一種自動檢測試劑卡盒的制作方法

一種自動檢測試劑卡盒的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種自動檢測試劑卡盒，屬于生物醫學檢測設備領域，為解決現有技術中PCR檢測自動化程度低且檢測過程中易引入污染從而影響檢測結果的問題。本發明的自動檢測試劑卡盒主要包括取樣針、螺桿、壓板、壓桿針和負壓發生器；外部動力驅動螺桿轉動，使得取樣針水平運動，可分別取得不同試劑倉中的試劑；外部動力旋轉壓板，可以使取樣針向下移動至試劑倉底部；壓桿針和負壓發生器為取樣針提供負壓，以完成取樣。擴增反應結束后，取樣針將反應產物移至雜交槽，雜交完成特異性靶點的識別。整個標本提取，擴增和檢測過程都在卡盒里面完成，全程封閉，不和外界接觸，不會產生污染，檢測結果準確度高。
【專利說明】一種自動檢測試劑卡盒

【技術領域】
[0001] 本發明涉生物醫學檢測設備【技術領域】，特別涉及一種自動檢測試劑卡盒。

【背景技術】
[0002] 聚合酶鏈式反應（Polymerase Chain Reaction,簡稱PCR)是一種分子生物學技 術，用于放大特定的DNA片段。可看作生物體外的特殊DNA復制。
[0003] PCR-共有三個主要步驟：核酸提取，擴增和檢測。擴增的目的是為了增加信噪 t匕。所有檢測都是在尋求最佳的信噪比，感染性疾病尤其如此。如血源感染時，病人一毫升 血里面可能只有二十個細菌，而同樣一毫升血里面則有百萬個白細胞，這些白細胞里面的 核酸和其它大分子就成為了檢測的噪音，所以擴增的目的就是擴大信號，增加信噪比。不擴 增，也就很難得到檢測所需要的特異性和敏感性。
[0004] 臨床實驗室的管理和操作人員不是院校和科研單位里的博士碩士，他們一般沒有 堅實的分子生物學技術基礎，因此若想大規模地推廣一項分子檢測技術，該技術的自動化 程度一定要高，這樣才能避免人為錯誤，提高檢測效率。實時PCR實際上已經完成了自動擴 增和檢測，但是，擴增和檢測的問題并沒有得到很好的解決。
[0005] 現有擴增檢測技術中，比如Luminex xMAP檢測技術，PCR擴增以后還需要開管蓋， 把高濃度的PCR產物拿出來和Luminex顆粒微球進行混合雜交。這個開放性的程序很容易 造成實驗室擴增產物污染，導致假陽性的結果。這種污染一旦發生就非常難去除，給檢測實 踐帶來不可逾越的困難。
[0006] 為了避免污染，即便是在很基層的醫院，也需要把分子檢測實驗室設置成有多個 隔離房間：標本提取，反應建立，擴增和檢測等要分開，避免污染。


【發明內容】

[0007] 為了解決現有技術中PCR檢測自動化程度低且檢測過程中易引入污染從而影響 檢測結果的問題，本發明提供了一種自動檢測試劑卡盒。
[0008] 本發明的技術方案為： 一種自動檢測試劑卡盒，包括盒體，還包括： 螺桿，水平設置，所述螺桿的第一端部和第二端部均與所述盒體轉動連接； 螺桿旋鈕，設置在所述盒體外部，與所述螺桿固定連接并與所述盒體轉動連接； 連接件，穿設在所述螺桿上，并與所述螺桿螺紋連接，所述連接件上設置有取樣針容置 孔，所述取樣針容置孔的中心軸與所述螺桿的中心軸垂直設置；所述取樣針容置孔底部固 定設置第一彈簧，所述第一彈簧與所述取樣針容置孔同軸設置，所述第一彈簧向上延伸出 所述取樣針容置孔； 取樣針，套設在所述第一彈簧內； 負壓發生器，包括殼體、活塞和活塞桿，通過管道與所述取樣針相連通，為所述取樣針 提供負壓；所述活塞桿上套設有第二彈簧； 壓桿針，一端與所述活塞桿的自由端固定連接，另一端位于所述盒體外部，用于推進所 述活塞桿； 壓板，包括壓板本體和與所述壓板本體固定連接的壓板軸，所述壓板軸與所述螺桿 平行設置，所述壓板軸與所述盒體內壁轉動連接，所述壓板本體用于將所述取樣針向下按 壓； 壓板旋鈕，設置在所述盒體外部，與所述壓板軸固定連接并與所述盒體轉動連接； 進樣口，設置在所述盒體頂面，所述進樣口上設置密封蓋； 樣品池，位于所述盒體底部，并與所述進樣口相對設置； 試劑倉，位于所述盒體底部,所述試劑倉口部密封，盛有檢測用試劑； 雜交槽，位于所述盒體底部，所述雜交槽底部設置有芯片，所述芯片上有能和PCR產物 特異性雜交的檢測探針。
[0009] 優選的，所述盒體底部還設置有廢液槽。
[0010] 進一步的，所述樣品池、試劑倉、雜交槽和廢液槽的頂部位于同一水平面，所述樣 品池、試劑倉、雜交槽和廢液槽的頂部設置有多孔板，所述多孔板上的孔分別對應所述樣品 池、試劑倉、雜交槽和廢液槽的口部；所述多孔板固定設置在所述盒體內部。試劑倉內裝有 檢測用試劑，各試劑倉之間有間距，試劑倉容量的設計以試劑需求量為準；為避免試劑被污 染，試劑倉的開口端由錫箔紙封閉；樣品池、雜交槽和廢液槽開口端未封閉。
[0011] 作為優選，還包括用于限定所述壓板軸旋轉角度的壓板限位板，所述壓板限位板 固定設置在所述盒體的內壁。壓板限位板其實就是一個擋板，當壓板轉到一定角度后被壓 板限位板擋住，不能繼續旋轉。壓板旋轉角度的設計以取樣針可以取凈所有試劑倉內的試 劑為標準。
[0012] 作為優選，所述壓板軸的旋轉角度小于150°。
[0013] 本發明的自動檢測試劑卡盒與外部機械部分配合使用，外部機械由控制系統控 制，可以在控制系統上輸入指令，按照檢測步驟設置好取液間隔以及取哪個試劑倉中的試 劑等。待測樣品由進樣口注入樣品池，封閉進樣口；外部機械根據設定好的步驟取試劑進入 樣品池，并在樣品池中進行核酸提取、擴增，擴增完畢后，取樣針移取樣品池中擴增后的PCR 擴增產物至雜交槽進行雜交檢測。
[0014] 本發明的自動檢測試劑卡盒主要包括取樣針、螺桿、壓板、壓桿針和負壓發生器； 外部動力驅動螺桿轉動，使得取樣針水平運動，可分別取得不同試劑倉中的試劑；外部動力 旋轉壓板，可以使取樣針向下移動至試劑倉底部；壓桿針和負壓發生器為取樣針提供負壓， 以完成取樣。
[0015] 將核酸提取的磁珠液、所有PCR反應的試劑以及雜交液、沖洗緩沖液都預先放入 卡盒底部的試劑倉，核酸提取、擴增反應結束后，取樣針把PCR產物全部放到雜交槽里面， 雜交槽底部有打印好的玻璃芯片，玻璃芯片上面有能和PCR產物特異性雜交的檢測探針， 因為PCR產物帶有熒光標記(放在反向引物上)，所以雜交完成特異性靶點的識別。雜交液， 沖洗緩沖液等都預先儲存在卡盒底部，用過的液體，含有高濃度PCR產物的液體也都存放 在卡盒底部的廢液槽內。把待測樣品由進樣口加至樣品池后封閉進樣口，整個樣品核酸提 取，擴增和檢測過程都在盒體內部完成，全程封閉，不與外界接觸，不會產生污染。
[0016] 本發明的有益效果為： 本發明的自動檢測試劑卡盒，整個檢測過程均在本發明試劑卡盒的密閉盒體中進行， 不與外界接觸，因此不會產生污染，解決了科研及臨床試驗工作中讓人頗為頭疼的實驗室 污染問題，從而杜絕了假陽性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可 以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0018] 圖1為本發明自動檢測試劑卡盒的結構示意圖； 圖2為壓板和壓板限位板的位置關系示意圖； 圖3為螺桿與連接件的位置關系示意圖； 其中，1-盒體；11-進樣口；2-壓板軸；21-軸承一；22-壓板旋鈕；23-軸承二；24-壓 板限位板；25-壓板本體；26-壓板軸；3-取樣針；31-活塞；32-負壓發生器；33-第二彈簧； 34-壓桿針；35-第一彈簧；36-管道；4-螺桿；41-軸承三；42-軸承四；43-螺桿旋鈕；5-樣 品池；61-試劑倉一；62-試劑倉二；63-試劑倉三；64-試劑倉四；65-試劑倉五；66-試劑倉 六；67-試劑倉七；68-廢液槽；7-雜交槽；71-玻璃芯片；8-錫箔9-多孔板。

【具體實施方式】
[0019] 實施例 如圖1、圖2和圖3所示，本發明的自動檢測試劑卡盒包括盒體1，盒體1頂面上設置有 進樣口 11，進樣口 11上設置有密封蓋。盒體1底部設置有七個試劑倉，分別為試劑倉一 61、 試劑倉二62、試劑倉三63、試劑倉四64、試劑倉五65、試劑倉六66、試劑倉七67 ;七個試劑 倉中分別放置有核酸提取、PCR擴增及雜交檢測所需試劑，且七個試劑倉的口部由錫箔8封 閉。盒體1底部還設置有廢液槽68、樣品池5和雜交槽7。廢液槽68用于盛裝廢液；樣品 池5與進樣口 11相對設置，用于盛放待測樣品；雜交槽7的底部設置有玻璃芯片71，玻璃 芯片71上面有能和PCR產物特異性雜交的檢測探針，PCR產物帶有熒光標記(放在反向引 物上)，所以雜交完成特異性靶點的識別。
[0020] 試劑倉一 61、試劑倉二62、試劑倉三63、試劑倉四64、試劑倉五65、試劑倉六 66、試劑倉七67、廢液槽68、樣品池5和雜交槽7的頂部位于同一平面，試劑倉一 61、試劑 倉二62、試劑倉三63、試劑倉四64、試劑倉五65、試劑倉六66、試劑倉七67、廢液槽68、樣 品池5和雜交槽7的上部設置有多孔板9,多孔板9與盒體1內壁固定連接，多孔板9上的 孔分別對應試劑倉一 61、試劑倉二62、試劑倉三63、試劑倉四64、試劑倉五65、試劑倉六 66、試劑倉七67、廢液槽68、樣品池5和雜交槽7的口部。
[0021] 盒體1內還設置有螺桿4,螺桿4水平設置，螺桿4的第一端部通過軸承三41與 盒體1轉動連接，螺桿4的第二端部通過軸承四42與盒體1轉動連接；軸承三41和軸承四 42安裝處設置密封墊。螺桿4的第二端部伸出盒體1，螺桿4露在盒體1外面的部分固定 連接有螺桿旋鈕43。
[0022] 如圖1、圖3所示，螺桿4上穿設有連接件44,連接件44與螺桿4螺紋連接，旋轉 螺桿旋鈕43,連接件44便與螺桿4發生相對運動。連接件44的頂面上設置有取樣針容置 孔45,取樣針容置孔45的中心軸與螺桿4的中心軸垂直。取樣針容置孔45底部固定設置 第一彈簧35,第一彈簧35與取樣針容置孔45通軸設置，第一彈簧35由取樣針容置孔35 底部向上延伸并伸出取樣針容置孔45。
[0023] 取樣針3套設在第一彈簧35內，這樣旋轉螺桿旋鈕43,取樣針隨著連接件44運 動，從而實現取樣針3在試劑倉、樣品池5、廢液槽68、雜交槽7之間的移動。
[0024] 取樣針3通過管道36與負壓發生器32連通，負壓發生器32包括殼體、活塞31和 活塞桿，活塞桿上套設有第二彈簧33,活塞桿的自由端固定連接壓桿針34的第一端部，壓 桿針34的第二端部位于盒體1外部，用于推進活塞桿，當不推動壓桿針34時，第二彈簧33 將壓桿針34彈回原位。
[0025] 如圖1、圖2所示，取樣針3的上方設置有壓板2,壓板2包括壓板本體25和壓板 軸26,壓板本體25和壓板軸26固定連接，壓板軸26與螺桿4平行設置。壓板軸26的第一 端部通過軸承一 21與盒體1轉動連接，壓板軸26的第二端部通過軸承二23與盒體1轉動 連接。壓板軸26的第一端部伸出盒體1，壓板軸26位于盒體1外面的部分設置有壓板旋轉 22〇
[0026] 壓板本體25用于向下按壓取樣針3,旋轉壓板旋鈕22,壓板軸26帶動壓板本體25 向下按壓取樣針3,不旋轉壓板旋鈕22時，第一彈簧35將壓板本體25彈回原位。
[0027] 盒體1內壁還固定設置有用于限定壓板軸26旋轉角度的壓板限位板24,壓板限位 板24位于壓板本體25下方，壓板限位板24的中心軸與壓板軸26垂直，壓板軸26轉至一 定角度時，壓板25與壓板限位板24接觸，壓板軸26不能繼續旋轉，為了便于取試劑倉中的 試劑，壓板限位板24限制壓板軸26的旋轉角度小于150°。壓板2旋轉角度的設計以取樣 針3可以取凈所有試劑倉內的試劑為標準。
【權利要求】
1. 一種自動檢測試劑卡盒，包括盒體，其特征在于，還包括： 螺桿，水平設置，所述螺桿的第一端部和第二端部均與所述盒體轉動連接； 螺桿旋鈕，設置在所述盒體外部，與所述螺桿固定連接并與所述盒體轉動連接； 連接件，穿設在所述螺桿上，并與所述螺桿螺紋連接，所述連接件上設置有取樣針容置 孔，所述取樣針容置孔的中心軸與所述螺桿的中心軸垂直設置；所述取樣針容置孔底部固 定設置第一彈簧，所述第一彈簧與所述取樣針容置孔同軸設置，所述第一彈簧向上延伸出 所述取樣針容置孔； 取樣針，套設在所述第一彈簧內； 負壓發生器，包括殼體、活塞和活塞桿，通過管道與所述取樣針相連通，為所述取樣針 提供負壓；所述活塞桿上套設有第二彈簧； 壓桿針，一端與所述活塞桿的自由端固定連接，另一端位于所述盒體外部，用于推進所 述活塞桿； 壓板，包括壓板本體和與所述壓板本體固定連接的壓板軸，所述壓板軸與所述螺桿 平行設置，所述壓板軸與所述盒體內壁轉動連接，所述壓板本體用于將所述取樣針向下按 壓； 壓板旋鈕，設置在所述盒體外部，與所述壓板軸固定連接并與所述盒體轉動連接； 進樣口，設置在所述盒體頂面，所述進樣口上設置密封蓋； 樣品池，位于所述盒體底部，并與所述進樣口相對設置； 試劑倉，位于所述盒體底部,所述試劑倉口部密封，盛有檢測用試劑； 雜交槽，位于所述盒體底部，所述雜交槽底部設置有芯片，所述芯片上有能和PCR產物 特異性雜交的檢測探針。
2. 如權利要求1所述的自動檢測試劑卡盒，其特征在于：所述盒體底部還設置有廢液 槽。
3. 如權利要求2所述的自動檢測試劑卡盒，其特征在于：所述樣品池、試劑倉、雜交槽 和廢液槽的頂部位于同一水平面，所述樣品池、試劑倉、雜交槽和廢液槽的頂部設置有多孔 板，所述多孔板上的孔分別對應所述樣品池、試劑倉、雜交槽和廢液槽的口部；所述多孔板 固定設置在所述盒體內部。
4. 如權利要求1所述的自動檢測試劑卡盒，其特征在于：還包括用于限定所述壓板軸 旋轉角度的壓板限位板，所述壓板限位板固定設置在所述盒體的內壁。
5. 如權利要求4所述的自動檢測試劑卡盒，其特征在于：所述壓板軸的旋轉角度小于 150。。
【文檔編號】C12M1/34GK104152349SQ201410365648
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】李艷艷, 張凱寧 申請人:山東艾克韋生物技術有限公司