CN217103841U - 一种用于核酸提取及定量分液的卡盒 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及微流控芯片技术领域，更具体地，涉及一种用于核酸提取及定量分液的卡盒。包括卡盒主体；卡盒主体包括卡盒分液区、连接桥以及PCR反应管连接区；卡盒分液区与PCR反应管连接区之间通过连接桥连接；在卡盒分液区内间隔设有多个定量分液模块，PCR反应管连接区间隔设有多个PCR反应管接口；定量分液模块与PCR反应管接口之间通过定量分液管连通，每一个定量分液模块对应连通一个PCR反应管接口。样品处理、核酸提取、加样等步骤均可在卡盒内完成，实现样本处理、核酸提取及加样的自动化，可适配于市面上常规的荧光PCR反应体系及PCR管，样本处理过程全密闭，减少人工操作过程，具有适配性好、抗干扰性好、防污染效果好、操作快速简便等优点。

Description

一种用于核酸提取及定量分液的卡盒
技术领域
本实用新型涉及微流控芯片技术领域，更具体地，涉及一种用于核酸提取及定量分液的卡盒。
背景技术
微流控(Microfluidics)：2006年，Whitesides发表于Nature期刊上的一篇文章，将利用微米级通道精确操控微量流体的技术定义为微流控技术。而微流控芯片则是基于微流控技术，由微通道网络将芯片内各储液池相互连接组成，其体积小，试剂和样品消耗少，操作便捷，广泛应用于生物医学研究、环境监测与保护、司法鉴定、生物试剂开发等多个领域。同时，可以根据微流控芯片驱动力将其进行分类：压力驱动式微流控芯片、离心力驱动式微流控芯片和数字化微流控芯片等。
离心力驱动式微流控芯片：指通过转动产生的离心力来驱动和操控微流控芯片中液体的流动。液体会装载或者预封装在靠近圆盘中心的储液池中，当电机带动圆盘转动时，液体在离心力的作用下沿着微通道网络向远离轴心的方向运动。在此过程中，可以调节电机转速，使液体通过不同直径的微通道进行精确操控，可以实现不同储液池的联通和独立操作。
目前大部分微流控芯片均配套检测试剂，开放程度不高，通量较低，检测效果并不理想，且很难配套研发机构、检测机构等已有的研发检测的仪器设备，购买及使用成本均较高。
实用新型内容
本实用新型为克服上述现有技术中的缺陷，提供一种用于核酸提取及定量分液的卡盒，开放程度高，适配度高，通量较高。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于核酸提取及定量分液的卡盒，包括卡盒主体；所述的卡盒主体包括卡盒分液区、连接桥以及PCR反应管连接区；所述的卡盒分液区与PCR反应管连接区之间通过连接桥连接；在所述的卡盒分液区内间隔设有多个定量分液模块，所述的PCR反应管连接区间隔设有多个PCR反应管接口；所述的定量分液模块与PCR反应管接口之间通过定量分液管连通，每一个定量分液模块对应连通一个PCR反应管接口。设置多个定量分液模块以及多个PCR反应管接口，这样可以同时进行多组实验，有效增大反应通量；而且本实用新型提供的卡盒，为一体式结构，可以适配市场上常规荧光PCR反应体系，适配度高。在使用时，样品在定量分液模块中完成分液定量等操作，定量完成后，样品经定量分液管移至PCR反应管连接区，在PCR反应管连接区连接有PCR管，样品移至PCR管后，PCR管可适配市场上主流的荧光定量PCR扩增仪，可直接放入进行扩增检测。本实用新型提供的用于核酸提取及定量分液的卡盒，所有的反应及操作过程都在芯片腔室和管道中完成，防止样本泄露的可能，可应用于传染性样本并有效防止样本处理过程中对环境的污染和对操作人员的感染，同时降低了样本处理和核酸加样的操作时长；样品处理、核酸提取、加样等步骤均可在卡盒内完成，实现样本处理、核酸提取及加样的自动化，可适配于市面上常规的荧光PCR反应体系及PCR管，样本处理过程全密闭，减少人工操作过程，具有适配性好、抗干扰性好、防污染效果好、操作快速简便等优点。
在其中一个实施例中，所述的定量分液模块包括进液口、样品腔、缓冲腔、定量腔、余液收集腔、以及废液收集腔；所述的进液口与样品腔连通，所述的样品腔分别与缓冲腔和余液收集腔连通；所述的缓冲腔、定量腔、余液收集腔依次连通；所述的缓冲腔和余液收集腔分别与废液收集腔连通；所述的定量腔通过定量分液管与PCR反应管接口连通。
在其中一个实施例中，所述的样品腔与缓冲腔之间通过出液管道连通；所述的样品腔与余液收集腔之间通过气体连通管道连通。
在其中一个实施例中，所述的废液收集腔包括第一废液腔和第二废液腔，所述的第一废液腔与缓冲腔连通，所述的第二废液腔与余液收集腔连通。
在其中一个实施例中，所述的定量分液模块还包括采样管插槽，所述的采样管插槽与进液口连通。
在其中一个实施例中，所述的采样管插槽内设有用于刺破采样管的刺尖。采样管的底部采用铝膜密封，采样管插入采样插槽中后，底部的铝膜被刺尖刺破，样品经进液口流入样品腔中。
在其中一个实施例中，还包括定量密封膜，所述的定量密封膜可拆卸覆盖于定量分液模块上，用于对定量分液模块的各个腔室进行密封。定量密封膜对样品腔、缓冲腔、定量腔、余液收集腔、废液收集腔及上述腔室连通管道进行密封处理，保证在操作过程中，避免样品泄露或污染。对样本处理与加样均在密闭的腔室与管道中完成，防止样本泄露的可能性，有效降低对实验环境可能的污染和对操作人员可能的危害。
在其中一个实施例中，还包括分液密封膜，所述的分液密封膜可拆卸覆盖于定量分液管上，用于对定量分液管进行密封。
在其中一个实施例中，所述的定量分液模块至少设有8组，所述的PCR反应管接口至少设有8组。本实用新型的一张卡盒可以同时处理8个样本，搭配一体式离心托盘，最高可达16反应通量。
在其中一个实施例中，每一个PCR反应管接口内均连接有一个PCR管。PCR管可以是现有的结构，适配市场上主流的荧光定量PCR扩增仪，可直接放入进行扩增检测。
与现有技术相比，有益效果是：本实用新型提供的一种用于核酸提取及定量分液的卡盒，样品处理、核酸提取、加样等步骤均可在卡盒内完成，实现样本处理、核酸提取及加样的自动化，可适配于市面上常规的荧光PCR反应体系及PCR管，样本处理过程全密闭，减少人工操作过程，具有适配性好、抗干扰性好、防污染效果好、操作快速简便等优点。
附图说明
图1是本实用新型整体结构示意图。
图2是本实用新型样品插槽与卡盒连接示意图。
图3是本实用新型定量分液模块结构示意图。
附图说明：1、卡盒分液区；11、定量分液模块；110、进液口；111、样品腔；112、缓冲腔；113、定量腔；114、余液收集腔；115、出液管道；116、气体连通管道；117、第一废液腔；118、第二废液腔；119、采样管插槽；2、连接桥；3、PCR反应管连接区；31、PCR反应管接口；4、定量分液管。
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的一部分实施例，而不是全部的实施例。下面结合具体实施方式对本实用新型作在其中一个实施例中说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。
实施例1：
如图1至图3所示，一种用于核酸提取及定量分液的卡盒，包括卡盒主体；所述的卡盒主体包括卡盒分液区1、连接桥2以及PCR反应管连接区3；所述的卡盒分液区1与PCR反应管连接区3之间通过连接桥2连接；在所述的卡盒分液区1内间隔设有多个定量分液模块11，所述的PCR反应管连接区3间隔设有多个PCR反应管接口31；所述的定量分液模块11与PCR反应管接口31之间通过定量分液管4连通，每一个定量分液模块11对应连通一个PCR反应管接口31。设置多个定量分液模块11以及多个PCR反应管接口31，这样可以同时进行多组实验，有效增大反应通量；而且本实用新型提供的卡盒，为一体式结构，可以适配市场上常规荧光PCR反应体系，适配度高。在使用时，样品在定量分液模块11中完成分液定量等操作，定量完成后，样品经定量分液管4移至PCR反应管连接区3，在PCR反应管连接区3连接有PCR管，样品移至PCR管后，PCR管可适配市场上主流的荧光定量PCR扩增仪，可直接放入进行扩增检测。在本实施例中，定量分液管4为微流通道。
本实用新型提供的用于核酸提取及定量分液的卡盒，所有的反应及操作过程都在芯片腔室和管道中完成，防止样本泄露的可能，可应用于传染性样本并有效防止样本处理过程中对环境的污染和对操作人员的感染，同时降低了样本处理和核酸加样的操作时长；样品处理、核酸提取、加样等步骤均可在卡盒内完成，实现样本处理、核酸提取及加样的自动化，可适配于市面上常规的荧光PCR反应体系及PCR管，样本处理过程全密闭，减少人工操作过程，具有适配性好、抗干扰性好、防污染效果好、操作快速简便等优点。
如图1所示，所述的定量分液模块11包括进液口110、样品腔111、缓冲腔112、定量腔113、余液收集腔114、以及废液收集腔；所述的进液口110与样品腔111连通，所述的样品腔111分别与缓冲腔112和余液收集腔114连通；所述的缓冲腔112、定量腔113、余液收集腔114依次连通；所述的缓冲腔112和余液收集腔114分别与废液收集腔连通；所述的定量腔113通过定量分液管4与PCR反应管接口31连通。
其中，所述的样品腔111与缓冲腔112之间通过出液管道115连通；所述的样品腔111与余液收集腔114之间通过气体连通管道116连通。
另外，所述的废液收集腔包括第一废液腔117和第二废液腔118，所述的第一废液腔117与缓冲腔112连通，所述的第二废液腔118与余液收集腔114连通。
其中，所述的定量分液模块11还包括采样管插槽119，所述的采样管插槽119与进液口110连通。所述的采样管插槽119内设有用于刺破采样管的刺尖。采样管的底部采用铝膜密封，采样管插入采样插槽中后，底部的铝膜被刺尖刺破，样品经进液口110流入样品腔111中。
另外，还包括定量密封膜和分液密封膜，所述的定量密封膜可拆卸覆盖于定量分液模块11上，用于对定量分液模块11的各个腔室进行密封；所述的分液密封膜可拆卸覆盖于定量分液管4上，用于对定量分液管4进行密封。定量密封膜对样品腔111、缓冲腔112、定量腔113、余液收集腔114、废液收集腔及上述腔室连通管道进行密封处理，保证在操作过程中，避免样品泄露或污染。对样本处理与加样均在密闭的腔室与管道中完成，防止样本泄露的可能性，有效降低对实验环境可能的污染和对操作人员可能的危害。
在其中一个实施例中，每一个PCR反应管接口31内均连接有一个PCR管。PCR管与PCR反应管接口可以是一体成型的结构，也可以是卡接式可拆卸的连接方式；PCR可以是现有的结构，适配市场上主流的荧光定量PCR扩增仪，可直接放入进行扩增检测。
实施例2
本实施例与实施例1其它结构相同，在本实施例中，所述的定量分液模块11至少设有8组，所述的PCR反应管接口31至少设有8组。本实用新型的一张卡盒可以同时处理8个样本，搭配一体式离心托盘，一体式离心托盘，可以做到一次放置4张卡盒，那么最高可达32反应通量。
实施例3
本实施例提供一种卡盒的使用方法，使用实施例1所提供的卡盒，包括以下步骤：
S1.卡盒使用前分别将定量密封膜和分液密封膜对应贴在卡盒主体腔室所在面和定量腔113与定量分液管4所在面，确认定量密封膜和分液密封膜与卡盒主体紧密贴合，各腔室和管道周围与定量密封膜和分液密封膜之间无缝隙存在；
S2.在步骤S1之后，将拭子装入采样管后，采样管底部采用铝膜密封，采样管插入卡盒的采样管插槽119，铝膜经采样管插槽119内的刺尖刺破，使采样管与卡盒连通；
S3.在步骤S2之后，将PCR管连接在卡盒PCR反应管连接区3的PCR反应管接口31上，组成PCR反应管区；
S4.将卡盒放入梯度离心机中，设置离心转速500rpm，离心时间1min进行离心，使采样管中液体完全充满样品腔111，同时细胞碎片沉积在样品腔111底部；
S5.设置离心转速1000rpm，离心时间1min进行离心，使样品腔111中液体经出液管道115依次进入缓冲腔112、定量腔113和余液收集腔114；
S6.设置离心转速1200rpm，离心时间1min进行离心，使定量腔113内5μL液体经定量分液管4道准确分离到PCR管中，同时缓冲腔112和余液收集腔114内部分液体分别进入第一废液腔117和第二废液腔118，以保证无液体进入定量腔113；
S7.将卡盒放入热轧刀仪中，调节温度至250℃或以上，将PCR反应管区与卡盒主体热熔分离，并从连接桥2处熔断密封；
S8.将切下的PCR反应管区放入荧光定量PCR扩增仪中进行扩增。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于核酸提取及定量分液的卡盒，其特征在于，包括卡盒主体；所述的卡盒主体包括卡盒分液区(1)、连接桥(2)以及PCR反应管连接区(3)；所述的卡盒分液区(1)与PCR反应管连接区(3)之间通过连接桥(2)连接；在所述的卡盒分液区(1)内间隔设有多个定量分液模块(11)，所述的PCR反应管连接区(3)间隔设有多个PCR反应管接口(31)；所述的定量分液模块(11)与PCR反应管接口(31)之间通过定量分液管(4)连通，每一个定量分液模块(11)对应连通一个PCR反应管接口(31)。
2.根据权利要求1所述的用于核酸提取及定量分液的卡盒，其特征在于，所述的定量分液模块(11)包括进液口(110)、样品腔(111)、缓冲腔(112)、定量腔(113)、余液收集腔(114)、以及废液收集腔；所述的进液口(110)与样品腔(111)连通，所述的样品腔(111)分别与缓冲腔(112)和余液收集腔(114)连通；所述的缓冲腔(112)、定量腔(113)、余液收集腔(114)依次连通；所述的缓冲腔(112)和余液收集腔(114)分别与废液收集腔连通；所述的定量腔(113)通过定量分液管(4)与PCR反应管接口(31)连通。
3.根据权利要求2所述的用于核酸提取及定量分液的卡盒，其特征在于，所述的样品腔(111)与缓冲腔(112)之间通过出液管道(115)连通；所述的样品腔(111)与余液收集腔(114)之间通过气体连通管道(116)连通。
4.根据权利要求2所述的用于核酸提取及定量分液的卡盒，其特征在于，所述的废液收集腔包括第一废液腔(117)和第二废液腔(118)，所述的第一废液腔(117)与缓冲腔(112)连通，所述的第二废液腔(118)与余液收集腔(114)连通。
5.根据权利要求2所述的用于核酸提取及定量分液的卡盒，其特征在于，所述的定量分液模块(11)还包括采样管插槽(119)，所述的采样管插槽(119)与进液口(110)连通。
6.根据权利要求5所述的用于核酸提取及定量分液的卡盒，其特征在于，所述的采样管插槽(119)内设有用于刺破采样管的刺尖。
7.根据权利要求1至6任一项所述的用于核酸提取及定量分液的卡盒，其特征在于，还包括定量密封膜，所述的定量密封膜可拆卸覆盖于定量分液模块(11)上，用于对定量分液模块(11)的各个腔室进行密封。
8.根据权利要求7所述的用于核酸提取及定量分液的卡盒，其特征在于，还包括分液密封膜，所述的分液密封膜可拆卸覆盖于定量分液管(4)上，用于对定量分液管(4)进行密封。
9.根据权利要求8所述的用于核酸提取及定量分液的卡盒，其特征在于，所述的定量分液模块(11)至少设有8组，所述的PCR反应管接口(31)至少设有8组。
10.根据权利要求8所述的用于核酸提取及定量分液的卡盒，其特征在于，每一个PCR反应管接口(31)内均连接有一个PCR管。
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