CN219689719U - 一种核酸提取扩增一体化***及试剂盒 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种核酸提取扩增一体化***及试剂盒，包括：水平移动装置；设置在所述水平移动装置上的温控装置；与所述水平移动装置的运动方向呈法向设置的光学检测装置；通过竖直移动装置设置在所述水平移动装置上方的连接头。本***可以兼容大部分的核提扩增体系，设置灵活，***操作简单、体积小、自动化程度高，只需手工加入样本，***便可全自动流程运行，整个过程仪器是无液体操作，无需手动对提取物进行转移，避免交差污染，可以有效降低结果假阳性的风险，真正意义上实现样本进、结果出的核酸检测分析，此外本发明特别适用于急诊、中小型医院等非特定的PCR实验室环境，同时对操作人员也无专业要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及生物学、医学试剂的检测设备技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种核酸提取扩增一体化***及试剂盒。
背景技术
核酸提取及聚合酶链反应(PCR)是分子生物学常用的分析手段。一直以来，核酸提取及PCR都在分立的仪器中进行，实验人员在做完样本前处理后，需要手工或在核酸提取仪上进行核酸的提取纯化，并在核提结束后手工配制PCR实验体系后在QPCR仪器上检测。整个流程耗时较长。此外，核酸提取纯化以及PCR扩增检测的分立流程容易导致交叉污染、甚至污染环境，带来检测结果的假阳性，影响结果的准确性。基于此，市场上出现了很多核提扩增一体化***。有走高通量高大全的立式或台式的全自动***，也有走快检的POCT设备。大型的全自动***，大多***庞大，需要专门的场地；POCT快检设备，适合的场景更广泛，使用便捷，但目前的POCT快检设备，大多采用比较复杂的一次性卡盒、芯片等耗材、采用封闭性的试剂体系，适用性不广，相对也限制了应用。
有鉴于此，如何使集核酸提取、PCR扩增检测于一体的***，其耗材简单、试剂体系适用性广、可以兼容大部分的核提扩增体系，同时还能减少交叉污染是本实用新型要解决的技术问题。因此，有必要提出一种核酸提取扩增一体化***及试剂盒，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。
实用新型内容
在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为至少部分地解决上述问题，本实用新型提供了一种核酸提取扩增一体化***及试剂盒，包括：
水平移动装置，用于放置、承托、水平运送试剂盒；
设置在所述水平移动装置上的温控装置，用于为试剂盒内核酸提取反应、洗脱以及检测提供所需温度；
与所述水平移动装置的运动方向呈法向设置的光学检测装置，用于试剂盒内核酸的光学检测；
通过竖直移动装置设置在所述水平移动装置上方的连接头，用于与试剂盒内的移液头和磁套配合进行核酸提取液及磁珠的移取操作。
优选的是，所述水平移动装置设置在水平设置的导轨上，并且所述水平移动装置通过丝杆和驱动装置连接。
优选的是，所述水平移动装置上设置有压接机构，用于压紧、固定试剂盒。
优选的是，所述温控装置位于所述水平移动装置内部，包括提供核酸提取反应所需反应温度的反应位温控模块、提供洗脱操作所需温度的洗脱位温控模块以及提供进行核酸检测所需温度的扩增温控模块，所述反应位温控模块、所述洗脱位温控模块以及所述扩增温控模块中均设置有温度传感器。
优选的是，所述竖直移动装置设置在竖直设置的导轨上，所述竖直移动装置上设置有驱动装置。
优选的是，所述竖直移动装置上设置有活塞和驱动所述活塞运动的活塞驱动装置，所述连接头上设置有竖直的贯通孔，所述活塞设置在所述连接头的贯通孔内，所述活塞的底部设置有磁棒。
优选的是，所述光学检测装置由至少一组激发光源、滤片镜头组、检测器件组成。
本发明提供一种核酸提取扩增试剂盒，用于核酸提取扩增一体化***，包括核酸提取纯化卡条和扩增反应条；
所述核酸提取纯化卡条与所述扩增反应条可拆卸连接；
所述核酸提取纯化卡条上设置有内置移液头的移液头管和混合管；
扩增反应条上设置有至少一个内部预置固体石蜡的反应管。
优选的是，所述核酸提取纯化卡条上还设置有内置磁套的磁套管、至少一个清洗管、洗脱管、预留管以及磁珠，所述磁珠设置在所述混合管或所述预留管内。
相比现有技术，本实用新型至少包括以下有益效果：
温控装置可以提供核酸提取、反应、洗脱以及核酸检测所需的温度，同时可以将检测到的温度反馈给电路控制***进行温度的控制调节。
竖直移动装置上的连接头可以与试剂盒上的移液头和磁套的内壁配合，进行移液头或磁套的移取操作。并通过移液头实现液体的移液，通过磁套实现磁珠体系的转移操作，从而使本***通过一套机构可以完成两种操作(移液头移液以及磁套移取磁珠)。竖直移动装置可以配合水平移动装置运动，使得在使用磁套时，连接头能够与磁套连接，并在试剂盒中各个位置轮转、转移磁珠体系；在使用移液头时，连接头能够与移液头连接，并通过移液头进行液体的转移。
光学检测装置可以安装于光学检测运动机构上，从而在光学检测运动机构带动下对试剂盒的扩增反应管内的体系进行荧光检测或显色检测；
光学检测装置也可以固定不动，因为其与水平运动装置的运动方向呈法向设置，所以可以通过水平移动装置的运动，使试剂盒的扩增反应管依次通过光学检测装置，从而对扩增反应管内的体系进行荧光检测；
整个***的温度、运动、光学检测、信号采集传输等均可以通过电路控制***进行控制。
本***的自动化操作流程：
1、水平移动装置出仓，试剂盒撕膜后放在水平移动装置上；
2、连接头在磁套管内移取、安装磁套；
3、水平移动装置与竖直移动装置相互配合移动，在预留管中移取磁珠至混合管；
4、混合管混匀时，竖直移动装置通过连接头带着磁套上、下运动混匀体系，同时温控装置对反应管内的温度进行控制；
5、连接头将在混合管内经过裂解、结合、包被了核酸的磁珠，吸附、移取至清洗管，进行清洗操作；
6、清洗后的磁珠被连接头转移至洗脱管，进行洗脱操作；
7、连接头将磁套退回至磁套管内，然后连接头在移液头管处安装移液头；
8、与连接头连接的移液头从洗脱管处移取核酸提取成品液，并加注于扩增反应管中；
9、温控装置升温，对扩增反应管中的温度进行控制，光学检测装置进行荧光检测；
10、实验结束后，温控装置降温。
通过上述结构的设计，本***可以兼容大部分的核提扩增体系，设置灵活，***操作简单、体积小、自动化程度高，只需手工加入样本，***便可全自动流程运行，整个过程仪器是无液体操作，无需手动对提取物进行转移，避免交差污染，可以有效降低结果假阳性的风险，真正意义上实现样本进、结果出的核酸检测分析，此外本发明特别适用于急诊、中小型医院等非特定的PCR实验室环境，同时对操作人员也无专业要求。
本***配合试剂盒采用移液头和磁套的双设置，磁套便于灵活的设置扩增流程，兼容多体系多种类的核提试剂。移液头可以准确可靠的将核提成品液转移至核酸检测反应管中，适用性较广泛，便于***集成及客户定制。
本实用新型所述的核酸提取扩增一体化***，本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1为本实用新型所述的核酸提取扩增一体化***的结构示意图。
图2为本实用新型所述的核酸提取扩增一体化***的剖视图。
图3为本实用新型所述的核酸提取扩增一体化***移液时的局部剖视图。
图4为本实用新型移液头安装(A)、吸液(B)、分离(C)三种状态的剖视图。
图5为本实用新型磁套安装(A)、吸附(B)、分离(C)三种状态的剖视图。。
图6为本实用新型所述的核酸提取扩增一体化***的流程示意图(S1-S6)。
图中：100试剂盒、200移液头、300磁套、1水平移动装置、2温控装置、3光学检测装置、4竖直移动装置、5连接头、6压接机构、7活塞、8活塞驱动装置、9磁棒。
具体实施方式
下面结合附图以及实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1-图6所示，本实用新型提供了一种核酸提取扩增一体化***，包括：水平移动装置1，用于放置、承托、水平运送试剂盒；
设置在所述水平移动装置1上的温控装置2，用于为试剂盒内核酸提取反应、洗脱以及检测提供所需温度；
与所述水平移动装置1的运动方向呈法向设置的光学检测装置3，用于试剂盒内核酸的光学检测；
通过竖直移动装置4设置在所述水平移动装置1上方的连接头5，用于与试剂盒内的移液头和磁套配合进行核酸提取液及磁珠的移取操作。
上述技术方案的工作原理及有益效果：温控装置2可以提供核酸提取裂解结合反应、洗脱以及核酸检测所需的温度，同时可以将检测到的温度反馈给电路控制***进行温度的控制调节。
竖直移动装置4上的连接头5可以与试剂盒上的移液头和磁套的内壁配合，进行移液头或磁套的移取操作。并通过移液头实现液体的移液，通过磁套实现磁珠体系的转移操作，从而使本***通过一套机构可以完成两种操作(移液头移液以及磁套移取磁珠)。竖直移动装置4可以配合水平移动装置1运动，使得在使用磁套时，连接头5能够与磁套连接，并在试剂盒中各个位置轮转、转移磁珠体系；在使用移液头时，连接头5能够与移液头连接，并通过移液头进行液体的转移。
光学检测装置3可以安装于光学检测运动机构上，从而在光学检测运动机构带动下对试剂盒的扩增反应管内的体系进行荧光检测或显色检测；
光学检测装置3也可以固定不动，因为其与水平运动装置1的运动方向呈法向设置，所以可以通过水平移动装置1的运动，使试剂盒的扩增反应管依次通过光学检测装置3，从而对扩增反应管内的体系进行荧光检测；
整个***的温度、运动、光学检测、信号采集传输等均可以通过电路控制***进行控制。
本***的自动化操作流程：
1、水平移动装置1出仓，试剂盒撕膜后放在水平移动装置1上；
2、连接头5在磁套管内移取、安装磁套；
3、水平移动装置1与竖直移动装置4相互配合移动，在预留管中移取磁珠至混合管；
4、混合管混匀时，竖直移动装置4通过连接头5带着磁套上、下运动混匀体系，同时温控装置2对反应管内的温度进行控制；
5、连接头5将在混合管内经过裂解、结合、包被了核酸的磁珠，吸附、移取至清洗管，进行清洗操作；
6、清洗后的磁珠被连接头5转移至洗脱管，进行洗脱操作；
7、连接头5将磁套退回至磁套管内，然后连接头5在移液头管处安装移液头；
8、与连接头5连接的移液头从洗脱管处移取核酸提取成品液，并加注于扩增反应管中；
9、温控装置2升温，对扩增反应管中的温度进行控制，光学检测装置3进行荧光检测；
10、实验结束后，温控装置2降温。
通过上述结构的设计，本***可以兼容大部分的核提扩增体系，设置灵活，***操作简单、体积小、自动化程度高，只需手工加入样本，***便可全自动流程运行，整个过程仪器是无液体操作，无需手动对提取物进行转移，避免交差污染，可以有效降低结果假阳性的风险，真正意义上实现样本进、结果出的核酸检测分析，此外本发明特别适用于急诊、中小型医院等非特定的PCR实验室环境，同时对操作人员也无专业要求；
本***配合试剂盒采用移液头和磁套的双设置，磁套便于灵活的设置扩增流程，兼容多体系多种类的核提试剂。移液头可以准确可靠的将核提成品液转移至核酸检测反应管中，适用性较广泛，便于***集成及客户定制。
在一个实施例中，所述水平移动装置1设置在水平设置的导轨上，并且所述水平移动装置1通过丝杆和驱动装置连接。所述水平移动装置1上设置有压接机构6，用于压紧、固定试剂盒。所述温控装置2位于所述水平移动装置1内部，包括提供核酸提取反应所需反应温度的反应位温控模块、提供洗脱操作所需温度的洗脱位温控模块以及提供进行核酸检测所需温度的扩增温控模块，所述反应位温控模块、所述洗脱位温控模块以及所述扩增温控模块中均设置有温度传感器。所述竖直移动装置4设置在竖直设置的导轨上，所述竖直移动装置4上设置有驱动装置。所述竖直移动装置4上设置有活塞7和驱动所述活塞7运动的活塞驱动装置8，所述连接头5上设置有竖直的贯通孔，所述活塞7设置在所述连接头5的贯通孔内，所述活塞7的底部设置有磁棒9。所述光学检测装置3由至少一组激发光源、滤片镜头组、检测器件组成。
上述技术方案的工作原理及有益效果：通过上述结构的设计，活塞7通过活塞驱动装置8驱动，活塞7在连接头5的贯通孔内上下运动以压缩或膨胀空气，从而使移液头实现液体的进入和排出，活塞7的底部是磁棒9，在活塞7的带动下，磁棒9可以上、下运动进入磁套内，随着磁棒9进入磁套内，使得磁珠可以吸附在磁套上，从而实现磁珠体系的转移。
在需要将移液头或磁套与连接头5分离时，活塞驱动装置8驱动活塞7贯穿连接头5并一直向下运动，当活塞7底部的磁棒9接触到移液头或磁套的内壁时，活塞7继续向下移动并推动移液头或磁套，即可使移液头或磁套与连接头5分离，如图4、5所示。
自动化操作流程如图6所示：
S1：连接头5带着磁套移动至预留管，活塞驱动装置8驱动活塞7下移，直至磁棒9抵接磁套的底部，磁珠在磁棒9的磁力作用下吸附在磁套上；
S2：连接头5带着吸附有磁珠的磁套移动至混合管，磁棒9上移使磁珠从磁套上脱落至混合管内，并上下移动磁套以混匀体系，同时反应位温控模块为混合管升温，加快反应速度；
S3：磁棒9下降到磁套底部，吸附磁珠体系并移动至清洗管，进行清洗操作；
S4：清洗后的磁珠被磁套转移至洗脱管，进行洗脱操作，此时洗脱位温控模块为洗脱管升温；
S5：连接头5将磁套退回至磁套管内，然后在移液头管处安装移液头，移液头移动至洗脱管内，活塞7上移，核酸提取成品液被吸入移液头内；
S6：移液头下移进入反应管内，并从位于反应管内的固体石蜡环的中孔穿过，活塞7下移将移液头内的成品液加注于反应管中，进行反应并在反应过程中进行光学检测，同时扩增温控模块升温，反应管中的温度超过固体石蜡熔点后，固体石蜡熔化为液体，密封反应管内的体系。
实验结束后，扩增温控模块停止升温，熔化为液体的石蜡变为固体形态，密封体系。
本***操作简单、体积小、自动化程度高，只需手工加入样本，***便可全自动流程运行，整个过程仪器是无液体操作，无需手动对提取物进行转移，避免交差污染，一定程度上降低结果假阳性风险，真正意义上实现样本进、结果出的核酸检测分析，此外本发明特别适用于急诊、中小型医院等非特定的PCR实验室环境，同时对操作人员也无专业要求；
本实用新型采用移液头和磁套的双设置，磁套便于灵活的设置扩增流程，兼容多体系、多种类的核提试剂。移液头可以准确可靠的将核提成品液转移至核酸检测反应管中，适用性较广泛，便于***集成及客户定制。
一种核酸提取扩增试剂盒，用于上述核酸提取扩增一体化***，包括核酸提取纯化卡条和扩增反应条；
所述核酸提取纯化卡条与所述扩增反应条可拆卸连接；
所述核酸提取纯化卡条上设置有内置移液头的移液头管和混合管；
扩增反应条上设置有至少一个内部预置固体石蜡的反应管。
所述核酸提取纯化卡条上还设置有内置磁套的磁套管、至少一个清洗管、洗脱管、预留管以及磁珠，所述磁珠设置在所述混合管或所述预留管内。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。
Claims (9)
1.一种核酸提取扩增一体化***，其特征在于，包括：
水平移动装置(1)，用于放置、承托、水平运送试剂盒；
设置在所述水平移动装置(1)上的温控装置(2)，用于为试剂盒内核酸提取反应、洗脱以及检测提供所需温度；
与所述水平移动装置(1)的运动方向呈法向设置的光学检测装置(3)，用于试剂盒内核酸的光学检测；
通过竖直移动装置(4)设置在所述水平移动装置(1)上方的连接头(5)，用于与试剂盒内的移液头和磁套配合进行核酸提取液及磁珠的移取操作。
2.根据权利要求1所述的核酸提取扩增一体化***，其特征在于，所述水平移动装置(1)设置在水平设置的导轨上，并且所述水平移动装置(1)通过丝杆和驱动装置连接。
3.根据权利要求1所述的核酸提取扩增一体化***，其特征在于，所述水平移动装置(1)上设置有压接机构(6)，用于压紧、固定试剂盒。
4.根据权利要求1所述的核酸提取扩增一体化***，其特征在于，所述温控装置(2)位于所述水平移动装置(1)内部，包括提供核酸提取反应所需反应温度的反应位温控模块、提供洗脱操作所需温度的洗脱位温控模块以及提供进行核酸检测所需温度的扩增温控模块，所述反应位温控模块、所述洗脱位温控模块以及所述扩增温控模块中均设置有温度传感器。
5.根据权利要求1所述的核酸提取扩增一体化***，其特征在于，所述竖直移动装置(4)设置在竖直设置的导轨上，所述竖直移动装置(4)上设置有驱动装置。
6.根据权利要求1所述的核酸提取扩增一体化***，其特征在于，所述竖直移动装置(4)上设置有活塞(7)和驱动所述活塞(7)运动的活塞驱动装置(8)，所述连接头(5)上设置有竖直的贯通孔，所述活塞(7)设置在所述连接头(5)的贯通孔内，所述活塞(7)的底部设置有磁棒(9)。
7.根据权利要求1所述的核酸提取扩增一体化***，其特征在于，所述光学检测装置(3)由至少一组激发光源、滤片镜头组、检测器件组成。
8.一种核酸提取扩增试剂盒，用于权利要求1-7任意一项所述的核酸提取扩增一体化***，其特征在于，包括核酸提取纯化卡条和扩增反应条；
所述核酸提取纯化卡条与所述扩增反应条可拆卸连接；
所述核酸提取纯化卡条上设置有内置移液头的移液头管和混合管；
扩增反应条上设置有至少一个内部预置固体石蜡的反应管。
9.根据权利要求8所述的核酸提取扩增试剂盒，其特征在于，所述核酸提取纯化卡条上还设置有内置磁套的磁套管、至少一个清洗管、洗脱管、预留管以及磁珠，所述磁珠设置在所述混合管或所述预留管内。
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| CN202320494984.8U CN219689719U (zh) | 2023-03-15 | 2023-03-15 | 一种核酸提取扩增一体化***及试剂盒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN219689719U true CN219689719U (zh) | 2023-09-15 |
Family
ID=87945103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202320494984.8U Active CN219689719U (zh) | 2023-03-15 | 2023-03-15 | 一种核酸提取扩增一体化***及试剂盒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN219689719U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117625378A (zh) * | 2023-11-29 | 2024-03-01 | 苏州钰乾生物科技有限公司 | 一种四通道核酸提取扩增检测分析仪及使用方法 |
-
2023
- 2023-03-15 CN CN202320494984.8U patent/CN219689719U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117625378A (zh) * | 2023-11-29 | 2024-03-01 | 苏州钰乾生物科技有限公司 | 一种四通道核酸提取扩增检测分析仪及使用方法 |
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |