CN220685114U - 一种尿液游离dna自动采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种尿液游离DNA自动采集装置，包括，用于承接尿液的桶体，桶体内连接有用于过滤尿液的滤膜，桶体内连接有用于收集被过滤尿液的收集漏斗，收集漏斗连接有针头；盛放有EDTA的收集管，收集管连接有可被针头刺破的密封胶盖，收集管内具有负压。本装置操作方便，可实现尿液游离DNA自动采集工作，可过滤尿液细胞和尿沉渣，还可实现尿液的保存工作，保存期间游离DNA不会发生明显降解，且尿液中脱落细胞的gDNA不会显著释放尿液中，影响尿液中游离DNA的含量，便于后续实验的进行。

Description

一种尿液游离DNA自动采集装置

技术领域

本实用新型涉及尿液分离技术领域，具体涉及一种尿液游离DNA自动采集装置。

背景技术

游离DNA(Cell-Free Circulating DNA，cfDNA)是指来自细胞凋亡或坏死，游离于细胞外的DNA片段，广泛存在于人类的血清、血浆、脑脊液、尿液或唾液当中。目前，cfDNA已作为新的生物标志物用于临床孕妇产前诊断、肿瘤检测、器官移植术后排斥和感染检测等领域。

其中，尿液中cfDNA主要来自于泌尿系统中器官上皮细胞脱落及少量的白细胞降解和感染的病原菌片段，当人体的泌尿系统发生病变，尿液中的cfDNA含量也随之发生改变。最近研究发现，尿液cfDNA包含有微生物组中细菌和病毒、药物敏感性、细菌生长动态、肾移植损伤和对感染的宿主响应的丰富的信息，并被认为是监测尿道感染的通用分析物。

常规分离采集方法是离心沉淀法：将新鲜尿液混匀后，取3～5ml盛于沉淀管内，以1000r/min速度离心沉淀5～10min；用吸管小心将上清液吸出，留下0.5ml尿液，上清液可用于尿液化学检验；摇动沉淀管，使尿沉渣均匀的悬于少量剩余尿液中；用吸管吸取尿沉渣置于载玻片上，风干后进行镜检。

常规的离心检测方法在临床检验过程中需要耗费很长的时间，效率低下，另外需要专门配备一台体积较大的大容量低速率离心机，在操作上还需要离心、混匀的步骤，每个步骤需要配备专门的仪器设备才能完成，操作繁琐，需要消耗大量耗材。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种尿液游离DNA自动采集装置。本装置操作方便，可实现尿液游离DNA自动采集工作，可过滤尿液细胞和尿沉渣，还可实现尿液的保存工作，保存期间游离DNA不会发生明显降解，且尿液中脱落细胞的gDNA不会显著释放尿液中，影响尿液中游离DNA的含量，便于后续实验的进行。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型提出了一种尿液游离DNA自动采集装置，包括：

用于承接尿液的桶体，所述桶体内连接有用于过滤尿液的滤膜，所述桶体内连接有用于收集被过滤尿液的收集漏斗，所述收集漏斗连接有针头；

盛放有EDTA的收集管，所述收集管连接有可被针头刺破的密封胶盖，所述收集管内具有负压。

优选的，所述密封胶盖和所述收集管螺纹连接，所述密封胶盖连接有可被针头刺破的封口膜。

优选的，所述密封胶盖外圈设置有凸起部，所述桶体底端内壁设置有用于容纳所述凸起部的限位槽，所述限位槽和所述凸起部滑动连接。

优选的，所述限位槽底端连接有便于凸起部滑入限位槽的锥形面。

优选的，所述桶体固定连接有收集板，所述收集板包括有用于尿液导流的倾斜面，所述收集板中心位置连通有连接管，所述连接管下端和所述收集漏斗相连通。

优选的，所述桶体上端开设有进料口，所述进料口内设置有盖板，所述进料口开设有用于承接盖板的承接槽。

优选的，所述桶体外壁固定连接有固定座，所述固定座转动连接有转杆，所述转杆固定连接有连杆，所述连杆另一端和所述盖板固定连接。

优选的，所述转杆还连接有气弹簧，所述气弹簧一端和所述转杆铰接，所述气弹簧另一端和所述桶体外壁铰接。

优选的，初始状态下，气弹簧倾斜方向设置，气弹簧从而为盖板提供向靠近桶体方向运动的作用力。

优选的，所述收集管连通有与抽气机构相配合的抽气管，抽气机构使收集管内形成负压；所述抽气管内连接有用于防止气体倒流的单向阀，所述抽气管内连接有用于阻挡EDTA运动的过滤网，收集管内的气体先通过过滤网后再通过单向阀。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型设置有滤膜，滤膜可将尿沉渣吸附在膜上，实现尿液的上清过滤，EDTA可抑制核酸酶活性，保持游离DNA不被降解，操作方便，可实现尿液游离DNA自动采集工作，可过滤尿液细胞和尿沉渣，还可实现尿液的保存工作，保存期间游离DNA不会发生明显降解，且尿液中脱落细胞的gDNA不会显著释放尿液中，影响尿液中游离DNA的含量，便于后续实验的进行。

2.本实用新型中还设置有抽气管，可通过抽气管对收集管进行抽气，使收集管变为负压状态，当针头刺破密封胶盖后，在负压的作用下，可使滤膜上方的尿液被吸入，使尿液经过滤膜过滤后，进入收集管内，从而实现尿液的分离和收集工作。

3.本实用新型还设置有盖板，在盖板关闭时，气弹簧为盖板提供向桶体方向运动的作用力，从而使盖板和桶体始终处于接触的状态，防止盖板因误操作等原因被打开，可提高桶体和盖板之间的密封性，便于后续负压对尿液的吸取，同时在打开时，气弹簧的倾斜程度发生改变，可为盖板提供远离桶体的作用力，使盖板可打开足够的大小，便于尿液的放入，提高操作的便捷性，减少误操作或者外界环境对装置的影响。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是实施例一中桶体结构主视图；

图2是实施例二中桶体结构主视图；

图3是本实用新型中收集管结构示意图。

附图标记说明:

1桶体；2扶手；3收集板；4收集漏斗；5针头；6收集管；7密封胶盖；8抽气管；9旋盖；10盖板；11连杆；12转杆；13气弹簧；14滤膜；15单向阀；16过滤网；17限位槽。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一

如图1和图3所示，本实施例提出了一种尿液游离DNA自动采集装置，包括：

用于承接尿液的桶体1，桶体1内连接有用于过滤尿液的滤膜14，桶体1内连接有用于收集被过滤尿液的收集漏斗4，收集漏斗4连接有针头5。

滤膜14和桶体1可拆卸连接，可通过螺栓实现滤膜14和桶体1的固定工作，通过旋出螺栓，此时滤膜14可进行拆卸，当安装新的滤膜14后，通过旋紧螺栓，使螺栓与滤膜14和桶体1均螺纹连接，此时可实现滤膜14的安装工作，通过设置的螺栓，可便于滤膜14的更换。

滤膜14具体为0.2um过滤膜，滤膜14可将尿沉渣吸附在膜上，实现尿液的上清过滤，过滤后的尿液可进入收集漏斗4内。

盛放有EDTA的收集管6，收集管6连接有可被针头5刺破的密封胶盖7，收集管6内具有负压。

EDTA可抑制核酸酶活性，保持游离DNA不被降解，通过负压，可对滤膜14上方的尿液进行吸取，便于尿液通过滤膜14最终进入收集管6内。

操作方便，可实现尿液游离DNA自动采集工作，可过滤尿液细胞和尿沉渣，还可实现尿液的保存工作，保存期间游离DNA不会发生明显降解，且尿液中脱落细胞的gDNA不会显著释放尿液中，影响尿液中游离DNA的含量，便于后续实验的进行。

密封胶盖7和收集管6螺纹连接，密封胶盖7连接有可被针头5刺破的封口膜。

封口膜和密封胶盖7包括有两种固定方式，封口膜与密封胶盖7可为可拆卸连接，此时封口膜与密封胶盖7采用粘接的方式，通过粘贴可实现封口膜和密封胶盖7的固定，可实现封口膜的更换工作。

或者还可以采用封口膜和密封胶盖7一体化设置，此时密封胶盖7和封口膜为一体化设置，且为一次性用品，当该密封胶盖7使用完成后，通过旋下密封胶盖7，更换新的密封胶盖7，密封胶盖7内设置有内螺纹，收集管6外壁设置有外螺纹，通过螺纹，可实现密封胶盖7和收集管6的连接工作。

密封胶盖7外圈设置有凸起部，桶体1底端内壁设置有用于容纳凸起部的限位槽17，限位槽17和凸起部滑动连接。限位槽17和凸起部数量相同，均设置有若干个，且限位槽17和凸起部一一对应。

限位槽17底端连接有便于凸起部滑入限位槽17的锥形面，当凸起部刚刚滑入限位槽17内时，此时密封胶盖7和针头5留有一定的间隙，只有当凸起部在限位槽17内滑动一定的长度后，针头5才会与密封胶盖7相接触，从而将密封胶盖7刺破。

通过设置的限位槽17和凸起部相互配合的结构，在使用时，收集管6先滑入桶体1内，此时只需要扶好桶体1即可实现收集管6的固定工作，而无需对收集管6进行固定，从而防止针头5刺破时，收集管6发生晃动等情况的出现，便于针头5对密封胶盖7的刺破。

桶体1固定连接有收集板3，收集板3包括有用于尿液导流的倾斜面，收集板3中心位置连通有连接管，连接管下端和收集漏斗4相连通。

收集板3具体可为圆锥形，圆锥形包括有倾斜面，被滤膜14过滤的尿液，在倾斜面的作用下，可流入收集板3的中心位置，进而通过连接管流入收集漏斗4内，之后流入针头5内。

收集漏斗4的上端大于连接管的管径，通过设置的收集漏斗4可对尿液的流入进行缓冲，收集漏斗4可对尿液进行暂时的储存，便于尿液通过针头5流入收集管6内。

收集管6连通有与抽气机构相配合的抽气管8，抽气机构使收集管6内形成负压。抽气机构可为活塞筒，收集管6远离收集管6的一端可为橡胶管，通过设置的橡胶管，可便于与活塞筒进行连接，通过橡胶管密封性较好，通过抽拉活塞筒的活塞，可对收集管6内的气体进行吸收，使收集管6形成负压状态。

抽气管8内连接有用于防止气体倒流的单向阀15，单向阀15可防止被抽走的空气倒流，抽气管8内连接有用于阻挡EDTA运动的过滤网16，收集管6内的气体先通过过滤网16后再通过单向阀15。

过滤网16的孔径与EDTA相适配，EDTA通常为粉末状，过滤网16的孔径略小于EDTA颗粒的直径，从而可防止EDTA被吸附带走，气体先经过过滤网16，对EDTA进行过滤，之后再经过单向阀15最后进入抽气机构内。

桶体1上端开设有进料口，桶体1上端螺纹连接有旋盖9，通过转动旋盖9，可实现进料口的打开，尿液可通过进料口进入桶体1内。

桶体1还固定连接有扶手2，扶手2设置在靠近桶体1的上方，扶手2便于手持桶体1。

实施例二

参考附图2-3，其它结构同实施例一相同，不同之处在于，在本实施例中考虑到盖板的打开问题。

进料口内设置有盖板10，进料口开设有用于承接盖板10的承接槽，通过设置的承接槽，当盖板10进入进料口内时，盖板10和承接槽相接触，此时盖板10无法继续运动，承接槽可防止盖板10移入桶体1内。

桶体1外壁固定连接有固定座，固定座转动连接有转杆12，转杆12固定连接有连杆11，连杆11另一端和盖板10固定连接。

转杆12还连接有气弹簧13，气弹簧13上端和转杆12铰接，气弹簧13下端和桶体1外壁铰接。

初始状态下，气弹簧13倾斜方向设置，此时气弹簧13的状态如图2所示，气弹簧13从而为盖板10提供向靠近桶体1方向运动的作用力。

通过设置的转杆12，可转动转杆12时，转杆12可通过连杆11带动盖板10移动，此时气弹簧13发生转动，当气弹簧13与转杆12的连接点转动到气弹簧13和桶体1连接点的左侧时，此时气弹簧13的朝向发生改变，气弹簧13可推动转杆12继续转动，此时无需人工继续推动转杆12，可实现盖板10的自动打开工作。

在盖板10关闭时，气弹簧13为盖板10提供向桶体1方向运动的作用力，从而使盖板10和桶体1始终处于接触的状态，防止盖板10因误操作等原因被打开，可提高桶体1和盖板10之间的密封性，便于后续负压对尿液的吸取。

同时在打开时，气弹簧13的倾斜程度发生改变，可为盖板10提供远离桶体1的作用力，使盖板10可打开足够的大小，便于尿液的放入，提高操作的便捷性，减少误操作或者外界环境对装置的影响。

具体工作过程如下：当抽气机构为活塞筒时，在使用时，首先打开密封胶盖7，在收集管6内加入EDTA,然后旋紧密封胶盖7，之后通过抽气机构与抽气管8相连，通过拉动活塞筒的活塞，此时收集管6内的气体被吸入活塞筒内，在过滤网16的作用下，防止EDTA被吸入，在单向阀15的作用下，防止气体倒流，使收集管6变为负压状态。

通过转动转杆12，当气弹簧13的朝向发生改变时，此时气弹簧13与转杆12的连接点转动到气弹簧13和桶体1连接点的左侧，气弹簧13可推动转杆12继续转动，此时无需人工继续推动转杆12，可实现盖板10的自动打开工作，此时可通过进料口加入尿液。

之后带动桶体1向下运动，使密封胶盖7的凸起部滑入桶体1内的限位槽17内，随着继续下压桶体1，凸起部在限位槽17内滑动，之后针头5刺破封口膜，针头5和收集管6相连通，此时在负压的作用下，尿液被向下吸入，从而使尿液被过滤后进入收集管6内。

需要说明的是，在密封胶盖7没有被刺破时，没有负压作用是，尿液会通过滤膜14的速度是非常缓慢的，因此当尿液加入桶体1后，需要立马进行密封胶盖7的刺破工作，若等待时间太久，核酸酶就会消化DNA了。

尿液中成分十分复杂，特别是核酸酶的含量更高，这就造成尿液中的cfDNA更加容易被降解，浓度降低，无法真实反映机体的病理变化。此外，尿液中脱落的完整的上皮细胞或白细胞在复杂环境中不稳定，破裂释放基因组DNA进入尿液中，这也改变尿液中真实cfDNA的浓度，影响目标位点的比例，特别是对于低频变异位点，增加了背景噪音，并易造成假阴性。而对于已报道的现有技术中，其成分复杂、成本较高，且保存效果随时间延长下降严重，需要进一步改进。

因此，为了保证尿液cfDNA检测结果的准确性，通过本申请所述的装置，通过滤膜14先去除尿沉渣。利用收集管6内的EDTA保存液，它是一种金属离子螯合剂，能够整合金属离子，从而抑制脱氧核糖核酸酶（DNase）的活性。脱氧核糖核酸酶是一种能够分解DNA的酶，当它的活性被抑制时，就可以保护DNA不被分解，从而延长其使用寿命。

通过实验证明，本申请所述的装置，能够在4℃条件下保存尿液最长达7天，期间游离DNA不会发生明显降解，且尿液中脱落细胞的gDNA不会显著释放尿液中，影响尿液中游离DNA的含量。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种尿液游离DNA自动采集装置，其特征在于，包括：

用于承接尿液的桶体（1），所述桶体（1）内连接有用于过滤尿液的滤膜（14），所述桶体（1）内连接有用于收集被过滤尿液的收集漏斗（4），所述收集漏斗（4）连接有针头（5）；

盛放有EDTA的收集管（6），所述收集管（6）连接有可被针头（5）刺破的密封胶盖（7），所述收集管（6）内具有负压。

2.根据权利要求1所述的一种尿液游离DNA自动采集装置，其特征在于，所述密封胶盖（7）和所述收集管（6）螺纹连接，所述密封胶盖（7）连接有可被针头（5）刺破的封口膜。

3.根据权利要求1所述的一种尿液游离DNA自动采集装置，其特征在于，所述密封胶盖（7）外圈设置有凸起部，所述桶体（1）底端内壁设置有用于容纳所述凸起部的限位槽（17），所述限位槽（17）和所述凸起部滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种尿液游离DNA自动采集装置，其特征在于，所述限位槽（17）底端连接有便于凸起部滑入限位槽（17）的锥形面。

5.根据权利要求1所述的一种尿液游离DNA自动采集装置，其特征在于，所述桶体（1）固定连接有收集板（3），所述收集板（3）包括有用于尿液导流的倾斜面，所述收集板（3）中心位置连通有连接管，所述连接管下端和所述收集漏斗（4）相连通。

6.根据权利要求1所述的一种尿液游离DNA自动采集装置，其特征在于，所述桶体（1）上端开设有进料口，所述进料口内设置有盖板（10），所述进料口开设有用于承接盖板（10）的承接槽。

7.根据权利要求6所述的一种尿液游离DNA自动采集装置，其特征在于，所述桶体（1）外壁固定连接有固定座，所述固定座转动连接有转杆（12），所述转杆（12）固定连接有连杆（11），所述连杆（11）另一端和所述盖板（10）固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种尿液游离DNA自动采集装置，其特征在于，所述转杆（12）还连接有气弹簧（13），所述气弹簧（13）一端和所述转杆（12）铰接，所述气弹簧（13）另一端和所述桶体（1）外壁铰接。

9.根据权利要求8所述的一种尿液游离DNA自动采集装置，其特征在于，初始状态下，气弹簧（13）倾斜方向设置，气弹簧（13）从而为盖板（10）提供向靠近桶体（1）方向运动的作用力。

10.根据权利要求1所述的一种尿液游离DNA自动采集装置，其特征在于，所述收集管（6）连通有与抽气机构相配合的抽气管（8），抽气机构使收集管（6）内形成负压；所述抽气管（8）内连接有用于防止气体倒流的单向阀（15），所述抽气管（8）内连接有用于阻挡EDTA运动的过滤网（16），收集管（6）内的气体先通过过滤网（16）后再通过单向阀（15）。