一种基于恒温扩增的病原检测装置的制作方法

本实用新型涉及病原检测技术领域，具体为一种基于恒温扩增的病原检测装置。

背景技术：

近年来，随着分子生物学技术的迅速发展，基于核酸检测的方法已经大量应用于人和动物病原的检测以及转基因检测等。核酸检测的经典方法是pcr。经过几十年的改进，pcr方法已从定性发展为定量，能够在几个小时内，从几个拷贝或单个细胞开始扩增到数十亿特异性的核酸片段，而且特异性也有了极大的提高。然而，pcr技术严重依赖于精良仪器设备，使得以pcr为基础的核酸检测技术无法更广泛地推广和应用。

基于这种强烈的需求，以核酸恒温扩增技术为基础的检测技术近年来得到了迅猛的发展。例如，常见的恒温扩增方法有核酸序列依赖扩增、滚环dna扩增、链置换扩增、环介导等温扩增等。几种方法虽然基于不同的原理对核酸进行扩增，但共同之处在于核酸的扩增是保持在某一特定温度下进行的，因此对于反应装置的要求较低。在扩增结果的检测方面，可以利用反应产生的荧光强度或者沉淀物多少来判断是否发生扩增及模板的数量多少。

多种机制的恒温扩增技术不仅诞生，而且有些技术已经相当成熟，完成了从实验室到实际应用的过渡，正逐步在分子生物学、医学、法学等领域得到广泛运用。特别是在临床和现场（point-of-care）快速诊断技术方面，核酸恒温扩增技术显示了其突出的优越性。

但是，目前的恒温扩增检测试剂盒多数是提供反应所需试剂，由用户使用现有设备（如水浴锅、金属浴或pcr仪等）完成反应；使用目测观察结果或者再使用另外的仪器（如浊度计、电泳仪或荧光光度计等）检测结果。这样，虽然能够满足恒温扩增检测的要求，但是现有的仪器由于并不是专门为恒温扩增检测设计，不但无法用一件仪器够独立完成从反应到检测、记录的整个过程，而且并不具备便携性，无法满足现场快速检测的要求。这样，虽然恒温扩增技术从理论上可以让用户摆脱对大型精密仪器的依赖，但实际操作中由于专门化、便携仪器的缺失，使恒温扩增技术对仪器要求低的优势无法得到充分发挥，应用受到了一定的限制。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于恒温扩增的病原检测装置，以解决上述背景技术中提出现有的仪器由于并不是专门为恒温扩增检测设计，不但无法用一件仪器够独立完成从反应到检测、记录的整个过程，而且并不具备便携性，无法满足现场快速检测的要求的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于恒温扩增的病原检测装置，包括反应舱门和病原检测卡，所述反应舱门的一侧安装有反应舱，且反应舱的内部设置有控温元件，所述病原检测卡的上方安装有光源，且病原检测卡位于控温元件的上方，所述光源的一侧安装有光电倍增管，且光电倍增管的一侧安装有内含储存卡的处理器，所述反应舱的上方安装有显示屏，且显示屏的一侧安装有控制面板；所述病原检测卡包括液体池、塑料薄膜、第一连通槽、点样孔、反应池、第二连通槽、阴性对照池、封盖、第三连通槽和阳性对照池，所述液体池与第一连通槽之间连接处设有塑料薄膜，所述第一连通槽的中部安装有点样孔，所述第一连通槽的前端安装有第二连通槽，且第二连通槽的一侧安装有阴性对照池，所述第一连通槽的后端安装有第三连通槽，且第三连通槽的一侧安装有阳性对照池，所述点样孔的上部设有封盖，所述液体池通过第一连通槽与反应池之间相连通，且第一连通槽与点样孔之间相连通，所述液体池通过第二连通槽与阴性对照池之间相连通，所述液体池通过第三连通槽与阳性对照池之间相连通。

优选的，所述液体池呈泡状结构，且液体池与塑料薄膜之间相连接。

优选的，所述反应舱与控温元件之间相连接，且反应舱与反应舱门之间相连接。

优选的，所述反应舱与光源之间相连接，所述反应舱与光电倍增管之间相连接，所述反应舱与内含储存卡的处理器之间相连接。

优选的，所述反应舱与显示屏之间相连接，且显示屏与控制面板之间为电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型设置有阴性对照池和阳性对照池，阳性对照池的作用是用来判断检测卡的扩增反应是否能够正常进行，阳性对照池中有检测试剂干粉和纯化的病原dna片段，该dna片段为扩增反应所扩增的目标片段，当纯水进入阳性对照池，溶解检测试剂干粉和纯化的病原dna片段，而阴性对照池与液体池由第一连通槽连接，阴性对照池的作用是用来验证检测卡的扩增反应特异性，阴性对照池中有检测试剂干粉和纯化的人基因组dna，如hekt细胞，即人胚胎肾细胞的基因组dna，当纯水进入阴性对照池，溶解检测试剂干粉和hekt细胞基因组dna；

2、本实用新型设置有控温元件、光源、光电倍增管和内含储存卡的处理器，控温元件具有加热和制冷功能，可以将反应舱底部的金属板控制在所需的温度，为恒温扩增反应的进行提供合适的条件，光源位于反应舱内，病原检测卡的斜上方，可以照亮病原检测卡，当其中发生扩增时，可以激发出荧光，光电倍增管位于病原检测卡的上方，当病原检测卡内反应体系发出荧光时，光电倍增管接收荧光，产生与荧光强度成正比的电流，传输给内含储存卡的处理器，内含储存卡的处理器通过内置的软件可以将接收到的电流强度数据处理生成数据文件，以及此电流强度与反应体系发出的荧光强度相对应，判断检测结果为阴性还是阳性，并将结果保存至存储卡。

附图说明

图1为本实用新型恒温扩增的病原检测装置主视结构示意图；

图2为本实用新型恒温扩增的病原检测装置外部结构示意图；

图3为本实用新型病原检测卡俯视结构示意图；

图4为本实用新型病原检测卡右视结构示意图。

图中：1、反应舱门；2、反应舱；3、控温元件；4、病原检测卡；401、液体池；402、塑料薄膜；403、第一连通槽；404、点样孔；405、反应池；406、第二连通槽；407、阴性对照池；408、封盖；409、第三连通槽；410、阳性对照池；5、光源；6、光电倍增管；7、内含储存卡的处理器；8、显示屏；9、控制面板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种基于恒温扩增的病原检测装置，包括反应舱门1和病原检测卡4，反应舱门1的一侧安装有反应舱2，且反应舱2的内部设置有控温元件3，病原检测卡4的上方安装有光源5，且病原检测卡4位于控温元件3的上方，病原检测卡4包括液体池401、塑料薄膜402、第一连通槽403、点样孔404、反应池405、第二连通槽406、阴性对照池407、封盖408、第三连通槽409和阳性对照池410，液体池401与第一连通槽403之间连接处设有塑料薄膜402，第一连通槽403的中部安装有点样孔404，第一连通槽403的前端安装有第二连通槽406，且第二连通槽406的一侧安装有阴性对照池407，第一连通槽403的后端安装有第三连通槽409，且第三连通槽409的一侧安装有阳性对照池410，点样孔404的上部设有封盖408，液体池401通过第一连通槽403与反应池405之间相连通，且第一连通槽403与点样孔404之间相连通，液体池401通过第二连通槽406与阴性对照池407之间相连通，液体池401通过第三连通槽409与阳性对照池410之间相连通，液体池401呈泡状结构，且液体池401与塑料薄膜402之间相连接，阳性对照池410的作用是用来判断检测卡的扩增反应是否能够正常进行，阳性对照池410中有检测试剂干粉和纯化的病原dna片段，该dna片段为扩增反应所扩增的目标片段，当纯水进入阳性对照池410，溶解检测试剂干粉和纯化的病原dna片段，而阴性对照池407与液体池401由第一连通槽403连接，阴性对照池407的作用是用来验证检测卡的扩增反应特异性，阴性对照池407中有检测试剂干粉和纯化的人基因组dna，如hek293t细胞，即人胚胎肾细胞的基因组dna，当纯水进入阴性对照池407，溶解检测试剂干粉和hek293t细胞基因组dna；

光源5的一侧安装有光电倍增管6，且光电倍增管6的一侧安装有内含储存卡的处理器7，反应舱2与光源5之间相连接，反应舱2与光电倍增管6之间相连接，反应舱2与内含储存卡的处理器7之间相连接，控温元件3具有加热和制冷功能，可以将反应舱2底部的金属板控制在所需的温度，为恒温扩增反应的进行提供合适的条件，光源5位于反应舱2内，病原检测卡4的斜上方，可以照亮病原检测卡4，当其中发生扩增时，可以激发出荧光，光电倍增管6位于病原检测卡4的上方，当病原检测卡4内反应体系发出荧光时，光电倍增管6接收荧光，产生与荧光强度成正比的电流，传输给内含储存卡的处理器7，内含储存卡的处理器7通过内置的软件可以将接收到的电流强度数据处理生成数据文件，以及此电流强度与反应体系发出的荧光强度相对应，判断检测结果为阴性还是阳性，并将结果保存至存储卡；

反应舱2的上方安装有显示屏8，且显示屏8的一侧安装有控制面板9，反应舱2与显示屏8之间相连接，且显示屏8与控制面板9之间为电性连接，显示屏8可以显示恒温扩增的病原检测装置的工作状态以及反应池405、阴性对照池407和阳性对照池410的荧光强度，以及检测结果为阴性还是阳性。

工作原理：在使用该基于恒温扩增的病原检测装置时，首先，将样品加入病原检测卡4的点样孔404，盖上封盖408，并将液体池401中的水挤入反应池405、阴性对照池407和阳性对照池410之后，打开恒温扩增的病原检测装置的反应舱门1，将病原检测卡4放入反应舱2，关闭反应舱门1，病原检测卡4与反应舱2底部金属板紧密接触；

液体池401为泡状，通过控制塑料壁的厚度，使其可以被手捏扁，以及液体池401中储存有纯水，液体池401带有出口，在病原检测卡4使用前该出口由塑料薄膜402封闭；

点样孔404的两端由液体通道分别与液体池401和反应池405相连，将样品加入到点样孔中，样品如血液、尿液或其它体液，然后用封盖408盖住点样孔404，将病原检测卡4密封起来。随后捏扁液体池401，使液体池401中的部分纯水经过第一连通槽403流至点样孔404，随即携带样品流入反应池405，而其余的纯水经由第二连通槽406和第三连通槽409分别流入阴性对照池407和阳性对照池410；

反应池405与点样孔404由第一连通槽403连接，反应池405内有检测试剂干粉，其成分包括bstdna聚合酶，dntp，引物，盐类等，当纯水携带样品进入反应池405后，检测试剂干粉被溶解，形成均一的溶液，将溶液加热至60~65℃，如果样品中含有病原dna，则发生扩增，在光源激发下发出荧光，随着产物的增多，荧光增强，根据反应中荧光强度的变化即可判断样品中是否存在要检测的病原；

阳性对照池410与液体池401由第三连通槽409连接，阳性对照池410的作用是用来判断病原检测卡4的扩增反应是否能够正常进行，阳性对照池410中有检测试剂干粉和纯化的病原dna片段，该dna片段为扩增反应所扩增的目标片段，当纯水进入阳性对照池410，溶解检测试剂干粉和纯化的病原dna片段，加热至60~65℃时，如果扩增反应正常进行，则反应进行时和结束后在光源5激发下可发出荧光；

阴性对照池407与液体池401由第二连通槽406连接。阴性对照池407的作用是用来验证病原检测卡4的扩增反应特异性。阴性对照池407中有检测试剂干粉和纯化的人基因组dna，人基因组dna如hek293t细胞，即人胚胎肾细胞的基因组dna，当纯水进入阴性对照池407，溶解检测试剂干粉和hek293t细胞基因组dna，加热至60~65℃，至反应结束应不发出荧光或荧光强度低于设定的阈值；

最后，反应结束后，控温元件3加热，将金属板加热至100~110摄氏度，持续半小时~1小时以灭活病原检测卡4中可能存在的病原，控制面板9的功能是控制恒温扩增的病原检测装置的其它部分工作，例如可以通过控制面板9控制装置的开关、温度及扩增程序设定、检测、数据记录等功能，这就是该基于恒温扩增的病原检测装置的工作原理。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。