用于检测生物样品中的核酸的装置和方法与流程

本发明涉及用于分离、浓缩、扩增和检测生物样品(例如唾液、血液、或尿样品)中的核酸的装置和方法，并且更特别地涉及包含固态膜和微流控反应室的这样的装置或方法。

背景技术：

1、具有集成固态膜的等温核酸扩增反应器的现有技术示出于美国专利no.9,796,176(“‘176专利”)中。‘176专利公开了将核酸捕获、浓缩、纯化、等温扩增、和实时荧光检测集成到单个反应室中的微流控盒。如‘176专利的图11所示，flanders technologiesassociates或ftatm膜塞安装在反应室的底部，并且袋1、2和3与fta膜上方的反应室连接。反应室的总体积为约20μl。将样品材料添加至反应室。通过压缩袋1来将袋1中的裂解缓冲液添加至反应室。将裂解物混合物孵育规定时间，伴随通过可被旋转磁体转动的磁棒任选的搅拌。接下来，将吸收性吸收垫(sink pad)与fta膜接触，其将裂解的样品芯吸至(wick)吸收性吸收垫。核酸被吸收在fta膜塞上。接下来，压缩袋2以将洗涤缓冲液添加至反应室。然后，再次将吸收性垫与fta膜接触以将洗涤缓冲液芯吸至通过膜。接下来压缩袋3以用分子水或去离子水填充该室。然后通过外部加热元件或通过化学加热(放热反应)来加热该室。该加热释放了用于等温核酸扩增的预储存的、封装的试剂。这可通过用低熔点石蜡封装干试剂来实现，其在将反应室加热至期望的孵育温度(例如，60℃)时熔化并释放用于扩增的试剂。扩增步骤在升高的温度下进行约20至60分钟。在扩增之后，将侧流条与反应室的多孔膜塞接触。这由具有低核酸结合的材料制成。该条带装载有扩增产物，条带用抗体或抗原功能化以捕获经标记的扩增子。lf条带装载垫包含报告粒以增强对该条带上捕获的产物的检测。

2、与上述现有技术相关的一个缺点是，固态膜被固定安装在通往反应室的固定流体导管内，并且生物样品、裂解物混合物和洗涤缓冲液首先被引导进入反应室中，并随后被芯吸通过膜并被吸收性吸收垫吸收。因此，生物样品、裂解物混合物和洗涤缓冲液的体积受反应室和吸收性吸收垫的容量限制。如以上所表明，反应室的总体积为约20μl。这限制了添加更大样品体积的能力，添加更大样品体积是为了提高检测原始样品中可处于小浓度或低浓度的靶标的能力。小体积限制了可测试的样品的量并降低了检测稀释的或低浓度核酸靶标的测试的能力。另一潜在缺点是，反应室可包含封装在低熔点石蜡中的干试剂用于在加热和核酸扩增步骤期间释放。因为裂解的样品和洗涤缓冲液缓冲液必须全部流经反应室，因此必须将冻干试剂密封在石蜡中以防止在反应之前试剂的损失和过早水解。石蜡可破坏试剂的纯度并降低测定的灵敏度。另外，包含在反应室内的封装的试剂还可限制用于用于先前步骤所需的上述流体的反应室的可用体积。因此，较小体积的生物样品可通过膜，并且可捕获、纯化和扩增比期望的更少量的靶核酸。另一个缺点是，捕获、纯化和扩增比期望更少量的靶核酸可导致对这样的靶核酸的检测和测试的灵敏度和/或准确性更低。换言之，期望允许更大体积的生物样品通过这样的膜的装置或方法，继而允许捕获更大量的靶核酸，从而提高检测这样的核酸的能力。不需要石蜡或类似密封剂来防止水解的系统也是期望的。

3、本发明和/或其当前优选实施方案的一个目的是克服现有技术的一个或更多个上述的缺点和/或不利的点。

技术实现思路

1、根据第一方面，本发明涉及用于扩增生物样品(例如唾液)中的核酸的装置，以允许检测这样的经扩增的核酸。该装置包含用于在其中接收生物样品的样品端口、在其中包含裂解剂的裂解室、用于使生物样品与裂解剂混合成样品裂解混合物的混合室、在其中包含洗涤溶液的一个或更多个洗涤站、以及在其中包含洗脱液的洗脱站。固态膜位于混合室、洗涤站和洗脱站的下游，并且被配置成捕获通过膜的生物样品中的核酸。废物室位于固态膜的下游，并且一个更多个反应室也位于固态膜的下游。样品端口、裂解室和混合室被配置成混合样品与裂解剂以形成样品裂解混合物，使样品裂解混合物通过固态膜以捕获固态膜中的生物样品中的核酸，并将样品裂解混合物的剩余部分接收在废物室中。洗涤站被配置成引导洗涤溶液通过固态膜以纯化固态膜中捕获的核酸，并将来自固态膜的洗涤溶液接收在废物室中。洗脱站被配置成使洗脱液通过固态膜，使经捕获的核酸从固态膜洗脱，并使经捕获的核酸进入反应室中以扩增经捕获的核酸。经扩增的核酸可通过可见地观察反应室(例如通过透明窗或反应室的其他部分)来检测以及通过检测指示经扩增的核酸的颜色变化或其他替代标志物来检测。或者，经扩增的核酸可通过反应室或在反应室的外部来检测，例如进入与反应室流体连通的观察窗或室中。

2、在本发明的一些实施方案中，该装置还包含在样品导管中限定混合室的样品导管。样品导管在样品端口、裂解室和一个或更多个洗涤站中的每一者和固态膜之间流体连通。如果期望的话，可提供在固态膜和每个反应室之间流体连通的冻干重构室。样品端口、裂解站和样品导管被配置成混合样品与裂解剂以形成样品裂解混合物，使样品裂解混合物通过固态膜以在其中捕获生物样品中的核酸，并将样品裂解混合物的剩余部分接收在废物室中。洗涤站被配置成在样品裂解混合物之后将洗涤溶液引导进入样品导管中，使洗涤溶液通过固态膜以纯化其中捕获的核酸，并将来自固态膜的洗涤溶液接收在废物室中。洗脱站被配置成使洗脱液通过固态膜并将所捕获核酸从固态膜洗脱。如果提供一个或更多个冻干重构室，则所捕获核酸通过冻干剂重构室并进入反应室中以扩增所捕获核酸。或者，所捕获核酸可进入组合的反应室和重构室中，其中冻干剂被添加至反应室，用经洗脱的核酸重构，并随后扩增。在一些这样的实施方案中，混合室由位于在样品裂解接合处和固态膜之间流体连通的样品导管内的混合器(例如静态混合器)限定，其将样品与裂解剂混合并在通过固态膜之前形成样品裂解混合物。在一个示例性实施方案中，静态混合器由在样品导管中形成的多个轴向间隔的凹部或凹槽限定。

3、本发明的一些实施方案还包括(i)裂解段，其在裂解站与样品导管之间流体连通地延伸并被配置成引导裂解剂的流从裂解站进入样品导管中，和(ii)洗涤段，其在洗涤站与样品导管在处于裂解段上游的点位之间流体连通地延伸并且被配置成引导洗涤溶液的流在样品裂解混合物后面从洗涤站进入样品导管中。在一些这样的实施方案中，洗涤段与样品导管在位于样品端口附近的样品洗涤接合处流体连通，并且被配置成使大部分样品流入样品导管中样品洗涤接合处下游处，然后引导洗涤溶液通过洗涤段并进入样品导管中。同样在这样的实施方案中，裂解段与样品导管在位于样品洗涤接合处下游的样品裂解接合处流体连通，并且被配置成使裂解剂与样品混合并形成样品裂解混合物，以及使洗涤溶液在样品裂解混合物后面或上游流入样品导管中。

4、本发明的一些实施方案还包含与样品导管流体连通并在其中包含第二洗涤溶液的第二洗涤站。第二洗涤站被配置成引导第二洗涤溶液在另一洗涤溶液之后进入样品导管中并使第二洗涤液通过固态膜以纯化在其中捕获的核酸。通过固态膜的第二洗涤溶液也被接收在废物室中。在一些这样的实施方案中，第二洗涤站包含含有第二洗涤溶液的密封的第二洗涤室。第二洗涤段在另一洗涤段下游处在第二洗涤站与样品导管之间流体连通地延伸，并且被配置成引导第二洗涤溶液的流从第二洗涤站进入样品导管中并通过固态膜以纯化在其中捕获的核酸。

5、在本发明的一些实施方案中，洗脱站包括含有洗脱液的密封的洗脱室和在洗脱站与固态膜之间流体连通地延伸的洗脱段。洗脱室被配置成使洗脱液从洗脱室释放通过洗脱段并通过固态膜，以使所捕获核酸从固态膜洗脱并使所捕获核酸进入反应室中。

6、本发明的一些实施方案还包含在废物室与环境大气之间流体连通的废物室通气口。废物室通气口限定打开状态和闭合状态。在打开状态下，通过固态膜的流体接收在废物室内。在闭合状态下，通过固态膜的流体被阻止进入废物室中。在一些这样的实施方案中，在样品裂解混合物和洗涤溶液通过固态膜期间，废物室通气口处于打开状态，并且通过固态膜的样品裂解混合物和洗涤溶液流入废物室中并且被阻止流入反应室中。本发明的一些实施方案还包含可在以下位置之间移动的废物通气口密封件：(i)打开位置，其允许流体流出废物室通气口并且从而允许流体流入废物室，和(ii)闭合位置，其密封通气口并且从而阻止流体流入废物室。

7、本发明的一些实施方案还包括在固态膜与反应室之间流体连通的反应室阀。(i)当固态膜与反应室阀之间的流体压力低于阀打开压力时，反应室阀是闭合的以阻止流体流入反应室中，以及(ii)当固态膜与反应室阀之间的流体压力高于阀打开压力时，反应室阀是打开的以允许流体流入反应室中。在一些这样的实施方案中，废物室通气口的闭合或者废物室通气口密封件向闭合位置的移动，导致固态膜与反应室阀之间的流体压力超过阀打开压力，并且从而使流体从固态膜流入反应室中并且不流入废物室中。

8、本发明的一些实施方案还包含用于在其上收集唾液并且可接收在样品端口内的唾液收集拭子，以将唾液直接引导进入样品端口和样品导管中以与裂解剂混合。

9、本发明的一些实施方案还包含其中固态膜和/或主体可相对于另一者可移动的主体。在一些这样的实施方案中，至少固态膜相对于主体可在以下位置移动：从(i)样品位置，其中固态膜与样品端口流体连通用于接收通过固态膜的生物样品并捕获其中的生物样品中的核酸，至(ii)洗涤位置，其中固态膜与洗涤站流体连通用于使洗涤溶液通过固态膜以纯化在其中捕获的核酸，以及至(iii)至反应位置，其中固态膜与反应室流体连通用于使所捕获核酸从固态膜洗脱到反应室中并扩增所捕获核酸。一些这样的实施方案包含多个洗涤站。在这样的实施方案中，固态膜和/或主体相对于另一者从样品位置可移动至多个连续的洗涤位置。在每个洗涤位置中，固态膜与多个洗涤站中的各自一个流体连通用于使各自的洗涤溶液通过固态膜以纯化在其中捕获的核酸。

10、在本发明的一些实施方案中，主体还包括与废物室流体连通的吸收性废物垫，并且吸收性废物垫可与处于样品位置中的固态膜接合以在其中吸收通过处于样品位置中的固态膜的流体和/或可与处于洗涤位置的固态膜接合以在其中吸收通过处于洗涤位置中的固态膜的洗涤溶液。一些这样的实施方案还包含废物垫支承件，其可移动地安装在主体上并包含在废物垫支承件上安装的废物垫。废物垫可移动地可与固态膜的下侧接合以促进固态膜与废物垫的接合。本发明的一些实施方案还包含：膜支承件，含有在其上安装的固态膜；限定微流控反应室的微流控芯片和微流控芯片支承件，微流控芯片支承件可移动地安装在主体上并包含在该微流控芯片支承件上安装的微流控芯片。当固态膜移动至反应位置时，微流控芯片可与固态膜和/或膜支承件接合，以促进固态膜与微流控反应室之间的流体连通。在本发明的一些实施方案中，膜支承件和/或主体相对于另一者可从样品位置移动至洗涤位置，以及可从洗涤位置移动至反应位置。在一些这样的实施方案中，膜支承件包含可手动接合的部分(例如旋钮或按钮)，其可手动可接合以将膜支承件和在其上的膜从样品位置移动至洗涤位置，以及从洗涤位置移动至反应位置。

11、在本发明的一些实施方案中，裂解站、洗涤站和/或洗脱站包含含有裂解剂、洗涤溶液或洗脱液的密封室，和可在非致动位置与致动位置之间移动的致动器(例如按钮致动器或柱塞)。在致动位置中，裂解剂、洗涤溶液或洗脱液从密封室释放。在一些这样的实施方案中，致动器可手动可接合并可从非致动位置移动至致动位置。密封室包含易碎或易破的壁(例如由泡罩或箔形成)，其被处于致动位置中的致动器破坏以从密封室释放裂解剂、洗涤溶液或洗脱液。

12、在本发明的一些实施方案中，膜支承件和/或主体相对于另一者可从样品位置移动至洗涤位置，以及从洗涤位置移动至反应位置。致动器包含锁定构件，其可在阻止致动器致动的锁定位置与允许致动器从非致动位置移动至致动位置的解锁位置之间移动。锁定构件在相对移动至洗涤位置或反应位置中时与膜支承件可接合，从而将锁定构件从锁定位置移动至解锁位置。在一些这样的实施方案中，锁定构件枢转地或旋转地安装在主体上并且可与膜支承件接合。当膜支承件移动至洗涤位置或反应位置中时，膜支承件使锁定构件从锁定位置旋转至解锁位置，并从而允许在各自位置中致动。

13、本发明的一些实施方案还包含(i)一次性盒，其包含样品端口、洗涤站、洗脱站、固态膜、废物室和反应室，和(ii)基站，其被配置成在其中接收一次性盒并且包含用于促进微流控反应室中的反应的热源。

14、本发明的一些实施方案还包含样品接受器，所述样品接受器在其中包含裂解流体并且被配置成在其中接收生物样品以与裂解流体混合。样品接受器包含出口端口，所述出口端口可与样品端口流体连通地连接的以将裂解流体和生物样品混合物释放至样品端口中和固态膜上。样品接受器包含含有裂解流体的密封室以及易碎或易破的壁，该壁被配置成在其中接收生物样品之后破裂以允许裂解流体与生物样品混合。在一些这样的实施方案中，样品接受器包含闭合件，其可在打开位置和闭合位置之间移动，所述打开位置用于允许引导生物样品进入到样品接受器中，所述闭合位置将生物样品和裂解流体密封在接受器内。当闭合件处于闭合位置时，一个或更多个凸角可与易碎或易破的壁接合以破坏所述易碎或易破的壁，并且从而使裂解流体与生物样品混合。样品接受器还可包括泵，其可手动接合以将裂解流体和样品混合物泵出出口端口并泵入到样品端口中。

15、根据另一个方面，本发明涉及这样的装置，其包含(i)第一设备(mean)，其用于在其中接收生物样品；(ii)第二设备，其用于将裂解剂密封在其中并从其中释放裂解剂用于与生物样品混合；(iii)第三设备，其用于将生物样品和裂解剂混合成样品裂解混合物；(iv)第四设备，其用于将洗涤溶液密封在其中并从其中释放洗涤溶液；(v)第五设备，其用于将洗脱液密封在其中并从其中释放洗脱液；(vi)第六设备，其与第三设备流体连通以接收样品裂解混合物并在其中捕获生物样品中的核酸，其与第四设备流体连通用于在样品裂解混合物之后接收洗涤溶液并使洗涤溶液通过第六设备以纯化在第六设备中捕获的核酸，并且其与第五设备流体连通以接收通过第六设备的洗脱液以将捕获的核酸从第六设备洗脱；(vii)第七设备，其位于第六设备的下游，用于接收通过第六设备的样品裂解混合物的剩余部分和通过第六设备的作为废物的洗涤溶液并将废物储存在其中；和(viii)第八设备，其位于第六设备的下游用于接收从第六设备洗脱的所捕获核酸并用于在其中扩增所捕获核酸。

16、在一些这样的实施方案中，(i)第一设备是样品端口；(ii)第二设备是密封的裂解室，其在其中包含裂解剂并且包含易破以从壁中释放裂解剂的易碎或易破的壁；(iii)第三设备是可与样品端口流体连通地连接的样品瓶，或者是与样品端口流体连通并且在其中包含静态混合器的样品导管；(iv)第四设备是密封的洗涤溶液室，其在其中包含洗涤溶液，并且包含可破裂以将洗涤溶液从中释放的易碎或易破的壁；(v)第五设备是密封的洗脱液室，在其中包含洗脱液，并包含可破裂以将所述洗脱液从中释放的易碎或易破的壁；(vi)第六设备是固态膜；(vii)第七设备是废物室，其与固态膜流体连通以接收通过固态膜的样品裂解混合物的剩余部分和通过固态膜的作为废物的洗涤溶液并将废物存储在废物室中；以及(viii)第八设备是微流控反应室。

17、本发明的一些实施方案还包含这样的设备：其用于在其中接收裂解剂和洗涤溶液之后闭合第七设备，并用于打开第八设备以将所捕获核酸从第六设备引导至第八设备中。

18、根据另一个方面，本发明涉及捕获生物样品中的核酸并在反应室中扩增其中捕获的核酸的方法。该方法包括以下步骤：

19、(i)使生物样品和裂解流体混合物通过固态膜并在固态膜中捕获生物样品中的核酸；

20、(ii)阻止通过固态膜的样品裂解混合物的流进入反应室中，并将通过固态膜的样品裂解混合物的剩余部分接收在废物室中；

21、(iii)使洗涤溶液通过固态膜并纯化在其中捕获的核酸；

22、(iv)阻止通过固态膜的洗涤溶液的流进入反应室中，并将通过固态膜的洗涤溶液的剩余部分接收在废物室中；以及

23、(v)使洗脱液通过固态膜并从固态膜洗脱所捕获核酸，引导经洗脱的所捕获核酸从固态膜进入反应室中并且不进入废物室中，并在反应室中扩增其中捕获的核酸。

24、在本发明的一些实施方案中，步骤(i)包括引导裂解剂进入样品导管中，使裂解剂与样品混合以形成样品裂解混合物，使样品裂解混合物通过固态膜，并在其中捕获生物样品中的核酸。在本发明的一些实施方案中，步骤(iii)和(iv)包括在样品裂解混合物之后引导洗涤溶液进入样品导管中，使洗涤溶液通过固态膜并纯化从其中的样品裂解混合物中捕获的核酸，阻止洗涤溶液的流进入反应室中，以及将通过固态膜的洗涤溶液接收在废物室中。在本发明的一些实施方案中，步骤(v)包括引导洗脱液通过固态膜，使所捕获核酸从固态膜洗脱，基本上阻止所捕获核酸流入废物室中，引导所捕获核酸进入反应室中，以及在反应室中扩增所捕获核酸。

25、本发明的一些实施方案还包括在废物室中接收裂解剂和洗涤溶液之后闭合通向废物室的通气口，并打开通向反应室的入口阀以引导所捕获核酸从固态膜至反应室中。

26、在本发明的一些实施方案中，步骤(iii)包括将固态膜和/或第一洗涤站相对于另一者移动至第一洗涤位置中，步骤(v)包括将固态膜和/或微流控反应室相对于另一者移动至反应位置中，将捕获的核酸从固态膜洗脱到微流控反应室中，并在其中扩增所捕获核酸。一些实施方案还包括将固态膜和/或用于固态膜的支承件移动至反应位置。然后，在将固态膜或用于其的支承件移动至反应位置时，将包含微流控反应室的微流控芯片移动至与固态膜和/或用于其的支承件的下侧接合，并且将微流控反应室置于与固态膜流体连通。

27、本发明的一些实施方案还包括引导包含生物样品和裂解流体、固态膜、洗涤溶液、洗脱液和室的盒进入基站中，用位于基站中的盒进行至少步骤(v)，并在使用之后将盒处理。

28、本发明和/或其实施方案的一个优点是，裂解混合物和样品通过固态膜以及洗涤溶液通过固态膜，都在将固态膜与微流控反应室流体连通地连接之进行。因此，生物样品的体积以及通过固态膜的裂解剂和/或洗涤溶液的体积不受微流控反应室的相对小的体积和/或单个吸收性垫的容量限制，如在上述现有技术中遇到的。因此，本发明的装置和方法允许更大体积的生物样品并提供了对靶核酸的相对更多的捕获。这继而允许对靶核酸进行更灵敏的检测以及对这样的核酸进行更准确的测试。又一优点是，与现有技术的装置和方法相比，特别是与现有技术的手持的或移动的装置或方法相比，本发明的装置和方法和/或其实施方案允许甚至显著地更大量的生物样品、裂解流体和/或洗涤溶液。又一优点是，本装置和方法的部件可在盒中提供，可将所述盒安装在基站中以加热微流控反应室和/或以其他方式促进对所捕获核酸的扩增和检测。还有另一优点是，可在使用之后将每个盒处理并且可将基站重复使用与另外的盒一起进行另外的测试。另一个优点是，可避免使用由上述现有技术所要求的用于防止反应之前试剂的损失以及过早水解的石蜡或类似密封剂。

29、鉴于以下实施方案和附图的详细描述，本发明和/或其实施方案的其他目的和优点将变得更加明显。

30、附图描述

31、图1包括实现本发明的装置的透视图，其包括接收在基站内用于扩增和检测生物样品中核酸的一次性盒；

32、图2a至2c包括(i)在图2a中，用于生物样品收集和裂解的样品接受器或小瓶的透视图，其包括示出了小瓶打开的左视图和示出了小瓶闭合的右视图，(ii)在图2b中，用于扩增和检测生物样品中核酸的一次性盒的透视图以及悬挂在盒上方并准备向盒提供样品和裂解混合物用于测试的闭合样品小瓶的透视图，和(iii)在图2c中，盒的透视图，所述盒包含与盒的样品端口流体连通地连接的样品小瓶及其出口端口，并且所述盒接收在基站内用于捕获、浓缩、纯化、扩增和检测生物样品中的靶核酸；

33、图3a至3i是图1和2的盒和样品小瓶的一系列透视图，其示出了以下程序步骤：(i)在图3a和3b中，将唾液样品从样品小瓶装载到盒的样品接受器中，(ii)在图3c和3d中，洗涤样品，(iii)在图3e和3f中，再次洗涤样品，(iv)在图3g和3h中，将dna/rna洗脱到反应室中，以及(v)在图3i中，孵育反应室，例如在约62℃下持续约20分钟，并随后将反应室流体的颜色与测试芯片进行比较以确定是否检测到靶核酸；

34、图4a至4e包括图1和2的盒和样品小瓶的一系列透视剖视图，其示出了以下程序步骤：(1)在图4a中，样品小瓶接收在盒的样品端口中，并且在图4b中，样品废物贮槽(wastesump)/废物垫与固态膜滑动件(slider)的下侧接合用于从固态膜中的样品中捕获核酸；(2)在图4c中，膜滑动件朝第一洗涤站手动前进，并且样品废物贮槽/废物垫从其中脱离；(3)在图4d中，当膜滑动件在第一洗涤站中手动移动时泡罩柱塞在其中旋转，以及当第一洗涤废物垫接收在第一洗涤站中时第一洗涤废物垫与膜滑动件的下侧的接合；以及(4)在图4e中，第一洗涤站中的泡罩柱塞解锁，其继而允许手动压下第一泡罩柱塞以破坏泡罩并在第一洗涤站中洗涤固态膜中的所捕获核酸；

35、图5a至5e包括图1和2的盒和样品小瓶的一系列透视剖视图，其示出了以下另外的程序步骤：(5)在图5a中，样品小瓶接收在盒的样品端口中，以及在图5b中，膜滑动件从第一洗涤站朝向第二洗涤站手动移动，以及第一洗涤废物垫从膜滑动件的下侧脱离；(6)在图5c中，膜滑动件向第二洗涤站手动前进以及膜滑动件与第二洗涤站泡罩和废物贮槽/垫对齐；(7)在图5d中，第二洗涤站中第二泡罩柱塞解锁，其继而允许手动压下第二泡罩柱塞以破坏泡罩并在第二洗涤站中洗涤固态膜中的所捕获核酸；以及(8)在图5e中，第二洗涤废物垫从膜滑动件的下侧脱离，以及膜滑动件从第二洗涤站朝向与反应室流体连通的反应位置手动移动，在反应室中第三泡罩柱塞被压下；

36、图6a是图1和2的盒的透视剖视图，图6b是微流控芯片和微流控芯片载体的单独透视图，图6c是每个洗涤站中的泡罩柱塞和泡罩组件的示例性透视截面图；以及图6d是图1和图2的盒和样品小瓶的另一透视图；

37、图7a至7g是图1和2的盒的一系列透视局部截面图，其示出了(1)在图7a中，与样品端口流体连通的膜滑动件，(2)在图7b中，膜滑动件向第一洗涤站中移动，(3)在图7c中，第一洗涤站中的泡罩柱塞解锁以及第一废物垫与膜滑动件的下侧接合用于在第一洗涤站中吸收洗涤溶液，(4)在图7d中，第一洗涤废物垫脱离以及膜滑动件从第一洗涤站向第二洗涤站移动，(5)在图7e中，第二洗涤站中的泡罩柱塞解锁以及第二洗涤废物垫与膜滑动件的下侧接合用于在第二洗涤站中吸收洗涤溶液，(6)在图7f中，第二洗涤废物垫脱离以及膜滑动件从第二洗涤站向反应位置中移动，(7)在图7g中，泡罩柱塞在反应位置中解锁以及微流控反应室与膜滑动件的下侧接合用于将微流控反应室置于与反应位置中的固态膜流体连通；

38、图8a和8b是在图1和2中示出的盒类型的示例性正面的顶部俯视图，其中箭头指示泡罩柱塞的旋转方向和样品端口，以及在图8a中示出了指示阴性测试结果的盒的测试窗口，以及在图8b中示出了指示阳性测试结果的盒的测试窗口；

39、图9是示出了当用图1和2的装置进行测试时(例如用于covid-19的测试)的临床工作流程的流程图；

40、图10a至10g是一系列以下视图：(1)图10a和10b分别是当接收以及准备接收样品时样品小瓶的透视图和透视截面图，(2)图10c是在其中接收样品(例如唾液样品)之后并且其闭合件处于打开位置的样品小瓶的透视截面图，(3)图10d和10e分别是其闭合件处于闭合位置的样品小瓶的透视图和透视截面图；(4)图10f是在闭合件的凸角或刺穿构件破坏包含裂解流体的小瓶的密封室并对其进行温和搅拌以在在小瓶内混合样品和裂解流体之后的样品小瓶的截面图，以及(5)图10g是示出了以下的透视截面图：将样品小瓶的出口端口和阀插入到图1和2的盒的样品端口中使得闭合件的圆顶状泵可被压下，继而将样品裂解流体混合物泵到样品端口和与其流体连通的固态膜中；

41、图11a和11b是图1和2的盒和基站的两个透视图，其包括在图11a中插入到基站中之前的盒，以及在图11b中插入到基站中的盒；

42、图12a至12c包括用于扩增和检测生物样品中核酸的盒和基站的另一个实施方案的透视图，其中盒包含在其远端附近的固态膜，并且基站包含洗涤站和微流控反应室(未示出)，并且在图12a中示出了在插入到基站中之前的盒，在图12b中示出了该盒自身，以及在图12c中示出了插入到基站中的盒；

43、图13a是图1至7的装置的膜滑动件并且包含在其中安装的固态膜的透视图，图13b是图13a的膜滑动件和固态膜的截面图，并且图13c是图13a的膜滑动件和固态膜的透视截面图；

44、图14a和14b分别包括了实现本发明的装置的上部透视图和下部透视图，所述装置包含接收在基站内用于扩增和检测生物样品中的核酸的一次性盒；

45、图15a和15b分别包括了图14a和14b的装置的上部透视图和下部透视图，并且图15c是唾液收集注射器型装置的局部透视图，其可接收在图14a和14b的装置的装置样品端口内，用于引导唾液样品至其中；

46、图16是图14a和14b的装置的简略(somewhat)示意图，其示出了通过样品端口引入唾液样品，其中该装置包含第一洗涤站、裂解站、混合室、第二洗涤站、洗脱站、固态膜、废物室和微流控反应室，其中将裂解和洗涤溶液接收在废物室内，其继而产生了足够的背压来打开固态膜与微流控反应室之间的单向阀以允许洗脱流体和靶核酸流经单向阀并流入微流控反应室中；

47、图17a和17b是图14a和14b的装置的毛细管lamp反应芯片的透视图，其中微流控反应芯片包含三个反应室；以及

48、图18是图14a和14b的装置的毛细管lamp反应芯片的替代实施方案的透视图，其中微流控反应芯片包含五个反应室。