一种简易聚合酶链式反应装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种可以用于多次采集和混匀微量液体的移液管和反应仓，适用于聚合酶链式反应，辅助微量液体进行移液和混合，最终在密闭环境内反应。属于新型医疗器械领域。


背景技术：

2.聚合酶链反应检测技术，作为检测病毒特异性序列的常见方法，在70年代被提出，最后由美国公司发明了聚合酶链式反应，用耐热的dna聚合酶模拟了体内dna复制过程，如今的发展已经可以实现体外某个特定片段的dna扩增。主要过程包括了高温变性加热模板dna双链氢键断裂来得到两条单链，低温退火让突然降温的模板dna与引物按碱基配对原则互补结合，适当温度下的延伸让dna聚合酶在适合的温度下重新结合形成与模板互补的新dna链，如此循环让dna反复拷贝最终扩增了特异区段的dna 带。那么在聚合酶链反应检测技术背景之下，逐渐发明出多类自动化聚合酶链反应热循环仪，使用的对应耗材也成为决定反应效率，检测量数目，检测过程稳定性，检测对象独立性的检验标准之一。在技术高度集成化和机械自动化的如今，全自动和高集中度的实用器械逐渐也成为技术优化的核心方向。
3.目前聚合酶链式反应的装置有：
4.pcr检测仪，如(专利2019111008508)，一种pcr检测设备及其扩增装置，如(专利2020116047253)，等大型装置来进行pcr扩增和检测。但是上面方式带来许多问题，例如体积较大、成本较高、通用性较差、无法准确测量以及工艺复杂等。因为聚合酶链反应检测对环境洁净度和环境温度有着比较高的需求，所以部分装置的污染问题，环境温度的稳定问题都成为了阻碍实验稳定性的因素。因此，为了找到一个低成本，通用性高，洁净程度达标，反应环境独立且稳定的反应装置显得更为重要。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种结构简单、又安全卫生的简易聚合酶链式反应装置。
6.实现本实用新型上述目的所采用的技术方案为：
7.一种简易聚合酶链式反应装置，包括用于盛放扩增反应液的离心管，其特征在于：还包括第一移液器、第二移液器
……
第n移液器和密封盖，第一移液器包括第一毛细吸液管和第一嵌套体，第一嵌套体呈中空状，第一嵌套体的一端与第一毛细吸液管连接，第一嵌套体的另一端开口，第二移液器包括第二毛细吸液管和第二嵌套体，第二嵌套体呈中空状，第二嵌套体的一端与第二毛细吸液管连接，第二嵌套体的另一端开口
……
第 n移液器包括第n毛细吸液管和第n嵌套体，第n嵌套体呈中空状，第n嵌套体的一端与第n毛细吸液管连接，第n嵌套体的另一端开口，
8.第一嵌套体嵌套入离心管中，第一毛细吸液管靠近离心管的尖端，第二嵌套体嵌
入第一嵌套体中，第二毛细洗吸液管紧挨第一毛细洗吸液管
……
第n嵌套体嵌套入第n-1 嵌套体中，第n毛细吸液管紧挨第n-1毛细吸液管，第一移液器、第二移液器
……
第n 移液器形成嵌套式反应器，密封盖密封嵌套式反应器形成密封的聚合酶链式反应装置。
9.进一步的，简易聚合酶链式反应装置，包括离心管、第一移液器、第二移液器和密封盖；
10.第一嵌套体包括第一连接架和第一嵌套管，第一连接架呈铅笔状，第一连接架呈中空状，第一连接架的大端与第一嵌套管的一端连接，第一连接架的小端与第一毛细洗吸液管连接，第一嵌套管的中间部位上套设有第一限位套，第一限位套朝向第一卡接环的一端面套设于第一嵌套管上，第一限位套的另一端面开口；
11.第二嵌套体包括第二连接架和第二嵌套管，第二连接架呈铅笔状，第二连接架呈中空状，第二连接架的大端与第二嵌套管的一端连接，第二连接架的小端与第二毛细洗吸液管连接，第二嵌套管的中间部位上套设有第二限位套，第二限位套朝向第二卡接环的一端面套设于第二嵌套管上，第二限位套的另一端面开口；
12.密封盖包括插杆和盖子，插杆的一端与盖子内端面中央连接，第一嵌套体嵌套入离心管中，第一连接架位于离心管中，第一限位套的开口端盖设于离心管的大端口上，第一二连接架插入第一连接架中，第二限位套与第一限位套接触，第二嵌套管插入第一嵌套管中，且第二嵌套管与第一嵌套管过盈配合，插杆插入第二嵌套管中，插杆与第二嵌套管过盈配合，第二盖子与第二限位套接触。
13.所述的第一嵌套管的另一端上设有第一卡接环，第二嵌套体嵌入第一嵌套体中，第一卡位环位于第二限位套中，且第一卡位环与第二限位套过盈配合，第二嵌套管的另一端上设有第二卡接环，插杆插入第二嵌套管中，第二卡接环位于盖子中，且第二卡接环与盖子过盈配合。
14.所述的第一连接架由外周均匀布设有多根第一连接筋沿圆周方向均匀布设而成，各第一连接筋的一端与第一嵌套管连接，各第一连接筋的另一端与第一毛细吸液管连接，第二连接架的外周均匀布设有由多根第二连接筋沿圆周方向均匀布设而成，各第二连接筋的一端与第二嵌套管连接，各第二连接筋的另一端与第二毛细吸液管连接。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果和优点在于：
16.1、本实用新型的装置制作简单、材料便宜，可为一次性耗材，使用后丢弃；避免了同一设备多次使用带来的交叉污染。
17.2、本实用新型的装置可以通过毛细吸液管的毛细现象精确可靠的移动特定液量的微量液体。
18.3、本实用新型的装置可以多次移液，可以根据实际需求增加或者减小移液器的嵌套数目。
19.4、本实用新型可以满足聚合酶链式反应的密闭环境，可以满足扩增反应时的高温灭火和低温退火环境。
20.本实用新型可以根据当前通用的离心管型号进行改良，当前适用于通用100ml离心管。本装置设计合理，结构简单，高度整合，并且多次实验之间不会造成任何污染，适用于聚合酶链式反应所需要的实验环境
附图说明
21.图1为本实用新型中离心管的结构示意图；
22.图2为本实用新型中第一移液器的结构示意图；
23.图3为本实用新型中第二移液器的结构示意图
24.图4为本实用新型中两个移液器整体嵌套后的结构示意图。
25.其中，1-第一移液器，11-第一连接架，12-毛细吸液管，13-第一嵌套管，14-第一限位套，15-第一卡接环，2-第二移液器，21-第一连接架，22-毛细吸液管，23-第一嵌套管， 24-第一限位套，25-第一卡接环，
26.31-离心管，32-盖子，33-插杆。
具体实施方式
27.下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
28.本实施例提供的一种简易聚合酶链式反应装置的结构如图1至图4所示，从外至内依次包括离心管31、第一移液器1、第二移液器2和盖子32。
29.如图1所示，离心管31的管口上设有盖子32，盖子32的周向具有向下延伸侧壁，盖子32的内端面中央向下延伸有插杆33。
30.如图2所示，第一移液器1从下至上包括第一毛细吸液管12、第一连接架11和第一嵌套管13，第一移液器1自第一毛细吸液管12至第一嵌套管13，其内部为中空结构，第一连接架12上宽下窄呈铅笔状，其下端连接第一毛细吸液管12，上端连接第一嵌套管13，在第一嵌套管13的外周套设有第一限位套14，第一限位套14在上的一端与第一嵌套管13封闭连接形成闭合的端面，第一限位套14在下的一端呈开口，并与离心管 31的管口相闭合密封，在第一限位套14与第一嵌套管13之间形成环向空腔，在第一嵌套管13的顶部还设有第一卡接环15，盖子32的插杆33可插入到第一嵌套管13中，第一卡接环15可容纳于盖子32中，第一卡接环15的周向边缘与盖子32的侧壁过盈配合，第一连接架11的外周均匀布设有多根第一连接筋，各第一连接筋的一端与第一嵌套管 13连接，各第一连接筋的另一端与第一毛细吸液管12连接，各第一连接筋用以支撑第一移液器使之不变形。
31.如图3所示，第二移液器2从下至上包括第二毛细吸液管2、第二连接架21和第二嵌套管23，第一移液器1自第二毛细吸液管22至第二嵌套管23，其内部为中空结构，第二连接架22上宽下窄呈铅笔状，其下端连接第二毛细吸液管12，上端连接第二嵌套管23，在第二嵌套管23的外周套设有第二限位套24，第二限位套24在上的一端与第二嵌套管23封闭连接形成闭合的端面，第二限位套24在下的一端呈开口，在第二限位套24与第二嵌套管23之间形成环向空腔，第二限位套24的下端开口与第一移液器1 的第一限位套14的上端面相接触，在第二嵌套管23的顶部还设有第二卡接环25，盖子 32的插杆33也可插入到第二嵌套管23中，第二卡接环25可容纳于盖子32中，第二卡接环25的周向边缘与盖子32的侧壁过盈配合，第二连接架21的外周均匀布设有多根第二连接筋，各第二连接筋的一端与第二嵌套管23连接，各第二连接筋的另一端与第二毛细吸液管22连接，各第二连接筋用以支撑第二移液器使之不变形。
32.如图4所示，当第移液器1插入到离心管31内，第一限位套14在下开口端与离心管31的管口相闭合密封，第一毛细吸液管12靠近离心管31的尖端，但不接触离心管 31的底
部，在离心管31与第一移液器1之间形成密闭的反应空间；第二移液器2在插入到第一移液器1内，第二毛细吸液管22紧挨第一毛细吸液管12，但不接触第一毛细吸液管12的底部，第一移液器1的第一卡接环15嵌套至第二移液器2的第二限位套24 内的环向空腔内，使得第一卡接环15的环向边缘与第二限位套24的侧壁过盈配合，在第一移液器1与第二移液器2之间形成密闭的反应空间；盖子32的插杆33插入到第二移液器2的第二嵌套管23中，第二卡接环25的周向边缘与盖子32的侧壁过盈配合，在第二移液器2与盖子32之间形成密闭的反应空间。从而在离心管31至第一移液器1、第二移液器2形成多层相互连通的密封反应腔室，在第二移液器内吸取的液体、第一移液器内吸取的液体与离心管内盛有的液体，自毛细吸液管流通，可在多个移液器与离心管嵌套后形成的密封反应腔室内反应。
33.实际制作过程中，第一移液器的加强的连接筋可以为2到4条，长度为 13mm-15mm，顶端宽度在2.2mm-2.5mm，上宽下窄，靠近第一毛细吸液管时最细达 1.1mm-1.5mm，被嵌套的移液管的加强筋尺寸略小，第二移液器的加强的连接筋的长度为11mm-14mm，顶端宽度为1.5mm-1.8mm，上宽下窄，靠近第二毛细吸液管时最细达，0.9mm-1.3mm，各个移液器的嵌套管的宽度为加强连接筋最细宽度的1.1倍到1.4 倍。第一移液器的第一毛细吸液管可以通过毛细现象，稳定准确采集到1.9ul-2.1ul液体，第二移液器的第二毛细吸液管可以稳定准确采集到0.9ul-1.2ul液体。最外层的离心管采用100ml标准离心管结构，第一移液管的第一毛细吸液管距离离心管底部的垂直高度为1mm-1.5mm，确保反应时液体可以自由流通。
34.本装置的使用方法步骤为：
35.(1)利用第一移液器的毛细吸液管精确吸取微量样本裂解产物；
36.(2)然后，将第一移液器插入注入有扩增反应液的离心管内，震动摇匀，用力将第一移液器的第一限位套与离心管管口套接形成密封结构，用盖子插入第一移液器的第一嵌套管内，同时盖子与第一卡接环密封连接；
37.(3)将嵌套好的第一移液器和离心管放入加热模块中经历高温灭火低温退火过程；
38.(4)在第二移液器插入第一移液器前，并通过第二移液管的毛细管二获取微量的反应酶；
39.(5)打开第(3)步中反应后离心管的盖子，将吸取有反应酶的第二移液器插入第一移液器内，将第二移液器与第一移液器嵌套并密封连接，再次盖上盖子，使离心管与第一移液器、第二移液器密封连接，震动摇匀；
40.(6)将嵌套完毕的整体结构放在加热模块进行恒温扩增过程；
41.(7)扩增结束之后，取样加入到试纸条上，静置后观察条带显示。
42.本实用新型装置适用于各种微量液体的移液和混合，可以根据实际需求开模对应的移液管来满足不同的移液次数和移液量，以及移液器的嵌套数量，在聚合酶链式反应实验中可以得到良好适配。例如在聚合酶链式反应中，涉及到多次微量液体增加，也需要一个密闭的环境，需要液体具有一定聚集程度。本实验装置简易便捷，成本低，可以用作消耗品，同时还避免了多次实验时的交叉感染问题，并且和各类通用离心管的形状适配，可以有很广泛的使用环境。
43.以上仅为本实用新型的优选实施方式，本领域技术人员依据发明的方案及思路在实际实施时做出适当的变化，但不影响本实用新型的保护范围。