CN109370896A - 一种封闭式四通道多重荧光pcr检测用卡盒 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种封闭式四通道多重荧光PCR检测用卡盒，包括上盖、本体、PCR反应管和底座，底座通过楔型卡槽与驱动机构连接可以完成旋转运动，同时底座内部有四个导向柱和弹簧机构，可以使底座底板沿导向柱上下运动，从而带动底座内部的U型顶针机构上下运动，通过U型顶针戳破本体试剂槽底部的橡胶密封垫实现试剂槽的连通；本体中间圆柱孔槽可以***活塞杆，活塞杆上部连接驱动机构可以上下运动，本发明可以将磁珠法核酸提取和荧光定量PCR检测两个步骤，在一个小的密闭的盒体内完成，可用于没有分子诊断实验室环境下的核酸提取和荧光PCR检测，具有结构紧凑、易于操作、结构简单、易装配等优点，有效提高分子诊断类产品的环境适应度。

Description

一种封闭式四通道多重荧光PCR检测用卡盒
技术领域
本发明涉及一种生物核酸分子提取及检测用卡盒，具体为一种封闭式四通道多重荧光PCR检测用卡盒。
背景技术
核酸提取及检测是分子诊断的一项重要工作，但是在核酸的提取及检测过程中，易产生气溶胶污染，使结果出现假阳性，常规的分子诊断需要在特定的分子诊断实验室内进行，严重制约了这项技术的应用和推广。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的常规分子诊断需要在特定的分子诊断实验室内进行，严重制约了这项技术的应用和推广的缺陷，提供一种封闭式的卡盒，可用于POCT类分子诊断仪器产品的研发。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种封闭式四通道多重荧光PCR检测用卡盒，包括上盖、本体、PCR反应管和底座，整体形成一个封闭空间，底座通过楔型卡槽与驱动机构连接可以完成旋转运动，同时底座内部有四个导向柱和弹簧机构，可以使底座底板沿导向柱上下运动，从而带动底座内部的U型顶针机构上下运动，通过U型顶针戳破本体试剂槽底部的橡胶密封垫实现试剂槽的连通；本体中间圆柱孔槽可以***活塞杆，活塞杆上部连接驱动机构可以上下运动，通过气压差将试剂槽内的试剂进行移液；本体下部一侧设置有4个PCR反应管。
在上述技术方案中，进一步的，所述的上盖设置有防水通气膜，用于平衡试剂室内的气压。
作为优选的技术方案，所述的本体内设置有10个试剂槽2个磁铁***槽，试剂槽底部有导液孔并用橡胶密封垫完全密封。
在上述技术方案的基础上，优选的，所述本体一侧设置有4个PCR反应管接口，接口为每个PCR反应管设置有2个孔，下孔为进液孔上孔为出气孔。
优选的，所述的PCR反应管采用方形扁平结构，设置2个接口，均采用宝塔头结构。
进一步的，所述底座分为三部分可相对活动部件，外部为底座壳体与本体固定，内部分为阀门盖和U型针座两部分，整个内部可以在底座壳体内旋转，U型针座可以相对阀门盖进行上下运动。
作为优选的技术方案，所述底座内部设置有4个弹簧导向柱，保证U型针座上下运动的方向精度。
另外，所述底座内部设置有U型针，随U型针座上下运动，从而刺穿试剂槽底部的橡胶密封垫，实现试剂槽之间互通。
当底座U型针座在驱动机构的作用下旋转运动时，通过4个导向柱的连接带动上面的阀门盖一起转动，转动到位后U型针座在驱动机构的作用下向上顶起，使U型针刺穿橡胶密封垫，从而实现中间抽液泵与试剂室相通，通过抽动抽液泵的活塞杆，完成试剂从试剂槽中向抽液泵的移动，完成后U型针座在驱动机构作用下向下运动，带动U型针从橡胶密封垫中拔出，之后再在驱动机构的作用下旋转，使针孔对另外的试剂槽，重复向上顶起动作，使U型针刺穿橡胶密封垫，推动抽液泵的活塞杆将试剂压进新的试剂槽中。从而完成对不同试剂槽和PCR管内的液体进行转移。
试剂槽和PCR管中可以加入不同检测试剂，旋转U型针座，使用U型针连通不同的试剂槽和PCR管的加液孔，利用中间抽液泵的活塞运动吸取试剂槽的液体、或对试剂槽液体进行吹吸混匀，配合磁性材料可以实现磁珠与核酸的结合、多次清洗、洗脱，完成核酸提取及纯化。之后可将提取和纯化后的核酸加入到PCR管内，添加试剂并配合与之配套的荧光定量PCR检测仪的热井，可用于荧光定量PCR检测。
本发明相对于现有技术的有益效果是：本发明的封闭式四通道多重荧光PCR检测用卡盒可以将磁珠法核酸提取和荧光定量PCR检测两个步骤，在一个小的密闭的盒体内完成，可用于没有分子诊断实验室环境下的核酸提取和荧光PCR检测，具有结构紧凑、易于操作、结构简单、易装配等优点，有效提高分子诊断类产品的环境适应度。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的本体试剂槽结构示意图；
图3是本发明的底座剖面示意图；
图4是本发明的底座内部结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
如图1-4所示，一种封闭式四通道多重荧光PCR检测用卡盒，包括上盖1、本体2、PCR反应管3和底座4，整体形成一个封闭空间，底座4通过U型针座204的楔型卡槽与驱动机构连接可以完成旋转运动，同时底座4内部有四个导向柱202和弹簧203，可以使U型针座204沿导向柱202上下运动，从而带动底座4内部的U型顶针206上下运动，通过U型顶针206戳破本体2试剂槽底部的橡胶密封垫实现试剂槽的连通；本体2中间抽液泵112可以***活塞杆，活塞杆上部连接驱动机构可以上下运动，通过气压差将试剂槽内的试剂进行移液；本体2下部一侧设置有4个PCR反应管3。
在裂解槽106内放置裂解和磁珠的混合液(200μL)、试剂槽109内放置结合液(200μL)，在试剂槽101加入待测样本和蛋白酶K(200μL)，试剂槽102内放置洗涤液Ⅰ(345μL)，试剂槽104内放置洗涤液Ⅱ(345μL)，试剂槽107内放置洗涤液Ⅲ(345μL)，试剂槽111内放置去离子水(345μL)，试剂槽110内放置洗脱液(60μL)，试剂槽108不放试剂做废液池使用，PCR管内分别预置可以检测不同目的核酸片段的PCR反应液(20μL)。
卡盒工作前需将卡盒置于检测仪内部，保证4个PCR管对正***热阱，中间圆柱形槽112内***活塞，活塞杆上端连接驱动机构，磁铁***槽105的槽孔对正条形磁铁棒，磁铁棒上端与驱动机构相连，底座204的楔形槽与楔形传动机构紧密配合，完成整个卡盒的正确安装。
具体操作流程如下：
1、旋转底座U型针座204，带动阀门顶盖201和U型针206旋转，对正试剂槽109，将底座U型针座204向上顶起，使U型针刺穿阀门顶盖201的密封垫和试剂槽109、112的橡胶密封垫，将112内的活塞杆抽拉，使试剂槽109内的试剂进入试剂槽112，在弹簧203的作用下U型针座204复位，将U型针从密封垫中拔出，旋转U型针座204，使U型针206对正试剂槽106，再次将底座U型针座204向上顶起，使U型针刺穿阀门顶盖201的密封垫和裂解槽106、试剂槽112的橡胶密封垫，将试剂槽112内的活塞杆顶推，使试剂槽112内的试剂进入裂解槽106；重复以上动作，将试剂槽101内的样本和蛋白酶K转移至裂解槽106。对裂解槽106内的液体进行吹吸混匀后，静置10分钟，同时通过加热装置对裂解槽106内的试剂进行加热加速样本内的细胞裂解，核酸被释放到液体内，磁珠在结合液的作用下，与核酸结合；
2、通过驱动机构将磁铁条下降到磁铁***槽105底部，通过磁铁对磁珠进行吸附，吸附后，旋转底座U型针座204，带动阀门顶盖201和U型针206旋转，对正裂解槽106，将底座U型针座204向上顶起，使U型针刺穿阀门顶盖201的密封垫和裂解槽106的橡胶密封垫，将试剂槽112内的活塞杆抽拉，使裂解槽106内的试剂进入试剂槽112，在弹簧203的作用下U型针座204复位，将U型针从密封垫中拔出，旋转U型针座204，使U型针206对正试剂槽108，再次将底座U型针座204向上顶起，使U型针刺穿阀门顶盖201的密封垫和试剂槽108、试剂槽112的橡胶密封垫，将试剂槽112内的活塞杆顶推，使试剂槽112内的试剂进入108；
3、重复移液动作将试剂槽102内的洗涤液Ⅰ转移到裂解槽106内，移走磁铁，用试剂槽112内的活塞推拉对裂解槽106的槽内液体进行吸吹混匀，对磁珠表面结合除核酸外的其他杂质进行清洗；
4、清洗后，将磁铁放置在裂解槽106的底部，对磁珠进行吸附，吸附后，重复移液动作，将废液转移至试剂槽108内；
5、重复移液动作将试剂槽104内的洗涤液Ⅱ转移到裂解槽106内，移走磁铁，用112内的活塞推拉对裂解槽106槽内液体进行吸吹混匀，将磁珠表面结合除核酸外的其他杂质进行二次清洗；
6、清洗后，将磁铁放置在裂解槽106的底部，对磁珠进行吸附，吸附后，重复移液动作，将废液转移至试剂槽108内；
7、重复移液动作将试剂槽107内的洗涤液Ⅱ转移到试剂槽106内，移走磁铁，用试剂槽112内的活塞推拉对裂解槽106槽内液体进行吸吹混匀，将磁珠表面结合除核酸外的其他杂质进行三次清洗；
8、清洗后，将磁铁放置在裂解槽106的底部，对磁珠进行吸附，吸附后，重复移液动作，将废液转移至试剂槽108内；
9、重复移液动作，将试剂槽110内的洗脱液加入到裂解槽106内，移走磁铁，用试剂槽112内的活塞推拉对裂解槽106槽内液体进行吸吹混匀，将磁珠表面结合的核酸洗脱；
10、洗脱后，将磁铁放置在裂解槽106的底部，对磁珠进行吸附，吸附后，滤芯吸头将裂解槽106内液体吸出，转移至试剂槽103内，试剂槽103内的液体包含了提取和纯化后的核酸，可用于荧光定量PCR检测；
11、重复移液动作，从试剂槽103中分别取10μL的纯化的核酸溶液，加入到每个PCR管内通过试剂槽112内的活塞推拉对PCR管内液体进行吸吹混匀，完成PCR反应体系的制备；
12、将卡盒放置于与之配套的荧光定量PCR检测仪的热井内，开始进行荧光定量PCR的检测。
这套机构可以让移液动作在封密的盒体内，可对不同试剂槽和PCR管内的液体进行转移。卡盒可用于没有分子诊断实验室环境下的核酸提取和荧光PCR检测，具有结构紧凑、易于操作、环境容忍度高、可检测多个指标等优点。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种封闭式四通道多重荧光PCR检测用卡盒，包括上盖、本体、PCR反应管和底座，整体形成一个封闭空间，其特征在于：所述底座通过楔型卡槽与驱动机构连接可以完成旋转运动，同时所述底座内部有四个导向柱和弹簧机构，可以使底座底板沿导向柱上下运动，从而带动底座内部的U型顶针上下运动，通过U型顶针戳破本体内的试剂槽底部的橡胶密封垫实现试剂槽的连通；所述本体中间设有圆柱孔槽，圆柱孔槽可以***活塞杆，活塞杆上部连接所述驱动机构，通过气压差将试剂槽内的试剂进行移液；所述本体下部一侧设置有4个PCR反应管。
2.根据权利要求1所述的封闭式四通道多重荧光PCR检测用卡盒，其特征在于，所述上盖设置有防水通气膜。
3.根据权利要求1所述的封闭式四通道多重荧光PCR检测用卡盒，其特征在于，所述本体内设置有10个试剂槽2个磁铁***槽，试剂槽底部有导液孔并用橡胶密封垫密封。
4.根据权利要求1所述的封闭式四通道多重荧光PCR检测用卡盒，其特征在于，所述本体一侧设置有4个PCR反应管接口，接口为每个PCR反应管设置有2个孔，下孔为进液孔上孔为出气孔。
5.根据权利要求1所述的封闭式四通道多重荧光PCR检测用卡盒，其特征在于，所述的PCR反应管采用方形扁平结构，设置2个接口，均采用宝塔头结构。
6.根据权利要求1所述的封闭式四通道多重荧光PCR检测用卡盒，其特征在于，所述底座分为三部分可相对活动部件，外部为底座壳体与本体固定，内部分为阀门盖和U型针座两部分，整个内部可以在底座壳体内旋转，U型针座可以相对阀门盖进行上下运动。
7.根据权利要求1所述的封闭式四通道多重荧光PCR检测用卡盒，其特征在于，所述底座内部设置有4个弹簧导向柱。
8.根据权利要求1所述的封闭式四通道多重荧光PCR检测用卡盒，其特征在于，所述底座内部设置有U型针，通过U型针座上下运动刺穿试剂槽底部的橡胶密封垫，实现试剂槽之间互通。
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