CN217809346U - 一种pcr管盖 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种PCR管盖，所述PCR管盖包括第一管盖和第二管盖；第一管盖内设置有液体通道，所述液体通道的两端能够打开或关闭；所述液体通道设置有开口，用于连通液体通道与PCR管；第二管盖上设置有第一通气管和第二通气管；所述第一通气管的管盖内段延伸至第二PCR管的底部；第二通气管的管盖内段的开口位于第二PCR管的顶部；所述第一通气管和第二通气管的管盖外段的开口能够打开或关闭；第二通气管的管盖外段与液体通道的其中一端在打开状态下能够连通。采用本申请的PCR管盖，在不需要打开管盖的情况下实现了液体的转移，减少或避免液体在转移过程造成的污染。

Description

一种PCR管盖

技术领域

本申请属于PCR装置技术领域，具体涉及一种PCR管盖。

背景技术

PCR(Polymerase Chain Reaction，聚合酶链式反应)技术因其特异性强、灵敏度高、重复性好等特点，已成为遗传病筛查、病原体检测、肿瘤鉴别等方面发挥重要作用，尤其是灵敏度和特异性更高的定量PCR技术(qPCR)。

为检测到低拷贝模板，如体液中几个拷贝的病原体，往往会通过预扩增技术将病原体核酸模板放大，再将预扩增产物移至新的PCR管，通过qPCR检测或鉴别。一方面，预扩增产物在转移过程中很容易产生气溶胶而影响qPCR的准确性更严重的可能造成检测室的环境污染，造成严重损失；另一方面，由于qPCR技术灵敏度很高，在预扩增产物转移的过程中也常常受到环境中的气溶胶中痕量模板的污染而造成假阳性。

为此，亟需一种PCR装置，以减小或避免预扩增产物转移过程造成的气溶胶污染。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种PCR管盖，可以减小或避免预扩增产物转移过程造成的气溶胶污染。

本申请为解决上述技术问题，提出了如下技术方案：

本申请第一方面提供了一种PCR管盖，其包括第一管盖和第二管盖；

所述第一管盖上设置有至少一个用于封闭第一PCR管的环形凸起，所述第一管盖内设置有贯通所述第一管盖的液体通道，所述液体通道的两端能够打开或关闭；所述液体通道在所述环形凸起内的位置设置有开口，用于连通所述液体通道与所述第一PCR管；

所述第二管盖上设置有第一通气管和第二通气管；所述第一通气管的管盖内段向下延伸，当所述第二管盖封闭第二PCR管时，所述第一通气管的管盖内段开口位于所述第二PCR管的底部；所述第二通气管的管盖内段的开口位于所述第二PCR管的顶部；所述第一通气管和第二通气管的管盖外段的开口能够打开或关闭；

所述第二通气管的管盖外段的开口与所述液体通道的其中一端在打开状态下能够连通。

本申请第二方面提供了一种采用本申请第一方面的PCR管盖转移液体的方法，其包括：

将液体装入第二PCR管，第一管盖密封第一PCR管，第二管盖密封第二PCR管；

打开第一通气管和第二通气管的管盖外段开口；

打开第一管盖液体通道的两端，将所述第二通气管的管体外段开口与所述液体通道一端连通；

将所述第二PCR管倒置，通过第一通气管向第二PCR管中通入气体，将第二PCR管中的液体压入液体通道；

使第二通气管的管盖外段与所述液体通道分离，关闭所述液体通道两端；

通过离心，使液体通道中的液体进入第一PCR管中。

本申请所提供的PCR管盖，通过将第二管盖上的第二通气管与第一管盖上的液体通道连通，在不需要打开管盖的情况下实现了液体的转移，减少或避免液体在转移过程造成的污染，例如qPCR预扩增产物转移过程造成的气溶胶污染。

附图说明

图1为第一管盖的液体通道与第二管盖的第二通气管连通时的结构示意图；

图2为第一管盖的液体通道与第二管盖的第二通气管连通时的俯视图；

图3为第二管盖的结构示意图；

图4为本申请的PCR管盖与PCR管连接的结构示意图；

图5为本申请的第二管盖和第二PCR管的外观示意图；

图6为本申请的PCR管盖和PCR管整体倒置的示意图；

图7为本申请第一管盖和八连管连接的结构示意图。

具体实施方式

本文使用的术语和说明仅仅是为了描述特定的实施方案，而不意在限制本申请。除非另有定义，本文所用的所有技术和科学术语具有与本申请所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。此外，除非上下文另有要求，否则单数术语应包括复数，并且复数术语应包括单数。

定义

如本文所用，术语“一个”和“一种”以及“所述”和类似的指代物指示单数和复数，除非本文另外指明或上下文明显矛盾。

如本文所用，术语“约”和“类似于”是指在本领域普通技术人员所确定的特定值的可接受误差范围内，所述误差范围可部分取决于该值的测量或确定方式，或取决于测量系统的局限性。

本申请第一方面提供了一种PCR管盖，如图1-图4所示，其包括第一管盖2和第二管盖3；

所述第一管盖2上设置有至少一个用于封闭第一PCR管的环形凸起14，所述第一管盖 2内设置有贯通所述第一管盖2的液体通道12，所述液体通道12的两端能够打开或关闭；所述液体通道12在所述环形凸起14内的位置设置有开口13，用于连通所述液体通道12与所述第一PCR管4；

所述第二管盖3上设置有第一通气管10和第二通气管11；所述第一通气管10的管盖内段向下延伸，当所述第二管盖3封闭第二PCR管5时，所述第一通气管10的管盖内段开口位于所述第二PCR管5的底部；所述第二通气管11的管盖内段的开口位于所述第二PCR管 5的顶部；所述第一通气管的管盖外段7的开口和第二通气管的管盖外段6的开口能够打开或关闭；

所述第二通气管的管盖外段6的开口与所述液体通道12的其中一端在打开状态下能够连通。

在一些实施方式中，所述环形凸起14的尺寸与本领域常规PCR管口处口径匹配，使所述环形凸起14插入所述PCR管中，从而实现将所述第一PCR管封闭；所述环形凸起可根据本领域的常规方式设置，本申请在此不做限定。在一些实施方式中，所述环形凸起14可以有多个，可用于封闭多个PCR管，此时所述第一PCR管为所述多个PCR管；在一些实施方式中，所述第一PCR管可以为本领域标准八连管，所述第一管盖上在与所述八连管相匹配的位置上设置所述环形凸起14，以此用于封闭八连管的八个管腔；每个环形凸起14内部设置有使所述液体通道与所述管腔连通的开口13。

在一些实施方式中，所述液体通道12两端通过可拆卸的塞子或盖子1实现打开和关闭；当需要将第二PCR管中的液体转移至第一PCR管中时，打开液体通道12两端的塞子或盖子，其一端与所述第二通气管连通，另一端与大气连通，从而使第二PCR管中的液体进入液体通道中；液体全部进入液体通道后，再将液体通道12两端的塞子或盖子关闭，实现第一PCR管内密封。

在一些实施方式中，所述液体通道在不同位置具有相同的内径，当所述第一PCR管包括多个PCR管(例如八连管)时，液体通道12中的液体能够均匀地分装入不同的PCR管中。

在一些实施方式中，所述环形凸起14内的开口13可以设置为一端与液体通道连通，一端开口的纵向管道。

在一些实施方式中，所述第一通气管的管盖内段开口位于所述第二PCR管的底部，可以理解为当所述第二管盖3封闭第二PCR管5时，第一通气管的管盖内段开口的位置距离第二PCR管底端的距离不大于第二PCR管高度的1/3、1/4、1/5或1/6，可以理解的是，当需要将第二PCR管中的液体移入第一PCR管时，需要将第二PCR管倒置，此时，第一通气管的管盖内段开口应当位于液面之上。

在一些实施方式中，所述第一通气管10还可以用于在不开盖的情况下，向第二PCR管中补充液体。示例性的，在第二PCR管正置的情况下，通过注射器将需要补充的液体从第一通气管的管盖外段7的开口注入第二PCR管中。

在一些实施方式中，所述第二通气管的管盖内段的开口位于所述第二PCR管的顶部，优选地，所述第二通气管的管盖内段的开口位于所述第二管盖内；可以理解的是，当第二 PCR管倒置时，所述第二通气管的管盖内段开口应当位于液面之下；所述第二通气管的管盖内段越短，管盖内段开口离第二管盖的顶部越近，越有利于液体的完全转移。

在一些实施方式中，可以采用注射器通过第一通气管的管盖外段开口向第二PCR管中打入气体，实现第二PCR管中液体的转移；在一些实施方式中，所述第一通气管管盖外段的外径可以与注射器针筒头部内径匹配，即所述第一通气管管盖外段能够插入注射器针筒头部，从而实现两者的密封连接。在另一些实施方式中，所述第一通气管管盖外段开口处内径与注射器针头外径匹配，上述注射器针头可以插入所述第一通气管管盖外段开口处，从而实现两者的密封连接。

在一些实施方式中，所述第一通气管的管盖外段7的开口和第二通气管的管盖外段6的开口可以通过可拆卸的塞子或盖子实现打开和关闭；在另一些实施方式中，所述第一通气管的管盖外段7的开口和第二通气管的管盖外段6的开口在出厂时为密封状态，使用时可以采用剪开或扎孔的方式实现开口的打开。

在一些实施方式中，当所述第二管盖封闭第二PCR管时，所述第二通气管的管盖外段垂直于所述第二PCR管的轴线。可以理解的是，当第一PCR管和第二PCR管处于直立状态时，所述第一管盖中的液体通道处于水平状态，此时所述第二通气管的管盖外段也处于水平状态，方便两者连接。

在一些实施方式中，所述第二管盖上还设置有按拔凸起8，以方便第二管盖在第二PCR 管上的按入和拔出。

在一些实施方式中，所述第二管盖底部设置有与PCR管适配的插拔口9，用于插入PCR管中，实现PCR管的封闭。插拔口为本领域的常规设置，本申请在此不做限定。

在一些实施方式中，所述液体通道12的一端与所述第二通气管11的管盖外段6在打开状态下能够密封连接。

在一些实施方式中，所述液体通道12一端的内径与所述第二通气管的管盖外段6的外径相等，此时，可以通过将所述第二通气的管盖外段6插入液体通道12的一端，从而实现两者的密封连接。

在一些实施方式中，所述液体通道12的一端与所述第二通气管的管盖外段6可拆卸连接。

在一些实施方式中，当所述第一PCR管采用八连管时，所述第一管盖上均匀设置有八个所述环形凸起14，所述液体通道12在所述环形凸起14内的位置均设置有开口13，用于连通所述液体通道与所述八连管的八个管腔。

在一些实施方式中，所述液体通道12的容量为20-100μL。需要说明的是，本申请中的液体通道的容量可以有不同的设计，以满足不同体积液体转移的需求，优选地，所述液体通道的总容量与第二PCR管中液体的体积基本相等或略小于液体的体积。

在一些实施方式中，可以通过控制设计的液体通道的内径，控制所述液体通道的总容积，以及控制分装入第一PCR管各个管腔中液体的体积，例如，在一些实施方式中，在长度相同的情况下，通过采用较小的内径，使所述液体通道具有更小的容量，此时分装入各个管腔的液体也具有更小的体积；在另一些实施方式中，通过采用较大的内径，使所述液体通道具有更大的容量，此时分装入各个管腔的液体也具有更大的体积。

本申请中PCR管盖的材料可采用与PCR管相同的材质，本申请在此不做限定；在采用本申请的PCR管盖配合PCR管进行特定反应时，本申请的PCR管盖可以与PCR管采取相同的预处理，本申请在此不做限定。

本申请的第二方面还提供了一种采用本申请第一方面的PCR管盖转移液体的方法，其包括：

将液体装入第二PCR管5，第一管盖2密封第一PCR管4，第二管盖3密封第二PCR 管5；

打开第一通气管10的管盖外段7的开口和第二通气管11的管盖外段6的开口；

打开第一管盖2的液体通道12的两端，将所述第二通气管11的管体外段6开口与所述液体通道12一端连通；

将所述第二PCR管倒置，通过第一通气管10向第二PCR管5中通入气体，将第二 PCR管5中的液体压入液体通道12；

使第二通气管11的管盖外段6与所述液体通道12分离，关闭所述液体通道12两端；

通过离心，使液体通道12中的液体进入第一PCR管中；

在一些实施方式中，所述第一PCR管为八连管；采用本申请的第一管盖，可以将液体均匀地分装入八连管的八个管腔中。

在一些实施方式中，将所述第二PCR管和第一PCR管一起倒置，通过第一通气管10向第二PCR管5中通入气体，将第二PCR管5中的液体压入液体通道12。

本申请中，通过将第二PCR管倒置，使液体处于第二管盖3中以及第二PCR管5顶部，液体随着气压被压注至第一管盖的液体通道12中，由于重力使得所有液体处于水平方向的液体通道中，表面张力使得液体不会轻易流出液体通道12的另一端；液体转移至液体通道后及时装上塞子，可防止漏液和气溶胶的产生。从液体通道12中拔出第二管盖的第二通气管11，并用塞子堵住液体通道12的这一端，实现第一PCR管的封闭，减少或避免了空气中气溶胶对液体的污染；也减少或避免了第二PCR管中可能产生的气溶胶对空气的污染。

在一些实施方式中，在第一通气管管盖外段7的开口和第二通气管管盖外段6的开口关闭的情况下，所述液体在第二PCR管5内的完成反应。

本申请的PCR管盖结合PCR管，可用于不同的反应中，例如预扩增-qPCR，其中，第二PCR管用于预扩增，所述预扩增产物在通过第二通气管和液体通道的过程中，得到进一步混合，并在不需要开盖的情况下分装入第一PCR管的多个管腔内，第一PCR管预先装有冻干探针或引物，与转移入的预扩增产物形成完整的qPCR体系，完成qPCR反应。

第二PCR管中可能会有残留液体，为防止气溶胶的产生，应做废弃处置，如置于大量清水中或用烫钳将第一通气管和第二通气管的管盖外段做闭口处理。

本申请的PCR管盖结合PCR管还可以用于反转录PCR，其中，第二PCR管用于反转录反应，第一PCR管预先装有待反应的PCR或qPCR反应体系，与转移入的反转录产物形成完整的PCR或q PCR体系，完成PCR或qPCR反应。

本申请的PCR管盖结合PCR管还可以用于以抗原-抗体反应为原理的蛋白质识别，例如可以在第二PCR管中完成样本蛋白与多种一抗的孵育，完成第一步反应。第二PCR管的不同管腔中分别预装识别不同一抗的二抗，对应特异性识别第一步反应中的多种一抗，以达到一种样本一次检测多种抗原靶标的目的。

本申请的PCR管盖结合PCR管还可以用于产生毒性或刺激性气体且第二步需要分装或减少反应体积的反应。

以下将通过具体实施例说明本申请的PCR管盖及应用。

实施例1本申请的PCR管盖在预扩增-qPCR中的应用

为检测到低拷贝模板，如体液中几个拷贝的病原体，往往会通过预扩增技术将病原体核酸模板放大，再通过qPCR检测或鉴别。该技术的预扩增步骤很容易产生气溶胶而影响 qPCR的准确性，更严重的可能造成检测室的环境污染，造成严重损失。采用本申请的PCR管盖，可以实现不开盖即可将预扩增产物转移，进而完成qCPR。具体步骤如下：

1)使用前，第二管盖两个通气管的管盖外段6和7均为密闭状态，将预扩增反应体系装入第二PCR管中，经过8-15个循环完成预扩增反应。

2)预扩增结束后，短暂离心，将预扩增产物聚集于管底。沿图5中所示的虚线剪开管盖外段6和7的端部，从而使两个通气管打开，用针筒往管盖外段7中注入所需的qPCR反应液(不含引物或探针)，轻弹小单管混匀液体。

3)向八连管(第一PCR管)中加入qPCR所需的冻干的探针和引物，使用第一管盖封闭八连管；

4)取下第一管盖液体通道12两端的塞子1，快速将第二通气管的管盖外段6插入第一管盖的液体通道12中，迅速将整体组件倒置(如图6所示)，第二PCR管中的液体将聚集于管盖处，用针筒从第一通气管向第二PCR管中注入空气，以使第二PCR管中的液体从第二通气管11向液体通道12中转移。整体组件为透明材料，紧密关注液体前进的位置，液体最前端达到塞子底部位置(可提前做标记)时，停止推注空气，并重新安装塞子1。取下第二管盖，此时因一侧塞子紧闭而不会流出液体，快速关闭这一端的塞子(如图7所示)。

5)此时八联管腔体内形成闭合空间，正置后短暂离心，液体通过液体通道12的纵向通道或开口13，均匀分散至各管中，与八联管底部预先装有的冻干探针和引物形成完成qPCR 反应体系，最后进入qPCR环节。

6)第二PCR管中如果有残留液体，为防止气溶胶的产生，应做废弃处置，如至于大量清水中或用烫钳做闭口处理。

对比例1

1)使用市售单个PCR管采用与实施例1相同的反应体系和控制条件完成预扩增反应。

2)短暂离心，将预扩增产物聚集于管底。

3)向八连管中加入qPCR所需的冻干的探针和引物。

4)打开PCR管，采用移液枪将PCR管中的液体分装入八连管中，关闭八连管的管盖。

5)采用与实施例1相同的反应条件完成qPCR反应。

qPCR结束后，将实施例1和对比例1的八连管短暂离心，使管中的液体全部聚集于管底，用移液枪将两个八连管中的液体分别收集于两个PCR管中，直接观察可见采用本申请的PCR管盖，剩余液体体积明显大于采用传统开盖转移的方式，由此说明采用本申请的 PCR管盖，蒸发的液体体积更少，气溶胶生成量更低，有效降低了液体在转移过程造成的污染；此外，转移过程中没有开盖操作，能够显著降低空气中的气溶胶对PCR管中样品的污染，提高了PCR管中反应和结果的准确性。

Claims (9)

1.一种PCR管盖，其特征在于，包括第一管盖和第二管盖；

所述第一管盖上设置有至少一个用于封闭第一PCR管的环形凸起，所述第一管盖内设置有贯通所述第一管盖的液体通道，所述液体通道的两端能够打开或关闭；所述液体通道在所述环形凸起内的位置设置有开口，用于连通所述液体通道与所述第一PCR管；

所述第二管盖上设置有第一通气管和第二通气管；所述第一通气管的管盖内段向下延伸，当所述第二管盖封闭第二PCR管时，所述第一通气管的管盖内段开口位于所述第二PCR管的底部；所述第二通气管的管盖内段的开口位于所述第二PCR管的顶部；所述第一通气管和第二通气管的管盖外段的开口能够打开或关闭；

所述第二通气管的管盖外段的开口与所述液体通道的其中一端在打开状态下能够连通。

2.根据权利要求1所述的PCR管盖，其特征在于，所述液体通道的一端与所第二通气管的管盖外段的开口在打开状态下能够密封连接。

3.根据权利要求1所述的PCR管盖，其特征在于，所述液体通道一端的内径与所述第二通气管管盖外段的外径相等。

4.根据权利要求1所述的PCR管盖，其特征在于，所述液体通道的一端与所述第二通气管的管盖外段可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的PCR管盖，其特征在于，当所述第二管盖封闭第二PCR管时，所述第二通气管的管盖外段垂直于所述第二PCR管的轴线。

6.根据权利要求1所述的PCR管盖，其特征在于，所述液体通道两端通过可拆卸的塞子或盖子实现打开和关闭。

7.根据权利要求1所述的PCR管盖，其特征在于，所述第一管盖上均匀设置有八个所述环形凸起，所述液体通道在所述环形凸起内的位置均设置有开口，用于连通所述液体通道与所述第一PCR管。

8.根据权利要求7所述的PCR管盖，其特征在于，所述第一PCR管为八连管。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的PCR管盖，其特征在于，所述液体通道的容量为20-100μL。

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