温控模块和样本分析方法与流程

1.本发明涉及体外检测领域，尤其涉及一种温控模块和样本分析方法。


背景技术：

2.聚合酶链式反应pcr(polymerase chain reaction)是一种放大扩增特定的 dna片段，pcr反应过程中，需要将试剂管加热至一目标高温，再降温至另一目标低温，且需要在两个温度中循环40次以上，以实现扩增。而扩增前，需要对试剂管内溶液升温进行裂解，然后将特定的试剂加入试剂管中，才能进入扩增阶段。
3.目前，加入的试剂常常是固体试剂，固体试剂需要较长的时间才能溶解，会影响检测效率，且加入的试剂在实际管内可能无法完全溶解或沉淀至试剂管底部，导致反应不充分的问题，也就可能会影响检测结果。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的主要目的提供一种温控模块和样本分析方法，以使新加入的试剂能够快速溶解并与试剂管内已有溶液混合。
5.为解决上述问题及与上述问题相关的问题，本发明提供如下技术方案：
6.一种温控模块，包括：
7.至少一个温区，用于调节试剂的温度；
8.至少一个混匀区，用于混匀试剂管内的试剂。
9.可选的，所述温控模块还包括承载件，所述承载件上具有变温通道，各所述温区和所述混匀区沿变温通道依次分布；
10.试剂管通过进入所述变温通道，并在所述变温通道内相对所述变温通道移动进行变温或混匀。
11.可选的，所述混匀区对应设置有：
12.超声混匀组件，其设置在所述变温通道的一侧，所述超声混匀组件包括朝向变温通道的振动头和用于提供振动动力的振动源；和
13.自适应压紧组件，其设置在所述变温通道的另一侧，并正对所述超声混匀组件，所述自适应压紧组件用于将经过所述混匀区的试剂管压紧在所述超声混匀组件的振动头上。
14.可选的，所述自适应压紧组件包括：
15.安装座，其设置在所述承载件上；
16.浮动压紧合件，用于将试剂管压紧在所述振动头上，所述浮动压紧合件可移动的设置在所述安装座上，所述浮动压紧合件通过相对所述安装座移动自适应压紧或放松试剂管；和
17.弹性件，设置在所述安装座和所述浮动压紧合件之间，所述弹性件用于自适应的提供驱使所述浮动压紧合件压紧试剂管的弹性力。
18.可选的，所述温控模块包括：
19.第一恒温区，保持在目标高温；
20.第二恒温区，保持在目标低温。
21.可选的，所述温控模块还包括：
22.变温区，用于将试剂降温至接近目标低温的温度，所述变温区在预设时间段内的温度低于目标低温；
23.第三恒温区，保持在高于目标高温的高温过渡温度，所述第三恒温区用于将试剂加热至接近目标高温的温度。
24.可选的，所述混匀区与所述变温区相邻。
25.可选的，所述温控模块还包括：
26.第三恒温区，保持在高于目标高温的高温过渡温度，所述第三恒温区用于将试剂加热至接近目标高温的温度；
27.第四恒温区，保持在低于目标低温的低温过渡温度，所述第四恒温区在预设时间段内的温度低于目标低温。
28.可选的，所述第四恒温区与所述混匀区相邻。
29.相应的，本发明还提供一种样本分析方法，包括对样本进行裂解和扩增，裂解和扩增时采用上述任一种所述的温控模块进行温控，在裂解后扩增前，执行如下步骤：
30.将试剂管置入所述混匀区内，向试剂管内加入扩增试剂，并在所述混匀区停留预设时长；
31.将所述试剂管移出所述混匀区，并进入其中一所述温区。
32.相应的，本发明还提供一种样本分析方法，包括对样本进行裂解和扩增，裂解和扩增时采用上述设置有变温区的温控模块进行温控，在裂解后扩增前，执行如下步骤：
33.将试剂管置入所述变温区，并在所述变温区停留第一预设时长；
34.将试剂管置入所述混匀区内，向试剂管内加入扩增试剂，并在所述混匀区停留第二预设时长；
35.将所述试剂管移出所述混匀区，并再次进入所述变温区，在所述变温区停留第三预设时长。
36.相应的，本发明还提供一种样本分析方法，包括对样本进行裂解和扩增，裂解和扩增时采用上述设置有第四恒温区的温控模块进行温控，在裂解后扩增前，执行如下步骤：
37.将试剂管置入所述第四恒温区，并在所述第四恒温区停留第一预设时长；
38.将试剂管置入所述混匀区内，并向试剂管内加入扩增试剂，并在所述混匀区停留第二预设时长；
39.将所述试剂管移出所述混匀区，并再次进入所述第四恒温区，在所述第四恒温区停留第三预设时长。
40.本发明的温控模块，增设了混匀区，使得需要将试剂混匀时，可以将试剂管置入混匀区内快速且充分的混匀试剂管内试剂；在新加入试剂后，利用该混匀区混匀，能够提高试剂溶解和混匀的速度，有利于新加入的试剂充分参与反应。本发明的样本分析方法，利用该温控模块混匀试剂管内的试剂。
附图说明
41.图1为本发明的温控模块的结构示意图；
42.图2为自适应压紧组件的爆炸视图。
43.零件标号说明：
44.试剂管a；
45.自适应压紧组件100、安装座110、基板110a、第一支耳110b、导向槽110c、浮动压紧合件120、压紧面120a、倒角面120c、弹性件130、销轴140、间隔空间101；
46.超声混匀组件200、振动源210、振动头220；
47.承载件300、变温通道301；
48.混匀区q1、第一恒温区q2、第二恒温区q3、第三恒温区q4、变温区q5。
具体实施方式
49.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
50.参见图1，本发明提供一种温控模块，包括至少一个用于调节试剂温度的温区和至少一个用于混匀试剂管内试剂的混匀区q1。图1中，q2、q3、q4、 q5分别对应一个温区。
51.本发明的温控模块，增设了混匀区q1，使得需要将试剂混匀时，可以将试剂管置入混匀区q1内快速且充分的混匀试剂管a内试剂；在新加入试剂后，利用该混匀区q1混匀，能够提高试剂溶解和混匀的速度。
52.相应的，本发明对应提供一种样本分析方法，包括对样本进行裂解和扩增，裂解和扩增时采用上述及下述任一种温控模块进行温控，在裂解后扩增前，执行如下步骤：
53.s100、将试剂管a置入所述混匀区q1内，向试剂管内加入扩增试剂，并在所述混匀区q1停留预设时长；
54.s200、将所述试剂管移出所述混匀区q1，并进入其中一所述温区。
55.为便于理解，可以认为此处新加入的试剂为冻干球，作为ung反应所需的试剂。
56.在一些实施例中，所述温控模块还包括承载件300，所述承载件300上具有变温通道301，各所述温区和所述混匀区q1沿变温通道301依次分布；试剂管a通过进入变温通道301，并在变温通道301内相对变温通道301移动进行变温或混匀，使得试剂管a能够快速的从一个区域进入另一个区域进行变温或混匀，有利于提高检测效率。此时，相当于混匀区q1属于该变温通道301的一段路段。
57.实际实施过程时，承载件300可以是静止，通过移动试剂管a实现试剂管 a在变温通道301内的移动；承载件300也可以是可移动的，而试剂管静止，通过移动承载件300实现试剂管a在变温通道301内的移动，只要能够实现相对移动均可，具体实现移动的方式可采用现有机构，此处不做详述。
58.在一些实施例中，结合参见图1、图2，混匀区q1对应设置有超声混匀组件200和自适应压紧组件100，超声混匀组件200设置在变温通道301的一侧，超声混匀组件200包括朝向变温通道301的振动头220和用于提供振动动力的振动源210；自适应压紧组件100设置在所变温通道301的另一侧，并正对超声混匀组件200，当试剂管a进入混匀区q1时，试剂管a主动或者被动的挤入自适应压紧组件100和振动头220之间，自适应压紧组件100将经过混匀
区 q1的试剂管压紧在超声混匀组件200的振动头220上。
59.以上及以下各实施例中的试剂管a以图1所示的试剂管为例，该试剂管具有配合进入压紧空间的扁平部位。
60.在一些实施例中，结合参见图1、图2，自适应压紧组件100包括设置在承载件300上的安装座110、用于将试剂管a压紧在振动头220上的浮动压紧合件120、设置在安装座110和浮动压紧合件120之间的弹性件130，浮动压紧合件120可移动的设置在安装座110上，浮动压紧合件120通过相对安装座110 移动自适应压紧或放松试剂管，弹性件130用于自适应的提供驱使浮动压紧合件120压紧试剂管的弹性力。
61.当试剂管挤入混匀区q1时，浮动压紧合件120自适应的向远离振动头220 的方向移动，使变温通道301对应在混匀区q1的局部宽度自适应发生变化，弹性件130会自适应的提供弹性力，使浮动压紧合件120在弹性力和试剂管a 的挤压力作用下受力平衡，浮动压紧合件120能够始终可靠的将试剂管a压紧在局部宽度可变的混匀区q1内，紧贴对侧的振动头220，使振动动力可靠的传递给试剂管a，混匀试剂管a内的试剂。并且，在试剂管a进入或离开混匀区 q1的过程中，自适应压紧组件100始终能够将试剂管压紧在对侧的振动头220 上，其自适应的能力，使得整个过程中不会发生卡死、卡顿情况，且整个过程对试剂管几乎没有冲击，有利于试剂管平稳的进出混匀区q1。
62.在一些实施例中，参见图2，浮动压紧合件120上设置有用于与试剂管a 接触的压紧面120a，当试剂管a挤入变温通道内与所述压紧面120a对应的路段时，所述浮动压紧合件120在所述弹性件130的作用下自适应的移动。
63.当试剂管a挤入振动头220与所述压紧面120a之间(进入混匀区q1)时，浮动压紧合件120在弹性件130的作用下自适应的移动，有利于压紧面120a 与试剂管a的扁平部位的表面保持贴合，更可靠的压紧试剂管a。
64.在一些实施例中，参见图2，安装座110上设置有导向槽110c，导向槽110c 的长度方向沿压紧方向，浮动压紧合件120上设置有导向部140a，导向部140a 可移动的设置于导向槽110c内，使得整个浮动压紧合件120能够相对安装座 110移动，此处的压紧方向为远离或靠近振动头220的方向。图2中，该导向部140a为销轴140两端对应的部位。在另一些实施例中(图未示)，浮动压紧合件120上设置有导向槽110c，导向槽110c的长度方向沿压紧方向，安装座 110上设置有导向部，导向部可移动的设置于导向槽110c内。
65.在一些实施例中，参见图2，导向部140a为销轴140的局部部位，浮动压紧合件120可绕销轴140的轴心线转动，各弹性件130分布在销轴140的两侧。图2中，弹性件130为压缩弹簧，弹性件130的数量为两个，销轴140a的两侧一一对应的设置一个弹性件130。
66.当试剂管a挤入振动头220和压紧面120a之间(进入混匀区q1)时，浮动压紧合件120在弹性件130的作用下仍然自适应的移动，并且试剂管a在进入混匀区q1时，浮动压紧合件120能够自适应的绕销轴140转动。
67.若浮动压紧合件120不能自适应绕销轴140转动，当试剂管a不能按预定角度进入混匀区q1时，也就是扁平部位的表面与压紧面120a之间形成一个较小的夹角时，会导致压紧面120a与试剂管a的扁平部位只能线接触，而由于振动头220通常是球面，振动头220与试剂管a之间是点接触，这种线接触会导致试剂管a可能不能平稳进出混匀区q1；而此种浮动压紧合件120能自适应的绕销轴140转动的结构，使得在弹性件130的作用下，压紧面120a能
够始终与试剂管a的扁平部位的表面可靠的紧贴，可靠的实现面接触，更稳定可靠的压紧试剂管a。
68.在一些实施例中，结合参见图1至图2，试剂管a具有挤入振动头220和压紧面120a之间的扁平部，该扁平部的表面为第一倾斜面时，压紧面120a为用于与第一倾斜面相贴的第二倾斜面，扁平部位挤入变温通道内与所述压紧面 120a对应的路段时，压紧面120a与试剂管a的扁平部能够充分接触，压紧可靠。
69.在一些实施例中，结合参见图2，浮动压紧合件120上设置有用于引导被压物品挤入压紧面120a与目标部位之间的倒角面120c，倒角面120c的两侧设置有过渡圆弧，且其中一侧的过渡圆弧处于倒角面120c和压紧面120a之间。此处，设置倒角面120c，并在倒角面120c两侧均设置过渡圆弧，使得试剂管a 能够更顺畅的挤入振动头220和压紧面120a之间。
70.在一些实施例中，参见图2，浮动压紧合件120上设置有凸起121，凸起 121上开设有销孔；安装座110包括基板110a和设置于基板上的第一支耳110b、第二支耳，第一支耳110b和第二支耳上均设置有用作导向槽110c的腰形孔，其中，浮动压紧合件120和基板110a之间形成间隔空间101，第一支耳110b、所述第二支耳和凸起121均处于间隔空间101内，第一支耳110b和第二支耳对称分布在凸起121的两侧，销轴140贯穿设置于销孔内，且销轴140的两端一一对应贯穿第一支耳110b、第二支耳上的腰形孔。此时，销轴140也处于间隔空间101内的，使得整个自适应压紧单元的结构紧凑。
71.在一些实施例中，参见图1，温控模块包括保持在目标高温的第一恒温区 q2和保持在目标低温的第二恒温区q3。
72.在pcr反应过程中，将试剂管置入第一恒温区q2，并保持一定时间，就能将试剂管内试剂升温至目标高温，例如，该目标高温的取值范围可以为 90-98℃；件试剂管置入第二恒温区q3，并保持一定时间，就能将试剂管内试剂降温至目标低温，例如，该目标低温的取值范围可以为50-60℃。
73.在一些实施例中，参见图1，温控模块还包括变温区q5和第三恒温区q4，变温区q5用于将试剂降温至接近目标低温的温度，变温区q5在预设时间段内的温度低于目标低温；第三恒温区q4保持在高于目标高温的高温过渡温度，第三恒温区q4用于将试剂加热至接近目标高温的温度。
74.相应的，本发明提供一种样本分析方法，对样本进行裂解和扩增，裂解和扩增时采用上述设置有变温区q5的温控模块进行温控，在裂解后扩增前，执行如下步骤：
75.a100、将试剂管置入所述变温区q5，并在所述变温区q5停留第一预设时长；
76.a200、将试剂管置入所述混匀区q1内，向试剂管内加入扩增试剂，并在所述混匀区q1停留第二预设时长；
77.a300、将所述试剂管移出所述混匀区q1，并再次进入所述变温区q5，在所述变温区q5停留第三预设时长。
78.由于变温区q5在预设时间段内的温度低于目标低温的，进行a100步骤后，再加入试剂，能够避免加入的试剂(酶)时因试剂管内温度过高导致新加入的试剂失活；而进行a200步骤对试剂管内试剂混匀后进行a300步骤，能够保证ung反应在较低温度下进行，有利于ung保持在适宜的温度，实现充分反应。
79.为便于理解，对裂解和扩增的变温过程进行说明：
80.在裂解阶段，需要将试剂温度升温至目标高温，可以将试剂管从变温区q5 先移入第三恒温区q4，快速升温至接近目标高温的温度，再移入第一恒温区 q2，最终达到目标高温，这种设置第三恒温区q4结合第一恒温区q2对试剂管升温的方式，能够使得试剂更快的达到目标高温，提高温控效率，在实施过程中可以将第三恒温区q4的温度反范围可以是在115～125℃。
81.在扩增阶段，循环的将试剂温度降至目标低温，再升至目标高温，升温时，也是将试剂管先移入第三恒温区q4，在移入第一恒温区q2，实现快速升温，降温时，将试剂管先移入变温区q5，快速降温至接近目标低温的温度，再送入第二恒温区q3，通过热交换变温至目标低温，这种设置第二恒温区q3结合的变温区q5对试剂管降温的方式，能够使得试剂管更快的达到目标低温，提高温控效率。
82.此处的变温区q5是指该区域的温度可根据需求调节，在实际实施过程中可以将变温区q5调节至一合适温度后保持，譬如，可以保持在36-40℃，也可以在降温过程中逐步降低变温区q5温度。试剂管进行降温时，需要其温差与温区的温度差足够大才能够快速降温，但温度差太大或导致冷凝，常规温控模块中的温区都只有恒温区，很难避免这种冷凝现象；而此处设置该变温区q5，可以通过变温寻找到合适的温度，使得试剂既能够快速降温，也不会发生冷凝现象，而这个温度会受到不同环境条件、各台仪器的差异性等因素的影响。
83.在实施过程中，该第一预设时长的范围可以是10-15秒，使得液体温度小于40℃该第二预设时长的范围可以是3-5秒，该第三预设时长的范围可以是110-125秒。能够避免试剂失活，实现充分混合、充分反应。
84.在一些实施例中，参见图1，所述混匀区q1与所述变温区q5相邻，使得在执行上述步骤时，试剂管在变温通道301内的行程路径很短，有利于提高检测效率。
85.在另一些实施例中，温控模块还包括：
86.第三恒温区q4，保持在高于目标高温的高温过渡温度，所述第三恒温区 q4用于将试剂加热至接近目标高温的温度；
87.第四恒温区，保持在低于目标低温的低温过渡温度，所述第四恒温区在预设时间段内的温度低于目标低温。
88.也就是将上述的变温区q5替换为恒温区，也能够实现快速升温和快速降温。
89.相应的，本发明提供一种样本分析方法，对样本进行裂解和扩增，裂解和扩增时采用上述设置有第四恒温区的温控模块进行温控，在裂解后扩增前，执行如下步骤：
90.将试剂管置入所述第四恒温区，并在所述第四恒温区停留第一预设时长；
91.将试剂管置入所述混匀区q1内，并向试剂管内加入扩增试剂，并在所述混匀区q1停留第二预设时长；
92.将所述试剂管移出所述混匀区q1，并再次进入所述第四恒温区，在所述第四恒温区停留第三预设时长。
93.在一些实施例中，所述第四恒温区与所述混匀区相邻，使得在执行上述步骤时，试剂管在变温通道301内的行程路径很短，有利于提高检测效率。
94.任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。