一种用于液相样本采样及检测的快速检测结构的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种用于液相样本采样及检测的快速检测结构及其应用。


背景技术：

2.免疫学检测技术是应用免疫学原理设计的测定抗原、抗体、免疫细胞及化学成分等的实验手段，广泛用于来源于人体和动物体可进行疾病诊断和健康检测的样品以及用于环境、药物分析、食品和工业分析的样品。常用的有免疫浊度技术、固相酶免疫测定技术、化学发光检测技术、免疫荧光标记技术、量子点免疫检测技术、胶体金免疫检测技术、斑点免疫检测技术等。其中床旁检测（poct）是目前发展最快的一个分支，免疫层析检测是其最常用的检测方法，胶体金和荧光侧向流层析免疫检测技术产品使用最广。高灵敏度、快速、便捷、小型化、全定量、自动化是其发展趋势和技术创新的努力方向，正在通过多种技术革新和技术改进进行完善。所采用的待检样本有唾液、血液、尿液、各种分泌物等液相标本，其中以血液的使用最多，也最全面且最具有代表性，但由于其属于介入性采样，具有一定的不便性。近来唾液检测以其采样便捷，得到了越来越广使用，许多血液生化指标的改变以及感染性病原体标志物也出现在唾液中，为多种疾病的诊断，特别是初筛提供了更为便捷的检测手段。目前所采用的待检液相采集方法一般均为两步或两步以上，如采样、稀释提取、加样、观察等，因此，开发更为便捷、快速、高性能并且能省去稀释提取步骤的检测技术，将有助于临床检测产品的普及使用，提高诊疗防治质量，具有重要的应用价值。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种用于液相样本采样及检测的快速检测结构及其应用，与现有技术比较，具有便捷、快速、直接加样等的特点，有效提高检测质量和用户接受程度。
4.针对上述目的，本实用新型提供的一种用于液相样本采样及检测的快速检测结构, 由检测结构和与所述检测结构组合使用并可形成可拆装式连接的采样结构组成，所述检测结构为免疫层析检测结构，由检测扣卡和位于所述检测扣卡内的试剂条组成，所述检测扣卡从近端至远端设置的所述试剂条为试纸条样结构，依次包含有样品垫、标记物结合垫、硝酸纤维素膜垫和吸水纸垫，所述检测扣卡在硝酸纤维素膜垫对应的上方设置有观察窗，其特征在于：
5.所述检测扣卡的近端设置有槽形结构的采样连接结构，其中所述试剂条的近端设置于所述采样连接结构的下方；
6.所述采样结构为设置有采样头和采样手柄的一体结构，所述采样头由固定结构和设置于固定结构上的采样拭子组成，所述采样拭子由吸水材料制成，吸取样本，所述固定结构的顶端设置有杠杆支撑臂；
7.所述吸水材料选用吸水后由硬质变为软质的材料，所述采样拭子采样终点的指示
剂为所述吸水材料由硬质变为软质；
8.所述采样连接结构的远端的槽壁侧面设有杠杆支点，槽的底部设置有与所述试剂条形成直接液相交流的开口结构；
9.所述采样头以可拆装式插入至所述采样连接结构的槽形结构内，通过所述开口结构向所述试剂条转移待检样本。
10.进一步的，所述采样连接结构为开口向上的槽形结构，设置于底部的所述开口结构设置于所述底部的近端，与所述试剂条的样品垫部位相对应。所述开口结构设置于所述槽形结构内底部近端的1/2至1/3的位置。
11.进一步的，所述采样连接结构的近端设置有对所述采样手柄形成可拆装式固定的挤压固定结构。
12.进一步的，所述采样连接结构的杠杆支点至少具有下列特征之一：
13.1）设置于所述槽壁远端的内壁上的凹陷结构；此时所述采样连接结构的所述固定结构的顶端设置的杠杆支撑臂通过插入凹陷结构内实现杠杆头部的固定支撑；
14.2）设置于所述槽壁远端的内壁上的凸起结构；此时所述采样连接结构的所述固定结构的顶端设置的杠杆支撑臂通过插入至凸起结构的下方实现杠杆头部的固定支撑；
15.3）设置于所述槽壁远端的透壁开孔结构；此时所述采样连接结构的所述固定结构的顶端设置的杠杆支撑臂通过插入透壁开孔结构内实现杠杆头部的固定支撑；
16.4）设置于所述槽壁远端的内壁上的支架式结构，为含有下支撑和上支撑的杠杆铆合支撑结构。此时所述采样连接结构的所述固定结构的顶端设置的杠杆支撑臂通过插入杠杆铆合支撑结构内，以下支撑作为下支点，以上支撑作为上支点，实现杠杆头部的固定支撑。
17.进一步的，所述吸水后由硬质变为软质的吸水材料选择海绵制品、聚乙烯醇制品的一种或一种以上的组合。吸水材料大体分为天然及改性高分子高吸水性树脂和人工合成吸水性树脂，包括淀粉系列、纤维素系列、其他天然产物系列、聚乙烯酸盐系列、聚乙烯醇系列和聚氧乙烯系列等，其中部分聚乙烯醇系列产品拥有干燥变硬、吸水变软的特性。聚乙烯醇（pva)吸水海绵不仅具有优良的化学稳定性、吸水功能和优质物理性能，同时具有吸水速率快、吸液倍率高、吸水后柔软等特点，在日用清洁、医疗卫生等领域广泛使用。
18.进一步的，所述检测试剂条选择胶体金免疫检测法制备的试剂条、荧光免疫检测法制备的试剂条的至少一种。其结构由近及远依次包括样品垫、标记物结合垫、硝酸纤维素膜垫和吸水纸垫。所述样品垫用于吸附待检样本并对待检样本进行检测前的预处理，所述标记物结合垫用于包被标记物，胶体金法为胶体金标记抗体或抗原，荧光免疫法为荧光标记的抗体或抗原，所述硝酸纤维素膜垫上包被有与所述标记物结合垫上包被的抗体或抗原相匹配的抗体或抗原，所述吸水纸垫为吸水性能良好的纤维制品，协助待检样本在试剂条上流动。
19.进一步的，所述杠杆铆合支撑结构为下支撑与上支撑错位排列，下支撑在近端，上支撑在远端，且下支撑的上缘与上支撑的下缘在一个平面的结构。
20.进一步的，所述采样结构采集的样本包括唾液、尿液、血液、分泌液的至少一种。
21.进一步的，所述快速检测结构的操作使用，包括如下步骤：
22.1）将采样头伸入取样部位内，经所述采样拭子吸取样本，完成取样；
23.2）以所述采样拭子朝向所述槽形结构底面的方式插入采样连接结构内，并将位于所述固定结构顶端的杠杆支撑臂与所述采样连接结构的杠杆支点对接；
24.3）以朝向所述槽形结构底面的方向挤压所述采样手柄，所述采样拭子吸取的样本经所述开口结构流入检测试剂条，然后流经结合垫、硝酸纤维素膜垫、吸水纸垫，完成检测；
25.4）从所述检测扣卡的观察窗读取检测结果。
26.操作时下压所述采样手柄，以位于槽形结构远端的杠杆支点为支撑，挤压采样拭子内吸收的液相样本从采样拭子内流出，经所述出口结构流入检测试剂条样品垫，吸附预处理，然后流经结合垫，与包被的标记抗体或抗原结合，流入硝酸纤维素膜垫，被包被的相应抗体或抗原捕获，吸水纸垫吸引驱动液相在试剂条上流动，读取检测结果，进而完成检测。
27.本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
28.1、本实用新型采用分置采样，组合一体化检测的快速检测结构，使采样头在采样时不与检测试剂条直接接触，避免了检测试剂条上的成分对被检者造成的污染，同时在进行检测反应时，保证了采样头与检测试剂条之间的直接接触，不仅提高了临床样本从采样到检测操作的便捷性，而且可以有效避免其它因素对样本检测的干扰，提高了检测质量。
29.2、本实用新型采用吸水后由硬质变为软质的吸水材料作为采样拭子，不仅提高了采样过程的舒适性，而且实现了被检者对采样进程的感知性，通过感知采样拭子的变软程度控制采样的完成情况，即作为判断采样完成的指示剂，提高了采样的成功率。
30.3、本实用新型将杠杆原理结构设置至采样连接结构中，使吸收至采样拭子的待检样本通过杠杆挤压作用，转移至检测试剂条上进行检测，提高了检测操作的便捷性，有效推动待检样本进入样品垫和流经结合垫的速度，加快了检测进程，提高了检测成功率和检测速率。
31.4、本实用新型采用检测试条作为检测部件，适用于多种以侧向流为主要技术特征的检测技术，如胶体金、荧光免疫等，拓展了其应用范围。
32.5、本实用新型操作步骤简单，易于实现家庭化使用或自我操作，不仅使用方便、减少原料的浪费，同时也显著提高工作效率，应用于专业和业余检测的诸多领域。
附图说明
33.图1为本实用新型的整体结构示意图；
34.图2为本实用新型的检测结构示意图
35.图3为本实用新型的采样连接结构示意图；
36.图4为本实用新型的采样结构示意图；
37.图5为本实用新型的采样头结构示意图；
38.图6为本实用新型的拆装式结构示意图；
39.图7为本实用新型的杠杆铆合支撑结构示意图；
40.图8为本实用新型的拆装式连接使用纵切面结构示意图；
41.图9为本实用新型检测试剂条结构示意图。
42.图中标记如下：
43.检测结构1；采样结构2；采样连接结构3；采样头4；采样手柄5；挤压固定结构6；观
察窗7；检测试剂条8；检测上盖9；检测底座10；凹陷杠杆支点11；采样拭子12；固定结构13；槽形结构14；杠杆支撑臂15；开口结构16；下支撑17；上支撑18；样品垫19；标记物结合垫20；硝酸纤维素膜垫21；吸水纸垫22。
具体实施方式
44.为更进一步阐述本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下所述实施例结合附图对本实用新型进行进一步说明，但本实用新型并不局限于以下说明。
45.如图1所示，本实用新型整体结构包括检测结构1、采样结构2、采样连接结构3、采样头4、采样手柄5、挤压固定结构6、观察窗7，为由检测结构1和与所述检测结构组合使用并可形成可拆装式连接的采样结构2组成的用于液相样本采样及检测的快速检测结构。
46.如图2所示，本实用新型检测结构包括采样连接结构3、挤压固定结构6、观察窗7、检测试剂条8、检测上盖9、检测底座10、凹陷杠杆支点11、槽形结构14、开口结构16，其中检测试剂条9放置于检测底座10上，检测上盖9设有观察窗7，可通过观察窗7观察检测试剂条8的反应情况，挤压固定结构6、凹陷杠杆支点11、槽形结构14、开口结构16为采样连接结构3的组合部件，用于检验样本的检测传送。
47.如图3、图4、图5所示，本实用新型采样结构，包括采样头4、采样手柄5、采样拭子12、固定结构13、杠杆支撑臂15，其中采样头4经采样头固定结构13固定于采样手柄5上，操作时手持采样手柄5，将采样头4置于采样部位进行采样。如采集唾液样本，则将采样头4放入口腔内。如采集血液样本则将采样头4放入血液内。如采集尿液样本，则将采样头4放入尿液内。采样拭子12采用吸水后由硬质变为软质的吸水材料，选择海绵制品或聚乙烯醇制品的一种或一种以上的组合。聚乙烯醇（pva)吸水海绵不仅具有优良的化学稳定性、吸水功能和优质物理性能，同时具有吸水速率快、吸液倍率高、吸水后柔软等特点，为本实用新型的选择之一。采用这种吸水后由硬质变为软质的吸水材料作为采样拭子，不仅提高了采样过程的舒适性，而且实现了被检者对采样进程的感知性，通过感知采样拭子的变软程度控制采样的完成情况，即作为判断采样完成的指示剂，提高了采样的成功率。杠杆支撑臂15为采样结构将待检样本向检测结构1转移时的挤压支撑臂。
48.如图6、图8所示，本实用新型拆装式连接使用结构，采样结构2与检测结构1在采样前为相互分离的结构，采样后，将采样头的采样拭子12插入至采样连接结构的槽形结构14内，通过下压采样手柄5，挤压采样拭子12，用挤压固定结构6锁定采样手柄5为下压状态，使采集的待测样本通过开口结构16流入位于其下方的检测试剂条8上，启动并完成检测反应。
49.如图7、图8所示，本实用新型的杠杆铆合支撑结构，包括槽形结构14、开口结构16、下支撑17、上支撑18，其中此时所述采样头的所述固定结构的顶端设置的杠杆支撑臂通过插入杠杆铆合支撑结构内，以下支撑17作为下支点，以上支撑18作为上支点，实现杠杆头部的固定支撑和采样拭子12的有效向下挤压作用。
50.如图9所示，本实用新型的检测试剂条结构，放置于检测底座上，由近及远依次包括样品垫19、标记物结合垫20、硝酸纤维素膜垫21和吸水纸垫22，其上方所对应的结构为样品垫19对应开口结构16，硝酸纤维素膜垫21对应观察窗7。所述样品垫用于吸附待检样本并对待检样本进行检测前的预处理，所述标记物结合垫用于包被标记物，胶体金法为胶体金标记抗体或抗原，荧光免疫法为荧光标记的抗体或抗原，所述硝酸纤维素膜垫上包被有与
所述标记物结合垫上包被的抗体或抗原相匹配的抗体或抗原，所述吸水纸垫为吸水性能良好的纤维制品，协助待检样本在试剂条上流动。
51.这样在实际操作时，当本实用新型快速检测结构为胶体金免疫检测结构时，检测试剂条8为用胶体金法制备的试纸条，在pvc支撑板上依次粘贴有样品垫19、包被有胶体金标记物的胶体金结合垫20、包被有非标记捕获试剂的硝酸纤维素膜垫21和吸水纸垫22；当本实用新型快速检测结构为荧光免疫检测结构时，检测试剂条8为用荧光免疫法制备的试纸条，在pvc支撑板上依次粘贴有样品垫19、包被有荧光标记物的荧光微球结合垫20、包被有非标记捕获试剂的硝酸纤维素膜垫21和吸水纸垫22。
52.使用时，取出检测试剂卡，取出采样结构2，手持采样手柄5，用采样头4采集样本，然后将采样头4放入检测试剂卡上的采样连接结构3内，使位于采样头4上的杠杆支撑臂15与槽形结构14远端壁上的杠杆支点11对接，向下推压采样手柄5，将采样拭子12在槽形结构14内挤压，用挤压固定结构6锁定采样手柄为下压状态，静置10-30分钟，使采集的样本通过开口结构16流入检测试剂条8的样品垫19，样本经样品垫预处理，流入标记物结合垫20，待检物与标记物结合，流入硝酸纤维素膜垫21，此时与标记物结合的待检物被捕获，出现相应的胶体金显色或荧光发光，读取结果，完成检测。
53.本实用新型的实验研究：下述实验说明本实用新型的检测方法及其效果，但不是对本实用新型的限定。下述实验中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
54.实验一：本实用新型免疫胶体金法新冠病毒抗原快速检测实验：
55.一、检测试剂条制备：
56.采用常规免疫胶体金检测技术双抗体夹心法制备检测试剂条，采用本实用新型快速检测结构制备检测试剂盒进行新冠病毒抗原检测实验，其中检测试剂条的检测线t的胶体金标记指示抗体为10ug/ml的抗新冠病毒s蛋白单克隆抗体，采用粒径50nm的胶体金颗粒，包被在玻璃纤维素膜胶体金结合垫上；检测试剂条的检测线t的捕获抗体为1.0mg/ml的配对的抗新冠病毒s蛋白单克隆抗体，包被在硝酸纤维素膜上；检测试剂条的质控线c的捕获抗体为1.0mg/ml的羊抗鼠igg多克隆抗体，包被在硝酸纤维素膜上，用于捕获未被特异性捕获的胶体金标记抗新冠病毒s蛋白单克隆抗体。在硝酸纤维素膜印膜两端分别粘贴吸水纸膜垫及胶体金标记结合膜垫，在结合膜垫一侧粘贴样品垫。置粘贴好的检测片于切条机上，切成 3.5mm试纸条。
57.二、本实用新型快速检测结构制备：
58.采用solidworks设计本实用新型快速检测结构的上盖、底座和采样结构并用3d打印样品，在采样头固定结构上粘贴聚乙烯醇吸水海绵采样拭子，制备样品用于实验检测。
59.三、实验方法及结果：
60.实验时取上述制备的检测试剂条和快速检测结构，装配成检测扣卡，将装配的检测扣卡放入有干燥剂的铝珀密封袋内，在封口机上封口，加贴标签。用健康人唾液配置不同浓度的重组新冠病毒抗原s蛋白溶液。取出采样结构，将采样头用配置的溶液浸润，然后放置于槽形结构内，向下挤压采样手柄并经插入口插入检测扣卡内，用挤压固定结构锁定采样手柄为下压状态，静置20分钟，观察检测窗，读取试纸条上的显色结果。检测试纸条质控线c有显色，检测线t 无显色，为阴性；质控线c有显色，检测线t 也有显色，为阳性。结果在
抗原s蛋白溶液浓度1.0、0.1、0.05ng/ml均为阳性反应，0.01ng/ml及以下则为阴性反应。
61.实验二：本实用新型免疫荧光法新冠病毒抗原快速检测实验：
62.一、检测试剂条制备：
63.采用常规免疫荧光检测技术双抗体夹心法制备检测试剂条，采用本实用新型快速检测结构制备检测试剂盒进行新冠病毒抗原检测实验，其中检测试剂条的检测线t的荧光微球标记指示抗体为20ug/ml的抗新冠病毒s蛋白单克隆抗体，采用粒径50um 荧光微球，包被在玻璃纤维素膜胶体金结合垫上；检测试剂条的检测线t的捕获抗体为1.0mg/ml的配对的抗新冠病毒s蛋白单克隆抗体，包被在硝酸纤维素膜上；检测试剂条的质控线c的捕获抗体为1.0mg/ml的羊抗鼠igg多克隆抗体，包被在硝酸纤维素膜上，用于捕获未被特异性捕获的荧光微球标记抗新冠病毒s蛋白单克隆抗体。在硝酸纤维素膜印膜两端分别粘贴吸水纸膜垫及荧光微球标记结合膜垫，在结合膜垫一侧粘贴样品垫。置粘贴好的检测片于切条机上，切成 3.5mm试纸条。
64.二、本实用新型快速检测结构制备：
65.同“实验一”制备。
66.三、荧光检测器：采用市售的蓝勃afs-100荧光检测仪。
67.四、实验方法及结果：
68.实验时取上述制备的检测试剂条和快速检测结构，装配成检测扣卡，将装配的检测扣卡放入有干燥剂的铝珀密封袋内，在封口机上封口，加贴标签。用健康人唾液配置不同浓度的重组新冠病毒抗原s蛋白溶液。取出采样结构，将采样头用配置的溶液浸润，然后放置于槽形结构内，向下挤压采样手柄，用挤压固定结构锁定采样手柄为下压状态，静置20分钟，将检测扣卡置于荧光检测仪内，开启检测，读取试纸条上的荧光测试结果。检测试纸条上的检测线t荧光发光值与质控线c荧光发光值的比值大于0.02，为阳性；检测试纸条上的检测线t荧光发光值与质控线c荧光发光值的比值小于或等于0.02，为阴性。结果在抗原s蛋白溶液浓度1.0、0.1、0.05、0.01ng/ml均为阳性反应，0.005ng/ml及以下则为阴性反应。