本發(fā)明涉及核酸檢測,具體涉及一種兼容多種樣本類型的一體化核酸檢測裝置及核酸檢測方法。
背景技術(shù):
1、病原微生物危害時(shí)有發(fā)生,快速、準(zhǔn)確的診斷手段是有效降低病原體擴(kuò)散傳播的首要條件。核酸檢測包括前期的采樣、核酸提取、核酸擴(kuò)增和核酸檢測等步驟。在該過程中極易造成環(huán)境污染,因此需要專業(yè)人員、專業(yè)設(shè)備以及特定地點(diǎn)(例如醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室等),這大大增加了檢測成本以及檢測時(shí)間。
2、另外,便攜式核酸檢測裝置因其緊湊的設(shè)計(jì)和便捷的操作,在即時(shí)診斷(point-of-care,poc)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力。然而現(xiàn)有的便攜式核酸檢測裝置難以有效兼容需要不同預(yù)處理步驟的多種樣本類型,如唾液、鼻咽拭子和血漿樣本等。這些樣本類型在組成上存在顯著差異,導(dǎo)致其預(yù)處理要求也各不相同。
3、唾液樣本通常含有較高濃度的酶和蛋白質(zhì),這些物質(zhì)可能會抑制后續(xù)的核酸擴(kuò)增過程;而鼻咽拭子則需要經(jīng)過特定的裂解步驟來釋放病原體中的核酸;血漿樣本則需要去除血液細(xì)胞和其他可能干擾檢測結(jié)果的成分。這些差異化的預(yù)處理步驟在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中較為容易實(shí)施,但在便攜式核酸檢測裝置中卻因其自身的小體積和技術(shù)復(fù)雜性而變得尤為困難。
4、鑒于此,迫切需要開發(fā)一種新型的便攜式核酸檢測裝置,該裝置能夠有效地兼容各種樣本類型,并且能在有限的空間內(nèi)集成必要的樣本預(yù)處理功能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、因此,本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有的便攜式核酸檢測裝置無法同時(shí)兼容唾液、鼻咽拭子和血漿樣本的檢測,從而提供一種兼容多種樣本類型的一體化核酸檢測裝置及核酸檢測方法。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
3、一種兼容多種樣本類型的一體化核酸檢測裝置,所述核酸檢測裝置包括依次螺紋密封連接的核酸提取腔室、用于容納緩沖液的第一緩沖腔室、核酸擴(kuò)增腔室、用于容納稀釋液的第二緩沖腔室、試紙條檢測腔室;其中,
4、所述核酸提取腔室的頂端設(shè)有樣本倉,所述樣本倉包括頂部均具有進(jìn)樣口的唾液樣本倉、血漿樣本倉、鼻咽拭子樣本倉,所述唾液樣本倉、所述血漿樣本倉、所述鼻咽拭子樣本倉的所述進(jìn)樣口分別由唾液倉密封塞、血漿倉密封塞、鼻咽拭子倉密封塞可拆卸密封,所述唾液樣本倉、所述血漿樣本倉的底端分別由唾液倉密封膜、血漿倉過濾膜密封;
5、所述試紙條檢測腔室包括第一試紙腔室和第二試紙腔室,所述第二試紙腔室與所述第一試紙腔室沿所述核酸檢測裝置的長度方向滑動連接;
6、各所述腔室內(nèi)開設(shè)有貫通各自兩端面的通孔,在所述通孔的側(cè)壁上設(shè)有朝向各自頂面延伸的刺狀結(jié)構(gòu),所述通孔的底端由密封膜密封,所述刺狀結(jié)構(gòu)用于刺破對應(yīng)的所述密封膜;
7、試紙固定在所述第二試紙腔室的試紙存放槽內(nèi),所述第二試紙存放槽連通所述第一試紙腔室內(nèi)的通孔,所述試紙條檢測腔室上設(shè)有檢測結(jié)果輸出窗口,用于輸出檢測結(jié)果。
8、進(jìn)一步地,所述通孔包括相連通的內(nèi)螺紋段和光孔段,所述內(nèi)螺紋段的直徑大于所述光孔段的直徑,以在所述內(nèi)螺紋段與所述光孔段轉(zhuǎn)接處形成臺階面,所述刺狀結(jié)構(gòu)凸出設(shè)于所述臺階面上。
9、進(jìn)一步地,所述臺階面上設(shè)有多個(gè)所述刺狀結(jié)構(gòu)。
10、進(jìn)一步地,所述光孔段包括設(shè)有錐型腔、以及阻流通道,所述阻流通道的頂端連通所述錐型腔,底端在對應(yīng)的所述密封膜破裂時(shí),連通所述第二緩沖腔室。
11、進(jìn)一步地,所述核酸擴(kuò)增腔室的所述光孔段還包括存放腔,所述密封膜密封所述存放腔的底端,所述存放腔的頂端與所述阻流通道連通,底端在對應(yīng)的所述密封膜破裂時(shí),連通所述第二緩沖腔室。
12、進(jìn)一步地,所述阻流通道的截面呈圓形,直徑為0.5mm至1mm。
13、進(jìn)一步地,所述核酸提取腔室、所述第一緩沖腔室、所述核酸擴(kuò)增腔室、所述第二緩沖腔室統(tǒng)稱為腔室,各所述腔室的底端外側(cè)壁上具有外螺紋段,所述外螺紋段的長度與對應(yīng)的所述內(nèi)螺紋段的長度相當(dāng)。
14、進(jìn)一步地,所述第二試紙腔室包括相對扣合在一起的兩子體,兩所述子體的相對面上分別開設(shè)有凹槽,兩所述凹槽對合形成所述試紙存放槽,所述相對面為所述子體朝向彼此的面。
15、進(jìn)一步地,所述第二試紙腔室的頂端開設(shè)有容納所述第一試紙腔室底端的容納槽,所述試紙存放槽的頂端連通所述容納槽,所述容納槽的側(cè)壁上設(shè)有滑塊/滑槽,所述第一試紙腔室的外側(cè)壁上對應(yīng)設(shè)有滑槽/滑塊,所述滑塊與所述滑槽滑動配合。
16、本發(fā)明技術(shù)方案,具有如下優(yōu)點(diǎn):
17、1.本發(fā)明提供的兼容多種樣本類型的一體化核酸檢測裝置,核酸提取腔室、第一緩沖腔室、核酸擴(kuò)增腔室、第二緩沖腔室以及第一試紙腔室統(tǒng)稱為腔室,相鄰的兩腔室之間均通過螺紋結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接,通過旋轉(zhuǎn)腔室刺破對應(yīng)的密封膜來進(jìn)行液體轉(zhuǎn)移,可依次完成核酸提取、擴(kuò)增、檢測等過程,操作簡單,不需要依賴專業(yè)人員、專業(yè)設(shè)備,降低了檢測成本以及減少了檢測時(shí)間,并且,核酸提取腔室的頂部設(shè)置有分別針對唾液、血漿、鼻咽拭子樣本的唾液樣本倉、血漿樣本倉、鼻咽拭子樣本倉,使得核酸檢測裝置能夠兼容多種樣本類型,減少了對特定樣本采集技術(shù)的依賴,增加了檢測的靈活性,提高了大規(guī)模篩查和監(jiān)測的效率,且整個(gè)檢測過程中裝置處于完全密封狀態(tài),避免環(huán)境污染。
18、2.本發(fā)明提供的兼容多種樣本類型的一體化核酸檢測裝置,核酸擴(kuò)增腔室的光孔段包括設(shè)有錐型腔、以及阻流通道,阻流通道的頂端連通錐型腔,底端在對應(yīng)的密封膜破裂時(shí),連通第二緩沖腔室,錐型腔的設(shè)置利于擴(kuò)增產(chǎn)物順利流入第二緩沖腔室,在核酸檢測裝置倒置時(shí),阻流通道又能防止液體自第二緩沖腔室經(jīng)由核酸擴(kuò)增腔室流入第一緩沖腔室,以便試紙的上樣端能接觸檢測液。
19、3.本發(fā)明提供的一種兼容多種樣本類型的一體化核酸檢測裝置,核酸提取腔室、第一緩沖腔室、核酸擴(kuò)增腔室、第二緩沖腔室以及第一試紙腔室統(tǒng)稱為腔室,各腔室的底端外側(cè)壁上具有外螺紋段,外螺紋段的長度與位于下方的相鄰腔室內(nèi)的內(nèi)螺紋段的長度相當(dāng),這樣一來,即使刺狀結(jié)構(gòu)的尺寸較小,也可以刺破密封膜,而不用將刺狀結(jié)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)得較大進(jìn)而增加加工成本和加工難度。
20、一種基于前述的兼容多種樣本類型的一體化核酸檢測裝置的核酸檢測方法,包括如下步驟:
21、將樣本經(jīng)對應(yīng)的進(jìn)樣口加入對應(yīng)的樣本倉中,密封對應(yīng)的進(jìn)樣口,樣本沿此所述樣本倉進(jìn)入核酸提取腔室內(nèi),并在反應(yīng)后得到裂解產(chǎn)物;
22、朝所述第一緩沖腔室擰動核酸提取腔室,刺破所述核酸提取腔室底部的密封膜,以使所述裂解產(chǎn)物進(jìn)入所述第一緩沖腔室內(nèi),與緩沖溶液混合;
23、朝所述核酸擴(kuò)增腔室擰動第一緩沖腔室,刺破所述第一緩沖腔室底部的密封膜,以使所述裂解產(chǎn)物和所述緩沖液進(jìn)入所述核酸擴(kuò)增腔室內(nèi),并在反應(yīng)后得到擴(kuò)增產(chǎn)物;
24、朝所述第二緩沖腔室擰動核酸擴(kuò)增腔室,刺破所述核酸擴(kuò)增腔室底部的密封膜,甩動核酸檢測裝置,以使所述擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)入所述第二緩沖腔室內(nèi),被稀釋后得到檢測液;
25、倒置核酸檢測裝置;
26、朝所述第二緩沖腔室擰動第一試紙腔室,刺破所述第二緩沖腔室底部的密封膜;
27、朝所述第一試紙腔室推動第二試紙腔室,使試紙的上樣端接觸所述檢測液;
28、靜置預(yù)設(shè)時(shí)間,由檢測結(jié)果輸出窗口輸出檢測結(jié)果。
29、本發(fā)明技術(shù)方案,具有如下優(yōu)點(diǎn):
30、本發(fā)明提供的一種兼容多種樣本類型的一體化核酸檢測裝置的核酸檢測方法,可通過旋轉(zhuǎn)腔室刺破對應(yīng)的密封膜來進(jìn)行液體轉(zhuǎn)移,來依次完成核酸提取、擴(kuò)增、檢測等過程,操作簡單,不需要依賴專業(yè)人員、專業(yè)設(shè)備,降低了檢測成本以及減少了檢測時(shí)間,并且整個(gè)檢測過程中裝置處于完全密封狀態(tài),避免環(huán)境污染。