CN118146935A - 空气微生物检测***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及微生物检测领域，提供一种空气微生物检测***及方法，***包括：样品捕获裂解单元，包括采样瓶和真空泵，真空泵通过抽负压的方式将空气微生物样本从空气中采集至采样瓶；微流控芯片，包括微流控芯片提取反应单元，微流控芯片提取反应单元与采样瓶连通；夹持检测模块，与微流控芯片的位置对应；夹持检测模块包括夹持组件和检测组件，夹持组件包括第一压板和第二压板，微流控芯片被夹持于第一压板和第二压板之间。用以解决现有技术中在进行空气微生物检测时操作繁琐、耗时长且技术要求高的缺陷，本申请的方案能够空气微生物采样所需环节集成到一个检测***中，自动进行空气微生物样本的采集、核酸提取与检测，操作过程简单便捷。

Description

空气微生物检测***及方法

技术领域

本发明涉及微生物检测技术领域，尤其涉及一种空气微生物检测***及方法。

背景技术

空气中的微生物主要来自人类的生活和生产过程。它们附着于尘埃或液滴上，随载体悬浮于空气中。在湿度大、灰尘多、通气不良、日光不足的情况下，空气中的微生物不仅数量较多，而且存活时间也较长。微生物污染空气，可使空气成为传播呼吸道传染病的媒介。

现有技术中，在检测空气中微生物的种类和数量时，一般需要特殊的采样器采样，之后将采得的样本通过培养基培养之后进行技术，操作繁琐，耗时长，技术要求高，不利于使用。

发明内容

本发明提供一种空气微生物检测***及方法，用以解决现有技术中在进行空气微生物检测时操作繁琐、耗时长且技术要求高的缺陷，本申请的方案能够空气微生物采样所需环节集成到一个检测***中，自动进行空气微生物样本的采集、核酸提取与检测，操作过程简单便捷。

本发明提供一种空气微生物检测***，包括：

样品捕获裂解单元，所述样品捕获裂解单元包括采样瓶和与所述采样瓶连通的真空泵，所述真空泵通过在所述采样瓶中抽负压的方式将空气微生物样本从空气中采集至所述采样瓶；

微流控芯片，所述微流控芯片包括微流控芯片提取反应单元，所述微流控芯片提取反应单元与所述采样瓶连通，用于提取所述空气微生物样本的核酸以及对核酸进行检测；

夹持检测模块，所述夹持检测模块与所述微流控芯片的位置对应；

所述夹持检测模块包括夹持组件和检测组件，所述夹持组件包括第一压板和第二压板，所述微流控芯片被夹持于所述第一压板和所述第二压板之间；

所述夹持组件还包括连接件、第一门板和第二门板，所述连接件和所述第一门板连接，所述连接件带动所述第一门板对所述第二门板进行挤压以及固定所述第一门板和所述第二门板的位置；

所述第二门板对所述第一压板进行压紧，实现对所述微流控芯片的夹紧。

根据本发明提供的空气微生物检测***，所述检测组件包括摄像机构，所述摄像机构设置在所述夹持组件的底部，所述微流控芯片提取反应单元中的核酸发生反应时，所述摄像机构对所述微流控芯片提取反应单元进行拍照，拍照的结果表征空气微生物检测的结果。

根据本发明提供的空气微生物检测***，样品捕获裂解单元还包括安全瓶，安全瓶设置在采样瓶和真空泵之间，避免采样瓶中的空气微生物样本进入真空泵。

根据本发明提供的空气微生物检测***，所述空气微生物检测***还包括裂解单元，所述裂解单元包括裂解液储存瓶和第一蠕动泵，所述裂解液储存瓶与所述采样瓶连通，所述第一蠕动泵设置于所述采样瓶与所述裂解液储存瓶的连通管路上；

所述空气微生物检测***还包括废液瓶和驱动泵，所述驱动泵、废液瓶与所述微流控芯片提取反应单元依次连通。

根据本发明提供的空气微生物检测***，所述空气微生物检测***还包括洗涤单元，所述洗涤单元包括与所述采样瓶连通的洗涤液储存瓶，且所述洗涤液储存瓶和所述采样瓶之间设置第二蠕动泵。

根据本发明提供的空气微生物检测***，所述空气微生物检测***还包括洗脱单元，所述洗脱单元包括洗脱液储存瓶，以及设置在所述洗脱液储存瓶和所述微流控芯片提取反应单元之间的第三蠕动泵。

根据本发明提供的空气微生物检测***，空气微生物检测***还包括清洗单元和反应液供给单元；

清洗单元包括填充有清洗液的清洗瓶和设置于清洗瓶与微流控芯片提取反应单元之间的第四蠕动泵，清洗瓶和采样瓶通过第一通路连通，清洗瓶和微流控芯片通过第二通路连通；清洗液通过第一通路进入采样瓶中对采样瓶进行清洗；清洗液通过第二通路回收至清洗瓶中；清洗瓶与微流控芯片提取反应单元的连通管路上设置第六蠕动泵；

反应液供给单元包括与微流控芯片提取反应单元连通的反应液储存瓶，以及设置在反应液储存瓶和微流控芯片提取反应单元之间的第五蠕动泵，反应液储存瓶中填充有反应液。

根据本发明提供的空气微生物检测***，微流控芯片提取反应单元包括依次连通的核酸吸附物、预混室和反应室；

核酸吸附物用于将空气微生物样本的核酸进行吸附；

预混室与核酸反应单元连通，反应液储存瓶的反应液和空气微生物样本的核酸在预混室中混合；

反应室用于使反应液与和空气微生物样本的核酸进行反应。

本发明还提供一种空气微生物检测方法，应用于上述任一种空气微生物检测***，包括：

通过真空泵对采样瓶抽负压后，空气中的空气微生物样本进入所述采样瓶中；

使用裂解液在所述采样瓶中将所述空气微生物样本进行裂解，所述空气微生物样本的核酸被提取出来；

所述空气微生物样本的核酸在所述微流控芯片中进行纯化后，将反应液和所述核酸在微流控芯片中混合和反应；

获取所述微流控芯片中的核酸反应信息，所述核酸反应信息表征空气微生物检测的结果。

根据本发明提供的空气微生物检测方法，还包括：

控制夹持检测模块夹紧微流控芯片，并识别所述微流控芯片的类别；

基于所述微流控芯片的类别，对所述空气微生物样本的核酸进行检测；

将核酸检测的结果发送至云端，并从所述云端获取所述核酸检测的结果。

本申请的方案中公开的空气微生物检测***可以通过夹持检测模块安装微流控芯片，可以在微流控芯片中对采集的空气微生物样本进行检测，具体的，可以使用真空泵将空气微生物样本先采集到采样瓶中，之后使用微流控芯片的微流控芯片提取反应单元对空气微生物样本的核酸进行提取和检测，并通过夹持检测模块获取结果，可以看出，本申请的方案中是集成了样品捕获裂解单元、微流控芯片提取反应单元以及夹持检测模块，可以自动实现对空气微生物的采集、核酸提取以及核酸检测，工作效率高且使用更加方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。

图1是本发明实施例提供的空气微生物检测***的结构示意图之一；

图2是本发明实施例提供的空气微生物检测***的结构示意图之二；

图3是本发明实施例提供的夹持检测模块的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的空气微生物检测方法的流程示意图。

其中：

1-夹持检测模块；2-采样瓶；3-真空泵；4-第一蠕动泵；

5-第二蠕动泵；6-第三蠕动泵；7-第四蠕动泵；8-第五蠕动泵；

9-第六蠕动泵；10-第七蠕动泵；11-第八蠕动泵；

12-裂解液储存瓶；13-洗涤液储存瓶；14-洗脱液储存瓶；

15-反应液储存瓶；16-废液瓶；17-清洗瓶；18-驱动泵；

19-进气口；20-制冷模块；21-摄像机构；

301-弹簧限位件；302-第二门板；303-第一门板；304-搭扣；

305-第二压板；306-第一压板；307-弹簧；基板-308。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

图1是本发明实施例提供的空气微生物检测***的结构示意图之一。

图2是本发明实施例提供的空气微生物检测***的结构示意图之二。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种空气微生物检测***，包括：

样品捕获裂解单元，所述样品捕获裂解单元包括采样瓶和与所述采样瓶连通的真空泵，所述真空泵通过在所述采样瓶中抽负压的方式将空气微生物样本从空气中采集至所述采样瓶；

微流控芯片，所述微流控芯片包括微流控芯片提取反应单元，所述微流控芯片提取反应单元与所述采样瓶连通，用于提取所述空气微生物样本的核酸以及对核酸进行检测；

夹持检测模块，所述夹持检测模块与所述微流控芯片的位置对应；

所述夹持检测模块包括夹持组件和检测组件，所述夹持组件包括第一压板和第二压板，所述微流控芯片被夹持于所述第一压板和所述第二压板之间；

所述夹持组件还包括连接件、第一门板和第二门板，所述连接件和所述第一门板连接，所述连接件带动所述第一门板对所述第二门板进行挤压以及固定所述第一门板和所述第二门板的位置；

所述第二门板对所述第一压板进行压紧，实现对所述微流控芯片的夹紧。

实际应用中，微流控芯片提取反应单元可以包括提取单元和反应单元，其中提取单元与采样瓶连通，用于提取空气微生物样本的核酸，反应单元与提取单元连通，提取单元中提取的核酸在反应单元中进行反应。

本实施例的方案中公开的空气微生物检测***可以通过夹持检测模块1安装微流控芯片，可以在微流控芯片中对采集的空气微生物样本进行检测，具体的，可以使用真空泵3将空气微生物样本先采集到采样瓶2中，真空泵是通过产生负压的方式采集空气微生物样本，抽负压的方式稳定性高且速度快，适合用于家庭室内。之后使用微流控芯片的微流控芯片提取反应单元对空气微生物样本的核酸进行提取和检测，并通过夹持检测模块获取结果，从而实现对空气微生物样本的检测，可以看出，本实施例的方案中是集成了样品捕获裂解单元、微流控芯片提取反应单元以及夹持检测模块，可以自动实现对空气微生物的采集、核酸提取以及核酸检测，工作效率高且使用更加方便。

图3是本发明实施例提供的夹持检测模块的结构示意图。

图3示例了一种夹持检测模块的实现方式，示例性实施例中，如图3所示，夹持组件包括第一压板和第二压板，所述微流控芯片被夹持于所述第一压板和所述第二压板之间；

所述夹持组件还包括连接件、第一门板和第二门板，所述连接件和所述第一门板连接，所述连接件带动所述第一门板对所述第二门板进行挤压以及固定所述第一门板和所述第二门板的位置；

所述第二门板对所述第一压板进行压紧，实现对所述微流控芯片的夹紧。

实际应用中，如图3所示，拉动件可以为搭扣304，弹性元件可以为弹簧307，夹持检测模块1包括第一门板303、第二门板302、弹簧限位件301、弹簧307、第一压板306、第二压板305、搭扣304和基板308，其中第一门板303为L形结构，第二安装部与搭扣304连接，第一安装部与第二安装部垂直，且第一安装部与第二门板302相对设置，弹簧限位件301穿过第一门板303的第一安装部和弹簧307，弹簧限位件301与第二门板302螺纹连接，第一门板303、第二门板302、弹簧限位件301、弹簧307和第二门板302为一个整体模块，微流控芯片设置在第一压板306和第二压板305之间，当需要夹紧微流控芯片时，扣紧搭扣304，当扣紧搭扣304时，搭扣304围绕铰接点转动的过程中，可以带动第一门板303整体向第二门板302的方向进行移动，在此过程中，第一门板的第二安装部与第二门板302之间的距离缩短，第二安装部可以通过弹簧307挤压第二门板，弹簧307对第二门板302施加稳定均匀的压力，进而，第二门板302可以推动第一压板306向第二压板305的方向移动，使微流控芯片压紧在第一压板306和第二压板305之间，实现压紧微流控芯片的目的。

当松开搭扣304时，第一门板303又会整体向着背离第二门板302的方向移动，此时第一门板303的第二安装部与第二门板302之间的距离变大，弹簧307对第二门板302的压力减小，进而，第一压板306会放松对微流控芯片的夹持，此时，可以取出微流控芯片。

当第一门板303有倾斜，微流控芯片受力不均匀无法夹紧关门时，弹簧307发生弹性形变，持续向第二门板302施加均匀稳定的力，此时微流控芯片受力均匀稳定，夹紧在第一压板306和第二压板305之间。

示例性实施例中，样品捕获裂解单元还包括安全瓶，安全瓶设置在采样瓶2和真空泵3之间，避免采样瓶2中的空气微生物样本进入真空泵3。

本实施例的方案中通过设置安全瓶，当启动真空泵3对采样瓶2抽负压时，带有微生物样本的空气会从进气口19进入采样瓶2中，在这一过程中，真空泵3和采样瓶2之间的连接通路上也会是负压状态，空气有可能会顺着连接通路进入真空泵3中，一旦发生则可能会对真空泵3产生损害，基于此，本实施例的方案中在真空泵3和采样瓶2之间额外设置了安全瓶，如果空气从采样瓶2中溢出进入与真空泵3的连接通路中，带有微生物样本的空气也会优先进入安全瓶中，而不会直接进入真空泵3中，如此提高了实验检测过程中的安全性。

示例性实施例中，微流控芯片提取反应单元包括依次连通的核酸吸附物、预混室和反应室；

核酸吸附物用于将空气微生物样本的核酸进行吸附；

预混室与核酸反应单元连通，反应液储存瓶的反应液和空气微生物样本的核酸在预混室中混合；

反应室用于使反应液与和空气微生物样本的核酸进行反应。

其中核酸吸附物用于提取空气微生物样本的核酸，预混室和反应室用于对核酸进行检测。

示例性实施例中，所述检测组件包括摄像机构，所述摄像机构设置在所述夹持组件的底部，所述微流控芯片提取反应单元中的核酸发生反应时，所述摄像机构对所述微流控芯片提取反应单元进行拍照，拍照的结果表征空气微生物检测的结果。

示例性实施例中，空气微生物检测***还包括加热模块和制冷模块20，其中加热模块设置在微流控芯片的反应室部分的正反面，摄像机构21设置在微流控芯片的反应室部分的底部。加热模块可以对反应室进行加热，反应液和核酸在加热的条件下发生颜色反应，加热模块的设置可以使反应室受热更加均匀，加热速度更快，节省了检测时间，温度更稳定可控，保证了酶的活性，避免了假阴性的产生。摄像机构21可以对反应室进行实时摄像，摄像机构21获取到反应后的颜色后，可以将图像发送给远程终端，在远程终端基于图像确定空气微生物检测的结果。

制冷模块20与反应液储存瓶接触，制冷模块20用于冷藏反应液储存瓶中填充的反应液。

实施中，夹持检测模块1的一侧还设置有灯带，打开灯带后，灯带可以对微流控芯片的反应室进行照亮，可以使得摄像机构21拍摄的图像更加清晰。

示例性实施例中，所述空气微生物检测***还包括裂解单元，所述裂解单元包括裂解液储存瓶和第一蠕动泵，所述裂解液储存瓶与所述采样瓶连通，所述第一蠕动泵设置于所述采样瓶与所述裂解液储存瓶的连通管路上；

所述空气微生物检测***还包括废液瓶和驱动泵，所述驱动泵、废液瓶与所述微流控芯片提取反应单元依次连通。

示例性实施例中，所述空气微生物检测***还包括洗涤单元，所述洗涤单元包括与所述采样瓶连通的洗涤液储存瓶，且所述洗涤液储存瓶和所述采样瓶之间设置第二蠕动泵。

示例性实施例中，所述空气微生物检测***还包括洗脱单元，所述洗脱单元包括洗脱液储存瓶，以及设置在所述洗脱液储存瓶和所述微流控芯片提取反应单元之间的第三蠕动泵。

实施中，如图1和图2所示，空气微生物检测***可以包括裂解液储存瓶和第一蠕动泵4，且裂解液储存瓶12通过第一蠕动泵4与采样瓶2连通，应用过程中，可以先启动第一蠕动泵4将裂解液储存瓶12中的裂解液泵入采样瓶2中，之后再启动真空泵3，采集的过程中，空气中的微生物被捕获在裂解液中，空气中的微生物可以被采集到采样瓶2中，之后微生物被裂解液所裂解，释放出核酸。

实际应用中，洗涤单元包括洗涤液储存瓶13和第二蠕动泵5，洗涤液储存瓶13与采样瓶2之间通过第二蠕动泵5连通，当通过驱动泵18将核酸以及裂解液驱动至微流控芯片之后，核酸被微流控芯片的核酸吸附物吸附，之后可以启动第二蠕动泵5，第二蠕动泵5可以将洗涤液输送至采样瓶2中，洗涤液可以对采样瓶2进行清洗杂质，之后可以再次启动驱动泵18和电磁阀，采样瓶2中的洗涤液可以在驱动泵18的驱动下进入微流控芯片中，在经过核酸吸附物时对核酸吸附物上的核酸进行清洗杂质，可以避免杂质抑制后续的核酸和反应液的反应导致出现假阴性，洗涤液经过核酸吸附物之后最终流进废液瓶16中，之后可以关闭第二蠕动泵5和驱动泵18。

本实施例的方案中洗涤液是先泵入采样瓶2，再泵入微流控芯片，相比于直接将第二蠕动泵5泵出的洗涤液直接泵入微流控芯片，可以将裂解样本后的采样瓶2清洗，这样在实验结束后，可以无需额外清洗采样瓶，节省了清洗采样瓶的时间，直接开始下次空气采样和实验，提高了实验效率。

实际应用中，洗脱单元包括洗脱液储存瓶14和第三蠕动泵6，洗脱液储存瓶14和核酸吸附物之间通过第三蠕动泵6连通，通过核酸吸附物将空气微生物样本的核酸进行吸附以及进行洗涤杂质后，可以启动第三蠕动泵6，第三蠕动泵6可以驱动洗脱液储存瓶14中的洗脱液通过核酸吸附物，洗脱液可以将核酸吸附物上的核酸洗脱下来，之后可以启动第四蠕动泵7，第四蠕动泵7与预混室连通，在第四蠕动泵7的驱动下，含有核酸样本的洗脱液进入微流控芯片的预混室内，之后可以关闭第三蠕动泵6和第四蠕动泵7。

示例性实施例中，空气微生物检测***还包括驱动泵18和电磁阀，其中电磁阀与微流控芯片的核酸吸附物连接，电磁阀和驱动泵18之间设置废液瓶16。实施中，当启动第一蠕动泵4将裂解液输送至采样瓶中后，可以启动驱动泵18并打开电磁阀，如此，采样瓶2中的核酸和多余的裂解液在驱动泵18的驱动下可以进入微流控芯片并经过核酸吸附物，此时，核酸被核酸吸附物吸附，裂解液以及其它物质通过电磁阀后进入废液瓶16中，之后可以关闭第一蠕动泵4和驱动泵18。

实际应用中，废液瓶16中可以存储有低浓度的消毒液，可以用于除去可能存在的污染以及防止滋生细菌。

示例性实施例中，空气微生物检测***还包括清洗单元和反应液供给单元，清洗单元包括填充有清洗液的清洗瓶和设置于清洗瓶与微流控芯片提取反应单元之间的第四蠕动泵，清洗瓶和采样瓶通过第一通路连通，清洗瓶和微流控芯片通过第二通路连通；清洗液通过第一通路进入采样瓶中对采样瓶进行清洗；清洗液通过第二通路回收至清洗瓶中；清洗瓶与微流控芯片提取反应单元的连通管路上设置第六蠕动泵；

反应液供给单元包括与微流控芯片提取反应单元连通的反应液储存瓶，以及设置在反应液储存瓶和微流控芯片提取反应单元之间的第五蠕动泵，反应液储存瓶中填充有反应液。

实际应用中，清洗瓶17中存储的清洗液可以为水。

实施中，如图1和图2所示，反应液供给单元可以包括反应液储存瓶15和第五蠕动泵8，实际应用中，在采样瓶2中的裂解液混合着核酸进入微流控芯片后，可以启动第五蠕动泵8，第五蠕动泵8可以驱动反应液储存瓶15中的反应液进入微流控芯片中与核酸进行混合，之后可以关闭第五蠕动泵8，进一步的，反应液可以在微流控芯片中与核酸发生颜色反应，以此方式实现对空气微生物样本的核酸的检测。

实际应用中，第五蠕动泵8可以与微流控芯片的预混室连接，第五蠕动泵8启动后，可以驱动反应液储存瓶15中的反应液进入预混室，并在预混室中与空气微生物样本的核酸混合。

进一步的，微流控芯片的反应室还连通有第六蠕动泵9，当反应液与核酸混合均匀后，可以启动第六蠕动泵9，预混室内的混合液体在负压的驱动下，可以流入微流控芯片的反应室中，并在反应室内发生颜色反应。

实际应用中，清洗单元可以包括清洗瓶17以及第七蠕动泵10和第八蠕动泵11，其中清洗瓶17通过第七蠕动泵10和采样瓶2之间连通，清洗瓶17通过第八蠕动泵11和微流控芯片之间连通，在应用清洗单元进行清洗时，可以同时开始第七蠕动泵10和第八蠕动泵11，第七蠕动泵10可以将清洗瓶17中的清洗液输送至采样瓶2中对采样瓶2进行清洗，之后第八蠕动泵11又将采样瓶2中的清洗液输送回到清洗瓶17中，如此形成循环。需要注意的是，清洗结束后，可以先关第七蠕动泵10，再关第八蠕动泵11，如此可以避免采样瓶2中的清洗液进入微流控芯片内。

实施中，采样瓶2周围设置紫外灯固定板，设置的紫外灯可以对采样瓶2进行紫外消杀。

示例性实施例中，空气微生物检测***还包括备用泵，备用泵可以用于在其它的泵出现故障时便于更换。

示例性实施例中，本申请提供的空气微生物检测***可以作为设备端与云端连接，进一步的，云端可以与移动端连接，移动端包括网页端、小程序或者手机APP等。

云端用于接收、储存和处理设备端发送的数据，响应网页端或小程序端或手机APP端的请求；

网页端或小程序端或手机APP端通过云端可以控制设备端的开启或关闭，获取实验数据，和设备的状态等信息；

具体的，设备端设置有第一控制器，设备端中的各类泵和阀与第一控制器（执行机构控制器）电连接，第一控制器还与设备端中的微流控芯片识别模块（可以是NFC电子感应标签）和夹持检测模块（可以是颜色传感器模块）电连接；

设备端还设有第二控制器（人机交互控制器），第二控制器与人机交互模块电连接；

第一控制器和第二控制器电连接；

微流控芯片识别模块设置在微流控芯片与夹持机构抵接处。

下面对本发明提供的空气微生物检测方法进行描述，下文描述的空气微生物检测方法与上文描述的空气微生物检测***可相互对应参照。

图4是本发明实施例提供的空气微生物检测方法的流程示意图。

如图4所示，本发明实施例提供的空气微生物检测方法包括：

步骤401，通过真空泵对采样瓶抽负压后，空气中的空气微生物样本进入所述采样瓶中；

步骤402，使用裂解液在所述采样瓶中将所述空气微生物样本进行裂解，所述空气微生物样本的核酸被提取出来；

步骤403，所述空气微生物样本的核酸在所述微流控芯片中进行纯化后，将反应液和所述核酸在微流控芯片中混合和反应；

步骤404，获取微流控芯片中的核酸反应信息，核酸反应信息表征空气微生物检测的结果。

实施中，步骤403中的纯化指的就是通过吸附物吸附、通过洗涤液洗涤以及洗脱的过程。

示例性实施例中，空气微生物检测方法还包括：

控制夹持检测模块夹紧微流控芯片，并识别所述微流控芯片的类别；

基于所述微流控芯片的类别，对所述空气微生物样本的核酸进行检测；

将核酸检测的结果发送至云端，并从所述云端获取所述核酸检测的结果。

实际应用中，第一控制器控制夹持检测模块靠近微流控芯片并夹紧微流控芯片，微流控芯片识别模块识别出微流控芯片类型后，通知第一控制器；

第一控制器根据识别到的微流控芯片类型，将信号发送给第二控制器；

第二控制器接收第一控制器发送的电信号并处理后，判断微流控芯片的类型选择对应的流程进行准备，确认进行实验，第二控制器发送指令给第一控制器；

第一控制器依照设定好的程序，依次打开和关闭各个阀门和泵，进行检测实验；

待检测实验进行到加热步骤，第一控制器通过夹持检测模块获取反应信息，并将反应信息发送给第二控制器，第二控制器获取、保存和处理实验数据；

检测实验结束后，第二控制器将处理后的实验数据和原始数据都发送至云端，云端获取、保存和进一步处理实验数据；

网页端或小程序端或手机APP端通过云端获取数据。

下面以一个具体的实施例来说明本申请的方案公开的空气微生物检测方法，包括：

打开夹持检测模块，放入微流控芯片；

启动第一蠕动泵将裂解液储存瓶中的裂解液泵入采样瓶中，启动真空泵，空气微生物样本被采集到采样瓶中，裂解液将空气微生物样本裂解，核酸释放到裂解液中；启动驱动泵，并打开电磁阀，采样瓶中的核酸和裂解液在驱动力的作用下经过微流控芯片内的核酸吸附物，核酸被吸附在微流控芯片流道中的核酸吸附物上，裂解液被抽至废液瓶中，关闭第一蠕动泵和驱动泵；

启动第二蠕动泵将洗涤液储存瓶中的洗涤液泵入采样瓶中，这步操作可以清洗采样瓶中的杂质，启动驱动泵，并打开电磁阀，采样瓶中的洗涤液经过核酸吸附物将核酸吸附物上的杂质清洗，避免杂质抑制后续核酸和反应液的反应出现假阴性，洗涤液最终流进废液瓶中，抽完后关闭第二蠕动泵和驱动泵；

启动第三蠕动泵，将洗脱液泵入微流控芯片内部，后启动第四蠕动泵，洗脱液在驱动力的作用下通过核酸吸附物，将核酸吸附物上的核酸洗脱，含有核酸样本的洗脱液进入预混室，抽完后关闭第三蠕动泵和第四蠕动泵；

启动第五蠕动泵，反应液储存瓶中的反应液在驱动力的作用下进入预混室，反应液在预混室内和核酸混合，抽完后，关闭第五蠕动泵；

启动第六蠕动泵，预混室内的混合液体在负压的驱动下，流入反应室，关闭第六蠕动泵；

启动加热模块，对反应室进行加热，核酸和反应液在加热的条件下发生颜色反应，摄像机构对反应室进行拍照，将结果发送至终端；

实验结束后，开启紫外灯对采样瓶进行紫外消杀；

同时开启第七蠕动泵和第八蠕动泵，第八蠕动泵和微流控芯片核酸吸附物前端流道相连通，第七蠕动泵将清洗瓶中的裂解液和洗涤液泵到采样瓶中，清洗采样瓶，第八蠕动泵将采样瓶中的裂解液和洗涤液泵入到清洗瓶中，清洗结束后，先关第七蠕动泵，后关第八蠕动泵，这样可以防止清洗瓶中的液体进入芯片内，最后关闭紫外灯。

本发明的方案中提供的空气微生物检测***及方案中，每种溶液使用单独的泵将溶液抽至微流控芯片或者采样瓶内，各种溶液互不干扰污染，保证了空气微生物检测结果的准确度，整机结构设计紧凑，操作简便，实验过程无需人工干预，后续流程均由机器按照设定的程序进行全自动化操作，实现了对空气微生物的快速检测，检测效率高，且检测过程中的各种溶液不与外界接触，废液收集在废液瓶中，气体通过清洗瓶收集，不污染实验室。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.空气微生物检测***，其特征在于，包括：

样品捕获裂解单元，所述样品捕获裂解单元包括采样瓶和与所述采样瓶连通的真空泵，所述真空泵通过在所述采样瓶中抽负压的方式将空气微生物样本从空气中采集至所述采样瓶；

微流控芯片，所述微流控芯片包括微流控芯片提取反应单元，所述微流控芯片提取反应单元与所述采样瓶连通，用于提取所述空气微生物样本的核酸以及对核酸进行检测；

夹持检测模块，所述夹持检测模块与所述微流控芯片的位置对应；

所述夹持检测模块包括夹持组件和检测组件，所述夹持组件包括第一压板和第二压板，所述微流控芯片被夹持于所述第一压板和所述第二压板之间；

所述夹持模块还包括连接件、第一门板和第二门板，所述连接件和所述第一门板连接，所述连接件带动所述第一门板对所述第二门板进行挤压以及固定所述第一门板和所述第二门板的位置；

所述第二门板对所述第一压板进行压紧，实现对所述微流控芯片的夹紧。

2.根据权利要求1所述的空气微生物检测***，其特征在于，所述检测组件包括摄像机构，所述摄像机构设置在所述夹持组件的底部，所述微流控芯片提取反应单元中的核酸发生反应时，所述摄像机构对所述微流控芯片提取反应单元进行拍照，拍照的结果表征空气微生物检测的结果。

3.根据权利要求1所述的空气微生物检测***，其特征在于，所述样品捕获裂解单元还包括安全瓶，所述安全瓶设置在所述采样瓶和所述真空泵之间，避免所述采样瓶中的所述空气微生物样本进入所述真空泵。

4.根据权利要求1所述的空气微生物检测***，其特征在于，所述空气微生物检测***还包括裂解单元，所述裂解单元包括裂解液储存瓶和第一蠕动泵，所述裂解液储存瓶与所述采样瓶连通，所述第一蠕动泵设置于所述采样瓶与所述裂解液储存瓶的连通管路上；

所述空气微生物检测***还包括废液瓶和驱动泵，所述驱动泵、废液瓶与所述微流控芯片提取反应单元依次连通。

5.根据权利要求4所述的空气微生物检测***，其特征在于，所述空气微生物检测***还包括洗涤单元，所述洗涤单元包括与所述采样瓶连通的洗涤液储存瓶，且所述洗涤液储存瓶和所述采样瓶之间设置第二蠕动泵。

6.根据权利要求4所述的空气微生物检测***，其特征在于，所述空气微生物检测***还包括洗脱单元，所述洗脱单元包括洗脱液储存瓶，以及设置在所述洗脱液储存瓶和所述微流控芯片提取反应单元之间的第三蠕动泵。

7.根据权利要求1所述的空气微生物检测***，其特征在于，所述空气微生物检测***还包括清洗单元和反应液供给单元；

所述清洗单元包括填充有清洗液的清洗瓶和设置于所述清洗瓶与所述微流控芯片提取反应单元之间的第四蠕动泵，所述清洗瓶和所述采样瓶通过第一通路连通，所述清洗瓶和所述微流控芯片通过第二通路连通；所述清洗液通过所述第一通路进入所述采样瓶中对所述采样瓶进行清洗；所述清洗液通过所述第二通路回收至所述清洗瓶中；所述清洗瓶与所述微流控芯片提取反应单元的连通管路上设置第六蠕动泵；

所述反应液供给单元包括与所述微流控芯片提取反应单元连通的反应液储存瓶，以及设置在所述反应液储存瓶和所述微流控芯片提取反应单元之间的第五蠕动泵，所述反应液储存瓶中填充有反应液。

8.根据权利要求7所述的空气微生物检测***，其特征在于，所述微流控芯片提取反应单元包括依次连通的核酸吸附物、预混室和反应室；

所述核酸吸附物用于将所述空气微生物样本的核酸进行吸附；

所述预混室与所述核酸反应单元连通，所述反应液储存瓶的所述反应液和所述空气微生物样本的核酸在所述预混室中混合；

所述反应室用于使所述反应液与和所述空气微生物样本的核酸进行反应。

9.空气微生物检测方法，应用于权利要求1-8任一项所述的空气微生物检测***，其特征在于，包括：

通过真空泵对采样瓶抽负压后，空气中的空气微生物样本进入所述采样瓶中；

使用裂解液在所述采样瓶中将所述空气微生物样本进行裂解，所述空气微生物样本的核酸被提取出来；

所述空气微生物样本的核酸在所述微流控芯片中进行纯化后，将反应液和所述核酸在微流控芯片中混合和反应；

获取所述微流控芯片中的核酸反应信息，所述核酸反应信息表征空气微生物检测的结果。

10.根据权利要求9所述的空气微生物检测方法，其特征在于，还包括：

控制夹持检测模块夹紧微流控芯片，并识别所述微流控芯片的类别；

基于所述微流控芯片的类别，对所述空气微生物样本的核酸进行检测；

将核酸检测的结果发送至云端，并从所述云端获取所述核酸检测的结果。