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物料转移机构、检测盒与核酸检测设备的制作方法

2021-10-19 21:29:00 来源:中国专利 TAG:核酸 物料 检测设备 医疗器械 转移


1.本实用新型涉及医疗器械技术领域,特别是涉及一种物料转移机构、检测盒与核酸检测设备。


背景技术:

2.在许多化学或生物实验与检测中,通常都需要对样本进行多步处理。例如,进行核酸检测时,需要对获取到的样本进行裂解、结合、清洗、洗脱等多步处理。在上述的多步处理中,需要使物料在不同的腔室内进行转移,以分别完成各个步骤。然而,相关技术中,一些物料转移的结构较为复杂,使得物料转移时的操作较为麻烦,制造成本也因此较高。


技术实现要素:

3.基于此,本实用新型提出一种物料转移机构,该物料转移机构能够实现物料的转移,结构相对简单,一定程度上能够降低制造难度与制造成本,且操作较为便利。
4.一种物料转移机构,包括:
5.弹性膜区,所述弹性膜区能够膨胀变形以形成腔体,所述腔体用于容纳物料;
6.物料转移通道,多个所述弹性膜区均与所述物料转移通道连接,当两个所述弹性膜区之间存在压强差时,所述物料能够经所述物料转移通道进行转移。
7.在其中一个实施例中,所述物料转移机构还包括主体件,所述弹性膜区连接于所述主体件的底部,所述主体件上设有所述物料转移通道,所述弹性膜区能够在回弹力作用下贴紧所述物料转移通道,以关闭所述物料转移通道。
8.在其中一个实施例中,所述物料转移通道与弹性膜区接触的区域设有凸出部,所述凸出部抵持于所述弹性膜区。
9.在其中一个实施例中,所述物料转移机构包括主体件,所述主体件的底面上设有凹槽以形成所述物料转移通道,所述弹性膜区与所述凹槽至少有部分区域重合,当所述弹性膜区远离所述物料转移通道的一侧的压强小于靠近所述物料转移通道的一侧的压强时,所述弹性膜区膨胀变形,并导通所述物料转移通道;当所述弹性膜区远离所述物料转移通道的一侧的压强不小于靠近所述物料转移通道的一侧的压强时,所述物料转移通道关闭。
10.在其中一个实施例中,所述主体件上还设有物料池,所述物料池用于存放所述物料,所述主体件上还设有进料孔,所述进料孔与所述物料池连通,且所述弹性膜区与所述进料孔连接。
11.在其中一个实施例中,所述物料池设置于所述主体件的内部,所述主体件的顶面处设有用于封闭所述物料池的封装膜。
12.在其中一个实施例中,所述物料转移机构还包括驱动组件,所述驱动组件包括底座,所述底座上设有容纳腔,所述弹性膜区连接于所述容纳腔的顶部,所述弹性膜区能够膨胀变形并贴合于所述容纳腔的腔壁。
13.在其中一个实施例中,所述底座上设有气孔,所述气孔的顶部与所述容纳腔连接。
14.在其中一个实施例中,所述底座中,至少两个所述弹性膜区所对应的区域的温度不同。
15.检测盒,包括上述的物料转移机构。
16.核酸检测设备,包括上述的检测盒。
17.上述物料转移机构,通过弹性膜区的膨胀变形来形成容纳物料的腔体,多个弹性膜区均通过物料转移通道连接,若两个弹性膜区之间存在压强差时,物料在压强差驱动下会进行移动,从压强高的区域流向压强低的区域,从而实现物料的转移。在该机构中,只需设置弹性膜区,以及实现物料转移的通道即可,结构较为简单,能够降低成本与制造难度,且操作时只需改变压强大小即可,操作也较为简单。
18.上述检测盒,通过应用上述的物料转移机构,结构较为简单,能够降低成本与制造难度,且操作时只需改变压强大小即可,操作也较为简单。
19.上述核酸检测设备,通过应用上述的物料转移机构,能够降低成本与制造难度,且操作时只需改变压强大小即可,操作也较为简单。
附图说明
20.图1为本实用新型一实施例中的物料转移机构的整体结构示意图;
21.图2为图1中物料转移机构的爆炸图;
22.图3为图1中主体件的结构示意图;
23.图4为图1中底座的结构示意图;
24.图5为本实用新型另一实施例中的物料转移机构的主体件的剖视图;
25.图6为本实用新型一实施例中的检测盒的整体结构示意图;
26.图7为图6中检测盒的透视图;
27.图8为图6中检测盒的分解结构透视图;
28.图9为图6中检测盒的剖视图;
29.图10为图6中检测盒的第一板的俯视图;
30.图11为图6中检测盒的第一板的仰视图;
31.图12为图6中检测盒的第二板的俯视图;
32.图13为本实用新型一实施例中的检测盒的爆炸图;
33.图14为图13中的主体件的结构示意图。
34.附图标记:
35.物料转移机构000、主体件010、基板011、进料孔0111、物料转移通道0112、物料转移通道第一段01121、物料转移通道第二段01122、物料转移通道第三段01123、物料池012、凸出部013、弹性膜020、第一弹性膜区021、第二弹性膜区022、底座030、第一模块031、第一容纳腔0311、第一气孔0312、第二气孔0313、第二模块032、第二容纳腔0321、第三气孔0322、第一密封圈041、第二密封圈042;
36.样本池100;
37.第一试剂池210、第二试剂池220、第三试剂池230、第四试剂池240;
38.第一盖体310、第二盖体320、第三盖体330、第四盖体340;
39.第一板400、主流道410、第一支流道第一段420、第一支流道第一段一区421、第一
可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
47.需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
48.参阅图1至图3,分别示出了本实用新型一实施例中的物料转移机构的整体结构示意图、图1中物料转移机构的爆炸图、图1中主体件的结构示意图。物料转移机构000包括多个弹性膜区以及物料转移通道0112。例如,附图所示的实施例中,包括第一弹性膜区021与第二弹性膜区022,二者均与物料转移通道0112连接。第一弹性膜区021与第二弹性膜区022均能够发生弹性变形,当其朝某一方向弹性变形膨胀时,会形成腔体,该腔体可以用于容纳物料。当第一弹性膜区021与第二弹性膜区022之间存在压强差时,物料将会在压强差的驱动下进行移动,从压强高的区域流向压强低的区域,从而实现物料的转移。
49.需要说明的是,虽然附图仅给出了两个弹性膜区,但实际上不限于此,可以设置更多的弹性膜区,并使其均与物料转移通道0112连接。其中任意两个弹性膜区之间存在压强差时,物料将会在压强差的驱动下进行移动。
50.另外,附图中,第一弹性膜区021与第二弹性膜区022为一体的,通过设置弹性膜020来形成。即第一弹性膜区021与第二弹性膜区022为弹性膜020上的不同区域。此时,制造时较为方便,只需将弹性膜020这一个部件与对应的其他部件连接即可。
51.当然,也可以将第一弹性膜区021与第二弹性膜区022单独设置,即设置多个独立的弹性膜,并将其分别与对应的其他部件连接。
52.在一些实施例中,物料转移机构000包括主体件010与弹性膜020,物料转移通道0112设置于主体件010的底部。具体的,主体件010的底面上设有向上凹陷的凹槽,通过凹槽来形成物料转移通道0112。弹性膜020紧贴于主体件010的底部,且第一弹性膜区021与第二弹性膜区022均有部分区域与凹槽位置重合。如此,弹性膜区朝下膨胀变形时形成的腔体内的物料便能进入其顶部的物料转移通道0112,并进行流动。
53.具体的,物料转移通道0112包括依次连接的物料转移通道第一段01121、物料转移通道第二段01122与物料转移通道第三段01123,物料转移通道第一段01121位于第一弹性膜区021的顶部,且位于第一弹性膜区021的范围内。物料转移通道第三段01123位于第二弹性膜区022的顶部,且位于第二弹性膜区022的范围内。当然,物料转移通道0112的形状尺寸等不限于这一种形式,其他能够实现类似功能的形状尺寸亦可。
54.当弹性膜区远离物料转移通道0112的一侧的压强小于弹性膜区靠近物料转移通道0112的一侧的压强时,该弹性膜区会朝下膨胀变形形成腔体,物料转移通道0112打开。当弹性膜区远离物料转移通道0112的一侧的压强不小于弹性膜区远离物料转移通道0112的一侧的压强时,该弹性膜区贴紧物料转移通道0112,物料转移通道0112关闭。
55.当第一弹性膜区021的压强小于第二弹性膜区022的压强时,第二弹性膜区022形
成的腔体内的物料能够沿物料转移通道0112转移至第一弹性膜区021内。
56.当第一弹性膜区021的压强大于第二弹性膜区022的压强时,第一弹性膜区021形成的腔体内的物料能够沿物料转移通道0112转移至第二弹性膜区022内。
57.进一步的,主体件010上设有物料池012,物料池012内可以存放有物料。物料池012的顶部还设有顶盖,用以封闭其中的物料。具体的,主体件010包括基板011,物料池012设置于基板011的顶部。基板011上设有贯通的进料孔0111,进料孔0111位于物料池012的底部,第一弹性膜区021贴合于进料孔0111的底部。当朝下吸附第一弹性膜区021,第一弹性膜区021远离物料转移通道0112的一侧的压强小于靠近物料转移通道0112的一侧的压强时,第一弹性膜区021朝下膨胀变形,形成腔体,同时,物料池012内的物料将会经进料孔0111流入第一弹性膜区021形成的腔体内,以实现进料。
58.当物料在第一弹性膜区021形成的腔体内完成相关反应,并需要转移至第二弹性膜区022处时。朝下吸附第二弹性膜区022,使第二弹性膜区022的压强小于第一弹性膜区021的压强,与此同时,逐渐去除对第一弹性膜区021的吸附,使其缓慢回弹复位。在该过程中,第二弹性膜区022朝下膨胀变形形成腔体,第一弹性膜区021形成的腔体逐渐缩小,第一弹性膜区021形成的腔体内的物料逐渐经物料转移通道0112被压入第二弹性膜区022形成的腔体内,从而实现物料在不同的弹性膜区之间的转移。
59.优选的,物料池012可以设置于主体件010的内部,即设置于基板011的内部。在主体件010的顶面处设有封装膜,该封装膜粘接于主体件010的顶面处,以将物料池012封闭。当物料完成灌装后,迅速在主体件010的顶面处贴膜即可。当然,也可以直接使用胶带贴于主体件010的顶面处。相较于使用顶盖的方式,直接通过膜材进行封装,操作更加便利,且无需专门制造对应形状的顶盖,简化了制造工艺,且成本也更低。
60.参阅图2至图4,图4示出了图1中底座的结构示意图。优选的,在弹性膜020的底部还设有驱动组件,驱动组件包括底座030,底座030包括第一模块031与第二模块032,第一模块031上设有第一容纳腔0311,第二模块032上设有第二容纳腔0321。第一容纳腔0311的位置与第一弹性膜区021对应,第二容纳腔0321的位置与第二弹性膜区022对应。当第一弹性膜区021朝下膨胀变形时,会进入第一容纳腔0311内,并与第一容纳腔0311的腔壁贴合。当第二弹性膜区022朝下膨胀变形时,会进入第二容纳腔0321内,并与第二容纳腔0321的腔壁贴合。
61.通过在弹性膜区的底部对应位置处设置容纳腔,能够限定弹性膜变形时的形状,在物料进入弹性膜形成的腔体后,容纳腔的腔壁能够对其起到一定的支撑作用,使其更好的承托物料。
62.优选的,在第一模块031上设有第一气孔0312与第二气孔0313,第二模块032上设有第三气孔0322。第一气孔0312位于进料孔0111的底部,第二气孔0313位于第一弹性膜区021的底部,第三气孔0322位于第二弹性膜区022的底部。驱动组件还包括气泵等部件,可以将气泵等部件连接于上述气孔的底部,通过对对应的气孔抽气,改变容纳腔的压强大小,来实现此处的弹性膜区的膨胀变形。
63.具体的,当气泵的抽气管连接于第一气孔0312与第二气孔0313的底部时,第一弹性膜区021朝下膨胀变形并贴合于第一容纳腔0311的腔壁,第一弹性膜区021与进料孔0111分离。物料池012内的物料经进料孔0111朝下流动进入第一弹性膜区021形成的腔体内。当
气泵的抽气管连接于第三气孔0322,并逐渐减小对第一气孔0312与第二气孔0313的抽气力度时,第二弹性膜区022朝下膨胀变形并贴合于第二容纳腔0321的腔壁,第一弹性膜区021形成的腔体内的物料逐渐经物料转移通道0112被压入第二弹性膜区022形成的腔体内。
64.优选的,底座030中,设置有温控部件,用于调节弹性膜区的温度。即弹性膜区形成的腔体内的物料的温度能够被调节。
65.优选的,底座030中,至少两个弹性膜区所在的位置的温度不同。例如,第一模块031与第二模块032的温度不同,如此,当物料在两个弹性膜区之间转移时,便能实现物料的快速升降温。
66.优选的,弹性膜020可以采用乳胶膜、硅胶膜、pdms膜等材质。当该物料转移机构000应用于检测盒与核酸检测设备时,进行pcr反应时,需要对弹性膜形成的腔体内的物质进行加热或降温,进行pcr反应后,需要对其进行荧光检测。上述各种材质弹性较好,且透光性与导热性较好,能够较好的满足检测盒检测时的要求。
67.优选的,主体件010采用pp、pc、pmma、coc等等材质。上述材质便于注塑成型,没有荧光,不会影响荧光检测时的准确性。
68.优选的,弹性膜020与主体件010、底座030之间通过粘接进行固定。例如:紫外胶粘、纳米胶粘等方式。当然,若主体件010与底座030采用金属材质,也可使用焊接进行固定。
69.如前所述,第一弹性膜区021与第二弹性膜区022为弹性膜020上的不同区域,也可以将第一弹性膜区021与第二弹性膜区022单独设置。此时,可以将弹性膜020与主体件010、底座030之间通过粘接进行固定。若第一弹性膜区021与第二弹性膜区022单独设置,则可以将其嵌入另外的部件上,将该部件与主体件010、底座030之间固定。
70.优选的,在底座030与第一弹性膜区021、第二弹性膜区022之间设有密封圈。具体的,在第一模块031的顶部设有第一密封圈041,在第二模块032的顶部设有第二密封圈042。如此,使第一弹性膜区021、第二弹性膜区022与底座030的容纳腔贴合的更紧密,可以增强第一弹性膜区021、第二弹性膜区022与底座030的容纳腔之间的密封性。
71.优选的,当某处的弹性膜区处于非使用状态时,使弹性膜区弹性变形,在其回弹力作用下,弹性膜区有朝上回弹复位的趋势,会紧紧贴合于物料转移通道0112,物料转移通道0112内的物料不会流入该弹性膜区。如此,便能使物料转移通道0112处于关闭状态,在运输过程中,出现晃动时,能够防止物料发生不必要的位置转移。在使用时,无需使用该弹性膜区时,能够防止物料发生不必要的位置转移。
72.参阅图5,示出了本实用新型另一实施例中的物料转移机构的主体件的剖视图。在一些实施例中,可以在主体件010上物料转移通道0112与弹性膜区接触的区域设置朝下凸出的凸出部013。凸出部013会使弹性膜区发生弹性变形,在弹性膜区的回弹力作用下,存在向上变形复位的趋势,因此,会抵紧于物料转移通道0112,从而将物料转移通道0112关闭。
73.在一些实施例中,可以通过底座030将弹性膜区朝上抵紧于物料转移通道0112,从而将物料转移通道0112关闭。
74.在一些实施例中,可以通过驱动组件中的气泵朝弹性膜区吹气,通过气体支撑弹性膜区,使弹性膜区贴紧物料转移通道0112,从而将物料转移通道0112关闭。
75.参阅图6至图8,分别示出了本实用新型一实施例中的检测盒的整体结构示意图、图6中检测盒的透视图、图6中检测盒的分解结构透视图。上述物料转移机构能够应用于检
测盒中,以实现核酸检测。该检测盒包括上述任一实施例中的物料转移机构,具有上述任一实施例中的物料转移机构的有益效果。核酸检测时,存在多个步骤,每个步骤时,样本或者试剂需要进行转移,使用上述的物料转移机构000,可以使样本或试剂顺利完成转移。以下为检测盒的具体结构。
76.本实用新型一实施例提供的检测盒包括至少一个样本池100、多个试剂池,流道组件与中转区610等部件。样本池100用于存放样本,每个试剂池内可以存放不同的试剂。流道组件包括中转流道,样本池100与中转区610之间能够通过中转流道连通,当中转流道的两端存在压强差时,物质能够经中转流道进行转移。各个试剂池与中转区610之间也能够通过中转流道连通,当中转流道的两端存在压强差时,物质能够经中转流道进行转移。
77.优选的,检测盒还包括磁性件。样本池100内的样本经中转流道到达中转区610,在该过程中,磁性件将样本中的有效物质固定于中转流道内,其余废液可以原路返回至样本池100内。试剂池内的试剂经中转流道到达中转区610的过程中,会与中转流道内的有效物质进行接触,接触后的废液也可原路返回至试剂池内。各个试剂池内的试剂均按照上述方式依次与中转流道内的有效物质接触,如此,便能在一个检测盒内完成多步处理。
78.该检测盒可以用于进行化学或生物实验检测,例如,可以用于进行核酸检测。本实施例中,以核酸检测为例对该检测盒进行说明。
79.其中,样本池100内存放有细胞裂解液,用于裂解细胞病毒等样本以释放出核酸物质。样本池100的顶部具有第一盖体310,第一盖体310与样本池100之间卡接。打开第一盖体310,便能将提取到的样本放入其中。设有四个试剂池,分别为第一试剂池210、第二试剂池220、第三试剂池230与第四试剂池240。第一试剂池210与第二试剂池220的顶部设有第二盖体320,第三试剂池230与第四试剂池240的顶部设有第三盖体330,第二盖体320、第三盖体330均为不可拆卸的。通过各盖体将试剂池内的试剂封存,以免其漏出。
80.第一试剂池210与第二试剂池220内均放置有清洗液,用于对裂解出的核酸进行清洗,去除其中的杂质。中转流道内设有磁性颗粒,用于吸附裂解出的核酸。通过磁性件对这些磁性颗粒进行固定,从而将核酸固定于中转流道内。第三试剂池230内放置有洗脱液,用于将吸附在磁性颗粒上的核酸洗脱分离。第四试剂池240内放置有pcr反应液一,内含巢式pcr需要的各种酶与引物等物质。
81.需要说明的是,样本池100与各个试剂池之间的位置关系不做限定,附图仅提供了其中的一种位置排布方式,也可以采用其他方式,例如,将放置清洗液的第二试剂池220与放置洗脱液的第三试剂池230位置互换。试剂池的数量与试剂池内的试剂类型也不做限制,可以根据实验需要进行选择,例如增加稀释液池等试剂池。
82.该检测盒在进行核酸检测时,只需要先将使样本进入中转流道,将裂解出的核酸吸附于中转流道内的磁性颗粒上,并使各个试剂池内的试剂依次经过中转流道,便能在一个检测盒内完成多步处理。并且,整个检测盒的部件数量较少,结构较简单,一定程度上能降低制造成本,提高其市场竞争力。
83.优选的,上述各个部件选用塑料制成,使整个检测盒的质量较轻,成本较低。各个部件之间可以一体注塑成型,或者,也可以分体成型,然后通过粘接等方式进行固定。
84.优选的,在一些实施例中,中转区610包括第一中转部611与多个第二中转部。中转流道包括主流道410、多个第一支流道与多个第二支流道。每个第一支流道的第一端均与主
流道410连接,第一中转部611、每个第二中转部一一对应的连接于第一支流道的第二端。每个第二支流道的第一端均与主流道410连接,样本池100与每个试剂池一一对应的连接于第二支流道的第二端。
85.具体的,多个第二中转部分别为第二中转部第一区6121、第二中转部第二区6122、第二中转部第三区6123与第二中转部第四区6124。共有五个第一支流道,五个第一支流道中,每一个第一支流道与第一中转部611、第二中转部第一区6121、第二中转部第二区6122、第二中转部第三区6123、第二中转部第四区6124中的一个连接。共有五个第二支流道,五个第二支流道中,每一个第二支流道与样本池100、第一试剂池210、第二试剂池220、第三试剂池230、第四试剂池240中的一个连接。
86.将中转区610分为多个,并对应的将第一支流道与第二支流道也设置多个,多个第一支流道与多个第二支流道仅在主流道410处存在交汇。因此,可以使样本池100、多个试剂池中,每一个均能对应一个流动路径。例如,样本池100内的样本经其中一个第二支流道流动至主流道410,并经其中一个第一支流道流动至其中一个第二中转部内。第一试剂池210内的试剂经另一个第二支流道流动至主流道410,并经另一个第一支流道流动至另一个第二中转部内。如此,可以使样本池100内的样本与各个试剂池内的试剂在中转流道中流动时,仅在主流道410处存在路径重合,能够减小残留在流道内的各种试剂之间的相互影响,使检测结果更加精确。
87.需要说明的是,各个第一支流道与第二支流道的形状不做限制,可以根据检测盒的具体形状尺寸进行调节。其数量也可根据样本池100与试剂池的数量进行调节。
88.在一些实施例中,上述的磁性件选用电磁铁,通电时电磁铁具有磁性,磁性颗粒被固定,断电时电磁铁不具磁性,磁性颗粒游离于中转流道内。
89.在一些实施例中,该检测盒包括第一板400与第二板500。第一板400固定于第二板500的顶部。第一板400与第二板500可以分体制造后固定连接,也可以一体成型。若分体制造后连接,二者之间可以设置密封件,以增强其密封性。样本池100与各个试剂池与第一板400连接。
90.中转区610与第二板500连接。第一支流道包括第一支流道第一段420与第一支流道第二段510。第二支流道包括第二支流道第一段430与第二支流道第二段520。主流道410、第一支流道第一段420与第二支流道第一段430均设置于第一板400的底面上。第一支流道第二段510与第二支流道第二段520均设置于第二板500上,且贯通第二板500。第一支流道第一段420与第一支流道第二段510的位置对应,二者之间连通。第二支流道第一段430与第二支流道第二段520的位置对应,二者之间连通。
91.样本池100或各试剂池内的物质能够依次流经第二支流道第二段520、第二支流道第一段430、主流道410、第一支流道第一段420与第一支流道第二段510,最终进入对应的第一中转部611或第二中转部内。
92.在该实施例中,由于各个流道均设置于部件的内部,具有较好的密闭性,能够将样本或试剂与外界隔绝开,以免外界物质进入,从而能够提高检测结果的准确性。且该结构较简单,易于制造,只需设置两个板件,并在板件上挖空出各个流道即可。若分体制造,只需在第一板400的底面处挖出凹陷来形成各个第一支流道第一段420与第二支流道第一段430,并在第二板500上挖出多个通孔来形成第一支流道第二段510与第二支流道第二段520即
可。第一支流道第一段420与第二支流道第一段430的形状不做限制,可以根据检测盒的具体形状尺寸进行调节。
93.在一些实施例中,检测盒还包括样本暂存区620与多个试剂暂存区。中转流道还包括样本暂存流道与多个试剂暂存流道。样本暂存区620与样本池100的位置对应,每个试剂池与一个试剂暂存区位置对应。
94.样本池100与样本暂存区620之间能够通过样本暂存流道连通,若样本暂存区620的压强小于样本池100,样本能够从样本池100转移至样本暂存区620内。样本暂存区620与中转流道连接,具体的,样本暂存区620与对应位置的第二支流道第二段520连接。即样本池100内的样本先经样本暂存流道从样本池100内到达样本暂存区620,再依次流经第二支流道第二段520、第二支流道第一段430、主流道410、第一支流道第一段420与第一支流道第二段510。若样本暂存区620的压强大于样本池100,则样本按上述路径的相反方向转移至样本池100。
95.各个试剂池与对应位置的试剂暂存区之间能够通过对应的试剂暂存流道连通,若试剂暂存区的压强小于试剂池,样本能够从试剂池转移至试剂暂存区内。每个试剂暂存区与对应位置的中转流道连接,具体的,每个试剂暂存区与对应位置的第二支流道第二段520连接。即试剂池内的试剂先经试剂暂存流道从试剂池到达试剂暂存区,再依次流经第二支流道第二段520、第二支流道第一段430、主流道410、第一支流道第一段420与第一支流道第二段510。废液回收时与上述路径相反。若试剂暂存区的压强大于试剂池,则试剂按上述路径的相反方向转移至试剂池。
96.当上述的样本暂存区620或试剂暂存区与中转区610之间存在压强差,则能实现样本或试剂在样本暂存区620与中转区610之间,或者试剂在试剂暂存区与中转区610之间的转移。
97.该检测盒在进行各项处理时较为独立。例如,将样本从样本池100转移至样本暂存区620,再转移至中转区610中某一区,使核酸被固定于中转流道内后,使其原路返回至样本池100。之后,便可以使任一试剂池内的试剂到达对应的试剂暂存区,并经中转流道转移至中转区610中另一区。在该过程中,试剂与中转流道内的核酸接触。之后,使废液原路返回至原试剂池内。然后使其他试剂池内的试剂也按照上述方式与核酸接触。上述过程中,在其中一个试剂池内的试剂参与接触时,其他试剂池与对应的试剂暂存区之间只要无压强差,便能保证其中的试剂不会再次流入中转流道,各项处理之间能够相对独立,不易相互影响,能够使检测结果更加精确。
98.进一步的,在第二板500的底部设有第三板600,第三板600上对应位置处设有样本暂存区620、试剂暂存区与中转区610。具体的,可以将第三板600上对应位置处挖空,在挖出的孔洞处固定弹性膜,以形成样本暂存区620、试剂暂存区与中转区610。
99.样本池100与试剂池均设置于第一板400的顶部,样本暂存区620、试剂暂存区与中转区610均位于第二板500的底部,前述的试剂暂存流道与样本暂存流道贯通第一板400与第二板500,以使得样本能够在样本池100与样本暂存区620之间转移,试剂能够在试剂池与对应的试剂暂存区之间转移。
100.本实施例中,试剂暂存流道与样本暂存流道可以是沿竖直方向延伸的通孔,当然,其他倾斜的通孔亦可。
101.弹性膜被朝下吸附时能够产生变形,朝下变形膨胀形成腔体,并将样本池100内的样本吸入。当试剂暂存区处的弹性膜朝下变形膨胀形成腔体,能将试剂池内的试剂吸入。当去掉对弹性膜的吸附,弹性膜复位,紧紧贴合于第二板500的底部,腔体内的废液能够被朝上压入样本池100或试剂池内。或者,当中转区610处的弹性膜被朝下吸附膨胀形成腔体,与此同时,样本暂存区620或某一试剂暂存区处的弹性膜朝上回弹复位,物质便能在中转区610与对应的样本暂存区或试剂暂存区之间实现转移。
102.可以在弹性膜处连接抽拉器、气泵等类似的气动件,来实现吸附弹性膜变形膨胀或者回弹复位。
103.上述结构中,当废液返回后,只要不再吸附弹性膜朝下变形,废液便能稳定的被存储于样本池100或试剂池内,不会影响后续的其他处理步骤。并且,上述结构较简单,只需在第二板500底部的对应位置固定弹性膜即可。弹性膜也易于获得,成本较低。
104.优选的,可以在第二板500底部对应各个弹性膜的位置处设置凸出的凸块,以使弹性膜发生弹性变形,在其回弹力作用下,便能稳定贴合于第二板500的底部,不会影响后续的其他处理步骤,进一步提高检测盒使用时的稳定性。且在运输时试剂也不会发生位置转移。
105.或者,可以在弹性膜的底部设置抵持件,来抵紧弹性膜,使其不需要变形时,能稳定贴合于第二板500的底部,不会影响后续的其他处理步骤,进一步提高检测盒使用时的稳定性。
106.另外,可以按照前述的方式,在弹性膜的底部设置底座,并在底座上设置容纳腔,来容纳变形后的弹性膜的腔体,以对其进行支撑。优选的,还可以在弹性膜与底座之间设置密封圈,以增强密封性。优选的,底座上还设置有气孔,气泵等部件可以经气孔对弹性膜进行抽吸膨胀。此外,也可以将前述的磁性件设置于底座上。
107.参阅图9至图12,图9至图12分别示出了图6中检测盒的剖视图、图6中检测盒的第一板的俯视图、图6中检测盒的第一板的仰视图、图6中检测盒的第二板的俯视图。以下结合附图进行具体说明。
108.具体的,前述的样本暂存区620位于样本池100的正下方,多个试剂暂存区分别为试剂暂存区一区631、试剂暂存区二区632、试剂暂存区三区633、试剂暂存区四区634。试剂暂存区一区631位于第一试剂池210的下方,试剂暂存区二区632位于第二试剂池220的下方,试剂暂存区三区633位于第三试剂池230的下方,试剂暂存区四区634位于第四试剂池240的下方。
109.参阅图8、图9与图11,样本暂存流道包括贯穿第一板400的样本暂存流道第一段440,以及贯穿第二板500的样本暂存流道第二段530。样本暂存流道第一段440的底端与样本暂存流道第二段530的顶端对准,二者之间连通,二者均位于样本暂存区620的范围内。当样本池100与样本暂存区620之间存在压强差时,样本能够经样本暂存流道第一段440与样本暂存流道第二段530在样本池100与样本暂存区620之间流动。第二支流道第二段三区523位于样本暂存流道第二段530的一侧,且贯穿第二板500,第二支流道第二段三区523均位于样本暂存区620的范围内。
110.在第一板400上还设有试剂暂存流道第一段一区451,第二板500上设有试剂暂存流道第二段一区541,试剂暂存流道第一段一区451的底端与试剂暂存流道第二段一区541
的顶端对准,二者之间连通,二者均位于试剂暂存区一区631的范围内。当第一试剂池210与试剂暂存区一区631之间存在压强差时,试剂能够经试剂暂存流道第一段一区451与试剂暂存流道第二段一区541在第一试剂池210与试剂暂存区一区631之间流动。第二支流道第二段一区521位于试剂暂存流道第二段一区541的一侧,且贯穿第二板500,第二支流道第二段一区521均位于试剂暂存区一区631的范围内。
111.类似的,第二试剂池220与试剂暂存区二区632之间通过试剂暂存流道第一段二区452与试剂暂存流道第二段二区542连通,在试剂暂存流道第二段二区542的一侧设有第二支流道第二段二区522。
112.第三试剂池230与试剂暂存区三区633之间通过试剂暂存流道第一段三区453与试剂暂存流道第二段三区543连通,在试剂暂存流道第二段三区543的一侧设有第二支流道第二段四区524。
113.第四试剂池240与试剂暂存区四区634之间通过试剂暂存流道第一段四区454与试剂暂存流道第二段四区544连通,在试剂暂存流道第二段四区544的一侧设有第二支流道第二段五区525。
114.参阅图8与图11,第一板400的底面上设置的五个第二支流道第一段430分别为第二支流道第一段一区431、第二支流道第一段二区432、第二支流道第一段三区433、第二支流道第一段四区434、第二支流道第一段五区435。第二支流道第一段一区431的一端与主流道410连通,另一端位于第二板500上的第二支流道第二段一区521的顶部,二者之间连通。第二支流道第一段二区432的一端与主流道410连通,另一端位于第二板500上的第二支流道第二段二区522的顶部,二者之间连通。第二支流道第一段三区433的一端与主流道410连通,另一端位于第二板500上的第二支流道第二段三区523的顶部,二者之间连通。第二支流道第一段四区434的一端与主流道410连通,另一端位于第二板500上的第二支流道第二段四区524的顶部,二者之间连通。第二支流道第一段五区435的一端与主流道410连通,另一端位于第二板500上的第二支流道第二段五区525的顶部,二者之间连通。
115.第一板400的底面上设置的五个第一支流道第一段420分别为第一支流道第一段一区421、第一支流道第一段二区422、第一支流道第一段三区423、第一支流道第一段四区424、第一支流道第一段五区425。第一支流道第一段一区421的一端与主流道410连通,另一端位于第二板500上的第一支流道第二段一区511的顶部,二者之间连通。第一支流道第一段二区422的一端与主流道410连通,另一端位于第二板500上的第一支流道第二段二区512的顶部,二者之间连通。第一支流道第一段三区423的一端与主流道410连通,另一端位于第二板500上的第一支流道第二段三区513的顶部,二者之间连通。第一支流道第一段四区424的一端与主流道410连通,另一端位于第二板500上的第一支流道第二段四区514的顶部,二者之间连通。第一支流道第一段五区425的一端与主流道410连通,另一端位于第二板500上的第一支流道第二段五区515的顶部,二者之间连通。
116.参阅图6至图12,对各个过程进行说明。先将第一盖体310打开,将提取到的样本放入样本池100内,然后盖上第一盖体310。样本在样本池100内进行裂解,释放出核酸。在该过程中,优选的,可以设置搅拌器对其进行搅拌,以加速裂解。或者,也可以设置超声波装置,通过超声波加速裂解。或者,也可设置加热装置,通过提高温度加速裂解。或者,也可将上述各种方式结合。
117.细胞裂解完成后,使样本暂存区620处的弹性膜朝下变形膨胀,样本池100内的样本裂解液依次经样本暂存流道第一段440与样本暂存流道第二段530进入样本暂存区620内。
118.然后使第二中转部第二区6122处的弹性膜朝下变形膨胀,同时,使样本暂存区620处的弹性膜朝上缓慢复位。在该过程中,样本与裂解液的混合液依次流经第二支流道第二段三区523、第二支流道第一段三区433、主流道410、第一支流道第一段二区422、第一支流道第二段二区512到达第二中转部第二区6122内。样本与裂解液的混合液流经主流道410时,样本中的核酸被磁性颗粒吸附。然后使样本暂存区620处的弹性膜朝下变形膨胀,同时,使第二中转部第二区6122处的弹性膜朝上缓慢复位。第二中转部第二区6122内的物质将沿上述路径的相反方向转移,再次回到样本暂存区620内。重复上述步骤,使样本裂解液在第二中转部第二区6122与样本暂存区620之间震荡多次,使核酸被尽量全部吸附于磁性颗粒上。最终,磁性件通电,固定磁性颗粒,样本裂解废液留在样本暂存区620内,样本暂存区620处的弹性膜处于朝下变形膨胀的状态。然后,使样本暂存区620处的弹性膜朝上缓慢复位,将废液压入样本池100内。
119.使试剂暂存区一区631处的弹性膜朝下变形膨胀,第一试剂池210内的清洗液依次流经试剂暂存流道第一段一区451与试剂暂存流道第二段一区541进入试剂暂存区一区631内。
120.使第二中转部第三区6123处的弹性膜朝下变形膨胀,同时,使试剂暂存区一区631处的弹性膜朝上缓慢复位。在该过程中,清洗液依次流经第二支流道第二段一区521、第二支流道第一段一区431、主流道410、第一支流道第一段四区424、第一支流道第二段四区514到达第二中转部第三区6123内。清洗液流经主流道410时,能够对吸附于磁性颗粒上的核酸进行清洗,去除其他杂质。然后,使试剂暂存区一区631处的弹性膜朝下变形膨胀,同时,使第二中转部第三区6123处的弹性膜朝上缓慢复位。第二中转部第三区6123内的物质将沿上述路径的相反方向转移,再次回到试剂暂存区一区631内。重复上述步骤,使清洗液在第二中转部第三区6123与试剂暂存区一区631之间震荡多次,可以将杂质去除的较彻底,优化清洁效果。最终,磁性件固定磁性颗粒,清洗液废液留在试剂暂存区一区631内,试剂暂存区一区631处的弹性膜处于朝下变形膨胀的状态。然后,使试剂暂存区一区631处的弹性膜朝上缓慢复位,将废液压入第一试剂池210内。
121.使试剂暂存区二区632处的弹性膜朝下变形膨胀,第二试剂池220内的清洗液依次流经试剂暂存流道第一段二区452与试剂暂存流道第二段二区542进入试剂暂存区二区632内。
122.使第二中转部第四区6124处的弹性膜朝下变形膨胀,同时,使试剂暂存区二区632处的弹性膜朝上缓慢复位。在该过程中,清洗液依次流经第二支流道第二段二区522、第二支流道第一段二区432、主流道410、第一支流道第一段五区425、第一支流道第二段五区515到达第二中转部第四区6124内。清洗液流经主流道410时,能够对吸附于磁性颗粒上的核酸进行清洗,去除其他杂质。然后,使试剂暂存区二区632处的弹性膜朝下变形膨胀,同时,使第二中转部第四区6124处的弹性膜朝上缓慢复位。第二中转部第四区6124内的物质将沿上述路径的相反方向转移,再次回到试剂暂存区二区632内。重复上述步骤,使清洗液在第二中转部第四区6124与试剂暂存区二区632之间震荡多次,可以将杂质去除的较彻底,优化清
洁效果。最终,磁性件固定磁性颗粒,清洗液废液留在试剂暂存区二区632内,试剂暂存区二区632处的弹性膜处于朝下变形膨胀的状态。然后,使试剂暂存区二区632处的弹性膜朝上缓慢复位,将废液压入第二试剂池220内。
123.使试剂暂存区三区633处的弹性膜朝下变形膨胀,第三试剂池230内的洗脱液依次流经试剂暂存流道第一段三区453与试剂暂存流道第二段三区543进入试剂暂存区三区633内。
124.使第二中转部第一区6121处的弹性膜朝下变形膨胀,同时,使试剂暂存区三区633处的弹性膜朝上缓慢复位。在该过程中,清洗液依次流经第二支流道第二段四区524、第二支流道第一段四区434、主流道410、第一支流道第一段一区421、第一支流道第二段一区511到达第二中转部第一区6121内。洗脱液流经主流道410时,能将核酸与磁性颗粒分离,使核酸游离于洗脱液中,一起进入第二中转部第一区6121。然后,使试剂暂存区三区633处的弹性膜朝下变形膨胀,同时,使第二中转部第一区6121处的弹性膜朝上缓慢复位。第二中转部第一区6121内的物质将沿上述路径的相反方向转移,再次回到试剂暂存区三区633内。重复上述步骤,使洗脱液在第二中转部第一区6121与试剂暂存区三区633之间震荡多次,以充分洗脱核酸。最终,磁性件固定磁性颗粒,试剂暂存区三区633处的弹性膜处于朝下变形膨胀的状态。
125.然后,使第一中转部611处的弹性膜朝下变形膨胀,同时,使试剂暂存区三区633处的弹性膜朝上缓慢复位。在该过程中,洗脱液依次流经第二支流道第二段四区524、第二支流道第一段四区434、主流道410、第一支流道第一段三区423、第一支流道第二段三区513到达第一中转部611内。
126.使试剂暂存区四区634处的弹性膜朝下变形膨胀,第四试剂池240内的pcr反应液一依次流经试剂暂存流道第一段四区454与试剂暂存流道第二段四区544进入试剂暂存区四区634内。
127.使第一中转部611处的弹性膜继续朝下变形膨胀,同时,使试剂暂存区四区634处的弹性膜朝上缓慢复位。在该过程中,试剂暂存区四区634内的pcr反应液一依次流经第二支流道第二段五区525、第二支流道第一段五区435、主流道410、第一支流道第一段三区423、第一支流道第二段三区513到达第一中转部611内。pcr反应液一与第一中转部611内的核酸洗脱液进行混合,进行巢式第一次pcr反应。
128.优选的,在第一板400内部还设有多个第五试剂池480,第五试剂池480内存储有pcr反应液二,pcr反应液二能为第二次pcr反应提供所需的引物、酶、镁离子与dntp等物质。引物能够对核酸进行特异性扩增。各个第五试剂池480内可以放置相同的引物,也可放置不同引物,单个第五试剂池480内也可放置多种引物,引物可以为冻干或液体形式。由于设置有多个第五试剂池480,只需提取一次样本便能在同一检测盒上完成多种pcr反应,使用较为方便。
129.在各个第五试剂池480的顶部设有第四盖体340,通过第四盖体340对各个第五试剂池480内的物质进行封存,以免外界物质进入影响其性能。
130.在第三板600上设有多个扩增反应区640,扩增反应区640也是通过弹性膜形成。扩增反应区640与第一中转部611之间能够通过第一扩增流道连通,第五试剂池480与扩增反应区640之间能够通过第二扩增流道连通。使扩增反应区640处的弹性膜朝下变形膨胀,同
时,使第一中转部611处的弹性膜朝上缓慢复位。在该过程中,第一次pcr的反应液便能进入扩增反应区640内。并且,第五试剂池480内的pcr反应液二也将进入扩增反应区640内。当pcr反应液二与第一次pcr的反应液混合后,在扩增反应区640内完第二次pcr反应。
131.在该实施例中,能够将pcr反应前的裂解、清洗等步骤与pcr反应集成在一个检测盒上完成,非常快捷方便。在使扩增反应区640朝下变形膨胀之前,pcr反应液二与其他各种试剂隔开,相互之间不会影响,能够使前面的各项步骤进行时更加稳定。且设置巢式pcr步骤,增强检测的特异性及灵敏度。
132.具体的,第一扩增流道包括依次连接的第一扩增流道第一段550、第一扩增流道第二段460与第一扩增流道第三段560。第二扩增流道包括第二扩增流道第一段570与第二扩增流道第二段470。第一扩增流道第一段550、第一扩增流道第三段560与第二扩增流道第一段570均设置于第二板500上,且贯通第二板500。第一扩增流道第二段460与第二扩增流道第二段470均设置于第一板400的底面处。
133.使扩增反应区640处的弹性膜朝下变形膨胀,同时,使第一中转部611处的弹性膜朝上缓慢复位。在该过程中,第一次pcr的反应液依次流经第一扩增流道第一段550、第一扩增流道第二段460与第一扩增流道第三段560进入扩增反应区640内。并且,第五试剂池480内的pcr反应液二依次流经第二扩增流道第二段470、第二扩增流道第一段570进入扩增反应区640内。
134.在上述各项步骤中,样本、试剂均可能会有部分残留在流道内,无法到达预定区域,存在一定的损耗。因此,在最初计算用量时,各种物质都要留出余量,以保证有足够量进行各个步骤。
135.上述的核酸检测盒在进行检测时,弹性膜底部的底座上连接有气泵等部件,用于实现气压变化,还设有温控模块,用于调节弹性膜周围的反应温度,还包括光学模块,用于进行荧光检测。
136.参阅图1至图5,在一些实施例中,检测盒还可以进行快速pcr反应。这种反应中,需要对pcr反应体系进行多次升降温循环,使dna发生变性、退火及延伸。常规的检测盒中,pcr反应体系的位置固定,不断改变其温度来完成反应,但升降温速度较慢,使得反应耗时较长。本实施例中,可以将前述的第一模块031与第二模块032分别设置温控模块,使二者处于不同的恒定温度,并使试剂与样本在第一弹性膜区021、第二弹性膜区022之间转移,从而改变弹性膜区形成的腔体内的物料的温度。即本实施例中,设置不同的温度区域,使pcr反应体系在这些弹性膜区之间进行快速转移,以完成反应。如此,无需等待其升温或降温,能够缩短反应时间,并且,增加模块数量即可实现物料在多个温度区域之间的转移。该检测盒也连接有气泵等部件,用于实现气压变化,还包括光学模块,用于进行荧光检测。
137.参阅图13与图14,主体件010的基板011上沿长度方向设置有多个物料池012,弹性膜020上在对应区域形成多个弹性膜区,底座030上沿长度方向对应设有多组第一模块031与第二模块032。每个物料池012、每个弹性膜区、每组第一模块031与第二模块032对应,完成物料的转移。第一模块031与第二模块032下设置温控组件,如mch、ptc等。其具体结构以及物料流动过程与前述的物料转移机构的各实施例中类似,故不再赘述。
138.在一些实施例中,还提供了一种核酸检测设备,其包括上述的检测盒。将上述检测盒装在核酸检测仪器上,通过仪器进行气压控制、温度控制和荧光检测。由于上述的各个弹
性膜区位于整个检测盒的底部位置,与核酸检测仪器连接时较为方便,气压控制、温度控制和荧光检测时更易于操作。
139.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
140.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
再多了解一些

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