通结构、连通管1616和单向阀1818，所述标本池4置于外壳体1内，所述外壳体1顶部开有标本裂解液加入孔20，所述标本裂解液加入孔20和标本池4顶端对应连通，核酸分离柱5固定置于标本池4内，且靠近标本池4底端，核酸扩增管8置于外壳体1内，且位于标本池4底端正下方，所述侧向层析检测试条9置于外壳体1内侧底面上，且和核酸扩增管8相对应，所述核酸检测驱动液囊10置于外壳体1内，且和核酸扩增管8相邻，所述核酸检测驱动液囊10位于侧向层析检测试条9首端上方，滑动切刀11置于外壳体1内，且位于核酸检测驱动液囊10下方，所述侧向层析检测试条9上置有检测线6和对照线7，密封塞2穿过标本裂解液加入孔20置于标本池4顶端，所述密封塞2的外侧面上置有密封塞2卡块，所述标本池4上对应密封塞2卡块的位置置有密封塞卡口3，所述密封塞2卡块卡置于密封塞卡口3内，所述洗脱液池12和洗涤液池置于外壳体1内，且分别通过连通管16和标本池4相连通，所述标本池4和连通管16的连通位置置有单向阀18，所述标本加压连通结构和标本池4相连通，且连通位置置有单向阀18，所述增压装置和标本加压连通结构、洗脱液池12、洗涤液池相连通，所述洗脱液池12内置有洗脱液，所述洗涤液池内置有洗涤液，所述洗涤液池由洗涤液A池14和洗涤液B池13组成，所述增压装置为外置增压气囊15，所述外置增压气囊15位于外壳体1外部，所述外置增压气囊15上设置有一个充气管，且和标本加压连通结构、洗涤液A池14、洗涤液B池13、洗脱液池12均连通，所述标本加压连通结构为标本加压管道17。

使用时，首先将采集的标本，如鼻咽拭子、咽拭子等放入标本裂解液中(通常为1～3毫升)，适当搅拌混匀；然后用配备的塑料吸管吸取上述标本裂解液(约1～2毫升)，通过标本裂解液加入孔20加入到标本池4中；然后将密封塞2推压进入标本池4口，并通过密封塞2卡块3卡住；

先按压增压装置，使气体通过标本加压连通结构向标本池4增压，将标本裂解液驱动通过核酸分离柱5，标本中的核酸及部分杂质留在核酸分离柱5上，废液流出标本池4进入废液槽；

然后通过增压装置依次驱动洗涤液A腔和洗涤液B腔内的洗涤液进入标本池4内，洗涤液经过核酸分离柱5，带走核酸分离柱5内的杂质，流出标本池4进入废液槽；可以反复多次按压增压结构，使洗涤液全部流过核酸分离柱5，并使残留的洗涤液充分挥发；并且可以根据标本裂解液所使用的裂解液成分，或者是需要得到核酸纯度的标准，重复或增加洗涤步骤，或者是增加洗涤液种类；

最后将标本池4对准核酸扩增管8，按压增压装置驱动洗脱液(约30～100微升)通过核酸分离柱5，将核酸分离柱5中的核酸溶解洗脱下来，得到约30～100微升纯化并浓缩的核酸溶液并流进核酸扩增管8中；

扩增结束后，推动滑动切刀11切开核酸检测驱动液囊10和扩增管官底，核酸扩增产物流至侧向层析检测试条9上，驱动液流出至侧向层析检测试条9，推动扩增后产物液体在侧向层析检测试条9上的运动，让驱动液驱动核酸扩增产物在侧向试纸条上移动，从而实现结果显示。

本装置的外形可以根据需要进行设计，可以为不规则形状、椭圆形状、正方体形状等；

实施例2

本实施例和实施例1的区别为：所述增压装置为内置增压气囊21，所述内置增压气囊21位于外壳体1内，所述外壳体1内对应洗涤液A池14、洗涤液B池13、洗脱液池12均设置一个内增压气囊，所述内增压气囊上置有进气管23，且延伸至贯穿标本池4壁，所述标本加压连通结构为单向通槽19，所述单向通槽19设置于密封塞2中部位置，且纵向贯穿密封塞2，所述单向通槽19的底端置有单向阀18；使用时，通过气管等加压装置逐一通过内增压气囊推动洗涤液、洗脱液，通过加压装置对单向通槽19吹气向标本池4增压；

实施例3

本实施例和实施例2的区别为：所述外壳体1内对应洗脱液池12、洗涤液池、标本加压连通结构设置三个内置增压气囊21，所述洗涤液A池14和洗涤液B池13和对应的一个内置增压气囊21通过三通管22相连通，所述内置增压气囊21上置有进气管23，且延伸至贯穿标本池4壁；使用时，通过旋转三通管22使其改变连通的洗涤液A池14和洗涤液B池13，减少单向阀18使用数量；

进一步，所述标本池4的底端为锥型结构；

进一步，所述标本池4由上下两部分组成，所述标本池4上部分直径大于下部分直径，所述标本池4上部分的底端为锥型结构；

进一步，所述核酸扩增管8的直径从上向下逐渐减小。

本实用新型中的设计操作人员无需专业技术人员或者是专门培训，参照简易图片式说明书即可进行操作——例如可以按照说明书图示连续按压1～2个按键，即可在全封闭环境中完成核酸分离纯化、浓缩及检测过程。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种气压驱动式快速核酸分离纯化浓缩检测装置，其特征在于，包括外壳体、密封塞、标本池、核酸分离柱、核酸扩增管、侧向层析检测试条、核酸检测驱动液囊、滑动切刀、洗脱液池、洗涤液池、增压装置、标本加压连通结构、连通管和单向阀，所述标本池置于外壳体内，所述外壳体顶部开有标本裂解液加入孔，所述标本裂解液加入孔和标本池顶端对应连通，核酸分离柱固定置于标本池内，且靠近标本池底端，核酸扩增管置于外壳体内，且位于标本池底端正下方，所述侧向层析检测试条置于外壳体内侧底面上，且和核酸扩增管相对应，所述核酸检测驱动液囊置于外壳体内，且和核酸扩增管相邻，所述核酸检测驱动液囊位于侧向层析检测试条首端上方，滑动切刀置于外壳体内，且位于核酸检测驱动液囊下方，所述侧向层析检测试条上置有检测线和对照线，密封塞穿过标本裂解液加入孔置于标本池顶端，所述密封塞的外侧面上置有密封塞卡块，所述标本池上对应密封塞卡块的位置置有密封塞卡口，所述密封塞卡块卡置于密封塞卡口内，所述洗脱液池和洗涤液池置于外壳体内，且分别通过连通管和标本池相连通，所述标本池和连通管的连通位置置有单向阀，所述标本加压连通结构和标本池相连通，且连通位置置有单向阀，所述增压装置和标本加压连通结构、洗脱液池、洗涤液池相连通，所述洗脱液池内置有洗脱液，所述洗涤液池内置有洗涤液，所述洗涤液池由洗涤液A池和洗涤液B池组成。

2.根据权利要求1所述的一种气压驱动式快速核酸分离纯化浓缩检测装置，其特征在于，所述增压装置为内置增压气囊，所述内置增压气囊位于外壳体内。

3.根据权利要求2所述的一种气压驱动式快速核酸分离纯化浓缩检测装置，其特征在于，所述外壳体内对应洗脱液池、洗涤液池、标本加压连通结构设置三个内置增压气囊，所述洗涤液A池和洗涤液B池和对应的一个内置增压气囊通过三通管相连通，所述内置增压气囊上置有进气管，且延伸至贯穿标本池壁。

4.根据权利要求2所述的一种气压驱动式快速核酸分离纯化浓缩检测装置，其特征在于，所述外壳体内对应洗涤液A池、洗涤液B池、洗脱液池均设置一个内增压气囊，所述内增压气囊上置有进气管，且延伸至贯穿标本池壁。

5.根据权利要求3或4所述的一种气压驱动式快速核酸分离纯化浓缩检测装置，其特征在于，所述标本加压连通结构为标本加压管道。

6.根据权利要求1所述的一种气压驱动式快速核酸分离纯化浓缩检测装置，其特征在于，所述增压装置为外置增压气囊，所述外置增压气囊位于外壳体外部，所述外置增压气囊上设置有一个充气管，且和标本加压连通结构、洗涤液A池、洗涤液B池、洗脱液池均连通。

7.根据权利要求6所述的一种气压驱动式快速核酸分离纯化浓缩检测装置，其特征在于，所述标本加压连通结构为单向通槽，所述单向通槽设置于密封塞中部位置，且纵向贯穿密封塞，所述单向通槽的底端置有单向阀。

8.根据权利要求1所述的一种气压驱动式快速核酸分离纯化浓缩检测装置，其特征在于，所述标本池的底端为锥型结构。

9.根据权利要求1或8所述的一种气压驱动式快速核酸分离纯化浓缩检测装置，其特征在于，所述标本池由上下两部分组成，所述标本池上部分直径大于下部分直径，所述标本池上部分的底端为锥型结构。

10.根据权利要求1所述的一种气压驱动式快速核酸分离纯化浓缩检测装置，其特征在于，所述核酸扩增管的直径从上向下逐渐减小。