CN115386472A - 核酸检测卡微流控卡盒 - Google Patents

Abstract

本公开属于生物检测领域，涉及核酸检测卡微流控卡盒，包括基板、卡盖，卡盖可安装在安装在基板上；所述基板上设置有第一仓室、第二仓室以及第三仓室；第一仓室先通过第一输送管路将裂解液进行裂解完成的样本混合液进行定量流入至第二仓室内；然后第三仓室通过第二输送管路将反应液进行定量流入至第二仓室内；第二仓室内的裂解完成的样本混合液、反应酶以及反应液依次相互反应，生成检测液；检测液通过第三输送管路进行移动至核酸检测卡的样品垫，核酸检测卡的检测区域根据检测液进行核酸结果检测；实现核酸检测卡检测流程的自动化、提高检测效率以及检测精度。

Description

核酸检测卡微流控卡盒

技术领域

本公开属于生物检测领域，具体涉及核酸检测卡微流控卡盒。

背景技术

目前，生物安全实验室对于通过气溶胶扩散可能产生交叉污染的检测项目，需要在试剂准备室、样本制备室、扩增室、产物分析室等多个封闭房间进行分步处理或者放置。出入各功能工作室还要经过多道风淋、缓冲等功能房间。这些繁琐的过程是为确保生物安全必须严格执行的，但不可避免的造成了检测流程繁琐，增加了操作人员工作量。

目前有一种快速核酸胶体金检测卡可完成上述生物实验室对应的检测项目，实际检测用时比常规核酸速度缩短了几个小时以上，但其试剂准备工作需要按照生物实验室操作规程依次在不同功能实验室转运后完成。因此这种核酸检测卡在使用过程中还是存在自动化程度不高、检测效率低、检测精度低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供核酸检测卡微流控卡盒，用于实现针对于核酸检测卡检测流程的自动化、提高检测效率以及检测精度。

本发明通过以下技术方案实现：

核酸检测卡微流控卡盒，包括基板、卡盖，卡盖可安装在安装在基板上；

所述基板上设置有第一仓室、第二仓室以及第三仓室；

第一仓室用于装载核酸检验用的样本和裂解液；

第二仓室用于装载核酸检验用的反应酶；

第三仓室用于装载核酸检验用的反应液；

第一仓室通过卡盖上的第一输送管路与第二仓室连通；

第三仓室通过卡盖上的第二输送管路与第二仓室连通；

与第二仓室进行连通的卡盖上的第三输送管路出口处于核酸检测卡的样品垫；

第一输送管路、第二输送管路上设置有蠕动式管路，所述动力驱动单元用于驱动对应的第一输送管路和第二输送管路内的流体流动；

第一仓室先通过第一输送管路将裂解液进行裂解完成的样本混合液进行定量流入至第二仓室内；

然后第三仓室通过第二输送管路将反应液进行定量流入至第二仓室内；

第二仓室内的裂解完成的样本混合液、反应酶以及反应液依次相互反应，生成检测液；

检测液通过第三输送管路进行移动至核酸检测卡的样品垫，核酸检测卡的检测区域根据检测液进行核酸结果检测。

在一些公开中，基板和卡盖上分别设置有卡槽和卡勾，卡盖可扣在基板上。

在一些公开中，第一仓室、第三仓室分别处于基板同侧的两端部。

在一些公开中，第二仓室、处于第一仓室或者第三仓室的对立侧。

在一些公开中，处于核酸检测卡的核酸结果显示区域的卡盖开设有显示口。

在一些公开中，第一仓室、第二仓室以及第三仓室均包含有处于基板上的存液室；基板上对应设置有用于对存液室上端密封的密封槽。

在一些公开中，密封槽内设置有密封件。

在一些公开中，动力驱动单元包括蠕动泵，蠕动泵通过管路对第一仓室、第二仓室或者第三仓室进行仓内压力调节。

在一些公开中，动力驱动单元包括：属于第一输送管路、第二输送管路或第三输送管路的部分，与对应的第一输送管路、第二输送管路或第三输送管路的进行连接的软管；

软管下端设置有挤压单元。

在一些公开中，挤压单元包括圆辊，所述圆辊至少设有两组呈圆周阵列分布，所述圆辊做圆周运动交替挤压软管。

有益效果：

本发明能够实现核酸检测卡检测流程的自动化，同时实现了操作的标准化有利于检测效率以及检测精度的提升，制作成本低，经济效益高。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例的整体结构示意图；

图2是本公开实施例的基板上安装有核酸检测卡的结构示意图；

图3是本公开实施例的分解结构示意图；

图4是本公开实施例的基板的结构示意图；

图5是本公开实施例的基板的输送管路结构示意图；

图6是本公开实施例的动力驱动单元结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。

如图1-5所示，卡盖2安装在安装在基板1上，基板1上设置有第一仓室101、第二仓室102以及第三仓室103；第一仓室101用于装载核酸检验用的样本和裂解液；第二仓室102用于装载核酸检验用的反应酶；第三仓室103用于装载核酸检验用的反应液；第一仓室101通过卡盖2上的第一输送管路11与第二仓室102连通；第三仓室103通过卡盖2上的第二输送管路12与第二仓室102连通；与第二仓室102进行连通的卡盖2上的第三输送管路13出口处于核酸检测卡3的样品垫；第一输送管路11、第二输送管路12上设置有蠕动式管路，所述动力驱动单元4用于驱动对应的第一输送管路11和第二输送管路12内的流体流动；第一仓室101先通过第一输送管路11将裂解液进行裂解完成的样本混合液进行定量流入至第二仓室102内；然后第三仓室103通过第二输送管路12将反应液进行定量流入至第二仓室102内；第二仓室102内的裂解完成的样本混合液、反应酶以及反应液依次相互反应，生成检测液；检测液通过第三输送管路13进行移动至核酸检测卡3的样品垫，核酸检测卡3的检测区域根据检测液进行核酸结果检测。

在实际使用中，将样本和裂解液进行预装在封闭的第一仓室101，反应酶进行预装至第二仓室102，反应液进行预装至第三仓室103，先通过第一输送管路11将裂解液进行裂解完成的样本混合液进行定量流入至第二仓室102内；然后第三仓室103通过第二输送管路12将反应液进行定量流入至第二仓室102内；第二仓室102内的裂解完成的样本混合液、反应酶以及反应液依次相互反应，生成检测液；检测液通过第三输送管路13进行移动至核酸检测卡3的样品垫，核酸检测卡3的检测区域根据检测液进行核酸结果检测。

针对于本申请中，在基板1上设置第一仓室101、第二仓室102以及第三仓室103，而在盖板上设置有用于第一仓室101、第二仓室102以及第三仓室103相互间保持连通的第一输送管路11、第二输送管路12以及第三输送管路13，将仓室与输送管路之间在不同部件上加工设计，提高加工效率；同时也降低将仓室与输送管路设计在同部件上加工难度。

卡盖2安装在安装在基板1上；当然在一些实施例中，卡盖2与基板1之间可拆卸式连接，基板1和卡盖2上分别设置有卡槽和卡勾21，卡盖2可扣在基板1上；当然，针对于可拆卸连接的结构，不局限于上述，也可以进行设置有紧固件，故螺栓、螺丝等。

在图示中，处于核酸检测卡3的核酸结果显示区域的卡盖2开设有显示口20；便于进行核酸检测结果进行展现。

在本申请的图示中，第一仓室101、第三仓室103分别处于基板1同侧的两端部，第二仓室102、处于第一仓室101或者第三仓室103的对立侧，处于将样本和裂解液进行预装在封闭的第一仓室101，反应酶进行预装至第二仓室102，反应液进行预装至第三仓室103，先通过第一输送管路11将裂解液进行裂解完成的样本混合液进行定量流入至第二仓室102内；然后第三仓室103通过第二输送管路12将反应液进行定量流入至第二仓室102内；第二仓室102内的裂解完成的样本混合液、反应酶以及反应液依次相互反应，生成检测液；检测液通过第三输送管路13进行移动至核酸检测卡3的样品垫，核酸检测卡3的检测区域根据检测液进行核酸结果检测；此时由于第二仓室102分别与第一仓室101和第三仓室103的距离相对较远，一方面，保留相对于较大的距离，便于相互间连通的管路设计，一方面，针对于此时连通的管路相对于长度较长，便于对管路内的流体进行调控，如流体的流速、流量，以及流入时间。

在本申请中，第一仓室101、第二仓室102以及第三仓室103均包含有处于基板1上的存液室；如图4所示，卡盖2上对应设置有用于对存液室上端密封的密封槽；密封槽内设置有密封件22；使用时，当卡盖2与基板1之间稳定配合时，卡盖2上的密封槽进行对存液室上端密封，具体是处于密封槽内的密封件22进行对存液室上端密封，在实际使用时，密封件22可以为用于气密性密封的橡胶件。

为了针对于第一输送管路11、第二输送管路12以及第三输送管路13内的流体进行驱动，在本申请的，进行调节第一仓室101、第二仓室102以及第三仓室103内的压力，使得第一仓室101、第二仓室102以及第三仓室103内相互间形成压力差，从而使得第一输送管路11、第二输送管路12以及第三输送管路13内的流体进行驱动；如在第一仓室101、第二仓室102以及第三仓室103内上设置有压力调节单元，压力调节单元如负压泵等。

动力驱动单元4包括蠕动泵，蠕动泵通过管路对第一输送管路11、第二输送管路12以及第三输送管路13内压力调节，第一输送管路11、第二输送管路12以及第三输送管路13为弹性软管；在实际使用时，将第一输送管路11、第二输送管路12以及第三输送管路13分别对应蠕动泵，利用通过对蠕动泵对第一输送管路11、第二输送管路12以及第三输送管路13交替进行挤压和释放来泵送流体。

如图6所示，当然在一些案例中，属于第一输送管路11、第二输送管路12或第三输送管路13的部分，与对应的第一输送管路11、第二输送管路12或第三输送管路13的进行连接的软管42；此时的软管42就类似于蠕动泵的两个圆辊41之间的一段泵管；软管42下端设置有挤压单元，为了便于对软管42进行挤压，在图示位置中，可将软管42进行预置至挤压槽23内，挤压槽23处于盖板2上，其中挤压槽23的数量可与蠕动泵的数量对应，挤压单元包括圆辊41，所述圆辊41至少设有两组呈圆周阵列分布，所述圆辊41做圆周运动交替挤压软管42；形成类似蠕动泵的结构；在实际使用时，蠕动泵就像用手指夹挤一根充满流体的软管42，随着手指向前滑动管内流体向前移动。蠕动泵也是这个原理由滚轮取代了手指。通过对泵的弹性输送的软管42交替进行挤压和释放来泵送流体。就像用两根手指夹挤软管42一样,随着手指的移动,管内形成负压,液体随之流动。

核酸检测卡3采用胶体金技术的核酸检测卡3具备检测结果可靠、成本低廉的优势。本发明就是为胶体金核酸检测卡3开发配套专用全封闭卡盒，实现样本进结果出全自动无人值守操作的检测流程。

目前，国内外有不少POCT核酸检测产品，可以将样本注入预装试剂的封闭检测盒，然后将检测盒装载入专用的配套仪器后，能实现全程无需人工参与的核酸检测过程。整个反应过程在一个完全封闭的一次性容器内完成，没有发生交叉污染的机会。实现了样本进结果出，极大的减轻了检测人员的工作量；这类代表产品有美国赛沛的GeneXpert全自动PCR***和国内的优思达实时核酸扩增分析***等；但是由于现有的POCT核酸检测产品的检测耗材普遍成本高昂，限制了其使用和推广；本发明实现了胶体金核酸检测卡3检测流程的。不同于市场上其他POCT核酸检测产品检测卡盒数十元的生产成本，本发明卡盒结构简单，生产成本不足十元，将为人们提供更具性价比优势的快速核酸检测产品。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本公开的基本原理、主要特征和本公开的优点。本行业的技术人员应该了解，本公开不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本公开的原理，在不脱离本公开精神和范围的前提下，本公开还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本公开范围内容。

Claims (10)

1.核酸检测卡微流控卡盒，其特征在于，包括基板(1)、卡盖(2)，卡盖(2)可安装在安装在基板(1)上；

所述基板(1)上设置有第一仓室(101)、第二仓室(102)以及第三仓室(103)；

第一仓室(101)用于装载核酸检验用的样本和裂解液；

第二仓室(102)用于装载核酸检验用的反应酶；

第三仓室(103)用于装载核酸检验用的反应液；

第一仓室(101)通过卡盖(2)上的第一输送管路(11)与第二仓室(102)连通；

第三仓室(103)通过卡盖(2)上的第二输送管路(12)与第二仓室(102)连通；

与第二仓室(102)进行连通的卡盖(2)上的第三输送管路(13)出口处于核酸检测卡(3)的样品垫；

第一输送管路(11)、第二输送管路(12)上设置有蠕动式管路，所述动力驱动单元(4)用于驱动对应的第一输送管路(11)和第二输送管路(12)内的流体流动；

第一仓室(101)先通过第一输送管路(11)将裂解液进行裂解完成的样本混合液进行定量流入至第二仓室(102)内；

然后第三仓室(103)通过第二输送管路(12)将反应液进行定量流入至第二仓室(102)内；

第二仓室(102)内的裂解完成的样本混合液、反应酶以及反应液依次相互反应，生成检测液；

检测液通过第三输送管路(13)进行移动至核酸检测卡(3)的样品垫，核酸检测卡(3)的检测区域根据检测液进行核酸结果检测。

2.根据权利要求1所述的核酸检测卡微流控卡盒，其特征在于，基板(1)和卡盖(2)上分别设置有卡槽和卡勾(21)，卡盖(2)可扣在基板(1)上。

3.根据权利要求1所述的核酸检测卡微流控卡盒，其特征在于，第一仓室(101)、第三仓室(103)分别处于基板(1)同侧的两端部。

4.根据权利要求3所述的核酸检测卡微流控卡盒，其特征在于，第二仓室(102)、处于第一仓室(101)或者第三仓室(103)的对立侧。

5.根据权利要求1所述的核酸检测卡微流控卡盒，其特征在于，处于核酸检测卡(3)的核酸结果显示区域的卡盖(2)开设有显示口(20)。

6.根据权利要求5所述的核酸检测卡微流控卡盒，其特征在于，第一仓室(101)、第二仓室(102)以及第三仓室(103)均包含有处于基板(1)上的存液室；基板(1)上对应设置有用于对存液室上端密封的密封槽。

7.根据权利要求6所述的核酸检测卡微流控卡盒，其特征在于，密封槽内设置有密封件(22)。

8.根据权利要求1所述的核酸检测卡微流控卡盒，其特征在于，动力驱动单元(4)包括蠕动泵，蠕动泵通过管路对第一仓室(101)、第二仓室(102)或者第三仓室(103)进行仓内压力调节。

9.根据权利要求4所述的核酸检测卡微流控卡盒，其特征在于，动力驱动单元(4)包括：属于第一输送管路(11)、第二输送管路(12)或第三输送管路(13)的部分，与对应的第一输送管路(11)、第二输送管路(12)或第三输送管路(13)的进行连接的软管(42)；

软管(42)下端设置有挤压单元。

10.根据权利要求9所述的核酸检测卡微流控卡盒，其特征在于，挤压单元包括圆辊(41)，所述圆辊(41)至少设有两组呈圆周阵列分布，所述圆辊(41)做圆周运动交替挤压软管(42)。

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