本发明涉及一种生物试纸检测技术领域，特别是一种三维侧流试纸检测仪、制备方法及检测方法。
背景技术：
侧流试纸以其检测快速、便于携带、操作简单以及成本低廉等特点广泛应用于食品安全、医学诊断和环境监控等领域的即时诊断中。一般侧流试纸分析仪由样品垫、连接垫、检测垫、吸收垫和背胶板五个部分组成。它主要利用抗原抗体特异性反应或核酸碱基互补配对原理，在检测上捕获带有显色颗粒的目标物，在对照线上捕获显色颗粒。当检测线或对照线上累积一定量的显色颗粒，检测线或对照线出现颜色，即可定性检测样品中目标物的存在与否。目前较低的检测灵敏度极大的限制了侧流试纸分析仪在即时检测中的应用。
近年来，国内外的专家学者为提高侧流试纸检测灵敏度做了大量实验研究。例如，在制备侧流试纸过程中优化显色颗粒和捕获探针的浓度、探究显色颗粒表面检测探针的影响以及用银包金合成复合纳米显色颗粒等策略成功提高试纸检测的灵敏度。但是，目前这些方法只能对特定目标物检测体系增强检测灵敏度，其制备复合颗粒工艺复杂难度较大，且其适用性及普遍性仍有不足。因此，设计一种简单普遍提高灵敏度的思路有助于侧流试纸更广泛的应用。研究表明，液体的流动速度会直接影响检测区内各试剂的反应时间及总的检测时间，最终也对侧流试纸的灵敏度产生一定的影响。有学者已通过改变侧流试纸的几何结构、增加疏水性障碍(如石蜡、聚二甲基硅氧烷、琼脂糖等)、改变纸基亲疏水性等方法降低液体流动速率，以增加各试剂反应时间和提高其混合效率，最终达到增强试纸检测信号的目的。通过流速调控提高检测灵敏度的方法多样，原理简单，且易于实现，具有普遍适用性。
一般商用侧流试纸分析仪都需要包装塑料外壳。其外壳上设计有储液槽和结果观察区。检测时，需使用移液枪或塑料小勺等辅助工具将检测样品加入储液槽中，这增加了成本，也对试纸使用造成不便。因此，结合液体流速调控，优化侧流试纸分析仪的外壳设计，简化加样过程，更有利于试纸的使用和推广。
在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现要素：
为解决上述现有技术的不足之处，本发明提供一种三维侧流试纸检测仪、制备方法及检测方法，其通过有效控制液体流动速度提高试纸检测的灵敏度并利用圆管快速定量获取待检测溶液、操作方便且安全可靠。
本发明的目的是通过以下技术方案予以实现。
本发明的一个方面，一种三维侧流试纸检测仪包括，
透明圆管，用于装载侧流试纸的透明圆管上设有取样标记线；
侧流试纸，用于检测的侧流试纸卷成圆筒状布置在透明圆管内并紧贴内壁，所述侧流试纸包括在透明圆管管口到管底方向上依次连接的样品垫、结合垫、检测垫和吸收垫，其中，样品垫、结合垫、检测垫和吸收垫分别具有不同的宽度且相邻的两者之间部分重合。
在所述的三维侧流试纸检测仪中，所述检测垫布置成紧贴透明圆管，吸收垫和结合垫布置在检测垫上面，样品垫布置在结合垫的上面。
在所述的三维侧流试纸检测仪中，样品垫、结合垫和吸收垫的宽度均大于检测垫的宽度。
在所述的三维侧流试纸检测仪中，透明圆管内径为3mm、外径5mm、长60mm，所述样品垫、结合垫、检测垫和吸收垫的长度和宽度分别为8×18mm、8×12mm、4×22mm、8×18mm，部分重合的尺寸为2-5mm。
在所述的三维侧流试纸检测仪中，所述样品垫、结合垫、检测垫和吸收垫分别由玻璃纤维、聚酯纤维、硝酸纤维素膜和吸水纸组成。
在所述的三维侧流试纸检测仪中，所述结合垫装载有显色颗粒。
在所述的三维侧流试纸检测仪中，所述检测垫包括固定有捕获探针的检测线和固定有对照探针的对照线。
在所述的三维侧流试纸检测仪中，所述圆管为透明的，两端均为开放管口。
根据本发明的另一方面，一种制备所述的三维侧流试纸检测仪的制备方法步骤包括：
第一步骤中，吸收垫和结合垫分别部分重合地布置在检测垫上面，样品垫部分重合地布置在结合垫的上面；
第二步骤中，在结合垫上装载显色颗粒，再检测垫对应的检测线和对照线上分别滴加检测探针和对照探针，然后在37℃下烘干；
第三步骤中，将连接的样品垫、结合垫、检测垫和吸收垫并卷成圆筒状侧流试纸，侧流试纸布置在透明圆管内并紧贴内壁，在透明圆管上对应于样品垫的预定位置设置取样标记线。
在所述的制备方法中，所述结合垫装载有显色颗粒，所述检测垫在检测线上设有捕获探针，在对照线上设有对照探针。
根据本发明的又一方面，一种利用所述的三维侧流试纸检测仪的检测方法步骤包括：
第一步骤中，透明圆管管口插入样品液中，到达取样标记线后取出；
第二步骤中，在毛细力作用下，样品液快速通过样品垫、结合垫，然后减速通过检测垫，最后加速到达吸收垫；
第三步骤中，检验垫检测10-15分钟后显示检测结果。
本发明具有以下有益效果：
采用本发明可以有效的控制不同截面液体流动速度，并且无需额外包装，体积小，取样简单，可避免环境污染，方便携带与便于使用。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使得本发明的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本发明的具体实施方式进行举例说明。
附图说明
通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本发明各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。
在附图中：
图1是根据本发明一个实施例的三维侧流试纸检测仪的结构示意图；
图2是根据本发明一个实施例的三维侧流试纸检测仪的侧流检测试纸展开后的结构示意图；
图3是根据本发明一个实施例的三维侧流试纸检测仪的制备方法的步骤示意图；
图4是根据本发明一个实施例的使用三维侧流试纸检测仪的检测方法的步骤示意图。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的解释。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。
为了更好地理解，图1是根据本发明一个实施例的三维侧流试纸检测仪的结构示意图，如图1所示，三维侧流试纸检测仪包括，
透明圆管1，用于装载侧流试纸2的透明圆管1上设有取样标记线3；
侧流试纸2，用于检测的侧流试纸2卷成圆筒状布置在透明圆管1内并紧贴内壁，所述侧流试纸2包括在透明圆管1管口到管底方向上依次连接的样品垫4、结合垫5、检测垫6和吸收垫7，其中，样品垫4、结合垫5、检测垫6和吸收垫7分别具有不同的宽度且相邻的两者之间部分重合。
本发明是3d增强信号的侧流试纸检测仪，可广泛应用于生物医学、食品安全和环境监控等领域的即时诊断中。本发明调控液体流动行为对纸基检测仪的检测信号增强，外部为透明圆管、取样标记线，内部依次为样品垫、结合垫、检测垫和吸收垫卷制成圆筒状并装入透明圆管内，内部四个垫的连接部分重合2-5mm。根据质量守恒定律，将管内四个垫设计为不同宽度，则可调节不同垫上的流速。使用透明圆管直接取样后，液体在多层卷纸中层与层之间的间隙及自身多孔结构产生的毛细作用力下快速通过样品垫和结合垫，节约液体在样品垫流动时间；当液体流过检测垫时其流速降低，使得各反应试剂在检测区有充足的反应时间，也大大提高目标物显色颗粒被捕获的机率。最终增强了卷型纸基检测仪的检测信号，节省了总的检测时间，简化取样过程。
为了进一步理解本发明，在一个实施例中，检测仪内部四种垫具有不同的宽度，而且连接好的试纸条整体卷制成圆筒状，随后安放在透明圆管内并紧贴圆管内壁。
图2是根据本发明一个实施例的三维侧流试纸检测仪的侧流检测试纸展开后的结构示意图，如图2所示，依次按照检测垫、样品垫、结合垫和吸收垫连接，各垫连接部位重叠2mm，其中结合垫和吸收垫在检测垫的上方，样品垫位于结合垫的上方。样品垫、结合垫和吸收垫宽8mm，截面积大，在毛细力作用下液体快速通过，缩短总的检测时间；检测垫宽4mm，截面积小，液体流速减慢，显色颗粒与目标物反应时间增长，提高被捕获的可能。
本发明所述的三维侧流试纸检测仪的优选实施例，所述检测垫6布置成紧贴透明圆管1，吸收垫7和结合垫5布置在检测垫6上面，样品垫4布置在结合垫5的上面。
本发明所述的三维侧流试纸检测仪的优选实施例，样品垫4、结合垫5和吸收垫7的宽度均大于检测垫6的宽度。
本发明所述的三维侧流试纸检测仪的优选实施例，透明圆管1内径为3mm、外径5mm、长60mm，所述样品垫4、结合垫5、检测垫6和吸收垫7的长度和宽度分别为8×18mm、8×12mm、4×22mm、8×18mm，部分重合的尺寸为2-5mm。
本发明所述的三维侧流试纸检测仪的优选实施例，所述样品垫4、结合垫5、检测垫6和吸收垫7分别由玻璃纤维、聚酯纤维、硝酸纤维素膜和吸水纸组成。
本发明所述的三维侧流试纸检测仪的优选实施例，所述结合垫5装载有显色颗粒。
本发明所述的三维侧流试纸检测仪的优选实施例，所述检测垫6包括固定有捕获探针的检测线8和固定有对照探针的对照线9。
本发明所述的三维侧流试纸检测仪的优选实施例，所述圆管1为透明的，两端均为开放管口。
图3是根据本发明一个实施例的三维侧流试纸检测仪的制备方法的步骤示意图，如图所示，一种制备所述的三维侧流试纸检测仪的制备方法步骤包括：
第一步骤s1中，吸收垫7和结合垫5分别部分重合地布置在检测垫6上面，样品垫4部分重合地布置在结合垫5的上面；
第二步骤s2中，在结合垫5上装载显色颗粒，再检测垫6对应的检测线8和对照线9上分别滴加检测探针和对照探针，然后在37℃下烘干；
第三步骤s3中，将依次连接的样品垫4、结合垫5、检测垫6和吸收垫7并卷成圆筒状侧流试纸2，侧流试纸2布置在透明圆管1内并紧贴内壁，在透明圆管1上对应于样品垫的预定位置设置取样标记线3。
在本发明所述的制备方法的优选实施例中，所述结合垫5装载显色颗粒，所述检测垫6在检测线上固定有捕获探针，在对照线上固定有对照探针。
图4是根据本发明一个实施例的使用三维侧流试纸检测仪的检测方法的步骤示意图，如图所示，一种利用所述的三维侧流试纸检测仪的检测方法步骤包括：
第一步骤s1中，透明圆管1管口插入样品液中，到达取样标记线3后取出；
第二步骤s2中，在毛细力作用下，样品液快速通过样品垫4、结合垫5，然后减速通过检测垫6，最后加速到达吸收垫7；
第三步骤s3中，检测10-15分钟后检测垫6显示检测结果。
在一个实施例中，根据设计要求制备相应长度与宽度的样品垫、结合垫、检测垫和吸收垫的后，将其按照一定的顺序连接在一起，重合部位2-5mm。将显色颗粒加入结合垫，捕获探针和对照探针分别加在检测线和对照线上后37℃烘干两小时。然后将连接好的试纸条卷紧后放入内径3mm外径5mm长60mm的透明圆管中。采集样品溶液时，可直接将圆管插入样品液中，到圆管外达标记样本容量时取出，十分钟左右即可观察检测结果。采用本发明可以有效的控制不同截面液体流动速度，并且无需额外包装，体积小，取样简单，可避免环境污染，方便携带与便于使用。
本发明充分利用毛细作用有效的控制不同截面上流动速度，延长了各试剂在检测垫上的反应时间，节约了液体在样品垫和结合垫的流动时间，整体上减少了试纸检测的总时间，最终增强了侧流试纸的检测信号。本发明采用圆管直接采集样品溶液，透明圆管弧面可有效放大检查信号，亦可以效避免环境污染，更便于实际操作。
尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。