CN117129670A - 检测卡、检测***、检测方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本申请属于检测技术领域，公开一种检测卡、检测***、检测方法及其应用。该检测卡包括进液口、液体孵育槽和出液口。当检测卡处于第一位置时，检测卡构造成适于对待检测的液相样本进行孵育，且检测卡构造成当检测卡被从第一位置翻转到第二位置时，待检测的液相样本从出液口流出，最终到达测试区域。检测卡还可包括温育单元，通过将液体孵育槽和温育单元设置在检测卡上，不需要转移到其他的孵育设备中进行控温，因而不会因为多次转移导致样本量减少，在待测样本量较小时也可以进行检测。此外，由于控温孵育过程可以在检测卡上同步实现，只需要进行简单的加样操作及设置操作后即可检测，操作人员的操作安全性及防护得到较好的保障。
Description
技术领域
本申请属于检测技术领域，特别涉及一种用于液体样本检测的检测卡、检测***、检测方法及其应用。
背景技术
基于生物及化学作用发生结合或反应的快速检测是一项非常重要的技术，已广泛应用于体外诊断、化学传感及探针、生物医学分析、食品安全、环境监测等重要领域。其中，液体样本在快速检测领域占有绝大部分的比例，比如水溶液、流体、饮料、生物或化学制剂、血液、体液、唾液、尿液等待测物均为很常见的液体样本。
在快速检测中，检测卡与检测设备一般会配套使用，检测卡独立于设备，可作为耗材使其方便清理或更换。目前，液体样本的检测设备及检测卡形式多样，不同的测试项目难以在同一个检测平台上进行，不具有通用性，且不同检测平台之间在***或数据的兼容性上情况复杂。
对于这些液体样本的测试而言，由于涉及到生物分子识别、免疫结合或化学反应相关的作用，温度是一项重要的影响因素，通常还需要进行确定的控温孵育过程。但是，液体的控温孵育往往不能在检测卡上同步进行，例如最常见的免疫层析试纸条检测卡，由于液体样本加入试纸条的进液口中之后，很快即开始层析扩散，控温预孵育过程及操作需在另外的设备中进行。因此，在操作过程中需要反复的液体转移，容易造成对样本自身及检测场地的污染，甚至增加操作人员暴露及感染的风险。
此外，以上这些因素也易造成测试操作繁琐、测试数据不准确等问题。因此，迫切需要开发一种***兼容性强的液相检测卡及检测***。
发明内容
本申请的目的是提供一种用于待测样本检测的液相检测卡及检测***。本申请所述的液相检测卡中液体的控温孵育过程可以在检测卡上同步进行，无需待测样本的多次转移，因而降低了样本及场地污染的可能性；此外，本申请提供的检测***兼容性好，可以涵盖绝大部分的待测样本的检测，包括常见的免疫层析检测、生化试剂检测、化学探针及传感检测等。同时，所述检测***也可同时兼容两种及以上的不同项目类型，按照实际需求进行自由搭配式复合项目设计，实现多种项目组合套餐的快速便捷检测。
在本申请的第一方面，提供了一种检测卡，该检测卡包括用于添加待检测的液相样本的进液口、用于孵育所述待检测的液相样本的液体孵育槽、以及构造成适于使所述待检测的液相样本流出所述液体孵育槽的出液口。所述进液口、液体孵育槽和出液口依次相连通，当所述检测卡处于第一位置时，所述检测卡构造成适于对所述待检测的液相样本进行孵育，且所述检测卡构造成当所述检测卡被从第一位置翻转到第二位置时，所述待检测的液相样本从所述出液口流出。
在一种具体实施方式中，待测样本从进液口位置加入后预先储存在液体孵育槽中，在特定温度下经过温育单元预先孵育一段时间，然后当液相检测卡被翻转后液体孵育槽中的液体从出液口流出，最终到达测试区域。
在一种具体实施方式中，所述检测卡还包括温育单元，所述温育单元被配置用于对所述液体孵育槽进行控温。在上述技术方案中，通过将液体孵育槽和温育单元设置在检测卡上，在待测样本孵育过程中可以根据免疫反应或者化学反应的要求进行确定的控温，不需要转移到其他的孵育设备中进行控温，因而不会因为多次转移导致样本量减少，且在待测样本量较小时也可以进行检测。此外，由于控温孵育过程可以在检测卡上同步实现，只需要进行简单的加样操作及设置操作后即可检测，检测人员无需在设备间反暴露在感染风险中，尤其是待测样本具有传染性的情况下，从一定程度上而言操作人员的操作安全性及防护得到较好的保障。
在一些优选实施方式中，一般来说检测卡还包括限位挡块，该限位挡块连接液体孵育槽和出液口，该限位挡块与孵育槽相连的部分也构成孵育槽的槽壁，该部分槽壁和液体孵育槽与进液口相连的部分槽壁相比，优选地，限位挡块与孵育槽相连的部分槽壁为弧形设计，更优选地，所述孵育槽、限位挡块、出液口的连接处均为弧形设计，且限位挡块的最高点高于孵育槽底部和出液口，弧形设计更便于待检测液体的全部流出。所述孵育槽与进液口相连的槽壁的斜面与槽底相连部分具有棱角或设置为弧形设计。为了后续陈述方便，也将与进液口相连的部分槽壁称为第一槽壁，将与出液口相连的部分槽壁称为第二槽壁，当然，为了防止在水平放置时槽内液体流出，限位挡块的高度要高于孵育槽的底部，优选地，在设计时和与进液口相连的部分高度一致，即第一槽壁和第二槽壁与槽底之间的高度相等。在实际使用时，在液相检测卡被翻转后弧形的设计可确保液体孵育槽中的待测样本完全流入出液口。相比于孵育槽靠近进液口一侧具有棱角的斜面设计即第一槽壁的设计，限位挡块的巧妙设计使得第二槽壁没有死角，避免在翻转时待测样本的积留，此外，经过光滑处理，严格控制孵育槽槽壁的表面粗糙度，这样孵育槽表面光洁，液体或者液珠不易于附着在孵育槽壁上。因而圆弧形限位挡块的合理设计使得待测样本在孵育槽内随着检测卡翻转时没有死角，不会造成待测样本挂壁，不会影响待测样本的快速检测，提高了检测效率。此外，优选地，限位挡块相对于出液口的倾斜面有一个凸起，使得限位挡块能够将孵育槽内的液体和出液口的液体分隔开，以免在滴加待测样本后在孵育的过程中孵育槽的液体和出液口的液体接触交叉污染。
在液相样本的检测中，孵育过程是一个重要的前处理步骤，而该过程有严格的避光及孵育温度的要求。如本文中所使用的，术语“孵育槽”主要是用来使抗体发生特异性结合反应的容器，例如可以将抗体稀释后控制在一定温度下孵育一定的时间，目的是使抗体充分与目标蛋白抗原结合。
在一些优选实施方式中，液体孵育槽被配置位于由上卡壳和下卡壳配合卡扣形成的腔室内，靠近进液口一端。
在一些优选实施方式中，检测卡还进一步包括检测区域，检测区域被配置位于上卡壳和下卡壳配合卡扣形成的腔室内，靠近出液口一端。待测样本自出液口出来后进入至检测区域，样本在层析力的作用下向下游移动，样本中的某些物质会随着标记物质向下移动，在检测区域上与固定在检测区域上的物质反应，在检测区域显示出检测结果。
在一些优选实施方案中，上卡壳位于检测区域部分为透明结构，用于信号采集。更为优选地，上卡壳和下卡壳位于检测区域部分均为透明结构，在方便信号采集的同时还可以便于观察。
需要说明的是，术语“透明结构”包括两层含义，即透光和透视，该透明结构不发生光或者电磁波的吸收，也不发生光或电磁波的散射或多次反射。由于采集到的光子信号或者拍照获得的图像在经过数据处理后会直接影响到检测结果，因此这里设置成透明结构是努力最大化还原本身的光信号，提高检测的准确度，降低环境因素或者仪器因素对检测结果造成的误差。
在一些优选实施方案中，上卡壳和下卡壳的材质为玻璃，可以防止化学反应溶剂或者待测样本等的腐蚀。例如，上卡壳和下卡壳的材质可以是金属玻璃，一方面因为金属玻璃中不存在晶态材料中易腐蚀的晶界、相界等晶体缺陷，同时成分均匀，可以大量包含易形成稳定钝化膜的元素，另一方面，金属玻璃硬度高，钝化膜结合力强，不易发生剥落分离。又例如，上卡壳和下卡壳的材质还可以是普通的玻璃，由于其主要成分是二氧化硅，另外还存在一些Al、Na、Ca、K的盐，这些元素形成的化合物的价态都处于饱和，与大多数化合物都不发生反应，且玻璃中的Si与O形成硅氧四面体，这些Si-O四面体结构具备短程有序、长程无序的特征，可以视为形成无定型的网络结构。稳定的Si-O四面体结构有利于玻璃的稳定性，因而可以防止化学反应溶剂腐蚀。当然，此处仅作示意性说明，也可以是其他的满足要求的复合玻璃等。
除了液相检测卡以外，在本申请的第二方面，还提供了一种检测***，该检测***不仅包括本申请第一方面描述的检测卡，还包括探测模块、信号处理模块、控制模块、光源及避光外壳。其中，探测模块与光源均设于避光外壳内，信号处理模块与探测模块电性连接，探测模块用于获取检测卡测试区域的光子信号或是对检测卡测试区域拍照成像，光源用于显色物质的曝光或者发光物质的激发，控制模块用于控制探测模块与光源的开闭，信号处理模块用于将探测模块传递的光电信号处理得到待检测目标物信息。
在本申请的第三方面，本申请还提供一种检测方法，所述方法使用根据第二方面所述的检测***，且所述方法包括以下步骤：S1:准备待测样本及与待测样本相关的反应溶剂或者化学试剂；S2:将上述准备好的待测样本或溶剂按照检测需求从进液口滴加，并按照检测所需温度在温育单元的控温下于液体孵育槽中进行孵育；S3:将承载有上述孵育完毕的待测样本的检测卡***至检测***中，检测卡在检测***中翻转后，待测样本进行检测卡的检测区域；S4:通过检测***的控制模块启动光源和探测模块，对检测区域的信号进行探测或者拍照；S5:通过信号处理模块处理后的结果进行比对分析得到待测样本的信息。
在本申请的第四方面中，本申请提供一种根据第一方面所述的检测卡及根据第二方面所述的检测***中的应用，所述应用包括以下项目中的至少一个：免疫层析检测、生化试剂检测、化学探针及传感检测、多项目组合检测。
在上述技术方案中，液相检测卡中的待测样本在液体孵育槽中控温孵育后，当液相检测卡随着所***的检测***一起被翻转后液体孵育槽中的液体经由出液口流出，最终到达检测区域，控制模块启动光源，然后待检测区域的显色物质被曝光或发光物质被激发，检测卡检测区域的光子信号被探测模块捕捉或者检测区域的发光情景被探测模块拍照记录，再经由信号处理模块的转换处理得到待检测样本的含量。
需要说明的是，本文中所述的“显色物质”是指在光源照射下本身具有明显颜色的物质，例如胶体金纳米粒子、有颜色的纳米微球等，术语“发光物质”是指在光源照射下被激发而产生发光信号的物质，例如荧光探针或者长余辉探针。术语“光子信号”在本文中是指测试区域发出的光信号，因而探测模块捕捉到的可以是光的强度。本文中所描述的“信号处理模块与探测模块电性连接”可以理解为两个模块电性导通，这样探测模块获取的检测卡测试区域的光子信号或是检测卡测试区域的成像信号或图片可以传输到信号处理模块，以便信号处理模块对信号进行转换或者处理，例如将光信号转换为电信号以得到待检测目标物含量。
为了确保该检测***可以满足不同待测样本的需求，优选地，检测卡随该检测***翻转的角度范围为30°～120°，翻转的方向是沿着从进液口到出液口的水平延伸方向逆时针翻转，优选为90°垂直翻转，这样可以确保待测样本可以从孵育槽中流出至检测区域进行检测。一般而言，孵育槽中的待测样本体积最多占据孵育槽容积的2/3，这样可以便于观察，因此考虑到孵育槽实际孵育的液体体积，翻转角度范围设为30°～120°，这样待测样本能从液体孵育槽中流出并经由出液口到达检测区域进行检测，在90°垂直翻转时，液体孵育槽中的待测样本几乎可以全部流出至检测区域，这有利于待测样本量较少时，防止待测样本挂壁而不能全部流出，同时对于仪器而言，通常倾向都是待测样本量越少，测量结果误差更大，因此优选为90°垂直翻转，这样在待测样本量很少时，确保该检测***也可以检测到，且检测的准确度在可控范围内。
在本申请中提到的术语“翻转”是以轴为中心的转动，包括沿着X轴方向进行的前后翻转及沿着Y轴方向进行的左右翻转，旋转轨迹呈立体。
在一些优选实施方案中，该检测***还包括检测卡底座，检测卡底座主要用于检测卡的固定和定位，以免检测卡在翻转或者检测过程中偏移，导致探测模块探测不到光子信号或者拍照不到发光照片，因而得不到待测样本的含量，需要重复进行测量。
在一些优选实施方案中，该检测卡底座与检测卡测试区域对应处配置有通孔，该通孔可用于透过光线。如前所述，该检测***需要光源照射待检测区域，使得待检测区域的显色物质被曝光或者发光物质被激发。
在一些优选实施方案中，该检测卡底座的底部还配置有温度调节组件。可以理解的是，温度调节组件与控制模块连接，这样，可以提前在控制模块中输入目标温度值，当孵育槽的实时温度值和预设的目标温度值的差值大于预设温度阈值时，可以控制温度调节模块来升高温度或者降低温度来满足孵育槽恒温的要求。还可以理解的是，温度调节组件可供检测人员手动设置，例如，在需要控制恒温时，可直接将温度设置在目标温度，还可以通过阶梯设置来控制不同温度的恒温时间。由于在待测样本检测比如生物样本的检测中当温度过高或者过低时，抗体可能会变质或者失活，降低了检测的成功率，因而温度调节模块显得十分重要。
在一些优选实施方案中，该检测***的探测模块与检测卡的检测区域之间光路上设有聚焦模块和/或滤波片。在整个检测中，检测***需要采集检测区域的真实光信号，或者说还原检测区域的光信号，当检测***的探测模块和检测卡的检测区域之间的光路上存在聚焦模块时，例如聚焦模块为凸透镜时，可以配合调整至适应焦距，这样聚焦更为清晰，拍照获得的图像像素更高。此外，当检测***的探测模块和检测卡的检测区域之间的光路上存在滤波片时，由于滤波片在其光谱范围内有选择性地允许某光谱波长透过或阻止某光谱波长透过，又或者是降低指定光谱波长范围的透过率，减少光通量，因此在实际使用中滤波片可以用来滤除多余的杂波，降低背景信号或者杂波对检测结果的干扰。因此检测***的探测模块与检测卡的检测区域之间光路上设置聚焦模块和/或滤波片更有利检测。
在一些优选实施方案中，该检测***的信号处理模块配置有设于避光外壳内部的嵌入式处理器或外置的智能终端。更优选地，嵌入式处理器可以是嵌入式芯片，如单片机、DSP(digital signal processing，数字信号处理器)、FPGA(filed-programmable gatearray，可编程门阵列)等，智能终端可以是智能手机、笔记本、PDA(Personal DigitalAssistant)智能终端、平板电脑、VR/AR(Virtual Reality/Augmented Reality)设备和智能可穿戴设备等。智能终端与该检测***的探测模块之间的连接可以是有线或者无线连接或者二者兼可。
在本申请的第三方面，提供了液相检测卡及对应的检测***的应用，包括免疫层析检测、生化试剂检测、化学探针及传感检测、多项目组合检测。
首先，免疫层析检测是指基于免疫层析原理的体外检测项目，在该类项目中所述检测卡为免疫层析试纸条，配套使用于检测***中，使用其中的免疫层析检测功能。在一种示例中，免疫层析试纸条检测卡由上卡壳、液体孵育槽、卡芯与下卡壳组成；卡芯由底板、上样垫、NC膜和吸水垫组成；上样垫、NC膜和吸水垫依次搭接于底板上；进液口位于试纸条上卡壳上；液体孵育槽设于由上卡壳与下卡壳配合卡扣形成的腔室内，且位于靠近进液口的一端；从进液口位置处一方面加入含有待检测目标物的液体样本，另一方面加入探针纳米微球偶联的生物标志物Ⅰ；从进液口加入的液体首先流入到液体孵育槽储存；NC膜上划有检测线(T线)与质控线(C线)，检测线上标记能与待测目标物特异性结合的生物标志物II，质控线上标记活性检测物；所述生物标志物I能与待测目标物特异性结合；所述活性检测物用于指示探针纳米微球偶联的生物标志物的有效性；生物标志物Ⅰ与生物标志物Ⅱ分别与待测目标物通过免疫反应的作用结合；T线与C线所在位置在测试区域内；上卡壳于进液口与测试区域均设有开口，分别用于液体样本加样和信号采集。
应用于免疫层析中的探针物质为显色物质或发光物质。所述显色物质为在光源照射下本身具有明显颜色的物质，例如胶体金纳米粒子、有颜色的纳米微球等；所述发光物质为在光源照射下被激发而产生发光信号的物质，例如荧光探针或是长余辉探针。
其次，生化试剂检测是指基于生化原理的体外检测项目，在该类项目中所述检测卡为生化试剂条，配套使用于检测***中，使用其中的生化试剂检测功能。在一种示例中，生化试剂条检测卡由上卡壳、液体孵育槽、检测视窗与下卡壳组成；进液口位于试纸条上卡壳上；液体孵育槽设于由上卡壳与下卡壳配合卡扣形成的腔室内，且位于靠近进液口的一端；检测视窗设于由上卡壳与下卡壳配合卡扣形成的腔室内，且位于远离进液口的一端；从进液口位置处一方面加入含有待检测目标物的液体样本，另一方面加入显色底物溶液；从进液口加入的液体首先流入到液体孵育槽储存；所述显色底物溶液可以在待检测目标物的作用下，在溶液中产生颜色或发光信号的变化；检测视窗所在位置在测试区域内；上卡壳于进液口设有开口，用于液体样本加样；上卡壳于测试区域设置为透明，用于信号采集。
应用于生化试剂检测中的显色底物为本身不显色的物质或不发光的物质。所述不显色的物质为在光源照射下本身不具有明显颜色的物质；所述不发光的物质为在光源照射下不会被激发而产生发光信号的物质。在待检测目标物的作用下，所述显色底物溶液因发生了生化反应而生成显色物质，从而产生颜色或发光信号的变化。
再次，化学探针及传感检测是指基于化学作用原理的检测项目，在该类项目中所述检测卡为化学检测试剂条，配套使用于检测***中，使用其中的化学探针及传感检测功能。在一种示例中，化学检测试剂条检测卡由上卡壳、液体孵育槽、检测视窗与下卡壳组成；进液口位于试纸条上卡壳上；液体孵育槽设于由上卡壳与下卡壳配合卡扣形成的腔室内，且位于靠近进液口的一端；检测视窗设于由上卡壳与下卡壳配合卡扣形成的腔室内，且位于远离进液口的一端；从进液口位置处一方面加入含有待检测目标物的液体样本，另一方面加入探针溶液；从进液口加入的液体首先流入到液体孵育槽储存；所述探针溶液可以在待检测目标物的作用下，在溶液中产生颜色或发光信号的变化；检测视窗所在位置在测试区域内；上卡壳于进液口设有开口，用于液体样本加样；上卡壳于测试区域设置为透明，用于信号采集。
应用于化学探针及传感检测中的探针，在待检测目标物的作用下，因发生了化学作用而产生颜色或发光信号的变化。所述化学作用包括化学反应、化学电离、化学传感等。
对于一个化学探针及传感检测卡，其上可以兼容一种或多种探针，实现检测的多元化。多个探针独立地分布在检测卡上，在空间位置上每个探针相对隔离。
最后，根据以上设计，所述检测***对多个项目类型均可兼容。按照实际需求，可进行自由搭配式项目复合，实现多种项目组合套餐的快速便捷检测。在所述套餐中，可以复合1至10张检测卡的组合，例如以下示例的组合方式。所述套餐组合中，检测卡可以为1至10个单通道检测卡的并排组合，也可以为单张检测卡中设置1至10个通道。
组合方式i：检测卡设置为3卡，所述3卡全部为免疫层析检测项目。
组合方式ii：检测卡设置为2卡，所述2卡全部为生化试剂检测项目。
组合方式iii：检测卡设置为4卡，所述4卡全部为化学探针及传感检测项目。
组合方式iv：检测卡设置为3卡，所述3卡分别为免疫层析检测项目、生化试剂检测项目和化学探针及传感检测项目，其中每种项目各1项。
组合方式v：检测卡设置为4卡，所述4卡分别为免疫层析检测项目、生化试剂检测项目和化学探针及传感检测项目，其中免疫层析检测项目1项、生化试剂检测项目2项、化学探针及传感检测项目1项。
组合方式vi：检测卡设置为3卡，所述3卡分别为免疫层析检测项目和生化试剂检测项目，其中免疫层析检测项目2项、生化试剂检测项目1项。
组合方式vii：检测卡设置为4卡，所述4卡分别为生化试剂检测项目和化学探针及传感检测项目，其中生化试剂检测项目2项、化学探针及传感检测项目2项。
组合方式viii：检测卡设置为4卡，所述4卡分别为免疫层析检测项目和化学探针及传感检测项目，其中免疫层析检测项目2项、化学探针及传感检测项目2项。
组合方式ix：检测卡设置为6卡，所述6卡分别为免疫层析检测项目、生化试剂检测项目和化学探针及传感检测项目，其中免疫层析检测项目2项、生化试剂检测项目2项、化学探针及传感检测项目2项。
组合方式x：检测卡设置为8卡，所述8卡分别为免疫层析检测项目、生化试剂检测项目和化学探针及传感检测项目，其中免疫层析检测项目1项、生化试剂检测项目2项、化学探针及传感检测项目5项。
综合对以上所兼容项目的分析，从信号的产生及检测模式出发，可以分为显色模式和发光模式两种。两种模式均能在本发明的检测***中实现快速便捷的检测。曝光的显色探针能显现颜色，激发的荧光探针能发出荧光，激发的长余辉探针能发出余辉光；曝光时采集显色信号，光源照射下收集荧光，关闭光源后的一定时段收集余辉光。收集方式可以是直接探测器收集，也可以是通过拍照成像方式得到图片，优选拍照成像的方式，然后对图片进行分析处理，可得到待检物质的含量。
在显色模式中，位于试纸条底部的光源首先由控制模块控制打开，光源发出的激发光对试纸条上的显色物质进行曝光，曝光的显色物质发出显色信号，由探测器接受信号，或是对试纸条检测区域进行拍照；探测器将此信号或是图片传递至信号处理模块，信号处理模块根据其内部预存程序将相关信号和图片进行处理，得到待检物质的含量。
在发光模式中，位于试纸条底部的光源首先由控制模块控制打开，光源发出的激发光对试纸条上的荧光物质或是长余辉物质进行激发，激发后的荧光物质发出荧光，由探测器接受发出的荧光信号，或是对试纸条检测区域进行拍照；探测器将此信号或是图片传递至信号处理模块，信号处理模块根据其内部预存程序将相关信号和图片进行处理，得到待检物质的含量。
对于大部分的液体样本的快速检测项目，本发明的检测卡及检测***兼容性能优异。原本由于不可能在一起检测而采用多台设备检测的项目，在该检测***中实现了一平台通用检测。基于本发明的检测***，可广泛应用于体外诊断、化学传感及探针、生物医学分析、食品安全、环境监测等重要领域。待测样本可以为以下很常见的液体：水溶液、流体、饮料、生物或化学制剂、血液、体液、唾液、尿液等。检测卡与检测***配套使用，检测***通用性强故不需要变化；而检测卡独立于设备，可作为耗材使其方便清理或更换。所述液相检测卡设置有液体孵育槽，液体从进液口位置加入后预先储存在液体孵育槽中，在特定温度下预先孵育一段时间，然后当液相检测卡随着所***的检测***一起被翻转后液体孵育槽中的液体从出口位置流出，最终到达测试区域。在这些液体样本的测试中，可进行确定的控温孵育过程，而且液体的控温孵育能够在检测卡上同步进行，从而控制温度对生物分子识别、免疫结合或化学反应相关的影响作用。另外，在操作过程中不需要反复的液体转移，有效避免了对样本自身及检测场地的污染，大大降低了操作人员的暴露及感染风险。因此，本发明开发了一个***兼容性强的检测***以及多功能且可预孵育的配套检测卡，对液相样本实现多种项目类型的快速便捷检测，可解决现有的快速检测领域存在的操作繁琐、测试数据不准确等问题，具有显著的技术进步且有望产生巨大的经济效益。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。在附图中阐述的实施例本质上是说明性和示例性的，并不旨在限制本公开。当结合以下附图阅读时，可以清楚地理解以下对示例性实施例的详细描述，其中相似的结构用相似的附图标记指示，并且其中：
图1示意性示出本申请实施例液相检测卡的结构；
图2示意性示出本申请实施例液相检测卡检测时的状态；
图3示意性示出本申请实施例液相检测卡的俯视图；
图4示意性示出本申请实施例中标准色块的排列示意图；
图5示意性示出本申请实施例中标准色块的另一排列示意图；
图6示意性示出本申请实施例另一液相检测卡的结构；
图7示意性示出本申请实施例另一液相检测卡检测时的状态；
图8示意性示出本申请实施例另一液相检测卡的俯视图；
图9示意性示出本申请实施例带有标准色块的检测卡的俯视图；
图10示意性示出本申请实施例带有标准色块的检测卡的检测状态图；
图11示意性示出本申请实施例检测卡的三维结构图；
图12示意性示出本申请实施例检测***的架构框图；
图13示意性示出本申请实施例中发光层析的逐点扫描光谱采集及面成像光谱采集的检测卡结构。
附图标号说明：1-检测卡；11-进液口；12-液体孵育槽；120-第一槽壁；121-第二槽壁；13-出液口；14-限位挡块；2-检测区域；21-标识码；22-透明面罩；3-温育单元；4-检测器；5-检测***；50-控制模块；51-光源；52-探测模块；53-信号处理模块。
具体实施方式
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，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。也就是说，本文中的结构及方法是以示例性的方式示出，来说明本公开中的结构和方法的不同实施例。然而，本领域技术人员将会理解，它们仅仅说明可以用来实施的本公开的示例性方式，而不是穷尽的方式。此外，附图不必按比例绘制，一些特征可能被放大以示出具体组件的细节。
另外，对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
本申请在一方面提供了一种液相检测卡，该液相检测卡设置有液体孵育槽，液体从进液口位置加入后预先储存在液体孵育槽中，在特定温度下预先孵育一段时间，然后当液相检测卡随着所***的检测***一起被翻转后液体孵育槽中的液体从出口位置流出，最终到达测试区域。首先，由于本申请提供的检测卡与检测***配套使用，因而其对应的检测***通用性强，适用面广，在结构或者工艺生产上无需做出大的变化。其次，尽管检测卡和检测***配套使用，但是检测卡独立于检测***或者检测设备，因而可作为耗材使其方便清理或者更换，且维护成本更低。最后，本申请的检测卡可进行确定的控温孵育过程，而且液体的控温孵育能够在检测卡上同步进行，从而减小温度对生物分子识别、免疫结合或化学反应相关的负面影响。下面将结合附图详细描述根据本申请的各种实施例的检测卡及检测***。应理解，实际的检测卡及检测***可能还包括其它部件，但为了避免模糊本公开的要点，本文不去讨论并且附图也未示出这些其它部件。还应理解，各种实施例可以相互组合，但为了说明的简洁性，附图仅示例性示出了这些实施例的一些组合。
图1示出了根据本申请的一些实施例的检测卡1。如图1所示，检测卡1包括进液口11、液体孵育槽12、出液口13、液体限位挡块14、温育单元3、检测区域2。应理解，虽然图1示出了的部件都是单个的，但这仅仅是示例性的而非限制性的，进液口11、液体孵育槽12、出液口13、液体限位挡块14可以根据需要而包括两个、三个或更多个并列的液体通道。
进液口11被配置为接收样本流体或者其他溶剂，具体地，进液口11和液体孵育槽12之间连通，且进液口11的加样位置高于液体孵育槽12，这样液体可以在重力作用下进入至液体孵育槽12中进行孵育。本文的附图中，除了特别说明外，在检测卡1翻转前的状态中，进液口11设置在与液体孵育槽12的横截面垂直的方向上。此处需要说明的是，本文中的横截面指的是宽度和深度所在的平面，与其长度的方向垂直。在一些实施例中，进液口11的横截面为圆形，进液口11和液体孵育槽12之间形成的液体通道由三部分构成，一段为与进液口11直径相同的圆柱形，也可以理解为圆柱形的高度方向即进液口11右侧b部分为垂直的直线，一段为与液体孵育槽12底部也可以理解为水平面平行的水平线部分构成，而在水平线和与圆柱形高度方向上的连接有倾斜线，这样有利于液体在通过进液口11后更快地到达液体孵育槽12，这是因为科恩达效应的存在，导致流体或者液体总是倾向于沿着壁面流动。
液体孵育槽12是被配置在进液口11和出液口13之间，如上所述，与进液口11连通，承接来自进液口11的样本或者其他液体，液体孵育槽12可以理解为暂时储存液体的场所或容器，也可以理解为不同液体间发生混合或者反应或者结合的反应器。孵育过程通常是在稳定的温度环境下使液体孵育槽12中的样本和试剂发生反应的过程，通常反应后液体孵育槽12中含有免疫结合或免疫反应后的结合物，以及还含有没有反应或者结合的样本或者试剂。如上所述，由于孵育过程通常需要控温，因而一般需要放置在恒温容器或者恒温箱中进行孵育，这就不可避免的出现样本的转移，一旦存在转移就存在污染或者样本的流失的可能。另外，从结构上来讲，液体孵育槽12靠近进液口11的一侧槽壁可以理解为第一槽壁120，第一槽壁120与液体孵育槽12的底部水平面往出液口13延伸的方向呈钝角，可以理解为第一槽壁120为斜面，液体孵育槽12靠近出液口13的一侧槽壁可以理解为第二槽壁121，第二槽壁121与液体孵育槽12的底部水平面往出液口13延伸的方向也呈钝角，但第二槽壁121与第一槽壁120不同的是第二槽壁121为弧面。另外，第二槽壁121与出液口13之间有限位挡块14，在该实施例中，限位挡块14为凸起部，这样，相比于液体孵育槽12靠近进液口11一侧具有棱角的斜面设计即第一槽壁120的设计，限位挡块14的巧妙设计使得第二槽壁121没有死角，避免在翻转时待测样本的积留，此外，经过光滑处理，严格控制孵育槽12壁的表面粗糙度，孵育槽12表面光洁，液体或者液珠不易于附着在孵育槽12壁上。因而圆弧形限位挡块14的合理设计使得待测样本在孵育槽12内随着孵育槽12翻转时没有死角，不会造成待测样本挂壁，不会影响待测样本的快速检测，提高了检测效率。此外，限位挡块14相对于出液口13的倾斜面有一个凸起，使得限位挡块14能够将孵育槽12内的液体和出液口13的液体分隔开，以免在翻转时孵育槽12的液体和出液口13的液体接触交叉污染。
另外，本申请中在孵液体孵育槽12的底部配置有温育单元3，该温育单元3可对液体孵育槽12中的液体进行控温，这里的控温包括使液体孵育槽12保持在恒定温度，也可以使液体按照设定的升温或者降温程序进行阶梯式控温。在实际使用中，此温育单元3除了可以升温，也可以降温。因光源长时间照射检测卡1后会产热，可能使得此区域的温度上升。刚开始时温度较低，需要增温，光源长时间照射后则需要降温处理，用于保持检测区域2温度的恒定。在一些实施例中，温育单元3可以是半导体加热制冷片，可以理解为是热传递的工具，既可以实现制冷又可以加热，其工作运转主要是利用直流电流，通过改变直流电流的极性来决定同一半导体加热制冷片上是实现制冷还是加热。更为具体地，半导体加热制冷片是由一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对，当其中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，这样热量会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端，当冷热端达到一定温差，这两种热传递的量相等时，就会达到一个平衡点，正逆相热传递相互抵消，此时冷热端的温度就不会继续发生变化。当然可以理解的是，温育单元3还可以是其他的可控温的元件，此处例举半导体加热制冷片进行示意性说明，是由于半导体加热制冷片具有两种功能，既能制冷，又能加热，制冷效率一般不高，但制热效率很高，永远大于1，因此使用一个片件就可以代替分立的加热***和制冷***。此外，半导体制冷片是电流换能型片件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，很容易实现遥控、程控、计算机控制，便于组成自动控制***。需要说明的是，温育单元3还可包括其他元件，如温度传感器等，且温育单元3的数量不作限制，可以根据需要配置多个进行串联或者并联。例如，可以利用温度传感器检测液体孵育槽12内的液体温度变化，当温度过高或者过低时，通过半导体加热制冷片实时调整液体孵育槽12内的温度，以满足不同外部控温内部检测调整的双重监控需求。
本申请中的检测卡1的检测区域2位于出液口13之后，即当液体被处理完毕后进入检测区域2，因此检测区域2被配置为接收来自出液口13的液体，这里出液口13的液体可全部进入检测区域2，也可以部分进入检测区域2。这里的检测可以是常规的生化检测，例如血液检测、尿液检测、粪便常规、其他体液标本检测，还可以是肿瘤标志物检测，例如可以是癌胚抗原、甲胎蛋白、糖类抗原CA125、糖类抗原CA153、糖类抗原CA19-9、糖类抗原CA724、神经元烯醇化酶、细胞角蛋白片段19、附睾蛋白4、胃泌素释放肽前体、总***特异性抗原、游离***特异性抗原、***特异性抗原同源异构体、异常凝血酶原、鳞状细胞癌相关抗原、肺癌自身抗体检测，也可以是感染性疾病检测，例如是乙型肝炎病毒相关抗原抗体、丙肝抗体、梅毒特异性抗体、甲肝抗体、戊肝抗体、人类免疫缺陷病毒抗体、TORCH抗体、EB病毒抗体系列、肺炎支原体抗体、肺炎衣原体抗体、嗜肺军团菌抗体、呼吸道合胞病毒抗体、腺病毒抗体、柯萨奇病毒抗体、新型冠状病毒抗体等病毒血清学标志物检测，降钙素原、白介素-6、C-反应蛋白、淀粉样蛋白A等炎症标志物检测，更可以是内分泌即代谢性疾病项目的检测、心血管疾病相关检测、免疫功能检测、自身免疫性疾病相关抗体检测、病原体核酸检测。参见图2，图2示例性示出该实施例中的检测卡1***至检测***5中随着检测***5翻转后的检测状态。
图3示出一种检测卡的横截面图，该实施例从免疫层析检测方面对检测卡进行展示说明。如图3，液体或者样本经由进液口11进入至液体孵育槽12，孵育完成后将检测卡1***至检测***5中，随着检测***5翻转一定角度，例如30～120°，优选为90°后，液体从液体限位挡块14通过经由出液口13出来进入检测区域2，进行检测，图3中示出的检测区域2为免疫层析试纸条，检测区域2的NC膜(Nitrocellulose Membrane，硝酸纤维素膜)上划有检测线(Test Line，T线)与质控线(Control Line，C线)，当样本中存在抗原抗体特异性结合时，则C线和T线均有显示。
此外，图3示出的检测区域2还包括标识码21，该标识码21可以是二维码，二维码区可以包括检测卡1的相关信息，例如使用说明、保质期、生产厂家等，还可以包括检测卡1的编号，便于录入统计结果，更可以是其他对用户有用的链接，在一个实施例的使用场景下，用户先用微信的“扫一扫”功能扫描检测卡上印刷的小程序二维码。扫描识别成功后自动跳转到检测小程序，直接登录个人账号，或者将个人账号与微信账号捆绑后，即可看到操作说明页面和检测功能页面。然后用智能手机扫码检测卡正面，可以打开微信小程序，或者跳转到手机APP或者手机浏览器网址页面等，进行下一步检测操作。点击扫描检测，可以实时分析并得出检测报告(针对检测结果的图文说明)。检测报告可以通过微信分享，亦可截屏保存后进行图片分享，以便发送给医生或专业人士进行评估。
需要说明的是，在图3中检测区域2还可能有未示出的标准色块，该标准色块可以是嵌入至标识码21的链接中，用户采用智能终端扫描识别码21获得，也可以是单独设置，其色块的设置可以参见图4，由于检测样本和检测区域2中的预存试剂发生反应，从而发生颜色变化，而标准色块在检测过程中颜色保持不变，其标准的颜色用于校准在开放光环境下产生的色差，通过比对标准色块更准确地判断检测区域2的颜色，从而获得准确的检测结果。参见图5，每个标准色块对应一种标准色，当检测区域2的标准色块的数量越多，越有助于提高检测结果的准确性。图4中示出的是相同色系，比如黑色、紫色、红色、蓝色、绿色等，呈两行五列的排列方式，即一种色系有十个色块。图5中呈现的是不同色系的色块，例如可以是三行五列的排列方式，这样就有五种色列十五种色块，例如从左到右依次为红、绿、蓝、紫、黑，从上到下为该色系饱和度依次降低的色块。
在另一检测卡的实施例中，参见图6，检测卡1包括进液口11、孵育槽12、限位挡块14、检测区域2、温育单元3、识别码21。在该实施例提供的检测卡1中，从进液体口11位置处先加入含有待测目标物的液体样本至孵育槽12中储存，后加入显色底物溶液，这样含有待测目标物的液体样本和显色底物溶液在孵育槽12中混合，二者在一定温度条件下充分接触发生显色反应，经由出液口13至检测区域2被检测，该实施例中的检测卡1的出液口13融合在检测区域2中，在检测卡1***至检测***5中被翻转后溶液在重力作用下进入至检测区域2。该实施例的检测卡还可以是从进液口11位置处先加入含有待检测目标物的液体样本，再加入探针溶液，先加入的含有待检测目标物的液体样本流入至液体孵育槽12储存，探针溶液可以在待检测目标物的作用下，在溶液中产生颜色或发光信号的变化，因而被检测。图7示意性示出本实施例中检测卡1检测时的状态，和前述实施例中的检测卡1相近，都是由水平位置翻转至垂直方向上被检测，图8示出的是该实施例中检测卡1的俯视图，其他部件的说明可参照前述实施例中的检测卡1，此处不再赘述。
继续地，参照图9和图10，可以进一步地看出本申请实施例中检测卡1的检测区域2色块的排列情况和检测状态，检测区域2的多个检测块和多个标准色块排列成2行或者2行以上，多个检测块和多个标准色块隔行穿插排列。检测块用于容置检测样本并与检测块中预设的试剂发生反应，从而发生颜色变化。在一些实施例中采用比检测块面积小的标准色块作为一种优选方案，是为了容纳数量更多的标准色块，以提高检测结果的准确性。此外，在一些实施例中，标准色块距离检测块越近，越有助于提高检测结果的准确性，比如一行检测块紧邻一行标准色块，穿插排列。在其他实施例中，色块还可以包括色块校正区和色块参照区，色块校正区的色块作为参照物对试纸进行分析，由于分析过程中不直接同标准比色卡比较颜色，因此无需采用专色印刷比色卡。
为了更清楚地展示本申请实施例中的检测卡的其他结构，参照图11，在一些实施例中，检测卡1还包括上卡壳和下卡壳，液体孵育槽12被配置位于由上卡壳和下卡壳配合卡扣形成的腔室内，靠近进液口11一端，检测区域2被配置位于上卡壳和下卡壳配合卡扣形成的腔室内，靠近出液口13一端。
由此，检测区域2和液体孵育槽12及检测卡1的其他部件被配置在由上卡壳和下卡壳形成的空间内，对内部的部件进行保护。进一步地，为了便于信号采集，上卡壳位于检测区域2部分为透明结构，例如可以是透明面罩22。甚至更进一步地，上卡壳和下卡壳位于检测区域2部分均为透明结构，例如可以是透明面罩22，在方便信号采集的同时还可以便于观察。可以理解的是，这里的透明结构不发生光或者电磁波的吸收，也不发生光或电磁波的散射或多次反射。由于采集到的光子信号或者拍照获得的图像在经过数据处理后会直接影响到检测结果，因此这里设置成透明结构是努力最大化还原本身的光信号，提高检测的准确度，降低环境因素或者仪器因素对检测结果造成的误差。在一些优选实施方案中，上卡壳和下卡壳的材质为玻璃，可以防止化学反应溶剂或者待测样本等的腐蚀。例如，上卡壳和下卡壳的材质可以是金属玻璃，一方面因为金属玻璃中不存在晶态材料中易腐蚀的晶界、相界等晶体缺陷，同时成分均匀，可以大量包含易形成稳定钝化膜的元素，另一方面，金属玻璃硬度高，钝化膜结合力强，不易发生剥落分离。又例如，上卡壳和下卡壳的材质还可以是普通的玻璃，由于其主要成分是二氧化硅，另外还存在一些Al、Na、Ca、K的盐，这些元素形成的化合物的价态都处于饱和，与大多数化合物都不发生反应，且玻璃中的Si与O形成硅氧四面体，这些Si-O四面体结构具备短程有序、长程无序的特征，可以视为形成无定型的网络结构。稳定的Si-O四面体结构有利于玻璃的稳定性，因而可以防止化学反应溶剂腐蚀。当然，此处仅作示意性说明，也可以是其他的满足要求的复合玻璃等。
本申请在第二方面提供了一种检测***，该检测***包括前述的检测卡，此外，还包括探测模块、信号处理模块、控制模块、光源及避光外壳。其中，探测模块与光源均设于避光外壳内，信号处理模块与探测模块电性连接，探测模块用于获取检测卡测试区域的光子信号或是对检测卡测试区域拍照成像，光源用于显色物质的曝光或者发光物质的激发，控制模块用于控制探测模块与光源的开闭，信号处理模块用于将探测模块传递的光电信号处理得到待检测目标物信息。由此，可以实现检测结果的自动采集、数据的自动保存及处理。应理解的是，检测***还可以根据实际需要包括其他模块，或者根据不同的检测项目以及智能化的趋势，增添其他更为便于检测的模块。
具体地，参见图12，控制模块50与光源51有线或无线连接，在一些实施例中，控制模块50可以根据检测***5其他模块的反馈信息例如探测模块52探测到样品或者液体，则控制模块50发出指令输出光源51启动控制信号启动光源51，这样可以捕捉到待测样本的信息，在测试完毕后控制模块50发出指令输出光源51关闭控制信号关闭光源51。当然，可以理解的是，在另外一些实施例中，当检测卡1随着检测***5翻转时则控制模块50发出控制指令启动光源51，检测完毕则关闭光源51。还可能存在例如在***检测卡1至检测***5中后，操作人员通过在控制模块50录入信息或者参数启动光源51或者测试完毕后通过控制模块50手动停止关闭光源51。还可以理解的是，光源51不仅可以和控制模块50连接以便控制模块50对其进行控制，还可以自带开关，以供操作者手动关闭或者启动光源51。除了控制光源51的开启和关闭外，控制模块50还被配置用于调整光源51的激发波长或者发射波长以便操作者根据实际需要选择合适的光源51，还可以被配置用于调整光源51其他的参数，例如电流、功率、光通量、光衰、光色、显色性等。可以理解的是，检测***5可以配置不同种类及不同数量的光源51，此处不作限制。
另外，控制模块50还与探测模块52连接，探测模块52在一些场景下也可以理解为检测器，探测模块52被配置用于获取检测卡1检测区域2的光子信号或是对检测卡1检测区域2拍照成像。在一些实施例中，控制模块50可以对探测模块52发出开机指令和探测指令，探测模块52的探测区域可以覆盖检测区域2，可以理解的是，探测模块52可以包括拍照单元，在一些实施例中，探测模块52可以切换成不同的模式，例如可以根据环境光线的情况调整探测模式或者拍照模式。探测模块52还可以根据检测区域2拍照需求例如可以移动，便于聚焦拍照或者获取光学信息或者光子信号，因此可以理解的是探测模块52还可能设置有距离传感器。
进一步地，检测***5的探测模块52与检测卡1的检测区域2之间光路上设有聚焦模块和/或滤波片，在整个检测中，检测***5需要采集检测区域2的真实光信号，或者说还原检测区域2的光信号，当检测***5的探测模块52和检测卡1的检测区域2之间的光路上存在聚焦模块时，例如聚焦模块为凸透镜时，可以配合调整至适应焦距，这样聚焦更为清晰，拍照获得的图像像素更高。此外，当检测***5的探测模块52和检测卡1的检测区域2之间的光路上存在滤波片时，由于滤波片在其光谱范围内有选择性地允许某光谱波长透过或阻止某光谱波长透过，又或者是降低指定光谱波长范围的透过率，减少光通量，因此在实际使用中滤波片可以用来滤除多余的杂波，降低背景信号或者杂波对检测结果的干扰。因此检测***5的探测模块52与检测卡1的检测区域2之间光路上设置聚焦模块和/或滤波片更有利检测。在一些实施例中，聚焦模块包括聚焦可调节的光学器件，该光学器件可以以任何已知的形式设计，例如被设计成单个透镜或物镜。聚焦调节器作用于改变聚焦位置的致动器。所需的操控借助于聚焦控制器来进行，该聚焦控制器负责借助于聚焦调节器将光学器件引到期望的聚焦位置，即将景深范围设置在一定间距值周围。
还进一步地，控制模块50还与信号处理模块53连接，如此，探测模块52将检测或者探测到的信号结果或者图片发送至信号处理模块53，同时将探测完毕的信息反馈至控制模块50，则控制模块52根据预设的指令或者参数对接收来自探测模块52的数据或者图片通过信号处理模块53进行处理，将光信号转化为电信号。当然，本领域人员可以理解的是，信号处理模块53还可以包括解码模块，用于对来自探测模块52的光信号进行解码后转换为电信号。该检测***5的信号处理模块53配置有设于避光外壳内部的嵌入式处理器或外置的智能终端。更优选地，嵌入式处理器可以是嵌入式芯片，如单片机、DSP(digital signalprocessing，数字信号处理器)、FPGA(filed-programmable gate array，可编程门阵列)等，智能终端可以是智能手机、笔记本、PDA(Personal Digital Assistant)智能终端、平板电脑、VR/AR(Virtual Reality/Augmented Reality)设备和智能可穿戴设备等。智能终端与该检测***5的探测模块52之间的连接可以是有线或者无线连接。
此外，从检测***5的各模块来讲，上述仅描述其主要结构，本领域技术人员可以理解的是，检测***5为了实现其检测功能，还包括例如电源模块，用于给检测***5供电。在一些实施例中，还可能包括显示模块，用于显示信号处理模块53处理完毕的检测信息，或者用于查阅调取检测结果等，显示模块和控制模块50也可以交互，例如可以通过显示模块显示来自控制模块50的指令信息等。
除了以上所述各模块外，为了使得检测***5的检测结果更加准确或者检测结果更具可靠性，也可以理解为使得检测***5和检测卡1的配套使用过程中更加便利，本申请中的检测***5还包括检测卡1底座(未示出)，例如可以是承载检测卡1的凹槽，或者其他和检测卡1匹配设计的结构，检测卡1底座主要用于检测卡1的固定和定位，以免检测卡1在翻转或者检测过程中偏移，导致探测模块52探测不到光子信号或者拍照不到发光照片，因而得不到待测样本的含量，需要重复进行测量。在一些实施例中，检测卡1底座设有用于试纸条导向的滑槽，该滑槽可以与试纸条间隙配合。
进一步地，在一些实施例中的检测卡1底座对应的检测区域2还配置有通孔，该通孔可用于透过光线。如前所述，该检测***5是需要光源51照射待检测区域2，使得待检测区域2的显色物质被曝光或者发光物质被激发。当然，可以理解的是，通孔的数量和形状不作限制，例如可以是圆形或者方形等。
本申请在第三方面提供了一种检测方法，该方法利用前述的检测卡1和检测***5对待测样本进行检测，其检测主要过程如下：
第一，准备待测样本及与待测样本相关的反应溶剂或者化学试剂；
第二，将上述准备好的待测样本或溶剂按照检测需求从进液口滴加，并按照检测所需温度在温育单元的控温下于液体孵育槽中进行孵育一定时间；
第三，将承载有上述孵育完毕的待测样本的检测卡***至检测***中，检测卡在检测***中翻转后，待测样本进行检测卡的检测区域；
第四，通过检测***的控制模块启动光源和探测模块，对检测区域的信号进行探测或者拍照；
第五，通过信号处理模块处理后的结果进行比对分析得到待测样本的信息。
本申请在第四方面提供了一种应用，该应用主要是基于前述的检测卡、检测***及检测方法，其应用包括但不限于诸如免疫层析检测、生化试剂检测、化学探针检测及传感检测、多项目组合检测。
在一些实施例中，上述检测卡、检测***及检测方法应用于免疫层析检测中，此处的免疫层析指的是基于免疫层析原理的体外检测项目，在该类项目中检测卡为免疫层析试纸条，配套使用于检测***中，使用其中的免疫层析检测功能。该实施例中的检测卡具有液体孵育槽，一方面，经过液体孵育步骤可使检测更准确可控；另一方面，在液体孵育槽中探针与目标分析物预先发生液相反应，提升检测性能，例如增加检测的灵敏度。
在一种示例中，免疫层析试纸条检测卡由上卡壳、液体孵育槽、卡芯与下卡壳组成；卡芯由底板、上样垫、NC膜和吸水垫组成；上样垫、NC膜和吸水垫依次搭接于底板上；进液口位于试纸条上卡壳上；液体孵育槽设于由上卡壳与下卡壳配合卡扣形成的腔室内，且位于靠近进液口的一端；卡芯设于由上卡壳与下卡壳配合卡扣形成的腔室内，且位于远离进液口的一端；从进液口位置处一方面加入含有待检测目标物的液体样本，另一方面加入探针纳米微球偶联的生物标志物Ⅰ；从进液口加入的液体首先流入到液体孵育槽储存；NC膜上划有检测线(T线)与质控线(C线)，检测线上标记能与待测目标物特异性结合的生物标志物II，质控线上标记活性检测物；生物标志物I能与待测目标物特异性结合；活性检测物用于指示探针纳米微球偶联的生物标志物的有效性；生物标志物Ⅰ与生物标志物Ⅱ分别与待测目标物通过免疫反应的作用结合；T线与C线所在位置在测试区域内；上卡壳于进液口与测试区域均设有开口，分别用于液体样本加样和信号采集。例如NC膜上划有T线与C线，结合垫上包被有显色探针、荧光探针或是长余辉探针修饰后的抗原或是抗体，T线上包被有能和结合垫上物质特异性结合的抗体或抗原；C线上包被有二抗。
应用于免疫层析中的探针物质为显色物质或发光物质。显色物质为在光源照射下本身具有明显颜色的物质，例如胶体金纳米粒子、有颜色的纳米微球等；发光物质为在光源照射下被激发而产生发光信号的物质，例如荧光探针或是长余辉探针。
此外，检测卡的上卡壳于检测区域处有开口，用于检测器对其信号的接收。下卡壳设有开孔，用于试纸条底部光源射向试纸条的检测区域，用于检测区域显色探针、荧光探针或长余辉探针的曝光或激发。底板采用透光材料，至少是能透过激发光源发出的激发光。底板有一般采用PVC板，其能透光，且有一定硬度能支撑卡芯不松弛形变。
本实施例提出了一种检测卡的设计方案，进而开发了基于该检测卡的检测***并应用于免疫层析检测领域。包括避光外壳、检测卡座、检测卡、探测模块、光源、信号处理模块与控制模块；检测卡座、探测模块与光源均设于避光外壳内；检测卡座设置有温度调节模块；探测模块用于获取检测卡测试区域的光子信号或是对检测卡测试区域拍照成像；光源用于试纸条测试区域内显色物质的曝光或发光物质的激发；信号处理模块与探测模块电性连接，信号处理模块用于将探测模块传递的光电信号处理得到待检测目标物含量；控制模块用于控制探测模块与光源的开闭；液相检测卡设置有液体孵育槽，液体从进液口位置加入后预先储存在液体孵育槽中，在特定温度下预先孵育一段时间，然后当液相检测卡随着所***的检测***一起被翻转后液体孵育槽中的液体从出口位置流出，最终到达测试区域；翻转角度范围为30度到120度，优选90度垂直翻转。
本申请中的检测卡和检测***应用于免疫层析检测有许多优点，例如，在使用免疫层析试纸条检测特定抗原时，液相反应能够保证抗体包被的发光探针与样本中的抗原充分地发生免疫反应。
在本申请的另一应用性实施例中，检测***包括避光外壳、试纸条座、探测模块、光源、信号处理模块与控制模块；试纸条座、探测模块与光源均设于避光外壳内；探测模块设于试纸条座顶部；光源隔着试纸条底板设于试纸条检测区域的底部；试纸条座用于试纸条的定位；光源用于试纸条检测区域内显色物质或发光物质的激发；探测模块用于探测试纸条检测区域光子数或是对试纸条检测区域拍照；信号处理模块与探测模块电性连接，信号处理模块用于将探测模块传递的光电信号处理得到试纸条待检物含量；控制模块用于控制探测模块与光源的开闭；探测模块与试纸条检测区域之间，及试纸条检测区域与光源之间均无隔挡。
在某一实施例，避光外壳包括能密闭扣合的上壳盖与下壳座；试纸条座设于下壳座上，对应的下壳座开设有用于试纸条***试纸条座的***口。
在某一实施例，底板于检测区域处为磨砂区域。
在某一实施例，试纸条座的底部或是周向设有遮挡光源光线辐射至探测模块的遮光板。
在实际使用中，检测***包括避光外壳、试纸条座、探测模块、光源。探测模块为摄像头，试纸条***至试纸条座内，试纸条座设有用于光源透过的开口；此开口可以使得光源直接打到试纸条底板上，通过底板的均匀处理后，对试纸条检测区域T线和C线上的显色探针进行曝光或对荧光探针或长余辉探针进行激发。检测装置上设有信号处理模块，信号处理模块中的预存程序能将照片中的RGB信号，与内存的标准曲线比对获得浓度信息。在显色模式中，可将显现的颜色信息处理成灰度值或反射率，以此可进行定量操作，比对灰度或反射率-浓度标准曲线，获得显色探针的浓度；在发光模式中，发光强度-发光材料浓度标准曲线拟合，得到发光探针的浓度。由于免疫层析分析中，所检测的探针浓度与待检测物质存在正相关联系，所以能够测定目标待检测物质的浓度。
在本申请的再一实施例中，还可以应用于多项目组合检测，可以理解，本申请中的检测卡和检测***可以实现多通道组合检测，如前述说明书中提到的各种排列组合方式均包括在内。
此外，本申请中对于组合式检测卡，采用的是面成像光谱采集，参见图13可以同时对多个样本进行便捷的快速检测。光源为点光源或面光源，优选面光源；检测器4为光电倍增管阵列、硅光电池阵列、摄像头、相机、手机、CCD、EMCCD，优选摄像头、相机、手机、CCD、EMCCD。借助于拍照式宽场成像检测模式，通过一次成像即可获得包含多个测试容器的信号图像，从而高效地提高检测通量。
本申请提供的检测卡通过翻转式的工作原理使得液体从孵育槽中流出至检测区域，经由检测***进行检测并得到待测目标物的信息，因此不需要多次转移，检测卡通用性强，可以适用于各类检测，同时还可以设置多通道进行高通量检测，因此在研发及市场上具有很大的应用潜力。
在说明书及权利要求中的词语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“上”、“下”、“高”、“低”等，如果存在的话，用于描述性的目的而并不一定用于描述不变的相对位置。应当理解，这样使用的词语在适当的情况下是可互换的，使得在此所描述的本公开的实施例，例如，能够在与在此所示出的或另外描述的那些取向不同的其它取向上操作。例如，在附图中的装置倒转时，原先描述为在其它特征“之上”的特征，此时可以描述为在其它特征“之下”。装置还可以以其它方式定向(旋转90度或在其它方位)，此时将相应地解释相对空间关系。
在说明书及权利要求中，称一个元件位于另一元件“之上”、“附接”至另一元件、“连接”至另一元件、“耦合”至另一元件、“耦接”至另一元件、或“接触”另一元件等时，该元件可以直接位于另一元件之上、直接附接至另一元件、直接连接至另一元件、直接耦合至另一元件、直接耦接至另一元件或直接接触另一元件，或者可以存在一个或多个中间元件。相对照的是，称一个元件“直接”位于另一元件“之上”、“直接附接”至另一元件、“直接连接”至另一元件、“直接耦合”至另一元件、“直接耦接”至另一元件或“直接接触”另一元件时，将不存在中间元件。在说明书及权利要求中，一个特征布置成与另一特征“相邻”，可以指一个特征具有与相邻特征重叠的部分或者位于相邻特征上方或下方的部分。
如在此所使用的，词语“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”，而不是作为将被精确复制的“模型”。在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且，本公开不受在技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。
如在此所使用的，词语“基本上”意指包含由设计或制造的缺陷、器件或元件的容差、环境影响和/或其它因素所致的任意微小的变化。词语“基本上”还允许由寄生效应、噪声以及可能存在于实际的实现方式中的其它实际考虑因素所致的与完美的或理想的情形之间的差异。
另外，仅仅为了参考的目的，还可以在本文中使用“第一”、“第二”等类似术语，并且因而并非意图限定。例如，除非上下文明确指出，否则涉及结构或元件的词语“第一”、“第二”和其它此类数字词语并没有暗示顺序或次序。
还应理解，“包括/包含”一词在本文中使用时，说明存在所指出的特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件以及/或者它们的组合。
在本公开中，术语“提供”从广义上用于涵盖获得对象的所有方式，因此“提供某对象”包括但不限于“购买”、“制备/制造”、“布置/设置”、“安装/装配”、和/或“订购”对象等。
如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的列出项目中的一个或多个的任何和所有组合。本文中使用的术语只是出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本公开。如本文中使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外清楚指示。
本领域技术人员应当意识到，在上述操作之间的边界仅仅是说明性的。多个操作可以结合成单个操作，单个操作可以分布于附加的操作中，并且操作可以在时间上至少部分重叠地执行。而且，另选的实施例可以包括特定操作的多个实例，并且在其它各种实施例中可以改变操作顺序。但是，其它的修改、变化和替换同样是可能的。可以以任何方式和/或与其它实施例的方面或元件相结合地组合以上公开的所有实施例的方面和元件，以提供多个附加实施例。因此，本说明书和附图应当被看作是说明性的，而非限制性的。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。在此公开的各实施例可以任意组合，而不脱离本公开的精神和范围。本领域的技术人员还应理解，可以对实施例进行多种修改而不脱离本公开的范围和精神。本公开的范围由所附权利要求来限定。
Claims (16)
1.一种检测卡，其特征在于，所述检测卡包括：
进液口，用于添加待检测的液相样本；
液体孵育槽，用于孵育所述待检测的液相样本；
出液口，构造成适于使所述待检测的液相样本流出所述液体孵育槽；
其中，当所述检测卡处于第一位置时，所述检测卡构造成适于对所述待检测的液相样本进行孵育，且所述检测卡构造成当所述检测卡被从第一位置翻转到第二位置时，所述待检测的液相样本从所述出液口流出。
2.根据权利要求1所述的检测卡，其特征在于，所述检测卡还包括温育单元，所述温育单元被配置用于对所述液体孵育槽进行控温。
3.根据权利要求1所述的检测卡，其特征在于，所述检测卡还包括限位挡块，所述限位挡块连接所述液体孵育槽和所述出液口，所述限位挡块与所述液体孵育槽相连的部分构成所述液体孵育槽的第二槽壁。
4.根据权利要求1所述的检测卡，其特征在于，所述检测卡还包括上卡壳和下卡壳，所述液体孵育槽被配置位于由所述上卡壳和所述下卡壳配合卡扣形成的腔室内，靠近所述进液口一端。
5.根据权利要求1或4所述的检测卡，其特征在于，所述检测卡还包括检测区域，所述检测区域被配置位于由所述上卡壳和所述下卡壳配合卡扣形成的腔室内，靠近所述出液口一端。
6.根据权利要求5所述的检测卡，其特征在于，所述上卡壳位于所述检测区域部分为透明结构，优选为所述上卡壳和所述下卡壳位于所述检测区域部分均为透明结构。
7.根据权利要求6所述的检测卡，其特征在于，所述上卡壳和所述下卡壳的材质为玻璃。
8.一种检测***，其特征在于，所述检测***包括权利要求1-7任一项所述的检测卡，所述检测卡和所述检测***配套使用。
9.根据权利要求8所述的检测***，其特征在于，所述检测***还包括探测模块、信号处理模块、控制模块、光源及避光外壳，
其中，所述探测模块与所述光源被配置于所述避光外壳内部，所述信号处理模块与所述探测模块连接；
所述探测模块被配置用于获取所述检测卡检测区域的光子信号和/或对所述检测区域拍照成像；
所述光源被配置用于显色物质的曝光和/或发光物质的激发；
所述信号处理模块被配置用于将所述探测模块传递的光电信号处理得到待检测目标物信息；
所述控制模块被配置用于执行以下操作中的至少一个：所述探测模块开启和/或关闭；所述光源的开启和/或关闭；所述温育单元的温度调控。
10.根据权利要求8所述的检测***，其特征在于，所述检测***还包括检测卡底座，所述检测卡底座被配置用于对所述检测卡进行固定或者定位。
11.根据权利要求8或10所述的检测***，其特征在于，所述检测卡底座于所述检测卡检测区域对应处配置有通孔，所述通孔用于透过光线。
12.根据权利要求8或9所述的检测***，其特征在于，所述探测模块与所述检测卡的检测区域之间的光路上配置有聚焦模块和/或滤波片。
13.根据权利要求8或9所述的检测***，其特征在于，所述信号处理模块配置有设于所述避光外壳内部的嵌入式处理器和/或外置的智能终端。
14.根据权利要求13所述的检测***，其特征在于，所述嵌入式处理器和/或外置的智能终端与所述探测模块之间的连接方式为有线连接或无线连接中的任一种。
15.一种检测方法，其特征在于，所述方法使用根据权利要求8-14中任一项的检测***，且所述方法包括以下步骤：
S1：准备待测样本及与待测样本相关的反应溶剂或者化学试剂；
S2：将上述准备好的待测样本或溶剂按照检测需求从进液口滴加，并按照检测所需温度在温育单元的控温下于液体孵育槽中进行孵育；
S3：将承载有上述孵育完毕的待测样本的检测卡***至检测***中，检测卡在检测***中翻转后，待测样本进行检测卡的检测区域；
S4：通过检测***的控制模块启动光源和探测模块，对检测区域的信号进行探测或者拍照；
S5：通过信号处理模块处理后的结果进行比对分析得到待测样本的信息。
16.一种根据权利要求1-7任一项中的检测卡及权利要求8-14任一项中的检测***中的应用，所述应用包括以下项目中的至少一个：免疫层析检测、生化试剂检测、化学探针及传感检测、多项目组合检测。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311269220.XA CN117129670A (zh) | 2023-09-27 | 2023-09-27 | 检测卡、检测***、检测方法及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311269220.XA CN117129670A (zh) | 2023-09-27 | 2023-09-27 | 检测卡、检测***、检测方法及应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117129670A true CN117129670A (zh) | 2023-11-28 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311269220.XA Pending CN117129670A (zh) | 2023-09-27 | 2023-09-27 | 检测卡、检测***、检测方法及应用 |
Country Status (1)
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2023
- 2023-09-27 CN CN202311269220.XA patent/CN117129670A/zh active Pending
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