CN218860737U - 一种手持式等温扩增胶体金纸条检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手持式等温扩增胶体金纸条检测装置，涉及医学检测装置技术领域。包括功能管、扩增管、封闭管，功能管的顶端连接封闭管，功能管的底端连接扩增管；在功能管内设有试纸条腔室和滴管腔室，在试纸条腔室内卡接有试纸条，在滴管腔室内卡接有滴管，试纸条和滴管的上部被密封在封闭管内，试纸条和滴管的下部可向下伸至扩增管内，扩增管插入加热装置中进行扩增反应；在滴管腔室的上部设有腔室局部凸起，在滴管上设有滴管凸起，滴管凸起与腔室局部凸起紧密配合形成阻力。本实用新型通过简单的恒温加热即可实现核酸扩增，有效克服了扩增、检测或信号读取等环节带来的气溶胶风险，具有价格低廉、检测时长短、无气溶胶污染等优势。

Description

一种手持式等温扩增胶体金纸条检测装置

技术领域

本实用新型属于医学检测装置技术领域，更具体地说，是涉及一种手持式等温扩增胶体金纸条检测装置。

背景技术

目前，在绝大多数经济发达地区，医院往往配备了专业核酸检测实验室以集中处理有分子诊断需求的样本，并由严格受训过的专业人员操作。然而，在一些偏远地区尤其是医疗基础不完备的地区，以及发达地区的次一级医疗机构，受制于资金和专业受训人员的缺乏以及样本量的不足，建立专业的核酸检测实验室是一项非常巨大的挑战。相反，这些医疗机构往往选择将样本外送检测，或是用其他体外诊断方法代替分子检测方法，虽然在某种程度上暂时解决了缺少专业核酸检测实验室的不足，但是伴随着检测时效性以及检测精度的牺牲。

典型的核酸检测方式主要包括两种：基于荧光检测和基于胶体金试纸条检测的方法，其中基于荧光的检测方法涉及到荧光信号的激发和采集，需要复杂的光电系统来实现，其设备精准度及成本往往较高，基于试纸条的方法通过对核酸扩增模板进行层析反应，并借助显色原理，通过人眼来判定结果，因此其操作简单，对设备依耐性低，具有低成本、便捷等优势。但是传统方法中，将扩增模板在开放环境中添加到试纸条上的过程，往往会引起气溶胶污染，显著降低核酸检测的特异性，不利于此检测方法的应用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种手持式等温扩增胶体金纸条检测装置，通过简单的恒温加热即可实现核酸扩增，有效克服了扩增、检测或信号读取等环节带来的气溶胶风险，具有检测快速、价格低廉、检测时长短、无气溶胶污染等优势。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种手持式等温扩增胶体金纸条检测装置，包括功能管、扩增管、封闭管，所述功能管的顶端连接所述封闭管，所述功能管的底端连接所述扩增管；在所述功能管内沿长度方向设有试纸条腔室和滴管腔室，在所述试纸条腔室内卡接有试纸条，在所述滴管腔室内卡接有滴管，所述试纸条和所述滴管的上部被密封在所述封闭管内，所述试纸条和所述滴管的下部可向下伸至所述扩增管内，所述扩增管插入加热装置中进行扩增反应；在所述滴管腔室的上部设有腔室局部凸起，在所述滴管上设有滴管凸起，所述滴管凸起与所述腔室局部凸起紧密配合形成阻力。

优选地，所述试纸条腔室的截面为长方形，所述长方形的尺寸与试纸条相适配，在所述长方形的长边侧立面上沿所述试纸条腔室的长度方向设有筋条，所述筋条为朝向所述试纸条腔室内突出的圆弧形凸起。

优选地，在所述功能管内还设有水平设置的试纸条第二挡片和水平对称设置的试纸条第一挡片，所述试纸条第一挡片位于所述试纸条腔室的下面，所述试纸条第二挡片位于所述试纸条第一挡片的下方；初始位置时，所述试纸条的底端卡在所述试纸条第一挡片的上面，最终位置时，所述试纸条的底端卡在所述试纸条第二挡片的上面。

优选地，两个所述试纸条第一挡片分设在与所述筋条相邻的两侧面上并朝向所述试纸条腔室的中心相向延伸。

优选地，所述封闭管包括密封罩和封闭管连接件，所述密封罩的下部连接所述封闭管连接件的上部，所述封闭管连接件的下部连接所述功能管的顶部。

优选地，所述密封罩的上部为弹性球状壳体，下部为中空管体，所述中空管体的底端内部紧密套设连接所述封闭管连接件的上部外表面，所述封闭管连接件的下部螺纹连接所述功能管的顶部。

优选地，所述功能管的顶部设有功能管上固定件，所述功能管的底部设有功能管下卡扣，所述功能管上固定件与所述封闭管连接件连接，所述功能管下卡扣与所述扩增管的上部连接。

优选地，所述扩增管的下部设有类PCR扩增腔室，上部设有扩增管上卡扣，所述扩增管上卡扣与所述功能管下卡扣连接。

优选地，所述扩增管的下部设有类PCR扩增腔室，上部设有螺纹和橡胶圈，所述螺纹为外螺纹，所述螺纹与所述功能管的底端连接，所述橡胶圈套设在所述扩增管的中上部的外面并与所述功能管配合对所述螺纹形成密封。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

1、本实用新型提出了一种气密性优良的、便携式快速等温扩增胶体金纸条检测装置，核酸扩增和核酸检测无需进行开盖检测，整个装置始终处于封闭状态，有效避免了核酸扩增、检测、及结果读取等各个检测中的污染，确保了检测结果的特异性及灵敏度，检测时间短，检测成本低，可广泛应用于基层医疗机构、社区、乃至家庭、个人等非正式医疗环境。

2、本实用新型提出了一种手持式、一体化、集成化检测装置，无需进行专业培训，只需通过简单手动操作即可方便快捷的完成整个检测过程，包括等温扩增、稀释混合反应、纸条层析反应及检测结果读取等多个步骤。

3、本实用新型提出了一种等温扩增胶体金纸条检测装置，具有显著的体积与成本优势，通过紧凑优化的结构设计，极大化压缩了装置尺寸，可以在加热仪器上实现八连排甚至并行多个反应，并实现手动操作；加热方法简单，可采用 PCR仪、等温扩增仪器或其他能够提供恒温加热的装置即可完成检测操作，具有体积小，结构简单，成本低，操作简单等优点。

4、本实用新型以一种简单、方便、可靠、安全的模式，在无需依靠专业化检测仪器以及检测人员的情况下，通过简单的手动操作即可实现整个检测过程，并通过人眼对试纸条层析结果进行读取，来实现最终结果的检测判定，因此本装置有利于在野外、社区、家庭等非正式医疗环境和场所应用与推广。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的整体结构剖面示意图；

图3是封闭管的结构示意图；

图4是功能管的第一实施例的结构示意图；

图5是功能管的第二实施例的结构示意图；

图6是封闭管和功能管的装配示意图；

图7是扩增管的第一实施例的结构示意图；

图8是扩增管的第二实施例的结构示意图；

图9是功能管和扩增管的装配示意图；

图10是试纸条在功能管的第一实施例中的位置示意图；

图11是试纸条在功能管的第二实施例中的位置示意图；

图12是试纸条在功能管的第三实施例中的位置示意图；

图13是滴管在功能管中的位置示意图；

图中：1、功能管；2、试纸条；3、滴管；4、扩增管；5、密封罩；6、封闭管连接件；7、封闭管；8、功能管上固定件；9、功能管下卡扣；10、试纸条腔室；11、滴管腔室；12、试纸条第一挡片；13、试纸条第二挡片；14、类PCR 扩增腔室；15、扩增管上卡扣、16、螺纹；17、橡胶圈；18、腔室局部凸起；19、筋条。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1-2所示，一种手持式等温扩增胶体金纸条检测装置，包括功能管1、扩增管4、封闭管7，功能管1的顶端连接封闭管7，功能管1的底端连接扩增管4。扩增管4可直接插入PCR仪、等温扩增仪、或其他类似加热设备的加热模块中实现加热。

在功能管1内沿长度方向设有试纸条腔室10和滴管腔室11，在试纸条腔室 10内卡接有试纸条2，在滴管腔室11内卡接有滴管3，试纸条2和滴管3的上部被密封在封闭管7内，试纸条2和滴管3的下部可向下伸至扩增管4内，扩增管4插入加热装置中进行扩增反应。如图13所示，在滴管腔室11的上部设有腔室局部凸起18，在滴管3上设有滴管凸起，滴管凸起与腔室局部凸起18紧密配合形成阻力。

如图4-5所示，试纸条腔室10的截面为长方形，长方形的尺寸与试纸条2 相适配。如图4所示，功能管1的第一实施例，在功能管1内还设有水平设置的试纸条第二挡片13和水平对称设置的试纸条第一挡片12，两个试纸条第一挡片 12分设在与筋条19相邻的两侧面上并朝向试纸条腔室10的中心相向延伸。试纸条第一挡片12位于试纸条腔室10的下面，试纸条第二挡片13位于试纸条第一挡片12的下方。如图5所示，功能管1的第二实施例，在长方形的长边侧立面上沿试纸条腔室10的长度方向设有筋条19，筋条19为朝向试纸条腔室10内突出的圆弧形凸起。如图10-13所示，初始位置时，试纸条2的底端卡在试纸条第一挡片12的上面，最终位置时，试纸条2的底端卡在试纸条第二挡片13的上面。

如图3和图6所示，封闭管7包括密封罩5和封闭管连接件6，密封罩5的下部连接封闭管连接件6的上部，封闭管连接件6的下部连接功能管1的顶部。其中，密封罩5的上部为弹性球状壳体，下部为中空管体。中空管体的底端内部紧密套设连接封闭管连接件6的上部外表面，通过紧配合的方式确保气密性良好。封闭管连接件6的下部螺纹连接功能管1的顶部。密封罩5采用软的弹性材料可以是软气球、软吹塑的塑料等，封闭管7作为封闭装置密封试纸条2和滴管3，由软的弹性材料构成的密封罩可在管内气体受热膨胀时产生形变，冷却后又恢复其原始状态。

如图1和图9所示，功能管1的顶部设有功能管上固定件8，功能管1的底部设有功能管下卡扣9，功能管上固定件8与封闭管连接件6连接，功能管下卡扣9与扩增管4的上部连接。

如图7所示，扩增管4的第一实施，扩增管4的下部设有类PCR扩增腔室 14，上部设有扩增管上卡扣15，扩增管上卡扣15与功能管下卡扣9连接。

如图8所示，扩增管4的第二实施例，扩增管4的下部设有类PCR扩增腔室14，上部设有螺纹16和橡胶圈17，螺纹16为外螺纹，螺纹16与功能管1 的底端连接，橡胶圈17套设在扩增管4的中上部的外面并与功能管1配合对螺纹16形成密封，以防止在检测过程中发生气溶胶污染。

本发明的装配步骤如下：

将试纸条2装入试纸条腔室10，使其纸条末端位于试纸条第一挡片12处，与参考刻度线位置相配合可确保后续液体在混匀时不会溅到试纸条上，且通过筋条19控制试纸条插入腔室的倾斜程度，能够保证试纸条100％处于第一挡片处。因此，通过筋条19控制试纸条倾斜程度，保证装配试纸条位置精准度，完成试纸条装配；

将预先吸取一定体积液体的滴管3插入滴管腔室11，滴管凸起与腔室局部凸起18相配合使得滴管完成初始限位操作，完成滴管3装配；将封闭管连接件 6与功能管上固定件8进行紧配合操作；将装有试剂的扩增管4与功能管下卡扣 9相连接完成装置组装；将装置插入PCR仪、等温扩增仪或其他适合标准PCR 管的加热装置中进行扩增反应；扩增完成后推动滴管3突破腔室局部凸起18，使滴管前端到达扩增液面以下，先挤压气囊挤出稀释液，然后通过反复挤压滴管气囊直至稀释液和扩增液充分混合，随后在气囊处于挤压状态，保证滴管为空时，拔出滴管使其回到刻度线指示的初始位置；将试纸条第一挡片12处的试纸条2推至试纸条第二挡片13处进行层析反应，见图10，在静置约2-5分钟后来观察试纸条显色结果，并据此判定最终检测结果。如图12所示，在该实施例中，通过将试纸条腔室10和试纸条宽度紧配合，以内部摩擦力和功能管外部刻度线相结合的方式，根据不同的反应阶段来控制试纸条到达初始和最终位置。

如图11所示，在该实施例中，试纸条第一挡片12位置和功能不变，使试纸条处于起始位置，确保后续液体在混匀时不会溅到试纸条上；试纸条第二挡片 13作为试纸条末端位置，其位置和功能也不变，只是结构表达形式有所不同。

如图13所示，该实施例展示的是滴管在不同阶段的不同状态。通过把滴管腔室11上端做成局部凸起，滴管凸起与腔室局部凸起18形成一定的阻力来配合滴管的限位操作。滴管首先处于初始位置，使得滴管处于液面以上较高的位置，保证在扩增过程中滴管前端不接触扩增液，以免影响后续检测结果。在扩增完成后，推动滴管3突破腔室局部凸起18，使滴管前端到达扩增液面以下，先挤压气囊挤出稀释液，然后通过反复挤压滴管气囊直至稀释液和扩增液充分混合，随后在气囊处于挤压状态，保证滴管为空时，拔出滴管使其回到刻度线指示的初始位置。

在可选的其它实施例中可采用透明胶带密封，将气球套进功能管上端时，不能遮盖观察区，并用透明胶带封住气球口芯片管位置，缠绕8-10圈为最佳，缠绕完毕后，轻轻用手捏胶带，使之能更好的贴合在芯片上。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种手持式等温扩增胶体金纸条检测装置，其特征在于，包括功能管(1)、扩增管(4)、封闭管(7)，所述功能管(1)的顶端连接所述封闭管(7)，所述功能管(1)的底端连接所述扩增管(4)；在所述功能管(1)内沿长度方向设有试纸条腔室(10)和滴管腔室(11)，在所述试纸条腔室(10)内卡接有试纸条(2)，在所述滴管腔室(11)内卡接有滴管(3)，所述试纸条(2)和所述滴管(3)的上部被密封在所述封闭管(7)内，所述试纸条(2)和所述滴管(3)的下部可向下伸至所述扩增管(4)内，所述扩增管(4)插入加热装置中进行扩增反应；在所述滴管腔室(11)的上部设有腔室局部凸起(18)，在所述滴管(3)上设有滴管凸起，所述滴管凸起与所述腔室局部凸起(18)紧密配合形成阻力。

2.根据权利要求1所述的一种手持式等温扩增胶体金纸条检测装置，其特征在于，所述试纸条腔室(10)的截面为长方形，所述长方形的尺寸与试纸条(2)相适配。

3.根据权利要求2所述的一种手持式等温扩增胶体金纸条检测装置，其特征在于，在所述长方形的长边侧立面上沿所述试纸条腔室(10)的长度方向设有筋条(19)，所述筋条(19)为朝向所述试纸条腔室(10)内突出的圆弧形凸起。

4.根据权利要求3所述的一种手持式等温扩增胶体金纸条检测装置，其特征在于，在功能管(1)内还设有水平设置的试纸条第二挡片(13)和水平对称设置的试纸条第一挡片(12)，所述试纸条第一挡片(12)位于所述试纸条腔室(10)的下面，所述试纸条第二挡片(13)位于所述试纸条第一挡片(12)的下方；初始位置时，所述试纸条(2)的底端卡在所述试纸条第一挡片(12)的上面，最终位置时，所述试纸条(2)的底端卡在所述试纸条第二挡片(13)的上面。

5.根据权利要求4所述的一种手持式等温扩增胶体金纸条检测装置，其特征在于，两个所述试纸条第一挡片(12)分设在与所述筋条(19)相邻的两侧面上并朝向所述试纸条腔室(10)的中心相向延伸。

6.根据权利要求1所述的一种手持式等温扩增胶体金纸条检测装置，其特征在于，所述封闭管(7)包括密封罩(5)和封闭管连接件(6)，所述密封罩(5)的下部连接所述封闭管连接件(6)的上部，所述封闭管连接件(6)的下部连接所述功能管(1)的顶部。

7.根据权利要求6所述的一种手持式等温扩增胶体金纸条检测装置，其特征在于，所述密封罩(5)的上部为弹性球状壳体，下部为中空管体，所述中空管体的底端内部紧密套设连接所述封闭管连接件(6)的上部外表面，所述封闭管连接件(6)的下部螺纹连接所述功能管(1)的顶部。

8.根据权利要求6所述的一种手持式等温扩增胶体金纸条检测装置，其特征在于，所述功能管(1)的顶部设有功能管上固定件(8)，所述功能管(1)的底部设有功能管下卡扣(9)，所述功能管上固定件(8)与所述封闭管连接件(6)连接，所述功能管下卡扣(9)与所述扩增管(4)的上部连接。

9.根据权利要求8所述的一种手持式等温扩增胶体金纸条检测装置，其特征在于，所述扩增管(4)的下部设有类PCR扩增腔室(14)，上部设有扩增管上卡扣(15)，所述扩增管上卡扣(15)与所述功能管下卡扣(9)连接。

10.根据权利要求1所述的一种手持式等温扩增胶体金纸条检测装置，其特征在于，所述扩增管(4)的下部设有类PCR扩增腔室(14)，上部设有螺纹(16)和橡胶圈(17)，所述螺纹(16)为外螺纹，所述螺纹(16)与所述功能管(1)的底端连接，所述橡胶圈(17)套设在所述扩增管(4)的中上部的外面并与所述功能管(1)配合对所述螺纹(16)形成密封。

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