一种用于实时荧光定量PCR检测的样品杯的制作方法

本申请属于分子生物学实验装置，特别涉及一种用于实时荧光定量pcr检测的样品杯。

背景技术

实时荧光定量pcr(quantitativereal-timepcr)是一种在dna扩增反应中，以荧光性化学物质检测每次聚合酶链式反应(pcr)循环后产物总量的方法。pcr扩增反应通常包括多次循环，每次循环包括一次升温解链过程和一次降温复制过程。实时荧光定量pcr是在pcr扩增过程中，通过检测样品的荧光信号强度来对pcr进程进行实时检测。实时荧光定量pcr技术在医疗、科研和工业应用等领域都得到了广泛应用，如临床疾病诊断、动物疾病检测、食品安全以及医学、农牧、生物相关分子生物学定量研究等，广泛用于基因表达研究、转基因研究，药物疗效考核、病原体检测等诸多领域。

目前，通常使用多通道光学检测系统来检测pcr样品的荧光信号强度，具体地，通过使用特定波长的光照射pcr样品，并使用光电接收器等光学探测手段检测pcr样品的荧光信号，从而对pcr样品中的特定dna序列进行定量分析。

常用的样品杯的结构如图1所示。所述样品杯包括杯体001和贴覆于所述杯体001上的样品容腔贴片002，在所述杯体001顶部设置有密封盖003以及用于连接密封盖003和所述杯体001的柔性连板004，所述杯体001的下部相邻两个侧面互相垂直，在所述杯体001下部开设有用于盛放样品的样品容腔005，所述样品容腔005为正方形，所述样品容腔005下部的两个侧壁的厚度均匀且相等，在所述杯体001上部设置有用于加装样品的样品注入部006，所述样品注入部006与所述样品容腔005通过注样通道007连通。所述注样通道007为一根圆台形通道，直径较大的一端与样品注入部006连接，直径较小的一端与样品容腔005连接。

实时荧光定量pcr检测通常是将液体样品注入样品容腔，从样品容腔的一侧射入具有特定波长的光，再从与之相邻的另一侧接收样品发出的荧光，从而检测pcr进程。但是，使用现有的技术使用的样品杯存在诸多问题，例如，如图2所示：样品加入样品杯中后，样品容腔内通常会有气泡008，因此，常使用离心机对加入样品后并盖上密封盖的样品杯进行离心操作，以使样品容腔内充满样品并排除气泡。通常，样品杯放置在离心机内后，与水平面呈45°左右的角，如果离心机的转速不够，气泡很难排除干净，即便在实验开始时使用离心机将气泡排除干净，在升降温过程中也经常会在样品容腔内出现气泡。气泡的存在必然会影响荧光信号的检测，并且会降低实验结果的准确性。

再如图3所示，实时荧光定量pcr检测在临床诊断、动物检验检疫领域的应用中，多使用血液、组织液、上皮组织等作为检测样品，在食品安全监测的应用中，例如，对肉类及乳制品的检验中，也会使用肉类、乳制品等作为样品。在样品的前处理过程中，要对细胞进行破碎处理，以释放细胞内的核酸，破碎的细胞壁以及细胞内的其他固体会残留在样品之中，通常呈悬浮状态，这种大比重的固体及胶体009悬浮在样品中或者沉积于样品容腔底部都会对荧光信号的检测造成影响，降低实验的准确性。

技术实现要素：

本申请提供一种用于实时荧光定量pcr检测的样品杯，在所述样品杯的样品注入部和样品容腔部之间开设有用于注入样品的注样通道和用于排出气泡的排气通道，排气通道在样品注入部的端口高于注样通道在样品注入部的端口，从而在离心过程中，使得在样品容腔中由于注样或其它实验过程产生的气泡能够顺利通过排气通道逸出样品容腔，并且，所述样品杯在样品容腔底部开设有用于收集沉积物的储物槽，从而使这些固体及胶体脱离光路范围，降低沉积物对荧光检测准确度的影响。

本申请提供的用于实时荧光定量pcr检测的样品杯，包括：杯体1和样品容腔贴片2，所述杯体1包括样品注入部11和样品容腔部12，所述样品注入部11为筒状，所述样品容腔部12为板状，所述样品注入部11与样品容腔部12平滑过渡，所述样品容腔部12包括通道段121和采样段122，所述通道段121的板面为矩形，所述采样段122的板面为三角形，并且，所述采样段122的外径逐渐减小，所述采样段122相邻的两个外壁互相垂直，所述样品容腔贴片2分别贴覆于样品容腔部12的两侧板面上；在所述样品容腔部12开设有样品容腔1221，所述样品容腔1221为正方形，所述样品容腔1221的腔壁与所述采样段122的外壁相互平行，使得所述样品容腔1221下部的两个侧壁1222的厚度相等；在所述样品容腔1221的底部开设有用于存储沉积物的储物槽123；在所述通道段121开设有注样通道1211和排气通道1212，所述注样通道1211的一端和排气通道1212的一端分别与样品注入部11连通，所述注样通道1211的另一端和排气通道1212的另一端汇聚于所述样品容腔1221的顶端，并与所述样品容腔1221连通，所述排气通道1212在样品注入部11中的端口高于注样通道1211在样品注入部11中的端口；在杯体1顶部还设置有密封盖3以及用于连接密封盖3与杯体1的柔性连板4。

在一种可实现的方式中，所述储物槽123设置于非检测光路区域。

具体地，所述储物槽123设置于所述样品容腔1221底端的两个侧壁延伸面所形成的区域中，所述储物槽123与所述样品容腔1221相对设置。

可选地，所述储物槽123槽底的内径大于槽顶的内径，所述储物槽123的深度小于所述侧壁1222厚度的2/3；和/或，所述储物槽123开设于所述样品容腔1221的底端小于1/5处。

在另一种可实现的方式中，所述样品注入部11的底端为阶梯形，所述排气通道1212的端口开设于较高阶梯上，所述注样通道1211的端口开设于较低阶梯上；所述较高阶梯的顶面为斜面，所述斜面靠近注样通道的一侧低于远离注样通道的一侧；在所述注样通道1211顶端形成注样槽124，所述注样槽124呈漏斗形，所述注样槽124的最底端与所述注样通道1211连通。

可选地，所述样品注入部11底端的阶梯平滑过渡，较高阶梯的顶面为向排气通道1212一侧内凹的曲面，形成导流槽，所述导流槽靠近排气通道1212一端的直径大于靠近注样通道1211一端的直径，所述导流槽靠近排气通道1212一端的深度大于靠近注样通道1211一端的深度。

在另一种可实现的方式中，由靠近样品注入部11一端向靠近样品容腔1221一端，所述排气通道1212的内径逐渐减小；由靠近样品注入部11一端向靠近样品容腔1221一端，所述注样通道1211的内径逐渐减小；所述注样通道1211在样品容腔1221一端端口的内径大于所述排气通道1212在样品容腔1221一端端口的内径，所述注样通道1211在样品注入部11一端端口的内径大于所述排气通道1212在样品注入部11一端端口的内径。

可选地，所述注样通道1211包括注样前段和注样后段，所述注样前段靠近样品注入部11，所述注样后段靠近样品容腔1221，所述注样前段的斜率大于注样后段的斜率；所述排气通道1212包括排气前段和排气后段，所述排气前段靠近样品注入部11，所述排气后段靠近样品容腔1221，所述排气前段的斜率大于排气后段的斜率。

进一步地，所述注样通道1211与所述排气通道1212汇聚于所述样品容腔1221的顶端小于1/5处；和/或，在所述注样通道1211旁侧设置有注样滤光槽126；和/或，所述排气通道1212旁侧均设置有排气滤光槽127。

与现有技术中的样品杯相比，本申请提供的样品杯具有注样通道和排气通道，并且在样品容腔底端设置有储物槽，从而在进行实时荧光定量pcr检测过程中，随着离心操作的进行，样品容腔中夹杂的气泡通过排气通道逸出样品容腔，减少样品容腔中气泡的数量，减小气泡对光路的影响，提高实时荧光定量pcr检测的准确性，同时，离心操作中沉降下来的大分子固形物沉积于所述储物槽中，从而避免所述大分子固形物遮挡光路，进一步提高实时荧光定量pcr检测的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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。

图1示出现有技术中一种样品杯的结构示意图；

图2示出使用图1示出样品杯注样后气泡存在情况示意图；

图3示出使用图1示出样品杯注样后大分子物质沉积情况示意图；

图4a示出根据本申请实施例提供的一种样品杯的结构示意图开口状态示意图；

图4b为图4a所示样品杯闭合状态示意图；

图5示出本申请一实施例提供的样品杯的立体分解结构示意图。

附图标记说明

1-杯体，11-样品注入部，12-样品容腔部，121-通道段，1211-注样通道，1212-排气通道，122-采样段，1221-样品容腔，1222-侧壁，123-储物槽，124-注样槽，126-注样滤光槽，127-排气滤光槽，2-样品容腔贴片，3-密封盖，4-柔性连板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图4a是根据一示意性实施例示出的一种样品杯开口状态示意图，图4b为图4a所示样品杯闭合状态示意图，所述样品杯包括：杯体1和样品容腔贴片2。

在本实施例中，所述样品杯还包括密封盖3，所述密封盖3与杯体1通过柔性连板4连接。可选地，所述柔性连板4设置于杯体1顶部。

在本实施例中，待检测样品被注入杯体1后，用所述密封盖3对样品杯进行密封，使得在定量pcr检测过程中，所述待检测样品能够被密封于所述杯体1中，从而避免在检测过程中待检测样品从样品杯中溢出或者其它杂质进入样品杯污染待检测样品等意外情况的发生而降低定量检测的准确度。

在一种可实现的方式中，所述杯体1包括样品注入部11和样品容腔部12，所述样品注入部11为筒状，所述样品容腔部12为板状，所述样品注入部11与样品容腔部12平滑过渡。

本申请人发现，筒状的样品注入部11能够形成更大的注样空间，便于向样品杯中注样操作，还可以减小在注样过程中待检测样品洒出样品注入部11的风险，不仅能够节省待检测样品，也能够减小待检测样品对实验环境的污染。

所述样品注入部11中开设有内腔，所述内腔用于在注样后暂时装载待检测样品，以及在注样后安装密封盖，使样品杯内部形成密闭空间。

所述内腔可以为任意形状，例如，圆柱形、棱柱形、圆台形或者其它异型腔等，以便于待检测液体样品流入样品容腔部12并且便于密封盖对样品杯进行密封为优选。

相应地，所述样品注入部11的底面可以为平面、曲面或者其它便于样品注入以及排除样品杯中气泡的异型面，例如，可以为斜面或者阶梯面等。

在本实施例中，请结合图4，所述样品容腔部12包括通道段121和采样段122，所述通道段121与所述采样段122一体成型。

在所述通道段121中开设有注样通道1211和排气通道1212，在所述采样段122中开设有样品容腔。

所述通道段121的板面可以为任意形状，优选为矩形，一方面便于加工，另一方面便于样品杯稳定地放置于检测仪器中。

在所述通道段121中开设有用于向样品容腔中注入待检测样品的注样通道1211和用于排出样品容腔中气泡的排气通道1212。

所述注样通道1211的一端和排气通道1212的一端分别与样品注入部11的内腔连通，所述注样通道1211的另一端与排气通道1212的另一端汇聚于所述样品容腔1221的顶端，并与所述样品容腔1221连通，使得注样通道1211与排气通道1212在通道段121中相互独立，两条通道仅在样品容腔1221的顶端交汇，从而待检测样品可以沿所述注样通道1211由样品注入部11注入样品容腔1221，样品容腔1221中的气泡可以沿排气通道1212排出至样品注入部11。

为方便描述，在本实施例中，称注样通道1211在样品注入部11上的端口为注样入口，在样品容腔1221上的端口为样品出口，排气通道1212在样品容腔上的端口为排气进口，在样品注入部11上的端口为排气出口。如图4所示，所述排气通道1212在样品注入部11中的端口高于注样通道1211在样品注入部11中的端口，即排气通道的排气出口高于注样通道的样品入口，从而尽量避免注入样品注入部的液体样品封住排气通道的排气出口。

由于定量检测的用样量小，可能只有几十微升，甚至十几微升，而且，注样通道的内径通常也比较小，因此，待检测样品在注入样品注入部11后，很难直接流入样品容腔1221中，通常是将待检测样品注入样品注入部11，再通过离心等操作将待检测样品注入样品容腔1221。在离心等操作过程中，样品容腔中的气泡可以通过排气通道1212排出样品容腔1221进入到样品注入部11中，这些气泡可能是样品容腔中的空气、由于待检测样品注入速度过快而产生的气泡和/或待检测样品中混杂的气泡等，如果在离心等注入操作前，排气通道的排气出口被液封，则待检测样品可能由于气压的作用难以进入样品容腔1221，而样品容腔1221中的气体也难以被排出。

在一种可实现的方式中，所述样品注入部11的底面可以是倾斜面，所述倾斜面靠近排气通道的一端高于靠近注样通道的一端，使得待检测样品在样品注入部11中自然地集中于注样通道一侧，由于进样量小，待检测样品的液面高度低于排气出口，因此，待检测样品能够汇集于样品注入部11靠近注样通道1211一侧，而不会对排气通道1212造成液封。

在另一种可实现的方式中，所述样品注入部11的底面为阶梯形，所述排气通道1212的排气出口开设于较高阶梯上，所述注样通道1211的注样进口开设于较低阶梯上，从而在所述注样通道1211顶端形成注样槽124，使得待检测样品全部集中于注样槽124中，既能够减小待检测样品对排气通道造成液封的风险，也能够使待检测样品由注样通道1211全部进入样品容腔1221，减少待检测样品的浪费。

进一步地，所述注样槽124呈漏斗形，所述注样槽124的最底端与所述注样通道1211连通，从而有利于待检测样品注入样品容腔1221中。

更进一步地，所述较高阶梯的顶面为斜面，所述斜面靠近注样通道的一侧低于远离注样通道的一侧。本申请人发现，样品容腔中的气泡沿排气通道1212逸出样品容腔的过程中，部分待检测样品可能会随着气泡一并逸出样品容腔，逸出样品容腔的待检测样品可以利用所述较高阶梯的倾斜顶面回流至注样槽中，并在离心力的作用下再次注入样品容腔中，从而排净样品容腔中的气泡并能够使样品容腔中充满待检测样品。

在本实施例中，所述斜面的倾角为20°～40°，优选为30°，本申请人发现，在此倾角下，逸出样品容腔的待检测样品能够快速回流至注样槽中，而且，能够使注样槽形成足够的存储空间来存储待检测样品。

在本实施例中，由靠近样品注入部11一端向靠近样品容腔1221一端，即，由排气出口至排气进口，所述排气通道1212的内径逐渐减小；由靠近样品注入部11一端向靠近样品容腔1221一端，即，由注样进口至注样出口，所述注样通道1211的内径逐渐减小；所述注样通道1211在样品容腔1221一端端口的内径大于所述排气通道1212在样品容腔1221一端端口的内径，即注样出口的内径大于排气进口的内径；所述注样通道1211在样品注入部11一端端口的内径大于所述排气通道1212在样品注入部11一端端口的内径，即，注样进口的内径大于排气出口的内径。综上，注样通道1211的内径大于排气通道1212的内径。

本申请人发现，待检测样品通常具有一定粘度，因此，注样通道1211的内径大于排气通道1212的内径能够使待检测样品快速地注入样品容腔1221中，并且，能够使样品容腔1221中的气泡顺利地沿排气通道1212中排出样品容腔，而且能够保证通道段121的结构强度。

可选地，所述注样通道1211包括注样前段和注样后段，所述注样前段靠近样品注入部11，所述注样后段靠近样品容腔1221，所述注样前段的斜率大于注样后段的斜率；所述排气通道1212包括排气前段和排气后段，所述排气前段靠近样品注入部11，所述排气后段靠近样品容腔1221，所述排气前段的斜率大于排气后段的斜率。

本申请人发现，所述注样通道1211和排气通道1212按照上述结构设置时，待检测样品在注样前段能够快速下降，进入注样后段后流速降低，从而使待检测样品平缓地注入样品容腔中，避免由于待检测样品注入速度过快而使样品容腔中产生过多的气泡。而且，样品容腔中的气泡随着离心的进行不断地上升，虽然排气进口与注样出口交汇，但是由于注样出口具有液压，因此，上升的气泡沿着排气通道被排出样品容腔。随着气泡被带出样品容腔的待检测样品可以沿着样品注入部的底面回流到注样通道中，从而完成待检测样品的注样。

可选地，所述注样后段与所述排气后段的夹角为30°到45°，优选32°。

可选地，所述样品注入部11底端的阶梯平滑过渡，较高阶梯的顶面为向排气通道1212一侧内凹的曲面，形成导流槽，所述导流槽靠近排气通道1212一端的直径大于靠近注样通道1211一端的直径，所述导流槽靠近排气通道1212一端的深度大于靠近注样通道1211一端的深度。以便由排气通道1212排出的待检测样品能够沿所述导流槽回流至注样通道1211中，进而回流至样品容腔1221中。

在本实施例中，所述注样出口与排气进口交汇于样品容腔的顶端，一方面便于样品的注入和气体的排出，另一方面使样品出口与排气进口对检测光路的影响最小，最大限度地保证实时荧光定量pcr检测的准确性。

在一种可实现的方式中，所述注样通道1211与所述排气通道1212汇聚于所述样品容腔1221的顶端小于1/5处。本申请发现，所述注样通道1211与所述排气通道1212汇聚于上述位置，对定量检测几乎不造成影响，能够保证定量检测的准确度。

进一步地，在所述注样通道1211旁侧设置有注样滤光槽126，从而屏蔽掉来自注样通道的对检测光路造成干扰的杂光。

更进一步地，在所述排气通道1212旁侧均设置有排气滤光槽127，从而屏蔽掉来自排气通道的对检测光路造成干扰的杂光。

在本实施例中，如图4所示，所述采样段122的板面近似三角形，由靠近通道段121的一端向远离通道段121的一端，所述采样段122的外径逐渐减小，并且，所述采样段122下部相邻的两个外壁互相垂直。

在本实施例中，在所述采样段122开设有样品容腔1221，所述样品容腔1221为正方形，所述样品容腔1221两个相邻的腔壁与所述采样段122的外壁相互平行，使得所述样品容腔1221下部的两个侧壁1222的厚度相等，以便进行实时荧光定量pcr检测。

在一种可实现的方式中，如图5所示，所述样品容腔1221可以通过以下方式形成：在所述样品容腔部12上开设有垂直于板面的通孔，所述样品容腔贴片2分别贴覆于样品容腔部12的两侧板面上，与样品容腔部12上通孔形成样品容腔1221，例如，可以通过热压的方式在所述样品容腔部的两个板面上贴覆塑料薄膜而形成样品容腔。

如图4所示，在所述采样段122的底部开设有用于存储沉积物的储物槽123。

在一种可实现的方式中，所述储物槽123设置于非检测光路区域，以避免对检测光路的影响，保证定量检测的准确度。

具体地，所述储物槽123设置于所述样品容腔1221底端的两个侧壁延伸面所形成的区域中，所述储物槽123与所述样品容腔1221相对设置。

所述储物槽123的形状可以为任意一种不干扰检测光路的形状，如球形、水滴形、椭球形等，优选为水滴形，以便为待检测样品中的大分子物质提供充足的存储空间，而且能够最大限度地减小对检测光路的影响，以保证实时荧光定量pcr检测的准确度。

可选地，所述储物槽123槽底的内径大于槽顶的内径，所述储物槽123的深度小于所述侧壁1222厚度的2/3；和/或，所述储物槽123开设于所述样品容腔1221的底端小于1/5处。

本申请人发现，水滴形的储物槽123开设于于所述样品容腔1221的底端小于1/5处能够避免储物槽占用检测光路，检测光路中不会混杂入来自储物槽的干扰光。

使用本申请提供的样品杯进行实时荧光定量pcr检测，既能够排出样品容腔中混杂的气泡，又能够使待检测样品中的大分子物质沉降于不干扰检测光路的储物槽中，从两方面提高实时荧光定量pcr检测的准确度。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。