CN219714915U - 一种用于拉曼光谱检测的样本收集装置及检测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于拉曼光谱检测的样本收集装置，该装置包括收集腔、动力部件和至少一条连接管；所述收集腔与所述动力部件通过所述至少一条连接管相连通，并形成一条闭合的流体通路；在所述流体通路上设置有进气口，自所述进气口进入所述流体通路的气体能够在所述动力部件的作用下在所述流体通路内循环流动。本实用新型一实施方式的用于拉曼光谱检测的样本收集装置，通过闭合的流体通路的设置，使得在动力部件的作用下，气体能够循环地多次通过富集单元，有效的增加了待测物质在富集单元的富集，提高了检测的速度。

Description

一种用于拉曼光谱检测的样本收集装置及检测***

技术领域

本实用新型涉及拉曼光谱检测，尤其涉及一种用于拉曼光谱检测的样本收集装置。

背景技术

在拉曼光谱检测中，需要通过富集材料吸附待检测物质，将待检测物质富集于检测芯片上，再通过拉曼光谱仪进行测试。

现有的拉曼检测用气体吸附装置通过手动将气体挤压至承载有富集材料的载体上，然而，此种方式使得气体样本中待检测物质与富集材料的接触不充分，使得载体上的吸附富集效果差，需要较长的时间来进行吸附，降低了检测的速度。

实用新型内容

为克服上述现有技术的至少一种缺陷，一方面，本实用新型一实施方式提供了一种用于拉曼光谱检测的样本收集装置，包括收集腔、动力部件和至少一条连接管；所述收集腔与所述动力部件通过所述至少一条连接管相连通，并形成一条闭合的流体通路；在所述流体通路上设置有进气口，自所述进气口进入所述流体通路的气体能够在所述动力部件的作用下在所述流体通路内循环流动。

根据本实用新型一实施方式，在所述收集腔内设置有用于富集待测物质的富集单元。

根据本实用新型一实施方式，所述富集单元为在所述收集腔内形成的一个或多个膜层；和/或，

所述富集单元为在所述收集腔内形成的一个或多个膜层，在所述收集腔内设置有一个或多个基板，所述膜层设置于所述基板上。

根据本实用新型一实施方式，所述用于拉曼光谱检测的样本收集装置包括用于提供气体的一个或多个气源，所述气源通过所述进气口与所述流体通路相连通。

根据本实用新型一实施方式，所述气源为集气袋。

根据本实用新型一实施方式，在所述进气口与所述气源之间设置有用于控制所述气体流通的控制部件。

根据本实用新型一实施方式，所述控制部件为逆止阀。

根据本实用新型一实施方式，所述至少一条连接管包括第一连接管和第二连接管，所述第一连接管和所述第二连接管分别与所述收集腔、所述动力部件相连，所述进气口设置于所述第一连接管上。

根据本实用新型一实施方式，所述收集腔呈管状；和/或，

所述动力部件包括泵。

另一方面，本实用新型一实施方式提供了一种拉曼光谱检测***，包括上述的用于拉曼光谱检测的样本收集装置。

本实用新型一实施方式的用于拉曼光谱检测的样本收集装置，通过闭合的流体通路的设置，使得在动力部件的作用下，气体能够循环地多次通过富集单元，有效的增加了待测物质在富集单元的富集，缩短了整个检测所需的时间，提高了检测的速度。

本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。其中：

图1为本实用新型一实施方式的用于拉曼光谱检测的样本收集装置的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施方式的用于拉曼光谱检测的样本收集装置的结构示意图；

图3为本实用新型另一实施方式的用于拉曼光谱检测的样本收集装置的结构示意图；

图4为本实用新型一实施方式的拉曼光谱仪的局部结构示意图；

图5为本实用新型另一实施方式的拉曼光谱仪的局部结构示意图；

图6为对比例的用于拉曼光谱检测的样本收集装置的结构示意图；

图7为本实用新型实施例的拉曼光谱侧视图；

图8为本实用新型对比例的拉曼光谱侧视图；

附图标记说明如下：

10、收集腔；20、动力部件；31、第一基板；31a、第一富集单元；32、第二基板；32a、第二富集单元；33、第三基板；33a、第三富集单元；41、第一气源；42、第二气源；43、第三气源；50、控制部件；61、第一连接管；62、第二连接管；63、三通管；71、激光头；72、X轴导轨；73、Y轴导轨；74、光斑；110、收集腔；121、气源；122、气源；131、连接管；132、连接管；140、基板。

具体实施方式

下面对本实用新型的优选实施方式进行具体描述，其中，附图构成本实用新型一部分，并与本实用新型的实施方式一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。其中，“第一”“第二”“第三”等仅用于对相同名称的部件进行区分，并非对其进行限定。

参照图1至5所示，本实用新型一实施方式提供了一种用于拉曼光谱检测的样本收集装置，包括收集腔10、动力部件20和至少一条连接管；收集腔10与动力部件20通过至少一条连接管相连通，并形成一条闭合的流体通路，在流体通路上设置有进气口；自进气口进入流体通路的气体能够在动力部件20的作用下在流体通路内循环流动。

于一实施方式中，在收集腔10内设置有富集单元，富集单元可由富集材料形成，在气体中包含待测物质，通过气体的流动能够使待测物质作用于富集材料，从而将待测物质富集于富集材料上，以用于拉曼光谱检测。待检测物质可以是通过物理作用(例如吸附)作用于富集单元，也可以通过化学作用(例如化学反应)作用于富集单元。

本实用新型一实施方式的用于拉曼光谱检测的样本收集装置，通过使收集腔10的两个连接部位均与动力部件20相连，能够在收集腔10与动力部件20之间形成环形的流体通路，可以使气体反复通过收集腔10，从而使气体中的待检测物质与富集单元充分接触，提高了待检测物质在富集单元的富集量，缩短了整个检测所需的时间，提高了检测的速度。

于一实施方式中，富集单元可以是液滴干燥后形成的薄的膜层，例如具有空隙的隔膜。

于一实施方式中，富集单元可直接设置于收集腔10的内表面上，例如可使用比收集腔10尺寸(例如直径)略小的玻璃棒蘸取粘稠液态的富集材料，将玻璃棒伸入腔内使材料在腔内形成可以吸收待检测物质的具有空隙的隔膜，隔膜可沿垂直于收集腔10的轴线方向设置。

于一实施方式中，在收集腔10内可设置一个或多个基板；进一步地，收集腔10内所设置的基板的数量可以是一个，例如第一基板31，可以在第一基板31基板上设置一种或多种富集材料形成的富集单元；收集腔10内基板的数量也可以是多个，例如第一基板31、第二基板32和第三基板33，多个基板上的富集材料的种类可以不同，例如可以在第一基板31上设置第一富集单元31a，用于收集气体中的第一类待测物质；在第二基板32上设置第二富集单元32a，用于收集气体中的第二类待测物质；在第三基板33上设置第三富集单元33a，用于收集气体中的第三类待测物质。由此，可通过同一收集腔10将多种待测物质收集于富集单元上，以用于后续的检测。

于一实施方式中，基板的材质可以是石英、玻璃或PVDF；基板可以呈片状，进一步可以为长方形片；富集单元可以是液滴干燥后形成于基板表面的薄的膜层。

于一实施方式中，收集腔10呈管状，进一步地，收集腔10可以为圆管，其材质可以为石英材料，例如收集腔10可以为石英管。

于一实施方式中，在收集腔10内，多个基板可沿收集腔10的轴线方向排列。

于一实施方式中，收集腔10可拆卸地与至少一条连接管相连通，以便于收集腔10的更换。

于一实施方式中，至少一条连接管包括第一连接管61和第二连接管62，第一连接管61和第二连接管62分别与收集腔10、动力部件20相连，进气口设置于第一连接管61上。进一步地，管状的收集腔10包括第一端口和第二端口，第一连接管61的一端与收集腔10的第一端口相连通，另一端与动力部件20相连通；第二连接管62的一端与收集腔10的第二端口相连通，另一端与动力部件20相连通。通过第一连接管61、第二连接管62的连接使得在收集腔10和动力部件20之间形成一个环形流体通路，气体能够在流体通路内进行循环运动。

于一实施方式中，用于拉曼光谱检测的样本收集装置包括用于提供气体的一个或多个气源，气源可通过进气口与流体通路相连通。

于一实施方式中，气源可以为装有气体的集气袋；进一步地，气源可拆卸地设置于进气口上。

于一实施方式中，用于提供气体的气源可以为一个，例如第一气源41；也可以是多个，例如第一气源41、第二气源42、第三气源43并列地连接于流体通路，多个气源的设置能够向流体通路提供包含不同种类待测物质的气体，可将多种待测物质富集于同一基板上，实现多种待测物质的混检。

于一实施方式中，在进气口与气源之间设置有用于控制气体流通的控制部件50，控制部件50例如可以是逆止阀。

于一实施方式中，在第一连接管61与收集腔10之间设置有三通管63，三通管63的轴线位于同一方向上的两个端口分别与收集腔10和第一连接管61相连，第三个端口与控制部件50相连。

于一实施方式中，第一连接管61、第二连接管62、三通管63的端口的形状与收集腔10的端口形状相匹配，以利于流体通路的密封连接。

于一实施方式中，流体通路为密封通路，可以通过现有的部件或方式，例如螺旋接口、绑带、对插、法兰等来实现流体通路的密封。

于一实施方式中，动力部件20可以是泵，例如循环泵。

于一实施方式中，在流体通路上设置有用于控制气体流量的流量计，以调整流体通路中气体的流速。

本实用新型一实施方式的用于拉曼光谱检测的样本收集装置，作业时，先使用干燥空气对至少一条连接管进行吹扫，以清除内部可能存在的杂质；将设置有富集单元的基板放入收集腔10内，并将收集腔10与连接管相连，气源与连接管的进气口相连，形成闭合的流体通路；开启控制部件50，将气源内的气体压入流体通路内；开启动力部件20，使流体通路中的气体循环通过收集腔10，气体的流动时间可以是2～30分钟，例如5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟；之后从用于拉曼光谱检测的样本收集装置上将收集腔10取下，载有富集单元的基板可作为用于拉曼光谱检测的传感芯片进行拉曼检测。

本实用新型一实施方式的用于拉曼光谱检测的样本收集装置，可用于制备通过特定标志物进行气体检测的包含待测物质的传感芯片，所检测的病症例如可以是癌症、新冠肺炎；进一步地，通过将多种待测物质富集在同一或不同基板上，可实现多种待测物质的并联混检。

于一实施方式中，气源中的气体可以是收集的患者呼出的气体，待测物质可以是肿瘤标志物。

于一实施方式中，可将结合有待测物质的传感芯片通过拉曼光谱仪进行检测，拉曼光谱仪可以为现有的装置，例如高通量拉曼光谱仪。

本实用新型一实施方式的用于拉曼光谱检测的样本收集装置，结构简单、操作方便，无需使用干燥剂。且采用本实用新型一实施方式的用于拉曼光谱检测的样本收集装置得到的含待测物质的传感芯片进行拉曼光谱检测，缩短了整个检测所需的时间，提高了检测的速度。例如，采用现有装置进行样本收集所需的时间为20～30分钟，而采用本实用新型一实施方式的用于拉曼光谱检测的样本收集装置进行样本收集所需的时间仅为5～8分钟。

本实用新型一实施方式提供了一种拉曼光谱检测***，包括上述的用于拉曼光谱检测的样本收集装置。

于一实施方式中，拉曼光谱检测***包括拉曼光谱仪和上述的用于拉曼光谱检测的样本收集装置，两者可以形成于一体中，也可以单独设置。

于一实施方式中，拉曼光谱仪与用于拉曼光谱检测的样本收集装置之间没有连接关系，可将制备完成的传感芯片固定于拉曼光谱仪中，例如可以采用插拔的方式将传感芯片***拉曼光谱仪中，并将其固定在激光头可以照射的区域范围内，通过移动激光头的位置使激光头发射的激光照射传感芯片，完成拉曼光谱检测。

于一实施方式中，参照图4所示，在拉曼光谱仪中设置有激光头71、X轴导轨72、Y轴导轨73，在激光头71上形成有激光光斑74，激光头71设置于导轨上，可通过将激光头71沿X轴导轨72、Y轴导轨73移动使光斑74照射传感芯片的富集单元，以进行拉曼光谱检测。进一步地，可将富集待测物质的第一基板31、第二基板32均设置于拉曼光谱仪中，通过激光头71位置的调整可实现两个检测样品的测定。

于一实施方式中，参照图5所示，用于拉曼光谱检测的样本收集装置设置于拉曼光谱仪内，在拉曼光谱仪中设置有激光头71、X轴导轨72、Y轴导轨73，在激光头71上形成有激光光斑74。作业时，将气源通过控制部件50与流体通路相连，便可按照上述步骤进行传感芯片的制备，通过将激光头71沿X轴导轨72、Y轴导轨73移动可使光斑74照射传感芯片的富集单元进行拉曼光谱检测。

以下，结合附图及具体实施例对本实用新型一实施方式的用于拉曼光谱检测的样本收集装置的结构及使用进行进一步说明。

实施例

参照图1所示，一种用于拉曼光谱检测的样本收集装置，包括收集腔10、动力部件20、至少一条连接管和控制部件50；至少一条连接管包括第一连接管61、第二连接管62和三通管63。

收集腔10为石英管，包括第一端口和第二端口；三通管60包括第三端口、第四端口和第五端口，第三端口的轴线与第四端口的轴线位于同一直线上；收集腔10的第一端口与三通管60的第三端口相连，第二端口与第二连接管62的一端相连；三通管63的第四端口与第一连接管61的一端相连，第五端口与控制部件50相连；第一连接管61的另一端以及第二连接管62的另一端分别与动力部件20相连。收集腔10、三通管63、第一连接管61、动力部件20、第二连接管62相连形成一闭合且密封的流体通路。

其中，动力部件20为循环泵，控制部件50为逆止阀。在收集腔10内设置有第一基板31，在第一基板31上形成有薄膜状的第一富集单元31a。

将第一气源41***装有逆止阀的插孔中，第一气源41为装有气体的集气袋，挤压第一气源41，使得其中的气体通过逆止阀自三通管63进入流体通路中。开启循环泵使得气体在流体通路内循环流动，气体内的待测物质逐渐作用于第一富集单元31a上，8分钟后关闭循环泵，将收集腔10从用于拉曼光谱检测的样本收集装置中拆下，得到负载有第一富集单元31a和待测物质的传感芯片。

将传感芯片***拉曼光谱仪内，调整激光头71的位置使其光斑74照射传感芯片的富集单元，测得的结果参见图7，图中的五条线是在富集单元上取了五个点位进行激光照射检测的结果。

对比例

一种用于拉曼光谱检测的样本收集装置，如图6所示，包括收集腔110、气源121和气源122，气源121和气源122分别设置于收集腔110的两端；收集腔110通过连接管131与气源121相连通，通过连接管132与气源122相连通。在收集腔110内设置有基板140，在基板140上设置有富集单元。其中，收集腔110的结构与实施例的收集腔10的结构相同，基板140、富集单元与实施例中的第一基板31、第一富集单元31a相同；气源121、气源122的结构及其中的气体与实施例中第一气源41的结构及内部的气体相同。

交替挤压气源121、气源122，使其中的气体通过连接管131、连接管132进入收集腔110内，并作用于富集单元。20分钟后，将收集腔110从用于拉曼光谱检测的样本收集装置上拆下，得到负载有富集单元和待测物质的传感芯片。

将传感芯片***拉曼光谱仪内，调整激光头71的位置使其光斑74照射传感芯片的富集单元，采用与实施例相同的拉曼光谱仪及测试条件进行检测，测得的结果参见图8，图中的四条线是在富集单元上取了四个点位进行激光照射检测的结果。

实施例和对比例采用的是同一人的样本进行测试，从图中可以看出，所得结果基本相同，但实施例测试所使用的时间为8分钟，对比例测试所使用的时间为20分钟。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于拉曼光谱检测的样本收集装置，其特征在于，包括收集腔、动力部件和至少一条连接管；所述收集腔与所述动力部件通过所述至少一条连接管相连通，并形成一条闭合的流体通路；在所述流体通路上设置有进气口，自所述进气口进入所述流体通路的气体能够在所述动力部件的作用下在所述流体通路内循环流动。

2.根据权利要求1所述的用于拉曼光谱检测的样本收集装置，其特征在于，在所述收集腔内设置有用于富集待测物质的富集单元。

3.根据权利要求2所述的用于拉曼光谱检测的样本收集装置，其特征在于，所述富集单元为在所述收集腔内形成的一个或多个膜层；和/或，

所述富集单元为在所述收集腔内形成的一个或多个膜层，在所述收集腔内设置有一个或多个基板，所述膜层设置于所述基板上。

4.根据权利要求1所述的用于拉曼光谱检测的样本收集装置，其特征在于，包括用于提供气体的一个或多个气源，所述气源通过所述进气口与所述流体通路相连通。

5.根据权利要求4所述的用于拉曼光谱检测的样本收集装置，其特征在于，所述气源为集气袋。

6.根据权利要求4所述的用于拉曼光谱检测的样本收集装置，其特征在于，在所述进气口与所述气源之间设置有用于控制所述气体流通的控制部件。

7.根据权利要求6所述的用于拉曼光谱检测的样本收集装置，其特征在于，所述控制部件为逆止阀。

8.根据权利要求1所述的用于拉曼光谱检测的样本收集装置，其特征在于，所述至少一条连接管包括第一连接管和第二连接管，所述第一连接管和所述第二连接管分别与所述收集腔、所述动力部件相连，所述进气口设置于所述第一连接管上。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的用于拉曼光谱检测的样本收集装置，其特征在于，所述收集腔呈管状；和/或，

所述动力部件包括泵。

10.一种拉曼光谱检测***，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的用于拉曼光谱检测的样本收集装置。