CN112226358B - 一种核酸分析卡盒和核酸分析设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核酸分析卡盒和核酸分析设备，核酸分析卡盒包括：卡盒本体和设置在卡盒本体上且能够沿设定方向移动的硅胶膜转移部件；卡盒本体设置有储液腔、辅助储液腔、检测结构、均与储液腔连通的加样通道和排气通道，储液腔至少为两个且沿设定方向依次分布，辅助储液腔与储液腔一一对应，沿设定方向位于最后的辅助储液腔能够与检测结构连通；储液腔所在面和辅助储液腔所在面均与硅胶膜转移部件密封连接，硅胶膜转移部件沿设定方向移动能够使硅胶膜依次连通每个储液腔和与其对应的辅助储液腔。上述核酸分析卡盒能够采用硅胶膜法进行核酸全集成自动化分析，有利于促进分子诊断技术的普及。

Description

一种核酸分析卡盒和核酸分析设备

技术领域

本发明涉及体外诊断技术领域，更具体地说，涉及一种核酸分析卡盒和核酸分析设备。

背景技术

在体外诊断领域，分子诊断是常用技术，具体地，分子诊断是利用核酸或蛋白质作为生物标记进行临床检测的诊断技术，为疾病的预测、诊断、预防、治疗、预后和转归提供了信息和决策依据。

分子诊断技术涉及核酸提取，硅胶膜法是核酸提取常用技术之一。采用硅胶膜法进行核酸提取时，需要裂解液、清洗液和洗脱液等多种试剂，需要多步开盖加液操作并辅以高速离心，操作步骤复杂。临床诊断实验室为了降低多步核酸提取和扩增检测被污染的风险，需要设置多个隔离的房间，通过传递窗进行样品传递。这样的设计对实验室环境要求较高，人员操作耗时，很难满足医疗基础设施落后的地区和现场即时检测的需求。而全集成自动化的分子诊断***能够实现“样品进，结果出”的检测，无需人工干预，是分子诊断领域的发展趋势。

综上所述，如何采用硅胶膜法进行核酸全集成自动化分析，促进分子诊断技术的普及，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种核酸分析卡盒，能够将基于硅胶膜法核酸提取与扩增检测全集成，促进分子诊断技术的普及。本发明的另一目的是提供一种具有上述核酸分析卡盒的核酸分析设备。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种核酸分析卡盒，包括：卡盒本体和设置在所述卡盒本体上且能够沿设定方向移动的硅胶膜转移部件；

所述卡盒本体设置有储液腔、辅助储液腔、检测结构、以及均与所述储液腔连通的加样通道和排气通道，所述储液腔至少为两个且沿所述设定方向依次分布，所述辅助储液腔与所述储液腔一一对应，沿所述设定方向位于最后的所述辅助储液腔能够与所述检测结构连通；

所述储液腔、所述加样通道和所述排气通道均位于所述硅胶膜转移部件的一侧，所述辅助储液腔和所述检测结构均位于所述硅胶膜转移部件的另一侧；

所述储液腔所在面和所述辅助储液腔所在面均与所述硅胶膜转移部件密封连接，所述硅胶膜转移部件固定有硅胶膜，所述硅胶膜转移部件沿所述设定方向移动能够使所述硅胶膜依次连通每个所述储液腔和与其对应的所述辅助储液腔。

优选地，当所述硅胶膜连通所述储液腔和与其对应的所述辅助储液腔时，所述储液腔内的液体在离心作用下能够进入与其对应的所述辅助储液腔内；

所述辅助储液腔的底端低于和其对应的所述储液腔的底端以限制所述辅助储液腔内的液体回流至和其对应的所述储液腔。

优选地，所述检测结构位于所述辅助储液腔的底侧。

优选地，所述硅胶膜转移部件呈长条形，所述硅胶膜转移部件沿所述设定方向直线移动，且所述设定方向为所述硅胶膜转移部件的长度方向；所述硅胶膜转移部件设置有限位结构，所述限位结构用于限制所述硅胶膜转移部件脱离所述卡盒本体；

或者，所述硅胶膜转移部件呈圆形，所述硅胶膜转移部件绕其轴线旋转，且所述设定方向为所述硅胶膜转移部件的周向。

优选地，所述硅胶膜转移部件设置有能够和转移驱动装置连接的驱动连接结构，所述转移驱动装置用于驱动所述硅胶膜转移部件沿所述设定方向移动；

所述硅胶膜转移部件设置有固定槽和与所述固定槽连通的连通孔，所述硅胶膜通过固定环固定在所述固定槽内。

优选地，所述检测结构包括：进样通道，隔离阀，检测腔、废液腔和通气结构；

其中，所述检测腔、废液腔和通气结构均与所述进样通道连通，所述废液腔位于所述检测腔的下游，所述通气结构位于所述废液腔的下游，所述进样通道与沿所述设定方向位于最后的一个所述辅助储液腔连通；所述隔离阀设置在所述进样通道上，且所述隔离阀能够隔断和导通所述进样通道。

优选地，所述通气结构包括：与所述进样通道连通的通气通道，与所述通气通道连通的通气固定孔，密封在所述通气固定孔内的疏水透气膜；其中，所述通气固定孔设置在所述卡盒本体上。

优选地，所述卡盒本体包括：储液盒，检测盒，第一盖板、第二盖板和第三盖板；

其中，所述储液腔、所述加样通道、和所述排气通道均设置在所述储液盒上，所述第一盖板与所述储液盒密封连接以密封所述储液腔、所述加样通道、和所述排气通道；

所述辅助储液腔和所述检测结构均设置在所述检测盒上，所述第二盖板与所述检测盒密封连接以密封所述检测结构，所述第三盖板与所述检测盒密封连接以密封所述辅助储液腔；

所述硅胶膜转移部件设置在所述储液盒和所述检测盒之间，且所述储液盒和所述检测盒均与所述硅胶膜转移部件密封连接；

所述检测盒设置有容纳所述硅胶膜转移部件的容纳槽。

优选地，所述储液腔设置有第一安装槽，所述辅助储液腔设置有第二安装槽，所述第一安装槽和所述第二安装槽内设置有密封圈，所述储液盒和所述检测盒均通过所述密封圈与所述硅胶膜转移部件密封连接；

所述储液盒与所述检测盒通过紧固件固定连接，所述第一盖板通过粘接与所述储液盒密封连接，所述第二盖板和所述第三盖板均通过粘接与所述检测盒密封连接。

优选地，所述检测盒、所述第二盖板和所述第三盖板均为透明件。

本发明提供的核酸分析卡盒，通过在卡盒本体上设置沿设定方向可移动的硅胶膜转移部件，利用硅胶膜转移部件的移动，实现硅胶膜转移部件上的硅胶膜依次连通每个储液腔和与其对应的辅助储液腔，随着硅胶膜转移部件的移动，可将硅胶膜依次移至每个储液腔和与其对应的辅助储液腔。因此，上述硅胶膜转移部件实现了在不同的储液腔之间转移硅胶膜、储液腔内的液体和辅助储液腔内的液体，从而完成核酸的提取，以及在检测结构中完成核酸扩增检测，即能够采用硅胶膜法进行核酸全集成自动化分析，促进了分子诊断技术的普及。

同时，本发明提供的核酸分析卡盒，仅需移动硅胶膜转移部件以及控制核酸分析卡盒离心即可完成核酸提取和核酸扩增检测，操作简单，进一步促进了分子诊断技术的普及；在卡盒本体内部进行硅胶膜和样本的转移，减小了样本被污染的几率，提高了检测结果的可靠性；而且，卡盒本体内部具有储液腔、检测结构、均与储液腔连通的加样通道和排气通道，则通过在储液腔和检测结构中预存所需试剂，实现了封闭式进行核酸自动化提取与扩增检测，杜绝了接***叉污染的风险，也提高了检测结果的可靠性。

同时，本发明提供的核酸分析卡盒，储液腔和辅助储液腔分布在硅胶膜转移部件的两侧，且储液腔和辅助储液腔均沿硅胶膜转移部件的移动方向依次分布，充分利用了在设定方向上的空间，提高了整个核酸分析卡盒的紧凑性，有效减小了整个核酸分析卡盒占用的面积，进一步促进了分子诊断技术的普及。

基于上述提供的核酸分析卡盒，本发明还提供了一种核酸分析设备，该核酸分析设备包括核酸分析卡盒，所述核酸分析卡盒为上述任一项所述的核酸分析卡盒；

所述核酸分析设备还包括：承载部件，离心装置，转移驱动装置，和检测装置；

其中，所述承载部件承载所述核酸分析卡盒，所述离心装置驱动所述承载部件旋转以使所述核酸分析卡盒做离心运动，所述转移驱动装置用于驱动所述硅胶膜转移部件沿所述设定方向移动；所述检测装置用于检测所述检测结构的反应结果。

优选地，所述核酸分析卡盒至少为两个且沿所述承载部件的旋转方向依次分布；

若所述硅胶膜转移部件呈长条形，至少两个所述核酸分析卡盒的所述硅胶膜转移部件由同一个所述转移驱动装置驱动；若所述硅胶膜转移部件呈圆形，所述转移驱动装置与所述核酸分析卡盒一一对应。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒的***图；

图3为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒中储液盒的结构示意图；

图4为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒中储液盒的另一方向的结构示意图；

图5为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒中硅胶膜转移部件的结构示意图；

图6为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒中检测盒的结构示意图；

图7为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒中检测盒的另一方向的结构示意图；

图8为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒中检测盒的另一方向的结构示意图；

图9为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒的侧视图；

图10为图9的A-A向剖视图；

图11为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第一状态时的侧视图；

图12为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第一状态时的主视图；

图13为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第二状态时的侧视图；

图14为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第二状态时的主视图；

图15为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第三状态时的侧视图；

图16为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第三状态时的主视图；

图17为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第四状态时的侧视图；

图18为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第四状态时的主视图；

图19为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第五状态时的侧视图；

图20为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第五状态时的主视图；

图21为本发明实施例一提供的核酸分析卡盒在第六状态时的俯视图；

图22为本发明实施例一提供的核酸分析设备的结构示意图；

图23为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒的结构示意图；

图24为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒的***图；

图25为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒中储液盒的结构示意图；

图26为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒中储液盒的另一方向的结构示意图；

图27为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒中硅胶膜转移部件的结构示意图；

图28为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒中检测盒的结构示意图；

图29为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒中检测盒的另一方向的结构示意图；

图30为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒中检测盒的另一方向的结构示意图；

图31为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒的侧视图；

图32为图31的B-B向剖视图；

图33为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒在第一状态时的侧视图；

图34为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒在第一状态时的俯视图；

图35为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒在第二状态时的侧视图；

图36为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒在第二状态时的俯视图；

图37为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒在第三状态时的侧视图；

图38为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒在第三状态时的俯视图；

图39为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒在第四状态时的侧视图；

图40为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒在第四状态时的俯视图；

图41为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒在第五状态时的侧视图；

图42为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒在第五状态时的俯视图；

图43为本发明实施例二提供的核酸分析卡盒在第六状态时的俯视图；

图44为本发明实施例二提供的核酸分析设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-44所示，本发明实施例提供的核酸分析卡盒包括：卡盒本体，和设置在卡盒本体上且能够沿设定方向可移动的硅胶膜转移部件200。

上述卡盒本体设置有储液腔、辅助储液腔、检测结构、以及均与储液腔连通的加样通道104和排气通道105，上述储液腔至少为两个且沿设定方向依次分布，辅助储液腔与储液腔一一对应，沿设定方向位于最后的储液腔能够与检测结构连通。

上述储液腔、加样通道104和排气通道105均位于硅胶膜转移部件200的一侧，上述辅助储液腔和检测结构均位于硅胶膜转移部件200的另一侧。

上述储液腔所在面和辅助储液腔所在面均与硅胶膜转移部件200密封连接，以密封反应所需试剂和废液。可以理解的是，储液腔、加样通道104和排气通道105均设置在同一个面上。硅胶膜转移部件200固定有硅胶膜700，硅胶膜转移部件200沿设定方向移动能够使硅胶膜700依次连通每个储液腔和与其对应的辅助储液腔。

可以理解的是，当硅胶膜700连通储液腔和与其对应的辅助储液腔时，储液腔内的液体能够进入辅助储液腔。

上述加样通道104用于加入所需试剂，试剂通过加样通道104进入储液腔；上述排气通道105用于储液腔流入所需试剂时储液腔排气；上述加样通道104与排气通道105无空间排布干涉，以保证加样和排气。

本发明实施例提供的核酸分析卡盒，通过在卡盒本体上设置沿设定方向可移动的硅胶膜转移部件200，利用硅胶膜转移部件200的移动，实现硅胶膜转移部件200上的硅胶膜700依次连通每个储液腔和与其对应的辅助储液腔，随着硅胶膜转移部件200的移动，可将硅胶膜700依次移至每个储液腔和与其对应的辅助储液腔。因此，上述硅胶膜转移部件200实现了在不同的储液腔之间转移硅胶膜700、储液腔内的液体和辅助储液腔内的液体，从而完成核酸的提取，以及在检测结构中完成核酸扩增检测，即能够采用硅胶膜法进行核酸全集成自动化分析，促进了分子诊断技术的普及。

同时，本发明实施例提供的核酸分析卡盒，仅需移动硅胶膜转移部件200以及控制核酸分析卡盒离心即可完成核酸提取和核酸扩增检测，操作简单，进一步促进了分子诊断技术的普及；在卡盒本体内部进行硅胶膜700和样本的转移，减小了样本被污染的几率，提高了检测结果的可靠性；而且，卡盒本体内部具有储液腔、检测结构、均与储液腔连通的加样通道104和排气通道105，则通过在储液腔和检测结构中预存所需试剂，实现了封闭式进行核酸自动化提取与扩增检测，杜绝了接***叉污染的风险，也提高了检测结果的可靠性。

同时，本发明实施例提供的核酸分析卡盒，储液腔和辅助储液腔分布在硅胶膜转移部件200的两侧，且储液腔和辅助储液腔均沿硅胶膜转移部件200的移动方向依次分布，充分利用了在设定方向上的空间，提高了整个核酸分析卡盒的紧凑性，有效减小了整个核酸分析卡盒占用的面积，进一步促进了分子诊断技术的普及。

上述核酸分析卡盒中，当硅胶膜700连通储液腔和与其对应的辅助储液腔时，储液腔内的液体能够进入辅助储液腔。为了便于储液腔内的液体能够进入辅助储液腔，可选择整个辅助储液腔位于与其对应的储液腔的正下方，靠液体的自身重力实现储液腔内的液体流入辅助储液腔中。但是，硅胶膜会对液体有一定的阻挡作用，为了提高流通量，优选当硅胶膜700连通储液腔和与其对应的辅助储液腔时，储液腔内的液体在离心作用下能够进入与其对应的辅助储液腔内。此时，当上述核酸分析卡盒被离心时，储液腔靠近核酸分析卡盒的近心端，辅助储液腔靠近核酸分析卡盒的远心端。

由于储液腔内的液体在离心作用下流入辅助储液腔，则在离心运动过程中，辅助储液腔内的液体较易回流至储液腔。为了避免出现上述问题，优选上述辅助储液腔的底端低于和其对应的储液腔的底端以限制辅助储液腔内的液体回流至和其对应的储液腔。

可以理解的是，上述辅助储液腔的底端低于和其对应的储液腔的底端，是指上述核酸分析卡盒在正常放置时的状态，即核酸分析卡盒被离心时的状态。

对于辅助储液腔的底端和其对应的储液腔的底端的高度差，根据实际需要进行选择，只要保证助储液腔内的液体不会回流至储液腔即可，本实施例对此不做限定。

对于上述储液腔和辅助储液腔的具体结构和形状，根据实际需要进行选择，本实施例对此不做限定。

上述核酸分析卡盒中，检测结构中的液体通过离心作用实现检测，为了便于检测，优选上述检测结构位于辅助储液腔的底侧。这样，利用了竖直方向的空间，提高了结构紧凑性。

可以理解的是，上述检测结构位于辅助储液腔的底侧，是指上述检测结构位于所有辅助储液腔的底侧，且是在上述核酸分析卡盒在正常放置时的状态，即核酸分析卡盒被离心时的状态。

上述硅胶膜转移部件200需要通过转移驱动装置1300驱动以实现在设定方向上移动，即转移驱动装置1300用于驱动硅胶膜转移部件200沿设定方向移动。为了便于转移驱动装置1300驱动，上述硅胶膜转移部件200设置有能够和转移驱动装置1300连接的驱动连接结构201。

上述驱动连接结构201的具体结构，可根据所选转移驱动装置1300的结构进行设计，本实施例对此不作限定。

上述硅胶膜转移部件200固定有硅胶膜700，对于硅胶膜700的固定结构，根据实际需要进行选择。为了便于安装，优选上述硅胶膜转移部件200设置有固定槽203和与固定槽203连通的连通孔202，硅胶膜700通过固定环800固定在固定槽203内。为了便于储液腔内的液体流入辅助储液腔，优选上述固定环800靠近辅助储液腔，连通孔202靠近储液腔。

可以理解的是，当上述硅胶膜700连通相对应的储液腔和辅助储液腔时，上述连通孔202与储液腔连通，固定槽203与辅助储液腔连通。

对于检测结构的具体结构，根据实际需要进行选择。为了便于检测，优选上述检测结构包括：进样通道309，隔离阀308，检测腔310、废液腔311和通气结构，其中，检测腔310、废液腔311和通气结构均与进样通道309连通，废液腔311位于检测腔310的下游，通气结构位于废液腔311的下游，进样通道309与沿设定方向位于最后的一个辅助储液腔连通；隔离阀308设置在进样通道309上且能够隔断和导通进样通道309。

可以理解的是，当隔离阀308关闭时，隔离阀308断开进样通道309；当隔离阀308打开时，隔离阀308导通进样通道309。在实际应用过程中，可选择当核酸分析卡盒被局部加热或以设定速度离心时，隔离阀308打开。

上述检测腔310可为一个，也可为两个以上。当检测腔310为两个以上时，检测腔310沿进样通道309依次分布。

对于上述储液腔和检测腔310的具体数目，本领域技术人员可以根据实际情况设置，在此不做具体限定。

需要说明的是，预先在储液腔和检测腔中存储所需试剂，例如检测腔310中预先固定有检测试剂。上述废液腔311用于存储多余的反应液体。

为了便于隔离进样通道309，上述隔离阀308内设置有疏水层，例如石蜡层等。

为了便于通气和排气，上述通气结构包括：与进样通道309连通的通气通道312，与通气通道312连通的通气固定孔307，密封在通气固定孔307内的疏水透气膜900；其中，通气固定孔307设置在卡盒本体上。可以理解的是，通气通道312的端口313与通气固定孔307连通。

在实际应用过程中，也可选择其他结构来实现通气和排气，并不局限于上述实施例。

上述核酸分析卡盒中，卡盒本体的具体结构可根据实际需要进行设计。优选地，上述卡盒本体包括：储液盒100，检测盒300，第一盖板500、第二盖板1000和第三盖板1100。

上述储液腔、加样通道104、和排气通道105均设置在储液盒100上，第一盖板500与储液盒100密封连接以密封储液腔、加样通道104、和排气通道105；上述辅助储液腔和检测结构均设置在检测盒300上，第二盖板1000与检测盒300密封连接以密封检测结构，第三盖板1100与检测盒300密封连接以密封辅助储液腔。

上述硅胶膜转移部件200设置在储液盒100和检测盒300之间，且储液盒100和检测盒300均与硅胶膜转移部件200密封连接。

可以理解的是，硅胶膜转移部件200密封储液腔的一个端口，第一盖板500密封储液腔的另一个端口以及加样通道104、和排气通道105；硅胶膜转移部件200密封辅助储液腔的一个端口，第三盖板1100密封辅助储液腔的另一个端口。

上述第一盖板500、储液盒100、硅胶膜转移部件200、检测盒300和第三盖板1100依次分布。当检测结构位于辅助储液腔的底侧时，上述第二盖板1000位于检测盒300的底侧。

为了便于安装硅胶膜转移部件200，优选上述检测盒300设置有容纳硅胶膜转移部件200的容纳槽301。

上述容纳槽301容纳硅胶膜转移部件200，同时也实现了对硅胶膜转移部件200的定位，保证硅胶膜转移部件200沿设定方向移动。

对于容纳槽301的大小和形状，根据硅胶膜转移部件200的大小和形状进行设计，本实施例对此不做限定。

在实际应用过程中，也可选择在储液盒100上设置容纳槽301，或者在储液盒100和检测盒300上均设置凹槽，储液盒100和检测盒300上的凹槽拼接形成容纳硅胶膜转移部件200的容腔，并不局限于上述实施例。

上述储液盒100和检测盒300均与硅胶膜转移部件200密封连接。对于具体的密封结构，根据实际需要进行选择。

优选地，上述储液腔设置有第一安装槽103，辅助储液腔设置有第二安装槽303，第一安装槽103和第二安装槽303内设置有密封圈600，储液盒100和检测盒300均通过密封圈600与硅胶膜转移部件200密封连接。

对于上述密封圈600的类型，根据实际需要件选择，例如密封圈600为弹性高分子材料，本实施例对此不做限定。

具体地，当上述辅助储液腔内存储有液体时，辅助储液腔内的液面高度低于密封圈600的下边沿。

为了便于密封，以及保证辅助储液腔的底端低于和其对应的储液腔的底端以限制辅助储液腔内的液体回流至和其对应的储液腔，优选上述辅助储液腔靠近储液腔的端口小于辅助储液腔远离储液腔的端口。具体地，上述辅助储液腔靠近储液腔的一端的横截面为圆形，辅助储液腔远离储液腔的一端的横截面为非圆形。对于非圆形的具体形状，根据实际需要进行选择，本实施例对此不做限定。

为了便于安装，上述储液盒100与检测盒300通过紧固件400固定连接，第一盖板500通过粘接与储液盒100密封连接，第二盖板1000和第三盖板1100均通过粘接与检测盒300密封连接。

上述紧固件400可为一个，也可为两个以上。为了提高稳固性，优选上述紧固件400为两个以上，紧固件400分布在硅胶膜转移部件200的四周，保证硅胶膜转移部件200的移动。为了便于安装第二盖板1000，优选紧固件400分布在第二盖板1000的***。

具体地，上述储液盒100上设置有供紧固件400***的第一固定孔101，上述检测盒300设置有供紧固件400***的第二固定孔304。

为了便于获知反应结果，上述检测盒300、第二盖板1000和第三盖板1100均为透明件。优选地，检测盒300、第二盖板1000和第三盖板1100均为塑料透明件。

当然，上述检测盒300、第二盖板1000和第三盖板1100也可以选择其他类型的材料，在此仅作为示例，不做具体限定。

进一步地，上述储液盒100和第一盖板500均为透明件。

基于上述实施例提供的核酸分析卡盒，本发明实施例还提供了一种核酸分析设备，该核酸分析设备包括核酸分析卡盒，该核酸分析卡盒为上述实施例所述的核酸分析卡盒。

具体地，上述核酸分析设备还包括：承载部件1200，离心装置1400，转移驱动装置1300，和检测装置1500。

上述承载部件1200承载核酸分析卡盒，离心装置1400驱动承载部件1200旋转以使核酸分析卡盒做离心运动，转移驱动装置1300用于驱动硅胶膜转移部件200沿设定方向移动；检测装置1500用于检测上述检测结构的反应结果。

对于上述承载部件1200、离心装置1400、转移驱动装置1300和检测装置1500的具体结构和类型，根据实际需要选择，例如承载部件1200为托盘、离心装置1400为离心电机等，本实施例对此不做限定。

为了便于检测反应结果，上述检测装置1500为光信号检测装置，此时，卡盒本体中检测结构所在的部分为透明结构。上述检测装置1500能够检测上述检测结构的光学信号并根据光学信号获得反应结果。

具体地，当上述卡盒本体包括储液盒100，检测盒300，第一盖板500、第二盖板1000和第三盖板1100时，优选检测盒300、第二盖板1000和第三盖板1100均为透明件。上述检测装置1500用于检测检测腔310的光学信号，并根据光学信号获得反应结果。

为了便于控制反应，上述承载装置1200设置有温度控制区，温度控制区用于控制检测结构的检测腔310的温度。具体地，上述温度控制区为温度加热区，即上述温度加热区用于加热检测腔310。

上述核酸分析设备中，承载部件1200上的核酸分析卡盒可为一个，也可为两个以上。为了提高效率，优选上述承载部件1200上的核酸分析卡盒为两个以上，上述承载部件1200同步操纵所有的核酸分析卡盒。为了便于离心，优选上述核酸分析卡盒沿承载部件1200的旋转方向依次分布。

对于核酸分析卡盒的具体数目和分布情况，例如中心对称布置，根据实际需要进行选择，只要保证核酸分析卡盒能够做离心运动即可。

由于上述实施例提供的核酸分析卡盒具有上述技术效果，上述实施例提供的核酸分析设备具有上述核酸分析卡盒，则上述核酸分析设备也具有相应的技术效果，本文不再赘述。

本发明实施例提供的核酸分析设备，能够对生物样品进行核酸的自动化检测分析，即能够全集成自动化处理样本与检测分析，操作流程简单，检测通量高，具有较高的临床应用价值，具有全集成所带来的优点，检测的稳定性和效率更高、成本更低，促进了分子诊断的普及。

在实际应用过程中，上述核酸分析设备的使用方法主要包括步骤：

S01：将样本自加样通道104加入储液腔，然后将核酸分析卡盒放置在承载部件1200上；

S02：通过转移驱动装置1300和离心装置1400的配合控制，完成液体转移，并根据检测反应的目标温度控制承载部件1200的温度控制区，实现所需的生物检测反应；

S03：检测装置1500读取核酸分析卡盒的检测结构的反应结果。

需要说明的是，储液腔和检测结构预先存储有反应所需的试剂。

上述核酸分析卡盒的形状主要取决于硅胶膜转移部件200的形状，对于硅胶膜转移部件200和核酸分析卡盒的形状，根据实际需要进行选择。对于上述硅胶转移部件200的形状和移动方式，根据实际需要进行选择。

下面根据硅胶膜转移部件200的形状，提供两个具体实施例来进一步说明本实施例提供的核酸分析卡盒和核酸分析设备。

实施一：

如图1-22所示，本实施例一提供的核酸分析卡盒中，硅胶膜转移部件200呈长条形，硅胶膜转移部件200沿设定方向直线往复移动，且设定方向为硅胶膜转移部件200的长度方向。

可以理解的是，上述硅胶膜转移部件200沿设定方向往复直线移动。上述硅胶膜转移部件200往复移动过程中，硅胶膜转移部件200较易脱离卡盒本体，为了避免出现上述问题，优选硅胶膜转移部件200设置有限位结构204，限位结构204用于限制硅胶膜转移部件200脱离卡盒本体。

具体地，上述限位结构204通过与卡盒本体抵接来限制硅胶膜转移部件200脱离卡盒本体。在实际应用过程中，当上述限位结构204与卡盒本体抵接时，优选所有的储液腔均位于硅胶膜700和限位结构204之间。这样，便于操作。

对于上述限位结构204的具体结构，根据实际需要进行设计，例如限位结构204为限位凸起或限位板。

为了便于限位和驱动，上述限位结构204设置在硅胶膜转移部件200的一端，上述硅胶膜转移部件200的另一端用于和转移驱动装置1300连接。

本实施例一提供的核酸分析卡盒中，卡盒本体包括储液盒100，检测盒300，第一盖板500、第二盖板1000和第三盖板1100。对于整个卡盒本体的具体结构请参考上文描述，此处不再赘述。

对于上述各个部件的形状，根据实际需要进行选择。优选地，上述储液盒100、第一盖板500、第二盖板1000和第三盖板1100均呈长条形。由于检测盒300需要设置检测结构，因此，优选检测盒300的形状为不规则形状。

本实施例一提供的核酸分析卡盒中，为了便于核酸提取和核酸扩增检测，优选储液腔为三个，分别为第一储液腔106a、第二储液腔106b和第三储液腔106c。第三储液腔106c为最后一个储液腔，进样通道309与第三储液腔106c连通。相应地，辅助储液腔也为三个，分别为第一辅助储液腔305a、第二辅助储液腔305b和第三辅助储液腔305c，第一储液腔106a和第一辅助储液腔305a对应，第二储液腔106b和第二辅助储液腔305b对应，第三储液腔106c和第三辅助储液腔305c对应。

上述核酸分析卡盒中，当硅胶膜转移部件200的限位结构204与储液盒100和检测盒300抵接时，硅胶膜700位于第一储液腔106a远离第二储液腔106b的一侧，第一储液腔106a、第二储液腔106b和第三储液腔106c均没有与硅胶膜转移部件200上的硅胶膜700连通，即第一储液腔106a、第二储液腔106b和第三储液腔106c均处于密封状态。

本实施例一提供的核酸分析卡盒中，储液盒100和检测盒300通过紧固件400固定连接，具体地，紧固件400为四个，分布在储液盒100的四个顶角处；储液盒100上的第一固定孔101和检测盒300上的第二固定孔304均为四个。为了避免影响密封，上述紧固件400位于第三盖板1100的***。

基于实施例一提供的核酸分析卡盒中，本实施例一还提供了一种核酸分析设备，如图22所示，该核酸分析设备中，核酸分析卡盒至少为两个且沿承载部件1200的旋转方向依次分布。为了保证反应结果，优选核酸分析卡盒沿承载部件1200的旋转方向均匀分布。

为了便于设置，以及减小体积，优选上述承载部件1200呈圆形。此时，承载部件1200绕其轴线旋转，即核酸分析卡盒沿承载部件1200的周向依次分布。

为了简化结构，至少两个核酸分析卡盒的硅胶膜转移部件200由同一个转移驱动装置1300驱动。对于上述转移驱动装置1300的具体结构，根据实际需要进行选择。优选地，上述转移驱动装置1300包括：驱动夹具1301，驱动上述驱动夹具1301运动的驱动部件；其中，至少两个核酸分析卡盒的硅胶膜转移部件200均固定在驱动夹具1301上。

为了最大程度的简化结构，优选承载部件1200上所有的硅胶膜转移部件200由同一个转移驱动装置1300驱动。

在实际应用过程中，为了便于驱动硅胶膜转移部件200沿直线移动，优选上述转移驱动装置1300位于硅胶膜转移部件200的顶侧。

利用本实施例一提供的核酸分析设备进行核酸检测的过程如下：

（1）将待检样本通过加样通道104加入到第一储液腔106a中，转移驱动装置1300驱动硅胶膜转移部件200移动到图11所示位置，此时，第一储液腔106a、第二储液腔106b和第三储液腔106c均位于硅胶膜700和限位结构204之间，以使第一储液腔106a、第二储液腔106b和第三储液腔106c均处于密封状态，如图12所示，离心装置1400驱动承载部件1200旋转，使得核酸分析卡盒旋转震荡，使得第一储液腔106a中的待检样品充***解；

（2）完成样品裂解后，离心装置1400停止驱动，转移驱动装置1300驱动硅胶膜转移部件200向下移动，使得硅胶膜700对准第一储液腔106a的第一入口102a和第一辅助储液腔305a的辅助第一入口302a，此时硅胶膜700连通第一储液腔106a和第一辅助储液腔305a，然后离心装置1400驱动承载部件1200旋转，使得核酸分析卡盒被离心，从而使得第一储液腔106a内的溶液通过硅胶膜700进入第一辅助储液腔305a中，硅胶膜700捕获样品裂解液中的核酸，如图13和图14所示；

（3）完成硅胶膜700捕获核酸后，离心装置1400停止驱动，转移驱动装置1300驱动硅胶膜转移部件200继续向下移动，使得硅胶膜700对准第二储液腔106b的第二入口102b和第二辅助储液腔305b的辅助第二入口302b，即硅胶膜700连通第二储液腔106b和第二辅助储液腔305b，然后离心装置1400驱动承载部件1200旋转，使得核酸分析卡盒被离心，从而使得第二储液腔106b中的清洗液通过硅胶膜700进入第二辅助储液腔305b，清洗液充分清洗硅胶膜700，如图15和图16所示；

（4）完成硅胶膜700的清洗后，离心装置1400停止驱动，转移驱动装置1300驱动硅胶膜转移部件200继续向下移动，使得硅胶膜700对准第三储液腔106c的第三入口102c和第三辅助储液腔305c的辅助第三入口302c，即硅胶膜700连通第三储液腔106c和第三辅助储液腔305c，然后离心装置1400驱动承载部件1200旋转，使得核酸分析卡盒被离心，从而使得第三储液腔106c中的核酸洗脱液通过硅胶膜700进入第三辅助储液腔305c，洗脱液充分洗脱结合在硅胶膜700上的核酸，如图17和图18所示；

（5）完成核酸洗脱后，离心装置1400停止驱动，转移驱动装置1300驱动硅胶膜转移部件200继续向下移动，使得第一储液腔106a、第二储液腔106b和第三储液腔106c均处于密封状态，即硅胶膜700远离第一储液腔106a、第二储液腔106b和第三储液腔106c，如图19和图20所示；

（6）完成密封后，离心装置1400驱动承载部件1200旋转，使得第三辅助储液腔305c中的核酸洗脱液通过通孔306进入下游的检测结构中，通过高速离心，使得核酸洗脱液突破隔离阀308，并通过进样管道309分配到多个检测腔310中，如图21所示，废液腔311容纳多余的溶液，通气通道312与通气固定孔307连通，疏水透气膜900密封通气固定孔307，可以使得整个过程核酸分析卡盒密闭，即核酸分析卡盒与外界无连通，避免了污染；承载部件1200的温度控制区控制检测腔310的温度，实现检测腔310中的核酸扩增，可采用变温扩增，也可采用恒温扩增，检测装置1500实时扫描检测检测腔310的信号值，获取检测结果。

上述步骤（1）中，核酸分析卡盒处于第一状态；上述步骤（2）中，核酸分析卡盒处于第二状态；上述步骤（3）中，核酸分析卡盒处于第三状态；上述步骤（4）中，核酸分析卡盒处于第四状态；上述步骤（5）中，核酸分析卡盒处于第五状态；上述步骤（6）中，核酸分析卡盒处于第六状态。

实施例二

如图23-44所示，本实施例二提供的核酸分析卡盒中，硅胶膜转移部件200呈圆形，硅胶膜转移部件200绕其轴线旋转，且设定方向为硅胶膜转移部件200的周向。

为了便于驱动硅胶膜转移部件200旋转，优选上述驱动连接结构201设置在硅胶膜转移部件200一侧，驱动连接结构201与硅胶膜转移部件200共轴线。为了便于安装，上述驱动连接结构201为连接柱，该连接柱的横截面可为圆形或正多边形。

本实施例二提供的核酸分析卡盒中，卡盒本体包括：储液盒100，检测盒300，第一盖板500、第二盖板1000和第三盖板1100。对于整个卡盒本体的具体结构请参考上文描述，此处不再赘述。

为了便于沿硅胶膜转移部件200的周向设置储液腔和辅助储液腔，上述储液盒100和检测盒300均具有连接板和凸出于连接板且呈圆柱形的凸出部。其中，储液腔设置在储液盒100的凸出部上，辅助储液腔设置在检测盒300的凸出部上。此时，优选第一盖板500和第三盖板1100为圆形板，第二盖板1000为长方形板。

上述检测盒300设置有容纳槽301，该容纳槽301为圆形，硅胶膜转移部件200完全嵌入容纳槽内301，无需设置限位结构204。

基于实施例二提供的核酸分析卡盒，本实施例二还提供了一种核酸分析设备，如图44所示，该核酸分析设备中，硅胶膜转移部件200呈圆形，承载部件1200上的核酸分析卡盒至少为两个且沿承载部件1200的旋转方向依次分布。

为了便于实现每个硅胶膜转移部件200的旋转，优选上述转移驱动装置1300与核酸分析卡盒一一对应。进一步地，上述转移驱动装置1300位于核酸分析卡盒靠近承载部件1200的旋转轴线的一端。

在实际应用过程中，优选上述承载部件1200呈长方形，核酸分析卡盒至少为两个，关于承载部件1200的旋转轴线中心对称。

利用本实施例二提供的核酸分析设备进行核酸检测的过程如下：

（1）将待检样本通过加样通道104加入到第一储液腔106a中，转移驱动装置1300驱动硅胶膜转移部件200旋转到图33所示位置，此时，第一储液腔106a、第二储液腔106b和第三储液腔106c均处于密封状态，如图34所示，离心装置1400驱动承载部件1200旋转，使得核酸分析卡盒旋转震荡，使得第一储液腔106a中的待检样品充***解并使得硅胶膜结合核酸；

（2）完成样品裂解后，离心装置1400停止驱动，转移驱动装置1300驱动硅胶膜转移部件200逆时针旋转，使得硅胶膜700对准第一储液腔106a的第一入口102a和第一辅助储液腔305a的辅助第一入口302a，此时硅胶膜700连通第一储液腔106a和第一辅助储液腔305a，然后离心装置1400驱动承载部件1200旋转，使得第一储液腔106a中的溶液通过硅胶膜700进入第一辅助储液腔305a，硅胶膜700捕获样品裂解液中的核酸，如图35和36所示；

（3）完成硅胶膜700捕获核酸后，离心装置1400停止驱动，转移驱动装置1300驱动硅胶膜转移部件200继续逆时针旋转，使得硅胶膜700对准第二储液腔106b的第二入口102b和第二辅助储液腔305b的辅助第二入口302b，即硅胶膜700连通第二储液腔106b和第二辅助储液腔305b，然后离心装置1400驱动承载部件1200旋转，使得第二储液腔106b中的清洗液通过硅胶膜700进入第二辅助储液腔305b，清洗液充分清洗硅胶膜700，如图37和图38所示；

（4）完成硅胶膜700的清洗后，离心装置1400停止驱动，转移驱动装置1300驱动硅胶膜转移部件200继续逆时针旋转，使得硅胶膜700对准第三储液腔106c的第三入口102c和第三辅助储液腔305c的辅助第三入口302c，即硅胶膜700连通第三储液腔106c和第三辅助储液腔305c，然后离心装置1400驱动承载部件1200旋转，使得第三储液腔106c中的洗脱液通过硅胶膜700进入第三辅助储液腔305c，洗脱液充分结合硅胶膜700上的核酸，如图39和图40所示；

（5）完成核酸洗脱后，离心装置1400停止驱动，转移驱动装置1300驱动硅胶膜转移部件200继续逆时针旋转，使得第一储液腔106a、第二储液腔106b和第三储液腔106c均处于密封状态，即硅胶膜700远离第一储液腔106a、第二储液腔106b和第三储液腔106c，如图41和图42所示；

（6）完成密封后，离心装置1400驱动承载部件1200旋转，使得第三辅助储液腔305c内的核酸洗脱液通过通孔306进入检测结构中，具体地，通过高速离心，使得核酸洗脱液突破隔离阀308，并通过进样管道309分配到多个检测腔310中，如图43所示，废液腔311容纳多余的溶液，通气通道312与通气固定孔307连通，疏水透气膜900密封通气固定孔307，可以使得整个过程核酸分析卡盒密闭，即核酸分析卡盒与外界无连通，避免了污染，承载部件1200的温度控制区控制检测腔310的温度，实现检测腔310中的核酸扩增，可采用变温扩增，也可采用恒温扩增，检测装置1500实时扫描检测检测腔310的信号值，获取检测结果。

上述步骤（1）中，核酸分析卡盒处于第一状态；上述步骤（2）中，核酸分析卡盒处于第二状态；上述步骤（3）中，核酸分析卡盒处于第三状态；上述步骤（4）中，核酸分析卡盒处于第四状态；上述步骤（5）中，核酸分析卡盒处于第五状态；上述步骤（6）中，核酸分析卡盒处于第六状态。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种核酸分析卡盒，其特征在于，包括：卡盒本体和设置在所述卡盒本体上且能够沿设定方向移动的硅胶膜转移部件（200）；

所述卡盒本体设置有储液腔、辅助储液腔、检测结构、以及均与所述储液腔连通的加样通道（104）和排气通道（105），所述储液腔至少为两个且沿所述设定方向依次分布，所述辅助储液腔与所述储液腔一一对应，沿所述设定方向位于最后的所述辅助储液腔能够与所述检测结构连通；

所述储液腔、所述加样通道（104）和所述排气通道（105）均位于所述硅胶膜转移部件（200）的一侧，所述辅助储液腔和所述检测结构均位于所述硅胶膜转移部件（200）的另一侧；

所述储液腔所在面和所述辅助储液腔所在面均与所述硅胶膜转移部件（200）密封连接，所述硅胶膜转移部件（200）固定有硅胶膜（700），所述硅胶膜转移部件（200）沿所述设定方向移动能够使所述硅胶膜（700）依次连通每个所述储液腔和与其对应的所述辅助储液腔。

2.根据权利要求1所述的核酸分析卡盒，其特征在于，当所述硅胶膜（700）连通所述储液腔和与其对应的所述辅助储液腔时，所述储液腔内的液体在离心作用下能够进入与其对应的所述辅助储液腔内；

所述辅助储液腔的底端低于和其对应的所述储液腔的底端以限制所述辅助储液腔内的液体回流至和其对应的所述储液腔。

3.根据权利要求2所述的核酸分析卡盒，其特征在于，所述检测结构位于所述辅助储液腔的底侧。

4.根据权利要求1所述的核酸分析卡盒，其特征在于，

所述硅胶膜转移部件（200）呈长条形，所述硅胶膜转移部件（200）沿所述设定方向直线移动，且所述设定方向为所述硅胶膜转移部件（200）的长度方向；所述硅胶膜转移部件（200）设置有限位结构（204），所述限位结构（204）用于限制所述硅胶膜转移部件（200）脱离所述卡盒本体；

或者，所述硅胶膜转移部件（200）呈圆形，所述硅胶膜转移部件（200）绕其轴线旋转，且所述设定方向为所述硅胶膜转移部件（200）的周向。

5.根据权利要求1所述的核酸分析卡盒，其特征在于，所述硅胶膜转移部件（200）设置有能够和转移驱动装置（1300）连接的驱动连接结构（201），所述转移驱动装置（1300）用于驱动所述硅胶膜转移部件（200）沿所述设定方向移动；

所述硅胶膜转移部件（200）设置有固定槽（203）和与所述固定槽（203）连通的连通孔（202），所述硅胶膜（700）通过固定环（800）固定在所述固定槽（203）内。

6.根据权利要求1所述的核酸分析卡盒，其特征在于，所述检测结构包括：进样通道（309），隔离阀（308），检测腔（310）、废液腔（311）和通气结构；

其中，所述检测腔（310）、废液腔（311）和通气结构均与所述进样通道（309）连通，所述废液腔（311）位于所述检测腔（310）的下游，所述通气结构位于所述废液腔（311）的下游，所述进样通道（309）与沿所述设定方向位于最后的一个所述辅助储液腔连通；所述隔离阀（308）设置在所述进样通道（309）上，且所述隔离阀（308）能够隔断和导通所述进样通道（309）。

7.根据权利要求6所述的核酸分析卡盒，其特征在于，所述通气结构包括：与所述进样通道（309）连通的通气通道（312），与所述通气通道（312）连通的通气固定孔（307），密封在所述通气固定孔（307）内的疏水透气膜（900）；其中，所述通气固定孔（307）设置在所述卡盒本体上。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的核酸分析卡盒，其特征在于，所述卡盒本体包括：储液盒（100），检测盒（300），第一盖板（500）、第二盖板（1000）和第三盖板（1100）；

其中，所述储液腔、所述加样通道（104）、和所述排气通道（105）均设置在所述储液盒（100）上，所述第一盖板（500）与所述储液盒（100）密封连接以密封所述储液腔、所述加样通道（104）、和所述排气通道（105）；

所述辅助储液腔和所述检测结构均设置在所述检测盒（300）上，所述第二盖板（1000）与所述检测盒（300）密封连接以密封所述检测结构，所述第三盖板（1100）与所述检测盒（300）密封连接以密封所述辅助储液腔；

所述硅胶膜转移部件（200）设置在所述储液盒（100）和所述检测盒（300）之间，且所述储液盒（100）和所述检测盒（300）均与所述硅胶膜转移部件（200）密封连接；

所述检测盒（300）设置有容纳所述硅胶膜转移部件（200）的容纳槽（301）。

9.根据权利要求8所述的核酸分析卡盒，其特征在于，

所述储液腔设置有第一安装槽（103），所述辅助储液腔设置有第二安装槽（303），所述第一安装槽（103）和所述第二安装槽（303）内设置有密封圈（600），所述储液盒（100）和所述检测盒（300）均通过所述密封圈（600）与所述硅胶膜转移部件（200）密封连接；

所述储液盒（100）与所述检测盒（300）通过紧固件（400）固定连接，所述第一盖板（500）通过粘接与所述储液盒（100）密封连接，所述第二盖板（1000）和所述第三盖板（1100）均通过粘接与所述检测盒（300）密封连接。

10.根据权利要求8所述的核酸分析卡盒，其特征在于，所述检测盒（300）、所述第二盖板（1000）和所述第三盖板（1100）均为透明件。

11.一种核酸分析设备，包括核酸分析卡盒，其特征在于，所述核酸分析卡盒为如权利要求1-10中任一项所述的核酸分析卡盒；

所述核酸分析设备还包括：承载部件（1200），离心装置（1400），转移驱动装置（1300），和检测装置（1500）；

其中，所述承载部件（1200）承载所述核酸分析卡盒，所述离心装置（1400）驱动所述承载部件（1200）旋转以使所述核酸分析卡盒做离心运动，所述转移驱动装置（1300）用于驱动所述硅胶膜转移部件（200）沿所述设定方向移动；所述检测装置（1500）用于检测所述检测结构的反应结果。

12.根据权利要求11所述的核酸分析设备，其特征在于，所述核酸分析卡盒至少为两个且沿所述承载部件（1200）的旋转方向依次分布；

若所述硅胶膜转移部件（200）呈长条形，至少两个所述核酸分析卡盒的所述硅胶膜转移部件（200）由同一个所述转移驱动装置（1300）驱动；若所述硅胶膜转移部件（200）呈圆形，所述转移驱动装置（1300）与所述核酸分析卡盒一一对应。

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