CN220251729U - 一种样本检测装置及核酸检测设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种样本检测装置及核酸检测设备，样本检测装置包括：装置本体；样本检测室，设于装置本体上，用于放置样本；光源激发部件，设于装置本体底部，与样本检测室连通，光源激发部件用于激发样本，使样本发射出发射光；发射部件，设于装置本体上，与样本检测室连通，发射部件用于传递样本的发射光；激发检测部件，设于装置本体内，用于对发射部件发射的样本的发射光进行荧光强度测量。本申请的样本检测装置通过对激发光源的光路进行分解，使得一个激发光源可同时作用多个样本检测室，从而可实现单光源的多样本的荧光检测，激发光至样本空间距离相等，光强均一性较好。

Description

一种样本检测装置及核酸检测设备

技术领域

本申请涉及医疗技术检测技术领域，具体而言，涉及一种样本检测装置及核酸检测设备。

背景技术

荧光定量分析是先将已知的荧光物质配成不同浓度的标准溶液，用荧光分光光度计测量其在某一波长处的荧光强度并绘制标准曲线，而后在完全相同的条件下测量试样的荧光强度，由标准曲线查出待测物质的含量。荧光染料的发展，使荧光分析广泛应用于荧光免疫，荧光探针，细胞染色等领域；包括特异性的DNA染色，用于染色体分析、细胞周期、细胞凋亡等相关研究。

现有的荧光计通常只具备一条光路通道，一个光源对应一个样本管及一个检测器，或者一个样本有多个通道，多样本同时检测相对较少，此类结构通常用移动式的分时检测以及光纤导光的形式出现，结构设计通常比较复杂光强，很难实现光强的均一化。

移动式结构使仪器可分时对多样本进行检测，此类方法必须使用电机或其他运动方式，增加了仪器的不可靠行，且分时检测无法确保各样本接收到的光相同，容易产生一定的检测误差。此外，光纤导光结构则往往受限于光纤的一些特性，例如一般光纤都有一定的折弯半径要求，因此对模块的小型化来说较难实现；且光纤导光时往往会出现分布不均，而LED的光强分布按同心圆的形式向外辐射，因此根据光纤接收的位置不同，容易导致部分样本接收到的光强较弱，部分光强较强，不利于多样本的同时检测，孔间往往需要做校准修正。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种样本检测装置及核酸检测设备，本申请可进行多样本同时测量，体积小，结构简单，易于实现批量模块化荧光强度检测。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请提供一种样本检测装置，包括：装置本体、样本检测室、光源激发部件、发射部件以及激发检测部件；样本检测室，设于所述装置本体上，用于放置样本；光源激发部件，设于所述装置本体底部，与所述样本检测室连通，所述光源激发部件用于激发所述样本，使所述样本发射出发射光；发射部件，设于所述装置本体上，与所述样本检测室连通，所述发射部件用于传递所述样本的发射光；激发检测部件，设于所述装置本体内，用于对所述样本的发射光进行荧光强度测量。

在上述技术方案中，本申请的样本检测装置通过对激发光源的光路进行分解，使得一个激发光源可同时作用多个样本检测室，从而可实现单光源的多样本的荧光检测，激发光至样本空间距离相等，光强均一性较好。

于一实施例中，所述光源激发部件包括：激发光源、第一光路通道以及激发透镜；所述第一光路通道的一端与所述样本检测室连接，另一端向所述激发光源的所在位置延伸；所述激发透镜安装于所述第一光路通道内。

在上述技术方案中，第一光路通道作为激发光源和样本检测室的光源通过途径，激发光源发出的激发光经过激发透镜会聚准直后通过第一光路通道射向样本检测室内，样本检测室内的待测样本中的DNA或RNA等成分受激发光激发，光源在传递过程中，减少了光的散失。

于一实施例中，所述光源激发部件还包括：激发滤光片，设于所述激发光源以及所述激发透镜之间。

在上述技术方案中，设置激发滤光片，可滤去杂散光后只保留符合激发波长的光源通过激发透镜。

于一实施例中，所述发射部件包括：第二光路通道以及发射透镜；所述第二光路通道的一端与所述样本检测室连接，另一端向所述激发检测部件延伸，并使所述激发检测部件位于所述第二光路通道内。

在上述技术方案中，第二光路通道作为样本检测室和激发检测部件的光源通过途径，样本检测室内经过光源激发并发射出相应的发射光，通过第二光路通道进行光的传递，最后进入激发检测部件内进行荧光物质的光强测量，光束在传播过程中可避免散失。

于一实施例中，所述发射部件还包括：发射滤光片，设于所述第二光路通道内，且位于所述发射透镜和所述激发检测部件之间。

在上述技术方案中，设置发射滤光片，用于进一步滤去不符合激发波长的杂散光。

于一实施例中，所述发射部件还包括：隔离元件，设于所述发射透镜与所述发射滤光片之间。

在上述技术方案中，通过设置隔离元件，可确定发射透镜与发射滤光片之间相互位置以及防止杂光进入第二光路通道内。

于一实施例中，所述发射部件还包括：光线调节件，设于所述发射滤光片与所述激发检测部件之间的所述第二光路通道内。

在上述技术方案中，通过光线调节件，对光束进行限制，避免发散。

于一实施例中，所述装置本体内还设有支撑块，位于所述激发光源的一侧，所述支撑块上设有参比检测部件。

在上述技术方案中，通过设置参比检测部件可实现光路检测过程中的参比校准，以防止光强波动影响读数异常。

于一实施例中，所述样本检测装置还包括：散热部件，设于所述光源激发部件底部。

在上述技术方案中，通过设置散热部件，对光源激发部件进行及时散热。

第二方面，本申请提供一种核酸检测设备，包括本体以及本申请第一方面任一项实施例所述的样本检测装置，所述样本检测装置设于所述本体上。

在上述技术方案中，样本检测装置可安装或集成在核酸检测设备上，或者与核酸检测设备配合使用，经过核酸检测设备进行提纯处理后的核酸可直接转移到样本检测装置内进行荧光强度检测，避免了样本转移过程中的污染，可提高处理效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请一实施例提供的样本检测装置的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的样本检测装置的俯视图；

图3为图2中A-A向剖视图；

图4为图2中B-B向剖视图；

图5为图3中C处放大示意图；

图6为图4中D处放大示意图。

图标：

1-样本检测装置；100-装置本体；110-支撑块；200-样本检测室；300-光源激发部件；310-激发光源；320-第一光路通道；330-激发透镜；340-激发滤光片；400-发射部件；410-第二光路通道；420-发射透镜；430-发射滤光片；440-隔离元件；450-光线调节件；500-激发检测部件；600-参比检测部件；700-散热部件。

具体实施方式

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，并不表示排列序号，也不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

许多化合物具有光致发光现象。当化合物受到入射光的照射后，吸收辐射能，发出比吸收波长的特征辐射。当入射光停止照射时，特征辐射也很快的消失，这种辐射光线就是荧光。荧光检测原理，利用光照射到化合物表面，化合物吸收一部分光，荧光会被化合物反射出来，通过对荧光发出的荧光强度进行测量，以达到对化合物中的DNA、RNA、蛋白质等物质浓度的检测。

请参照图1-图4，本申请提供一种样本检测装置1，包括：装置本体100、样本检测室200、光源激发部件300、发射部件400以及激发检测部件500；样本检测室200设于装置本体100上，用于放置样本；光源激发部件300设于装置本体100底部，与样本检测室200连通，光源激发部件300用于激发样本，使样本发射出发射光；发射部件400设于装置本体100上，与样本检测室200连通，发射部件400用于传递样本的发射光；激发检测部件500设于装置本体100内，用于对样本的发射光进行荧光强度测量。

本实施例中，样本检测装置1可以应用在医学领域，用于检测血清、核酸等样本试剂。利用血清样本或核酸样本中的DNA、RNA或蛋白质受到光源激发部件300发射的激发光，使样本试剂进入激发态，其中的DNA、RNA或蛋白质会发射出相应的发射光，发射光进入到发射部件400后，经由发射部件400的透射、会聚、传递，最终进入到激发检测部件500内，通过激发检测部件500实现对样本试剂中的荧光物质的光强测量。

可选的，装置本体100上可设置至少一个样本检测室200，样本检测室200内放置待测样本，可用于批量完成多样本的荧光强度检测。在一种可实现的方式中，装置本体100为配置有多个样本孔位的试剂盒，试剂盒内部可以设置光源激发部件300以及发射部件400和激发检测部件500，试剂盒上的每一个样本孔位可作为独立的样本检测室200，样本检测室200的形状可以与试剂管孔位形状一致，示例性的，样本检测室200底部呈锥形，装置本体100采用试剂盒的设置方式可一次性完成大数量样本的荧光分析，即光强测量。

在另一种可实现的方式中，装置本体100为独立的支架结构，在支架表面上设置多个能够容纳待测样本的样本检测室200。

请参照图3和图5，光源激发部件300包括：激发光源310、第一光路通道320以及激发透镜330；第一光路通道320的一端与样本检测室200连接，另一端向激发光源310的所在位置延伸，激发透镜330安装于第一光路通道320内。

激发光源310主要考虑其稳定性和强度，因为光源的稳定性直接影响测量的重复性和精确度，而光源的强度又直接影响测定的灵敏度。可选的，激发光源310包括高压汞灯或氙灯。氙灯产生强烈的连续辐射，其波长范围在250～700nm；高压汞灯发射365nm、405nm、436nm、546nm、579nm、690nm和734nm的线状谱线，测量中常用365nm、405nm、436nm三条谱线。在其他可选的实施例中，激发光源310可以为白色LED光源。

如图3、4所示，当激发光源310为一个时，样本检测室200设为两个时，激发光源310可同时对两个样本检测室200进行光源激发，激发光源310到两个样本检测室200的空间距离相等，故光源进入到每个样本检测室200内的均匀性一致。

第一光路通道320作为激发光源310和样本检测室200的光源通过途径，激发光源310发出的激发光，进入到第一光路通道320内，光源经过激发透镜330，会被激发透镜330会聚形成准直光束，聚集准直光束通过第一光路通道320射向样本检测室200内，样本检测室200内的待测样本中的DNA或RNA等成分受激发光激发，发射出相应的发射光，也可称为荧光。

激发光源310在第一光路通道320形成的空间上呈圆周分布，可使激发光路至各样本检测室200的空间光学距离相同，从而确保各样本检测室200内接收到的光保持一致。

激发透镜330具有较强的聚光能力，可以将入射到第一光路通道320内的激发光源310发出的光进行会聚和准直。在一种可实现的方式中，激发透镜330被嵌入安装在第一光路通道320内。

进一步的，在激发光源310和激发透镜330之间的第一光路通道320内还设置有激发滤光片340。激发滤光片340是只有激发荧光的波长可通过的滤光片。当激发光源310发出激发光时，只有激发荧光的波长可通过激发滤光片340，光束不符合激发波长的杂散光无法透过激发滤光片340，从而滤去杂散光后只保留符合激发波长的光源通过激发透镜330，在激发透镜330的会聚下，使照射到样本检测室200的激发光剔除背景杂散光。

请参照图6，发射部件400包括：第二光路通道410以及发射透镜420，第二光路通道410的一端与样本检测室200连接，另一端向激发检测部件500延伸，并使激发检测部件500位于第二光路通道410内。

第二光路通道410作为样本检测室200和激发检测部件500的光源通过途径，样本检测室200内经过光源激发并发射出相应的发射光，通过第二光路通道410进行光的传递，最后进入激发检测部件500内进行荧光物质的光强测量。

发射透镜420与激发透镜330的作用一致，都具有将光进行会聚和准直的作用。在一种可实现的方式中，发射透镜420可嵌入安装到第二光路通道410内。

进一步的，请参照图6，发射部件400还包括：发射滤光片430，发射滤光片430设于第二光路通道410内，且位于发射透镜420和激发检测部件500之间。

发射滤光片430的作用和激发滤光片340的作用一致，用于进一步滤去不符合激发波长的杂散光。

可选的，在发射透镜420与发射滤光片430之间设置有隔离元件440。示例性的，隔离元件440为隔圈，隔圈用来确定发射透镜420与发射滤光片430之间相互位置以及防止杂光进入第二光路通道410内。隔圈的端面可设置成与发射透镜420的曲率半径相同弧面。

可选的，在发射滤光片430与激发检测部件500之间的第二光路通道410内还设置有光线调节件450。示例性的，光线调节件450为光阑，也可称为孔径光阑，光阑用于对光束起限制作用，可设在发射滤光片430与激发检测部件500之间的第二光路通道410的外边缘。

上述实施例中，样本检测室200内的样本试剂在接收到激发光源310发射的激发光后，进入激发态，并发射出相应的发射光，发射光通过发射透镜420，进行会聚和准直，并聚焦至发射滤光片430，并经过光线调节件450，对光束限制后进入到激发检测部件500内，通过激发检测部件500实现荧光物质的光强测量。

激发检测部件500可以为激发检测器，当荧光物质的发射光进入激发检测器后，被激发检测器捕获，从而激发检测器对发射光作出响应，并转换成电信号信息，根据信号强度，确定待测物浓度等参数。

可选的，在装置本体100内设有还设有支撑块110，支撑块110设于激发光源310的一侧，可以位于激发光源310的上方，在支撑块110上设置参比检测部件600。参比检测部件600可实现光路检测过程中的参比校准，以防止光强波动影响读数异常。

光路检测的参比校准通常包括：首先，使用标准物质或已知浓度的样品进行校准，确定参比光源强度和样品浓度之间的线性关系，然后，对样本检测装置1进行零点校准，即在没有样品时检测参比光源的强度，并将其设置为零，最后对样本检测装置1进行增益校准，即使用已知浓度的样品检测参比光源的强度，并调整样本检测装置1的放大倍数，使得读数与预期值相符。

本实施例中，参比检测部件600可以为参比检测器，参比检测器的具体结构参照现有技术中关于参比检测器的结构描述，在此不再赘述。

可选的，在光源激发部件300底部设置有散热部件700，散热部件700可包括风扇或散热片，用于对激发光源310进行散热。

本申请的样本检测装置1可通过在装置本体100上设置多个样本检测室200，根据样本检测室200的数量，在装置本体100内设置多个光源激发部件300，并对应设置多组第一光路通道320、第二光路通道410、发射部件400以及激发检测部件500，从而进行多样本同时测量，本申请的样本检测装置1体积小，结构简单，易于实现批量模块化荧光强度检测。

此外，本申请的样本检测装置1通过对激发光源310的光路进行分解，使得一个激发光源310可同时作用多个样本检测室200，从而可实现单光源的多样本的荧光检测，激发光至样本空间距离相等，光强均一性较好。

本申请还提供一种核酸检测设备，包括本体以及图1-图6所示的样本检测装置1，样本检测装置1设于本体上。例如，样本检测装置1可安装或集成在核酸检测设备上，或者与核酸检测设备配合使用，核酸检测设备上配置有移液枪，用来转移样本，以及磁吸结构，用来进行吸磁操作，待检测样本在核酸检测设备上经过裂解、洗涤、洗脱、吸磁等处理后，可被转移到样本检测装置1中进行荧光定量检测。本申请的样本检测装置1除了可应用在核酸检测设备中，还可以安装在小型移液工作站中。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种样本检测装置，其特征在于，包括：

装置本体；

样本检测室，设于所述装置本体上，用于放置样本；

光源激发部件，设于所述装置本体底部，与所述样本检测室连通，所述光源激发部件用于激发所述样本，使所述样本发射出发射光；

发射部件，设于所述装置本体上，与所述样本检测室连通，所述发射部件用于传递所述样本的发射光；以及

激发检测部件，设于所述装置本体内，用于对所述样本的发射光进行荧光强度测量；

所述光源激发部件包括：激发光源、第一光路通道以及激发透镜；

所述第一光路通道的一端与所述样本检测室连接，另一端向所述激发光源的所在位置延伸；

所述激发透镜安装于所述第一光路通道内；

所述激发光源为一个，所述样本检测室设为两个，所述激发光源同时对两个所述样本检测室进行光源激发，所述激发光源到两个所述样本检测室的空间距离相等；

所述发射部件包括：第二光路通道以及发射透镜；

所述第二光路通道的一端与所述样本检测室连接，另一端向所述激发检测部件延伸，并使所述激发检测部件位于所述第二光路通道内；

所述发射部件还包括：发射滤光片，设于所述第二光路通道内，且位于所述发射透镜和所述激发检测部件之间。

2.根据权利要求1所述的样本检测装置，其特征在于，所述光源激发部件还包括：激发滤光片，设于所述激发光源以及所述激发透镜之间。

3.根据权利要求1所述的样本检测装置，其特征在于，所述发射部件还包括：隔离元件，设于所述发射透镜与所述发射滤光片之间。

4.根据权利要求1所述的样本检测装置，其特征在于，所述发射部件还包括：光线调节件，设于所述发射滤光片与所述激发检测部件之间的所述第二光路通道内。

5.根据权利要求1所述的样本检测装置，其特征在于，所述装置本体内还设有支撑块，位于所述激发光源的一侧，所述支撑块上设有参比检测部件。

6.根据权利要求1所述的样本检测装置，其特征在于，所述样本检测装置还包括：散热部件，设于所述光源激发部件底部。

7.一种核酸检测设备，其特征在于，包括本体以及如权利要求1至6任一项所述的样本检测装置，所述样本检测装置设于所述本体上。