专利名称：一种全封闭提取、转移和贮存核酸的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及分子诊断的医用器材，具体来说，涉及一种全封闭提取、转移和贮存核酸的装置。
背景技术：
核酸扩增是分子诊断的常规手段，待测样本的核酸分子在反应管中通过酶和引物的作用可以呈指数倍增长，由此放大待检测物用于后续的信号读取实验，然而核酸扩增的弊端是高浓度的核酸分子易以气溶胶的形式存在，一旦打开反应管盖使气溶胶逸散在空气中会导致样品间的交叉污染，产生假阳性的结果。目前所有涉及核酸扩增技术的分子诊断产品均采用2种方式防止这种交叉污染，(I)采用不开盖的信号判读方式，如利用实时定量荧光PCR的方式，(2)采用全封闭卡盒式的方式将移液、核酸扩增及信号判读在一个反应卡盒中进行；然而且缺点也很明显(I)受制于不能开盖检测信号，检测方法单一，(2)全封闭卡盒耗材大大增加了成本，不利于推广。因此如何能获得到既可(反应管)开盖检测，又不交叉污染的分子诊断新思路显得尤为迫切。
发明内容
技术问题:本发明所要解决的技术问题是:提供一种全封闭提取、转移和贮存核酸的装置，以解决开盖吸取核酸扩增后产物的过程中，高浓度气溶胶容易逸出，造成交叉污染的问题。技术方案:为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下:
一种全封闭提取、转移和贮存核酸的装置，该装置包括吸头和反应管，所述的吸头包括枪尖头、O型密封圈、弹簧、套筒和吸头隔离塞，枪尖头包括枪尖管和固定连接在枪尖管底面的枪尖针，枪尖针的底端为尖端，枪尖管和枪尖针中设有相通的空腔，套筒内壁的上部设有环形凹槽，套筒内壁的下部设有环形挡板，环形挡板的内径小于枪尖管的外径，环形挡板的内径大于枪尖针的外径；枪尖头位于套筒的内腔中，O型密封圈嵌至在枪尖头的枪尖管和套筒之间，且O型密封圈位于环形凹槽中；弹簧套装在枪尖针外侧，且弹簧的顶端与枪尖管的底面相抵，弹簧的底端与环形挡板相抵，吸头隔离塞固定连接在套筒内腔的底部，吸头隔离塞位于环形挡板下方；
所述的反应管包括试剂隔离塞和顶部为开口的试剂贮存盒，试剂隔离塞固定连接在试剂贮存盒的开口上，反应管为密封状态，反应管位于吸头下方，且反应管的试剂隔离塞和吸头的吸头隔离塞相触。进一步，所述的枪尖管、枪尖针、O型密封圈、套筒、环形挡板同轴设置。进一步，所述的枪尖管由PP或PE材料制成，枪尖针由不锈钢制成。进一步，所述的O型密封圈的外表面涂有医用凡士林涂层。
有益效果:与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果: (I)全封闭式结构设计，有效防止核酸在转移过程中的污染。与传统的移液器吸头相t匕，本发明的装置是在传统的移液器吸头的基础上进行了改进，并增加了一个枪尖封闭装置，该密封装置包括O型密封圈、弹簧、套筒和吸头隔离塞。O型密封圈嵌至在枪尖头的枪尖管和套筒之间，且O型密封圈位于套筒的环形凹槽中。O型密封圈隔离了套筒的内腔和外界环境。吸头隔离塞固定连接在套筒内腔的底部。吸头隔离塞也起到密封作用，隔离了套筒的内腔和外界环境。这样，通过设置吸头隔离塞和O型密封圈，密封了套筒，从而使得位于套筒中的枪尖针也与外界隔离。在使用过程中，吸头隔离塞位于试剂隔离塞上，且两者相接触。这样，枪尖针穿过吸头隔离塞后，直接刺穿试剂隔离塞，进入试剂贮存盒中，不会与外界接触。该吸头与反应管组合形成了一个封闭环境，防止了反应管中的扩增产物气溶胶逸出，也消除了交叉污染，提高了生物实验和疾病诊断的准确性。这样，本发明的装置可以保证移液器吸头在吸液、移液和加液的过程中，试剂不会与外部空气接触产生交叉污染。(2)适用性强，吸头可以配合当前常用的手动或自动移液器，并进行使用。(3)结构简单，制造成本低。本发明的装置包括吸头和反应管，吸头包括枪尖头、O型密封圈、弹簧、套筒和吸头隔离塞，反应管包括试剂隔离塞和试剂贮存盒。整个装置结构简单。同时制作本装置的材料都是常用的医用材料，制造成本低，加工难度低，易于装配。
图1为本发明的枪尖头位于套筒中的结构示意图。图2为本发明的枪尖头插入反应管时的结构示意图。图3为本发明的吸头的结构示意图。图4为本发明的反应管的结构示意图。图中有:枪尖头1、枪尖管101、枪尖针102、0型密封圈2、弹簧3、套筒4、吸头隔离
塞5、试剂隔离塞6、试剂贮存盒7、环`形挡板8。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明的技术方案进行详细的说明。如图1至图4所示，本发明的一种全封闭提取、转移和贮存核酸的装置包括吸头和反应管。吸头包括枪尖头1、0型密封圈2、弹簧3、套筒4和吸头隔离塞5。枪尖头I包括枪尖管101和固定连接在枪尖管101底面的枪尖针102。枪尖头采用注塑加工而成。作为优选,套筒4由PP (英文全称为:Polypropylene，中文译文:聚丙烯,文中简称PP)或PE (英文全称为:Polyethylene，中文译文:聚乙烯，文中简称PE)材料制成，枪尖管101由PP或PE材料制成，枪尖针102由不锈钢制成。枪尖针102的底端为尖端。这样，枪尖针102容易戳破吸头隔离塞5和试剂隔离塞6。枪尖管101和枪尖针102中设有相通的空腔。套筒4内壁的上部设有环形凹槽，套筒4内壁的下部设有环形挡板8。环形挡板8的内径小于枪尖管101的外径，环形挡板8的内径大于枪尖针102的外径。这样，枪尖针102可以穿过环形挡板8的内腔，枪尖管101不能穿过环形挡板8的内腔。枪尖头I位于套筒4的内腔中。O型密封圈2嵌至在枪尖头的枪尖管101和套筒4之间，且O型密封圈2位于环形凹槽中。O型密封圈2起到密封作用，隔离了套筒4的内腔和外界环境。弹簧3套装在枪尖针102外侦牝且弹簧3的顶端与枪尖管101的底面相抵，弹簧3的底端与环形挡板8相抵。吸头隔离塞5固定连接在套筒4内腔的底部，吸头隔离塞5位于环形挡板8下方。吸头隔离塞5也起到密封作用，隔离了套筒4的内腔和外界环境。反应管包括试剂隔离塞6和顶部为开口的试剂贮存盒7。试剂隔离塞6固定连接在试剂贮存盒7的开口上，试剂隔离塞6密封了试剂贮存盒7，使得反应管为密封状态。试剂隔离塞6形状优选为圆饼形。试剂隔离塞6放置在试剂贮存盒7的上部开口，防止核酸扩增反应管内气溶胶逸散到外部环境里。反应管位于吸头下方，且反应管的试剂隔离塞6和吸头的吸头隔离塞5相触。进一步，所述的枪尖管101、枪尖针102、O型密封圈2、套筒4、环形挡板8同轴设置。这样有利于枪尖头1从试剂贮存盒7中吸取试剂和向试剂贮存盒7中添加试剂。进一步，所述的O型密封圈2的外表面涂有医用凡士林涂层。该涂层可以起到润滑和密封的作用。
进一步，作为优选方案，所述的吸头隔离塞5由医用橡胶或医用天然橡胶制成。所述的试剂隔离塞6由医用橡胶或医用天然橡胶制成。医用橡胶或医用天然橡胶材料具有弹性好，易刺穿的特点。试剂贮存盒7由PP或PE材料制成。试剂贮存盒7优选为单管式，或者96孔反应板式。上述结构的全封闭提取、转移和贮存核酸的装置安装过程是:在O型密封圈2表面涂抹医用凡士林涂层后，将O型密封圈2放置于套筒4内壁上的环形凹槽中，将弹簧3由套筒4上部装入套筒4内，再将枪尖头I放置于套筒4内，使得弹簧3套装在枪尖针102外侧，并使弹簧3位于枪尖管101的底面和环形挡板8之间，套筒4的下端用吸头隔离塞5封住，从而完成吸头的组装。用试剂隔离塞6将试剂贮存盒7的开口封住，完成反应管的组装。上述结构的全封闭提取、转移和贮存核酸的装置的工作过程是:在吸液或加液时，将吸头安装到移液器上，并将吸头的下端竖直，且对准反应管的上端口 ；移液器向下压时，使枪尖针102向下穿透吸头隔离塞5和试剂隔离塞6，进入到封闭式核酸扩增反应管内，可以对封闭式核酸扩增反应管内的试剂进行吸液或加液，然后向上提升枪尖头1，弹簧3上受到的压力逐渐释放，枪尖针102在没有完全回到套筒4内时，由于受到弹簧3的压迫，吸头隔离塞5和试剂隔离塞6将一直紧密接触，直至枪尖针102完全退回到套筒4中。当枪尖针102完全退回到套筒4中，弹簧3没有压力，套筒4将随枪尖头1一起向上运动，套筒4与下部的封闭式的核酸扩增反应管分离。因为试剂隔离塞6和吸头隔离塞5均采用医用橡胶或医用天然橡胶制成，所以在枪尖针102拔出后，枪尖针102穿过的试剂隔离塞6和吸头隔离塞5的孔将自动闭合，密封试剂贮存盒7和套筒4，避免试剂外泄。采用该装置在整个的吸液、移液和加液过程中，可以避免试剂与外界空气接触，防止了交叉污染。下面举一具体实施例，介绍如下:
枪尖管101材料采用PE，枪尖管101外径为8 mm，壁厚1 mm，高度为30 mm。枪尖针102材料采用不锈钢，枪尖针102外径为2 mm，壁厚1mm，高度为40 mm。O型密封圈2内径为7.5 mm，直径为1 mm。套筒4材料为PE，内径为8 mm,壁厚为1 mm，高度为60 mm。吸头隔离塞5材料为医用橡胶,直径为8 mm,厚度为3 mm。弹簧3内径为6 mm,直径为1 mm,长50 mm，10圈。试剂贮存盒7材料为PE，上端口内径为10 mm，外径为14 mm。试剂隔离塞6材料为医用橡胶,直径为10 mm,厚度为3 mm。采用该吸头最大可以吸取800 μ L的试剂。向下压枪尖头1，枪尖针102芽透吸头隔尚塞5和试剂隔尚塞6后，深入到试剂存盒7中，实现吸液和加液动作。动作完成后，向上提升枪尖头1，待枪尖针102完全回到套筒4内时，继续提升枪尖头1时，弹簧3没有受到压力时，套筒4将随枪尖头1一起向上运动，与下部的封闭式的核酸扩增反应管分离。在整个吸液、移液和加液过程中，枪尖针102和反应管内的试剂都不会暴 露于外部环境中。
权利要求
1.一种全封闭提取、转移和贮存核酸的装置，其特征在于，该装置包括吸头和反应管，所述的吸头包括枪尖头(I)、O型密封圈(2)、弹簧(3)、套筒(4)和吸头隔离塞(5)，枪尖头(I)包括枪尖管(101)和固定连接在枪尖管(101)底面的枪尖针(102)，枪尖针(102)的底端为尖端，枪尖管(101)和枪尖针(102)中设有相通的空腔，套筒(4)内壁的上部设有环形凹槽，套筒(4)内壁的下部设有环形挡板(8)，环形挡板(8)的内径小于枪尖管(101)的外径，环形挡板(8)的内径大于枪尖针(102)的外径；枪尖头(I)位于套筒(4)的内腔中，O型密封圈(2)嵌至在枪尖头的枪尖管(101)和套筒(4)之间，且O型密封圈(2)位于环形凹槽中；弹簧(3 )套装在枪尖针(102 )外侧，且弹簧(3 )的顶端与枪尖管(101)的底面相抵，弹簧(3)的底端与环形挡板(8)相抵，吸头隔离塞(5)固定连接在套筒(4)内腔的底部，吸头隔离塞(5)位于环形挡板(8)下方； 所述的反应管包括试剂隔离塞(6)和顶部为开口的试剂贮存盒(7)，试剂隔离塞(6)固定连接在试剂贮存盒(7)的开口上，反应管为密封状态，反应管位于吸头下方，且反应管的试剂隔离塞(6)和吸头的吸头隔离塞(5)相触。
2.按照权利要求1所述的全封闭提取、转移和贮存核酸的装置，其特征在于，所述的枪尖管(101)、枪尖针(102)、O型密封圈(2)、套筒(4)、环形挡板(8)同轴设置。
3.根据权利要求1所述的全封闭提取、转移和贮存核酸的装置，其特征在于，所述的枪尖管(101)由PP或PE材料制成，枪尖针(102)由不锈钢制成。
4.根据权利要求1所述的全封闭提取、转移和贮存核酸的装置，其特征在于，所述的O型密封圈(2)的外表面涂有医用凡士林涂层。
5.根据权利要求1所述的全封闭提取、转移和贮存核酸的装置，其特征在于，所述的套筒(4)由PP或PE材料制成。
6.根据权利要求1 所述的全封闭提取、转移和贮存核酸的装置，其特征在于，所述的吸头隔离塞(5)由医用橡胶或医用天然橡胶制成。
7.根据权利要求1所述的全封闭提取、转移和贮存核酸的装置，其特征在于，所述的试剂隔离塞(6)由医用橡胶或医用天然橡胶制成。
8.根据权利要求1所述的全封闭提取、转移和贮存核酸的装置，其特征在于，所述的试剂贮存盒(7 )由PP或PE材料制成。
9.根据权利要求1所述的全封闭提取、转移和贮存核酸的装置，其特征在于，所述的试剂贮存盒(7)为单管式，或者96孔反应板式。
全文摘要
本发明公开了一种全封闭提取、转移和贮存核酸的装置，包括吸头和反应管，吸头包括枪尖头、O型密封圈、弹簧、套筒和吸头隔离塞，枪尖头包括枪尖管和枪尖针，套筒内壁的上部设有环形凹槽，套筒内壁的下部设有环形挡板；枪尖头位于套筒的内腔中，O型密封圈嵌至在枪尖头的枪尖管和套筒之间；弹簧套装在枪尖针外侧，吸头隔离塞固定连接在套筒内腔的底部；反应管包括试剂隔离塞和试剂贮存盒，反应管为密封状态，且反应管的试剂隔离塞和吸头的吸头隔离塞相触。该装置可避免吸取核酸扩增后产物的过程中，高浓度气溶胶容易逸出，造成交叉污染的问题。
文档编号C12M1/00GK103114035SQ20131008022
公开日2013年5月22日 申请日期2013年3月14日 优先权日2013年3月14日
发明者王炜, 何农跃, 李智洋, 马超, 刘宾 申请人:东南大学