CN220166181U - 一种基于侧向流层析试纸条的重组酶扩增产物检测的微流控芯片装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于侧向流层析试纸条的重组酶扩增产物检测的微流控芯片装置，包括微流控芯片主体，所述微流控芯片主体顶部开设有一号进样口、二号进样口、三号进样口和四号进样口。本申请基于重组酶扩增技术(RPA)和CRISPR‑Cas12a反式切割活性、层析试纸条设计的微流控芯片。本芯片可将重组酶扩增试剂、Cas12a探针切割试剂提前冻干称小球封闭于芯片孔中、还包括采样管中装置中含有病毒核酸释放剂，以及产物稀释液。本装置可对一个样本进行一个或多个靶标的基因检测，扩增后试剂处于封闭芯片中，不会造成环境污染。芯片操作简单，对检测人员要求低，单价成本低，不需要要电子仪器设备检测可肉眼对结果进行判读，样本无需等待，扩增时间可在20min完成检测。
Description
技术领域
本申请涉及病毒核酸检测技术领域，具体为一种基于侧向流层析试纸条的重组酶扩增产物检测的微流控芯片装置。
背景技术
新冠病毒核酸检测灵敏度高，特异性强能在病毒的检测和防控中发挥了重要作用。目前对病毒核酸检测的方法主要是基于taqman探针法的荧光定向PCR，以及基于免疫学用于自测的抗原抗体胶体金试纸条法。
病毒的荧光定量PCR检测需要专业的实验室，以及专业的操作人员，对病毒检测有一定的技术要求。同时中心化检测也带来了一系列问题。例如，需要大量采样人员耗时耗力的采集样本，需要长时间的样本运输和保存，以及实验室加样过程中交叉污染，在排队做采样时还会造成感染风险。
目前国内大多数公司的POCT快速检测都是基于抗原抗体免疫层析的方法来检测，抗原抗体的灵敏度较低，对病毒的检测往往都是出现较明显的症状。而重组酶恒温扩增同样能实现病毒核酸的快速检测，且对温度要求较低37℃即可满足反应条件，但是目前的重组酶扩增试剂盒还是要在专业的实验室进行操作。
因此，我们提出一种基于侧向流层析试纸条的重组酶扩增产物检测的微流控装置，它能满足操作简单，反应快速，成本低，灵敏度高的特点。它能避免集中采样，样本运输，实验室操作等风险点，可居家完成采样快速检测，全封闭的芯片设计，可有效的避免PCR产物污染问题。满足市场上对病毒核酸的居家快速精准检测的需求。
实用新型内容
本申请的目的在于提供一种基于侧向流层析试纸条的重组酶扩增产物检测的微流控芯片装置，解决了背景技术中所提出的问题。
为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种基于侧向流层析试纸条的重组酶扩增产物检测的微流控芯片装置，包括微流控芯片主体，所述微流控芯片主体顶部开设有一号进样口、二号进样口、三号进样口和四号进样口；
一号采样口内部插入有进样针、二号采样口内部塞入有RPA扩增室密封塞、三号采样口内部塞入有Cas12a产物检测室密封塞、四号采样口内部插入有稀释液转换阀。
作为本申请技术方案的一可选方案，所述采样管位于一号采样口内的一端贯穿连通有进样针；
所述采样管内部底端塞入有胶塞，所述胶塞顶部放置有核酸释放剂，所述采样管顶部螺纹连接有螺纹帽。
作为本申请技术方案的一可选方案，所述稀释液转换阀内部底端塞入有密封塞，所述密封塞顶部放置有稀释液。
作为本申请技术方案的一可选方案，所述稀释液转换阀外侧套设有密封圈，所述稀释液转换阀一侧底部开设有转换阀孔。
作为本申请技术方案的一可选方案，所述微流控芯片主体顶部远离一号进样口、二号进样口、三号进样口和四号进样口的一端可拆卸连接有层析流试纸条，所述层析流试纸条顶部开设有层析检测槽，所述层析检测槽内部可拆卸连接有侧向流层析试纸条，所述侧向流层析试纸条顶部两端分别固定连接有侧向流试纸条对照线和侧向流试纸条检测线。
作为本申请技术方案的一可选方案，所述RPA扩增室密封塞塞入至二号采样口内，二号采样口内部开设有扩增室，所述扩增室内部放置有RPA扩增试剂冻干。
作为本申请技术方案的一可选方案，所述Cas12a产物检测室密封塞塞入至三号采样口内，三号采样口内部开设有产物检测室，所述产物检测室内部放置有Cas12a产物检测冻干试剂。
与现有技术相比，本申请的有益效果如下：
1.本申请基于重组酶扩增技术(RPA)和CRISPR-Cas12a反式切割活性、层析试纸条设计的微流控芯片。本芯片可将重组酶扩增试剂、Cas12a探针切割试剂提前冻干称小球封闭于芯片孔中、还包括采样管中装置中含有病毒核酸释放剂，以及产物稀释液。本装置可对一个样本进行一个或多个靶标的基因检测，扩增后试剂处于封闭芯片中，不会造成环境污染。芯片操作简单，对检测人员要求低，单价成本低，不需要要电子仪器设备检测可肉眼对结果进行判读，样本无需等待，扩增时间可在20min完成检测，灵敏度高，可替代传统实验室的荧光定量PCR核酸检测。
2.本芯片操作简单，无需专业人员操作指导，可居家完成采样，检测过程，不需要任何电子仪器设备辅助本芯片采用冻干试剂，实际稳定效期长；
本芯片可实现多靶点基因同步检测；
本芯片在工作温度37℃下更加稳定，密封严密；
本芯片可在30min完成样本检测。
本芯片卡壳为全密封，避免扩增产物污染。
本芯片检测灵敏度高，可替代荧光定量PCR记性病毒检测。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本申请一种基于侧向流层析试纸条的重组酶扩增产物检测的微流控芯片装置的整体正面示意图(包含采样管)；
图2为本申请一种基于侧向流层析试纸条的重组酶扩增产物检测的微流控芯片装置的芯片正面示意图(不含采样管)；
图3为本申请一种基于侧向流层析试纸条的重组酶扩增产物检测的微流控芯片装置的整体侧面示意图；
图4为本申请一种基于侧向流层析试纸条的重组酶扩增产物检测的微流控芯片装置的整体侧面说明图；
图5为本申请一种基于侧向流层析试纸条的重组酶扩增产物检测的微流控芯片装置的整体侧面示意图；
图6为本申请一种基于侧向流层析试纸条的重组酶扩增产物检测的微流控芯片装置的采样管侧面示意图；
图7为本申请一种基于侧向流层析试纸条的重组酶扩增产物检测的微流控芯片装置的孔四转换阀组件示意图；
图8为本申请一种基于侧向流层析试纸条的重组酶扩增产物检测的微流控芯片装置的孔四转换阀正面示意图；
图9为本申请一种基于侧向流层析试纸条的重组酶扩增产物检测的微流控芯片装置的侧面透视说明图；
图10为本申请一种基于侧向流层析试纸条的重组酶扩增产物检测的微流控芯片装置的整体说明图。
图中：1、采样管；2、微流控芯片主体；3、稀释液转换阀；4、层析流试纸条；1-2、螺纹帽；1-4、核酸释放剂；1-5、胶塞；2-1、进样针；2-2、RPA扩增室密封塞；2-3、Cas12a产物检测室密封塞；2-4、产物检测室；2-5、Cas12a产物检测冻干试剂；2-6、RPA扩增试剂冻干；2-7、扩增室；3-1、密封塞；3-3、稀释液；3-4、密封圈；3-5、转换阀孔；2-8、层析检测槽；4-1、侧向流层析试纸条；4-2、侧向流试纸条对照线；4-3、侧向流试纸条检测线。
具体实施方式
请参阅图1-10，本申请提供一种技术方案：一种基于侧向流层析试纸条的重组酶扩增产物检测的微流控芯片装置，包括微流控芯片主体2，微流控芯片主体2顶部开设有一号进样口、二号进样口、三号进样口和四号进样口；一号采样口内部插入有进样针2-1、二号采样口内部塞入有RPA扩增室密封塞2-2、三号采样口内部塞入有Cas12a产物检测室密封塞2-3、四号采样口内部插入有稀释液转换阀3。
请参阅图1、图3、图4、图5和图9，采样管1位于一号采样口内的一端贯穿连通有进样针2-1；采样管1内部底端塞入有胶塞1-5，胶塞1-5顶部放置有核酸释放剂1-4，采样管1顶部螺纹连接有螺纹帽1-2。
请参阅图9，稀释液转换阀3内部底端塞入有密封塞3-1，密封塞3-1顶部放置有稀释液3-3。
请参阅图9，稀释液转换阀3外侧套设有密封圈3-4，稀释液转换阀3一侧底部开设有转换阀孔3-5。
请参阅图1和图10，微流控芯片主体2顶部远离一号进样口、二号进样口、三号进样口和四号进样口的一端可拆卸连接有层析流试纸条4，层析流试纸条4顶部开设有层析检测槽2-8，层析检测槽2-8内部可拆卸连接有侧向流层析试纸条4-1，侧向流层析试纸条4-1顶部两端分别固定连接有侧向流试纸条对照线4-2和侧向流试纸条检测线4-3。
请参阅图9，RPA扩增室密封塞2-2塞入至二号采样口内，二号采样口内部开设有扩增室2-7，扩增室2-7内部放置有RPA扩增试剂冻干2-6。
请参阅图9，Cas12a产物检测室密封塞2-3塞入至三号采样口内，三号采样口内部开设有产物检测室2-4，产物检测室2-4内部放置有Cas12a产物检测冻干试剂2-5。
在使用一种基于侧向流层析试纸条的重组酶扩增产物检测的微流控芯片装置时，将RPA冻干试剂转移至微流控芯片RPA反应室中，扣上橡胶塞1-5密封备用。
RPA冻干试剂包含重组UvsX10ug、辅助酶UvsY2.5ug、聚合酶Sau10ug、单链DNA结合蛋白GP3250ug、肌酸激酶2U、primerF-400nmol、primerR-400nnol、dNTP25umol、ATP1.5umol、磷酸肌酸20umolExoⅢ
50U、Probe60nmol、海藻糖、PEG35000等
Cas12a检测冻干小球包含Cas12a2umol、probe5umol、crRNA5umol、海藻糖等
产物稀释液3-3包含Tris-乙酸、EDTA、DTT等
取咽拭子在口腔货鼻粘膜及创伤口等反复旋转采样。
拧开采样管1螺旋帽将咽拭子插入核酸释放剂1-4中折断，拧紧螺帽。
上下颠倒5次让核酸释放剂1-4与病毒样本充分反应裂解病毒将核酸释放到液体中。
将采样管1插入芯片一号进样口，让进样口中的进样针2-1刺破样品管底部的橡胶塞1-5。受压力影响样本会流入芯片溶解扩增室2-7中的RPA冻干小球，将芯片置于35-42℃的环境中，最佳温度为37℃，进行第一步扩增反应计时20min。
20分钟后将二号胶塞1-5按压到底，将芯片置于35-42℃的环境中，最佳温度为37℃，计时10min。
将四号孔由默认┏状态旋转为┗状态后，将三号孔胶塞1-5按压到底。
此步是用扩增产物稀释液3-3将扩增产物稀释。
将四号孔由┗状态旋转为┛并按压四号胶塞1-5到底，将样品挤压至试纸条低端样品槽。
试纸条对扩增产物进行检测。
Claims (4)
1.一种基于侧向流层析试纸条的重组酶扩增产物检测的微流控芯片装置，包括微流控芯片主体(2)和采样管(1)，其特征在于：
所述微流控芯片主体(2)顶部开设有一号进样口、二号进样口、三号进样口和四号进样口；
一号采样口内部插入有进样针(2-1)、二号采样口内部塞入有RPA扩增室密封塞(2-2)、三号采样口内部塞入有Cas12a产物检测室密封塞(2-3)、四号采样口内部插入有稀释液转换阀(3)；
所述采样管(1)位于一号采样口内的一端贯穿连通有进样针(2-1)；
所述微流控芯片主体(2)顶部远离一号进样口、二号进样口、三号进样口和四号进样口的一端可拆卸连接有层析流试纸条(4)，所述层析流试纸条(4)顶部开设有层析检测槽(2-8)，所述层析检测槽(2-8)内部可拆卸连接有侧向流层析试纸条(4-1)，所述侧向流层析试纸条(4-1)顶部两端分别固定连接有侧向流试纸条对照线(4-2)和侧向流试纸条检测线(4-3)；
所述RPA扩增室密封塞(2-2)塞入至二号采样口内，二号采样口内部开设有扩增室(2-7)，所述扩增室(2-7)内部放置有RPA扩增试剂冻干(2-6)；
所述Cas12a产物检测室密封塞(2-3)塞入至三号采样口内，三号采样口内部开设有产物检测室(2-4)，所述产物检测室(2-4)内部放置有Cas12a产物检测冻干试剂(2-5)。
2.根据权利要求1所述的一种基于侧向流层析试纸条的重组酶扩增产物检测的微流控芯片装置，其特征在于：所述采样管(1)内部底端塞入有胶塞(1-5)，所述胶塞(1-5)顶部放置有核酸释放剂(1-4)，所述采样管(1)顶部螺纹连接有螺纹帽(1-2)。
3.根据权利要求1所述的一种基于侧向流层析试纸条的重组酶扩增产物检测的微流控芯片装置，其特征在于：所述稀释液转换阀(3)内部底端塞入有密封塞(3-1)，所述密封塞(3-1)顶部放置有稀释液(3-3)。
4.根据权利要求1所述的一种基于侧向流层析试纸条的重组酶扩增产物检测的微流控芯片装置，其特征在于：所述稀释液转换阀(3)外侧套设有密封圈(3-4)，所述稀释液转换阀(3)一侧底部开设有转换阀孔(3-5)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |