System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种试剂盒、扩增设备及封闭态扩增检测方法技术_技高网

一种试剂盒、扩增设备及封闭态扩增检测方法技术

技术编号:41675222 阅读:3 留言:0更新日期:2024-06-14 15:30
本发明专利技术公开了一种试剂盒、扩增设备及封闭态扩增检测方法,涉及小型扩增设备尤其是便携式扩增设备相关的试剂盒技术领域,本发明专利技术提供的试剂盒、扩增设备及封闭态扩增检测方法,通过破坏性封闭连接流道,可靠地保证扩增腔内的压力,能在高低温循环扩增中使扩增体系液避免产生气泡,并且破坏性封闭操作也使多个扩增腔处于独立的封闭状态,几乎没有产生蒸汽和相互干扰的问题;只需要在闭合操作区内配置外部作用,即可高效可靠地同时破坏性封闭所述第一流道和所述第二流道,摒弃了这种多扩增腔配置不同类型微流控阀的高成本方案,同时也解决了耗材内使用完成的试剂盒回收处理存在泄漏污染风险的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及小型扩增设备尤其是便携式扩增设备相关的试剂盒,具体涉及一种试剂盒、扩增设备及封闭态扩增检测方法


技术介绍

1、在生物医学、化学和环境测试等等场景中,从样品流体中分离出感兴趣的成分对于定量或定性的分析非常重要,而这些待分析的靶标物质通常在各类样本中处于低浓度分布态,想要直接对其分析难度非常大。这其中以核酸序列为分析对象的分子诊断技术又在疾病诊断、流行病防控、精准用药指导等医学检疫场景极为重要,同时在刑侦、农业及畜牧业等场景中也扮演着极为重要的角色。随着技术的进步,基于分子诊断技术的检测系统的开发,为医学检验中即时诊断和集成化片上检验系统的开发提供了有效的技术支撑,同时也满足了操作专业度要求较低的需求,这种检测系统将各类型样本处理、核酸分离、扩增体系配置和扩增检测等等传统的需要多设备或者不同空间的操作进行集成化设计,从而使从样本到结果的整个测试过程在很小空间可高效完成。

2、在实际的使用中即时诊断的实现方案有很多种,不同公司也设计了不同类型的集成化耗材来实现在小型扩增设备上完成从样本到结果的一体化输出,使用较多的是圆盘类型的扩增耗材,这种耗材所具有的独特圆盘型结构使其可以利用旋转的离心作用力作为驱动力,中国专利技术专利201710371949.6和201711091035.0公开了一种圆盘形耗材,圆盘形耗材的正反面配置不同的处理腔和流道,且不同部位配置有多个阀件,在核酸提取纯化过程中,要根据需要打开对应的阀件并连通排气部,利用不同的转速和旋转方向使样本液或者相应处理液流转或混合,而在扩增过程中需要对应的阀门封闭完成扩增,这种设计需要配置非常多的阀门,并且在不同时间段需要较复杂且精确的旋转与阀门开合控制,实现难度非常高;中国专利技术专利200980162435.3公开的方案中能够将检测耗材盒设计为扇形区,如此在旋转离心驱动的设备中,可以并行化地配置多个耗材盒,可以实现多个样本的多重检测,并在系统内配置有多个凸起,通过凸起的搭接与交错角度变化来实现开启或关闭状态的切换,在一定程度上替代了需要多组独立控制的阀门,这种结构配置需要特定化系统配合,在微小尺寸的流道开启闭合中并不具备优势,且对于凸起的加工精度要求非常高,以实现通过凸起进行高精度的驱动与封闭;当然还有部分如中国专利技术专利201510889385.6公开的方案,其可以利用弯折或者缩颈形成毛细部等技术形成具有预定阻力的类阀件约束,省却了阀件的开关,这种设计形成的各处理腔之间的封闭阻力并不相同,且封闭的可靠性也较低,尤其是对于温度循环类型pcr扩增腔很难实现有效封闭,高温产生气泡的概率非常大,导致扩增检测结果不准确或者结果重复性较差;当然还有其他类型的非离心力驱动试剂盒,欧洲专利ep2018723956公开了利用可刺破性膜封闭不同腔室,并在不同腔室预先配置各类型液体或冻干态试剂,然而这种设计对于扩增腔室并不适用,可刺破膜一旦刺破将无法复原就无法实现扩增腔的封闭操作;欧洲专利ep3458609b1所公开的方案是罗氏小型扩增设备采用的耗材盒与相关驱动的实现方案,其所采用的耗材为软质耗材,并通过多组配置的挤压单元,驱动液体在不同腔室之间转移,完成提取后液体被挤压进入底部连接的扩增耗材内执行扩增,这种设计扩增过程的密封依赖于挤压单元施加的挤压力,虽然在比较大扩增体系与大尺寸流道封闭中效果较好,但是对于微米以下的小尺寸流道完全密封非常困难;实际上很多学者也对容积通常不超过50μl的较小容量扩增腔室的循环扩增技术难点进行了研究,结果发现在微流控芯片中,执行pcr(聚合酶链式反应)反应期间,由于对反应区域施加热量集中、热流密度较高,会导致流体蒸发和损失,除此之外,还会存在流体从微流控芯片泄漏问题,另外,由于反应区反应温度高,存在流体蒸发产生大量气泡的风险,这一问题出现不仅使光学系统难以在反应区域内精确测量,而且气泡还会使反应体系变化,进而导致结果失真,使系统的准确性和可靠性均较低。

3、为了保证小型扩增设备使用的试剂盒能够准确地执行扩增,设计出一种密封结构简单,相应的配置结构单一且可靠的低成本方案是亟待解决的问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于:针对上述存在的问题,本专利技术提供一种试剂盒、扩增设备及封闭态扩增检测方法,通过破坏性封闭连接流道,可靠地保证扩增腔内的压力,能在高低温循环扩增中使扩增体系液避免产生气泡,并且破坏性封闭操作也使多个扩增腔处于独立的封闭状态,几乎没有产生蒸汽和相互干扰的问题;只需要在闭合操作区内配置外部作用,即可高效可靠地同时破坏性封闭所述第一流道和所述第二流道,摒弃了这种多扩增腔配置不同类型微流控阀的高成本方案,同时也解决了耗材内使用完成的试剂盒回收处理存在泄漏污染风险的问题。

2、本专利技术采用的技术方案如下:

3、一种试剂盒,包括试剂盒本体,所述试剂盒本体内设有体系腔、扩增腔、分液驱动部和连通流道,所述连通流道包括第一流道和第二流道,所述第一流道的一端连通于扩增腔的顶部、另一端连通分液驱动部,所述第二流道的一端连通于扩增腔的中部、另一端连通体系腔,所述分液驱动部可通过压力变化驱动体系腔内的待分配液体经第二流道充注于扩增腔内,所述第一流道和第二流道能够同时被破坏性封闭。

4、进一步地,所述试剂盒本体内还设有用于破坏性封闭第一流道和第二流道的闭合操作区,所述闭合操作区内排布有多个闭合辅助部,多个所述闭合辅助部间隔排布于第一流道和第二流道之间,使第一流道与第二流道被间隔分开。

5、进一步地,所述连通流道包括与试剂盒长度方向匹配的平行流道段,所述平行流道段包括与第一流道对应的第一流道平行段、以及与第二流道对应的第二流道平行段,所述第一流道平行段和第二流道平行段的至少部分被排布于闭合操作区。

6、进一步地,所述平行流道段与闭合操作区的对应处配置有闭合强化部,平行流道段配置闭合强化部处的流道截面积小于为未配置闭合强化部处的流道截面积。优选地,平行流道段配置闭合强化部处的流道截面积为未配置闭合强化部处流道截面积的1/3-4/5。

7、进一步地,所述分液驱动部处设有形变恢复件,所述形变恢复件可在外力挤压时产生形变,在无外力作用时恢复并产生抽吸力,使得体系腔内的待分配液体经第二流道充注于扩增腔内。

8、进一步地,所述扩增腔中心线以上区域为截面面积自下而上逐渐减小的构型部。

9、进一步地,所述试剂盒本体内还设有缓冲腔,所述缓冲腔通过缓冲连通流道与体系腔连通,所述缓冲连通流道处设有流控阀;所述缓冲腔处还配置有可开合的连接盖,所述缓冲腔通过连接盖接收外界的液体至缓冲腔内,所述试剂盒本体上还配置有驱动注气口和通气口,所述驱动注气口连通缓冲腔并可向缓冲腔内鼓入驱动气流,所述通气口连通体系腔并可向体系腔内补充气体。

10、进一步地,所述扩增腔数量为偶数个,所述分液驱动部内设有与扩增腔数量匹配的分液驱动单元,每个所述扩增腔通过对应的第一流道连通于对应的分液驱动单元、通过对应的第二流道连通于体系腔的公用流道,所述偶数个扩增腔对称分布于公用流道的分配流道段本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种试剂盒,其特征在于,包括试剂盒本体,所述试剂盒本体内设有体系腔、扩增腔、分液驱动部和连通流道,所述连通流道包括第一流道和第二流道,所述第一流道的一端连通于扩增腔的顶部、另一端连通分液驱动部,所述第二流道的一端连通于扩增腔的中部、另一端连通体系腔,所述分液驱动部可通过压力变化驱动体系腔内的待分配液体经第二流道充注于扩增腔内,所述第一流道和第二流道能够同时被破坏性封闭。

2.如权利要求1所述的试剂盒,其特征在于,所述试剂盒本体内还设有用于破坏性封闭第一流道和第二流道的闭合操作区,所述闭合操作区内排布有多个闭合辅助部,多个所述闭合辅助部间隔排布于第一流道和第二流道之间,使第一流道与第二流道被间隔分开。

3.如权利要求2所述的试剂盒,其特征在于,所述连通流道包括与试剂盒长度方向匹配的平行流道段,所述平行流道段包括与第一流道对应的第一流道平行段、以及与第二流道对应的第二流道平行段,所述第一流道平行段和第二流道平行段的至少部分被排布于闭合操作区。

4.如权利要求3所述的试剂盒,其特征在于,所述平行流道段与闭合操作区的对应处配置有闭合强化部,平行流道段配置闭合强化部处的流道截面积小于未配置闭合强化部处的流道截面积。

5.如权利要求1所述的试剂盒,其特征在于,所述分液驱动部处设有形变恢复件,所述形变恢复件可在外力挤压时产生形变,在无外力作用时恢复并产生抽吸力,使得体系腔内的待分配液体经第二流道充注于扩增腔内。

6.如权利要求1所述的试剂盒,其特征在于,所述扩增腔中心线以上区域为截面面积自下而上逐渐减小的构型部。

7.如权利要求1所述的试剂盒,其特征在于,所述试剂盒本体内还设有缓冲腔,所述缓冲腔通过缓冲连通流道与体系腔连通,所述缓冲连通流道处设有流控阀;所述缓冲腔处还配置有可开合的连接盖,所述缓冲腔通过连接盖接收外界的液体至缓冲腔内,所述试剂盒本体上还配置有驱动注气口和通气口,所述驱动注气口连通缓冲腔并可向缓冲腔内鼓入驱动气流,所述通气口连通体系腔并可向体系腔内补充气体。

8.如权利要求1-7任一权利要求所述的试剂盒,其特征在于,所述扩增腔数量为偶数个,所述分液驱动部内设有与扩增腔数量匹配的分液驱动单元,每个所述扩增腔通过对应的第一流道连通于对应的分液驱动单元、通过对应的第二流道连通于体系腔的公用流道,所述偶数个扩增腔对称分布于公用流道的分配流道段两侧。

9.一种扩增设备,包括如权利要求1-8任一权利要求所述的试剂盒,其特征在于,还包括

10.一种封闭态扩增检测方法,应用于如权利要求9所述的扩增设备,其特征在于,包括如下步骤,

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【技术特征摘要】

1.一种试剂盒,其特征在于,包括试剂盒本体,所述试剂盒本体内设有体系腔、扩增腔、分液驱动部和连通流道,所述连通流道包括第一流道和第二流道,所述第一流道的一端连通于扩增腔的顶部、另一端连通分液驱动部,所述第二流道的一端连通于扩增腔的中部、另一端连通体系腔,所述分液驱动部可通过压力变化驱动体系腔内的待分配液体经第二流道充注于扩增腔内,所述第一流道和第二流道能够同时被破坏性封闭。

2.如权利要求1所述的试剂盒,其特征在于,所述试剂盒本体内还设有用于破坏性封闭第一流道和第二流道的闭合操作区,所述闭合操作区内排布有多个闭合辅助部,多个所述闭合辅助部间隔排布于第一流道和第二流道之间,使第一流道与第二流道被间隔分开。

3.如权利要求2所述的试剂盒,其特征在于,所述连通流道包括与试剂盒长度方向匹配的平行流道段,所述平行流道段包括与第一流道对应的第一流道平行段、以及与第二流道对应的第二流道平行段,所述第一流道平行段和第二流道平行段的至少部分被排布于闭合操作区。

4.如权利要求3所述的试剂盒,其特征在于,所述平行流道段与闭合操作区的对应处配置有闭合强化部,平行流道段配置闭合强化部处的流道截面积小于未配置闭合强化部处的流道截面积。

5.如权利要求1所述的试剂盒,其特征在于,所述分液驱动部处...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵武军马明庄秦义飞陈薇竹徐童非李政苗保刚
申请(专利权)人:苏州天隆生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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