一种用于免疫层析法检测的设备和检测试条的制作方法

本实用新型属于生物检测技术领域，特别涉及一种用于检测新型冠状病毒sars-cov-2等病原体的免疫层析法检测设备和试条。

背景技术：

covid-19疫情在全世界大流行提醒人们正在出现和重新出现传染性病原体的挑战。对sars-cov-2进行持续监测、及时诊断和开展强有力的研究以了解新型病原体的基本生物学特性有助人们制定有效的对策。

此外，严重急性呼吸综合征(sars)冠状病毒(sars-cov)、中东呼吸综合征(mers)冠状病毒(mers-cov)等冠状病毒、登革热病毒、疟疾、埃博拉病毒、寨卡病毒、流感病毒(包括禽流感病毒)、各种肝炎病毒和hiv等病原体也在威胁着人类的生存。人们也需要对这些病原体进行持续监测和及时诊断。

目前针对sars-cov-2等病原体的一种主要的检测方法是基于pcr的病毒核酸检测。核酸检测方法有较高的特异性和灵敏度，但是这类方法往往需要几个小时才能给出检测结果，在疫情爆发期，由医疗资源有限以及核酸检测费时费力，导致大量疑似病人因无法得到及时诊断而积压，错过了最佳的治疗期，转为重症甚至死亡，而且还会增加疾病扩散风险。核酸检测方法需要使用成本较高的专业仪器，例如核酸提取仪和核酸扩增反应仪等，还需配备专业的技术人员操作这些仪器和解读检测结果，因而不适合用于社区、基层医院、机场、海关甚至家庭等基层的早期初步筛查。此外，这类方法需要从临床样本中提取核酸，这也需要专业人员进行操作，不然核酸提取出现差错，会影响病毒核酸检测结果。

基于此，人们特别需要一种小型化地、方便携带、更快地、低成本地、可以即时检测sars-cov-2等病原体的检测设备，而且操作这些设备时无需配备专业人员，普通人群根据说明书进行操作就可完成检测，从而可以进行早期鉴别诊断。

技术实现要素：

本实用新型提供一种用于检测sars-cov-2等病原体的免疫层析装置，可在几分钟至十几分钟内及时给出检测结果，成本较低，普通人群根据说明书进行操作就可进行检测，大小比银行信用卡还要小，非常方便携带，而且只需5～20微升的临床样本就可实现检测，非常适合用于社区等基层的早期初步筛查。

用于检测的临床样本，可以是血液(血清、血浆或全血)，也可以是尿液、脊髓液等临床样本，还可以是需要事先经过预处理的粪便等临床样本。

本实用新型提供一种用于免疫层析法检测的设备，包括卡盖和卡座，以及位于卡盖和卡座之间的试条，所述试条包括依次设置的缓冲液垫、标记垫、检测垫和样品吸收垫，卡盖上设样品加入口，其特征在于，所述标记垫含有标记区，所述试条还包括样品接收模块，所述样品接收模块设置在所述缓冲液垫和所述标记区之间，所述样品加入口设置在所述样品接收模块之上。

进一步地，所述标记垫上设有空白区，所述空白区为样品接收模块。

进一步地，所述样品接收模块为空白垫。

进一步地，所述卡盖上设有缓冲液加入口，缓冲液加入口位于所述缓冲液垫的上方，所述缓冲液加入口位于所述样品加入口的上游。

进一步地，所述卡盖还设有观察窗，所述观察窗位于所述检测垫之上。

进一步地，所述缓冲液垫和所述标记垫位于同一基材的不同区域。

本实用新型还提供一种用于免疫层析法检测的检测试条，所述检测试条包括依次设置的缓冲液垫、标记垫、检测垫和样品吸收垫，所述标记垫含有标记区，所述试条还包括样品接收模块，所述样品接收模块设置在所述缓冲液垫和所述标记区之间。

进一步地，标记垫上设有空白区，所述空白区为样品接收模块。

进一步地，所述样品接收模块为空白垫。

进一步地，所述缓冲液垫和所述标记垫位于同一基材的不同区域。

进一步地，所述空白区的长度为所述标记垫的1/4～1/2。

进一步地，任何相邻两个垫部分重叠，任何相邻两个垫之间的重叠区域长0.5～5毫米。

本实用新型还提供一种用于免疫层析法检测的设备，包括卡盖和卡座，以及位于卡盖和卡座之间的试条，所述试条包括依次设置的缓冲液垫、标记垫、检测垫和样品吸收垫，卡盖上设样品加入口，所述标记垫含有标记区，所述试条还包括样品接收模块，所述样品接收模块设置在所述缓冲液垫和所述标记区之间，所述样品加入口设置在所述样品接收模块之上，所述样品接收模块包括一个过滤垫。

进一步地，所述过滤垫至少部分覆盖所述标记垫。

进一步地，所述过滤垫为厚度为0.1mm的滤纸。

进一步地，所述卡盖上设有缓冲液加入口，缓冲液加入口位于所述缓冲液垫的上方，所述缓冲液加入口位于所述样品加入口的上游。

进一步地，所述卡盖还设有观察窗，所述观察窗位于所述检测垫之上。

进一步地，所述缓冲液垫和所述标记垫位于同一基材的不同区域。

本实用新型还提供一种用于免疫层析法检测的检测试条，所述检测试条包括依次设置的缓冲液垫、标记垫、检测垫和样品吸收垫，所述标记垫含有标记区，所述试条还包括样品接收模块，所述样品接收模块设置在所述缓冲液垫和所述标记区之间，所述样品接收模块包括一个过滤垫。

进一步地，所述过滤垫至少部分覆盖所述标记垫。

进一步地，所述过滤垫为厚度为0.1mm的滤纸。

进一步地，所述缓冲液垫和所述标记垫位于同一基材的不同区域。

有益效果：(1)本实用新型中使用的空白区将加入的样品和标记垫上的标记物隔开一段距离，确保样品均匀地流向标记垫上的标记物，并与标记物充分地混合和反应；

(2)缓冲液加入口位于样品加入口的上游，这就使得加入的样品离标记区更近，因此当先加入少量(5～20微升)的样品后，样品先接触标记区中的标记物，在通过缓冲液入口加入缓冲液之前，样品有充足的时间与标记物均匀地、充分地混合和孵育，确保标记物充分地溶解和从标记垫上均匀释放出来，并与样品中的分析物发生反应，这样当缓冲液到达时，可促进样品和标记物均匀扩散，从而提高检测灵敏度和一致性，此外，这还可以解决当加入少量样品时，多次测量之间cv差异大和灵敏度低的问题；

(3)设置一体化的缓冲液垫而不设置相互搭接在一起的缓冲液垫和标记垫的好处在于在先加入样品后，随后加入的缓冲液可更好地促进样品和标记物扩散，可减少样品用量，这是因为当搭接在一起时，会有部分缓冲液从搭接部分的周围扩散，这会不利于更好地促进样品和标记物扩散；

(4)免疫层析设备在缓冲液垫和标记垫之间添加一个过滤垫，添加过滤垫的原因在于当加入血清、血浆和全血等血液样品时，血液样品(特别是高血脂血液样品)中的胆固醇、乳糜微粒和高密度脂蛋白等颗粒会堵塞检测垫中的孔隙，导致样品不能快速地通过检测垫，甚至不能达到检测线和对照线，从而导致检测失败。添加的过滤垫可以过滤血液中的乳糜微粒和高密度脂蛋白等颗粒，从而阻止这些颗粒堵塞检测垫中的孔隙，这样即便加入更多的血液样品，也不会堵塞检测垫中的孔隙。这就可实现检测准确性好、灵敏度高、检测均一性和重复性好。

(5)无需事先提取临床样本核酸，对临床样本或者经过预处理的临床样本直接检测，可在几分钟至十几分钟内及时给出检测结果；

(6)只需5～20微升的临床样本就可实现检测，适合用于社区等基层的早期初步筛查；

(7)本实用新型可以检测血清、血浆和全血中的sars-cov-2igm和igg抗体，具有灵敏度高、特异性好、检测结果快速客观等优点，为诊断新型冠状病毒感染提供可靠的结果；

(8)本实用新型的试条在可在2～30℃下储存12个月依然保持稳定性；

(9)本实用新型提供一种用于检测sars-cov-2等病原体的免疫层析装置，大小比银行信用卡还要小，非常方便携带，普通人群根据说明书进行操作就可进行检测。

附图说明

图1：本实用新型第一个实施例中的免疫层析设备的分解图。

图2：本实用新型第一个实施例中的试条示意图。

图3：本实用新型第一个实施例中的免疫层析设备操作示意图。

图4：本实用新型第四个实施例中的免疫层析设备的分解图。

图5：本实用新型第四个实施例中的试条分解图。

具体实施方式

在本实用新型的第一个实施例中，如图1～3所示，在利用检测sars-cov-2等病原体的免疫层析设备100中，所述免疫层析设备100包括壳体和容纳在壳体内的试条1。试条1包括依次搭接在一起的缓冲液垫11、标记垫12、检测垫13和样品吸收垫14。检测垫13是由硝酸纤维素、玻璃纤维、聚醚砜和尼龙等材料制成，优选为硝酸纤维素膜。检测垫13上面设有第一检测线15、第二检测线16和一个对照线17。缓冲液垫11由吸水性材料制成，可选用玻璃纤维或无纺布。标记垫12也由吸水性材料制成，可选用聚酯膜、玻璃纤维或无纺布。

试条1还包括一个底部支撑物10，底部支撑物10由常见的聚氯乙烯等疏水性材料制成，确保样品不能从底部支撑物10中渗漏出去。检测垫13设置在底部支撑物10上。缓冲液垫11设置在底部支撑物10上，缓冲液垫11的一端与标记垫12部分重叠；标记垫12设置在底部支撑物10上，标记垫12的一端与缓冲液垫11部分重叠，标记垫12的另一端与检测垫13部分重叠；样品吸收垫14设置在底部支撑物10上，由亲水性材料制成，优选为滤纸，样品吸收垫14的一端与检测垫13部分重叠。标记垫12包括一个空白区18和一个标记区19，空白区18位于缓冲液垫11与标记垫12的标记区19之间，标记区19位于或靠近标记垫12与检测垫13部分重叠的一端。空白区18是指该区域不含标记物，而标记区19是指该区域包被着标记物。优选地，空白区18与标记区19相邻并连接在一起。空白区18的长度为标记垫12的1/4～1/2。标记区19包被的标记物通常为与抗原或抗体结合在一起的胶体金或乳胶等有色颗粒物，也可以是与抗原或抗体结合在一起的荧光微球(比如含有镧系元素的聚苯乙烯微球)，因而使得标记区19呈现出一定的颜色，或者经激发光激发后呈现光信号。此外，任何相邻两个垫之间的重叠区域长0.5～5毫米。

有一点要说明的是，检测垫13上设置的检测线可根据实际需要进行调整，比如当检测一个分析物时，只需设置一个检测线，当检测3个或以上的分析物，就可设置相应数量的检测线。

壳体由卡盖2和卡座3经超声波焊接、卡扣或胶水粘结方法组合而成。卡盖2和卡座3选用塑料材质。卡座3中间设有试纸槽32，用于放入试条1。优选地，卡盖2上设有多个向下延伸的卡扣(图上未显示)，卡座3上设有多个向上延伸的卡槽31，卡盖2上设置的卡扣和卡座3上设置的卡槽31一一对应，从而使得在组装本实用新型的免疫层析设备100时，卡盖2和卡座3可牢固地固定在一起，并将试条1固定在试纸槽32中。优选地，卡盖2上的多个卡扣21对称地分布在卡盖2的两侧，卡座3上的多个卡槽31对称地分布在卡座3的两侧。

卡盖2上还设有缓冲液加入口21、样品加入口22和观察窗23。缓冲液加入口21位于样品加入口22的上游，这就使得加入的样品离标记区19更近，因此当先加入少量(5～20微升)的样品后，样品先接触标记区19中的标记物，在通过缓冲液入口21加入缓冲液之前，样品有充足的时间与标记物均匀地、充分地混合和孵育，确保标记物充分地溶解和从标记垫12上均匀释放出来，并与样品中的分析物发生反应，这样当缓冲液到达时，可促进样品和标记物均匀扩散，从而提高检测灵敏度和一致性。这还可以解决当加入少量样品时，多次测量之间cv差异大和灵敏度低的问题。

缓冲液加入口21位于缓冲液垫11之上，当通过缓冲液加入口21添加缓冲液(通常加几滴缓冲液即可)时，缓冲液可到达缓冲液垫11，然后在毛细管作用下缓冲液依次流过标记垫12、检测垫13和样品吸收垫14，在流动过程中，带动样品中的一种或多种分析物和标记垫12中的标记物移向样品吸收垫14上设置的第一检测线15、第二检测线16和对照线17，这就可减少所需测试样品的体积，并加快分析速率。缓冲液优选为常见的pbs缓冲液和硼酸盐缓冲液等。在检测窗23、样品加入口22和缓冲液加入口21的外边缘可设置标识标签起着指示和区分作用。

样品加入口22位于标记垫12的上方，部分或完全暴露标记垫12上的空白区18，但不暴露标记垫12上的标记区19。检测窗23设置在检测垫13的第一检测线15、第二检测线16和对照线17的上方，便于测试人员肉眼观察第一检测线15、第二检测线16和对照线17上的颜色变化，对检测结果做出判断。

当样本中存在一种或多种分析物时，根据检测原理(双抗原夹心法、双抗体夹心法、竞争法、间接法、捕获法)的不同，检测线的颜色有无与分析物的存在与否正向或反向关联，检测线的颜色深浅与分析物浓度的高低正向或反向关联。然而，不论采用哪种检测原理，对照线17都应有显色，不然表明试条出现问题，或者说失效。

在本实用新型的第二个实施例中，免疫层析设备100与第一个实施例中的差别在于，缓冲液垫11和标记垫12是一体化的，而不是搭接在一起的，因此缓试条1包括依次搭接在一起的缓冲液垫11、检测垫13和样品吸收垫14。所述一体化是指所述缓冲液垫和所述标记垫位于同一基材的不同区域。缓冲液垫11包括空白区18和标记区19，标记区19位于或靠近缓冲液垫11与检测垫13部分重叠的一端，而且空白区18位于标记区19的上游。空白区18是指该区域不含标记物，而标记区19是指该区域包被着标记物。设置一体化的缓冲液垫11而不设置相互搭接在一起的缓冲液垫11和标记垫12的好处在于在先加入样品后，随后加入的缓冲液可更好地促进样品和标记物扩散，可减少样品用量，这是因为当搭接在一起时，会有部分缓冲液从搭接部分的周围扩散，这会不利于更好地促进样品和标记物扩散。

在本实用新型的第三个实施例中，免疫层析设备100与第一个实施例中的差别在于，空白垫位于缓冲液垫和标记垫之间，缓冲液垫、空白垫和标记垫依次搭接在一起，并且任何相邻两个垫之间存在部分重叠，相邻两个垫之间的重叠区域长0.5～5毫米。在制造试条时，空白垫不含有标记垫12中的标记物。空白垫由吸水性材料制成，比如玻璃纤维。空白垫可以包括一个空白区。

在本实用新型的第四个实施例中，如图4和图5所示，免疫层析设备100在缓冲液垫11和标记垫12之间添加一个过滤垫181，过滤垫181选用吸水性的材料制成，优选为厚度为0.1mm的滤纸。过滤垫181至少部分覆盖标记区19，也可以不覆盖标记区19，优选地，过滤垫181至少部分覆盖标记区19，这样便于加入的样品经过过滤垫181过滤后直接到达标记区19，与标记区19中的标记物充分地混合、孵育和发生反应。样品加入口22设置在过滤垫181上方。

添加过滤垫181的原因在于当加入血清、血浆和全血等血液样品时，血液样品(特别是高血脂血液样品)中的胆固醇、乳糜微粒和高密度脂蛋白等颗粒会堵塞检测垫中的孔隙，导致样品不能快速地通过检测垫，甚至不能达到检测线和对照线，从而导致检测失败。添加的过滤垫可以过滤血液中的乳糜微粒和高密度脂蛋白等颗粒，从而阻止这些颗粒堵塞检测垫中的孔隙，这样即便加入更多的血液样品，也不会堵塞检测垫中的孔隙。这就可实现检测准确性好、灵敏度高、检测均一性和重复性好。

在本实用新型的第五个实施例中，利用一种试条检测样本中的sars-cov-2等病原体，所述试条包括依次搭接在一起的缓冲液垫11、标记垫12、检测垫13和样品吸收垫14，所述缓冲液垫11、标记垫12、检测垫13和样品吸收垫14的设置与本实用新型第一个实施例中的试条相同。标记垫12上的空白区18和标记区19设置与本实用新型的第一个实施例中的相同。缓冲垫11、标记垫12的标记区19和样品吸收垫14上覆盖了不干胶，空白区18未被不干胶覆盖，用于加入样品。在使用时，将样品直接加到试条的空白区18，然后将所述试条的缓冲液垫11的一部分插入至缓冲液中，样品与标记区19中的标记物一起随着缓冲液流向检测垫13，完成检测。

在本实用新型的第六个实施例中，利用一种试条检测样本中的sars-cov-2等病原体，所述试条包括依次搭接在一起的缓冲液垫11、空白垫、标记垫12、检测垫13和样品14吸收垫，缓冲液垫11、空白垫、标记垫12、检测垫13和样品14吸收垫的设置与本实用新型第三个实施例中的相同。空白垫位于缓冲液垫和标记垫之间，任何相邻两个垫之间存在部分重叠，相邻两个垫之间的重叠区域长0.5～5毫米。空白区18设置在空白垫上。缓冲垫11、标记垫12的标记区19和样品吸收垫14上覆盖了不干胶，空白区18未被不干胶覆盖，用于加入样品。在使用时，将样品直接加到试条的空白区18，然后将所述试条的缓冲液垫11的一部分插入至缓冲溶液中，样品与标记区19中的标记物一起随着缓冲液流向检测垫13，完成检测。

不论在本实用新型的哪一个实施例中，可在空白区或空白垫或过滤垫和标记垫上包被固定抗红细胞抗体或特异性凝集素等物质来结合红细胞，或者延缓红细胞移动，从而使得当加入全血样品中，全血样品中的红细胞不会对检测结果带来干扰。

以下利用本实用新型第一实施例中的免疫层析设备100同时检测血液(血清、血浆或全血)中的sars-cov-2igm和igg抗体做进一步说明。这并不是用来限制本实用新型的保护范围，而是提供对本实用新型的进一步理解。

新型冠状病毒sars-cov-2侵入人体后，经过一定的潜伏期，在病毒抗原的作用下，体内的浆细胞产生并分泌特异性的抗体进行防御，其中igm抗体最早产生，随后igg抗体产生。针对covid-19患者的一项研究表明sars-cov-2病毒侵入人体后，igm抗体大约需要5～7天产生，igg抗体在10～15天时产生。通过检测血液样本中的特异性抗体igm和igg的存在就可间接判断体内曾经或近期有无sars-cov-2病毒感染情况。

在检测血液中sars-cov-2igm和igg抗体时，标记垫12上包被着胶体金或乳胶等有色颗粒物(这里以胶体金为例进行说明)标记的sars-cov-2抗原(下称金标抗原)，所述sars-cov-2抗原可以为sars-cov-2的29种蛋白(比如刺突蛋白)中的任意一种或者其部分片段，也可以为sars-cov-2的至少两种蛋白或者其部分片段的混合物。当加入的血液到达标记垫12上时，金标抗原与血液中存在的sars-cov-2igm或igg抗体(如果存在的话)特异性结合，形成金标抗原-igg或金标抗原-igm复合物。此外，标记垫12上还包被着胶体金或乳胶等有色颗粒物(这里以胶体金为例进行说明)标记的非人igg抗体(这里以兔igg抗体为例进行说明，下称金标兔igg)。

检测垫13上设置的第一检测线15用于检测sars-cov-2igm抗体，第一检测线15上固定着抗人igm抗体，比如鼠抗人igm抗体、羊抗人igm抗体、鸡抗人igm抗体、骆驼抗人igm抗体等，所述抗人igm抗体可以结合血液中存在的人igm，这里以鼠抗人igm抗体进行说明。当金标抗原-igm复合物到达第一检测线15时，金标抗原-igm复合物与第一检测线15上的鼠抗人igm抗体特异性结合，从而导致在第一检测线15上显色。

检测垫13上设置的第二检测线16用于检测sars-cov-2igg抗体，第二检测线16固定着抗人igg抗体，比如鼠抗人igg抗体、羊抗人igg抗体、鸡抗人igg抗体、骆驼抗人igg抗体等，所述抗人igg抗体可以结合血液中存在的人igg，这里以鼠抗人igg抗体进行说明。当金标抗原-igg复合物到达第二检测线16时，金标抗原-igg复合物与第二检测线16上的鼠抗人igg抗体特异性结合，从而导致在第二检测线16上显色。

对照线17固定着抗兔igg抗体，比如鸡抗兔igg抗体，羊抗兔igg抗体，骆驼抗兔igg抗体等(这里以羊抗兔igg抗体)，当金标兔igg到达对照线17时，对照线17上固定的羊抗兔igg抗体可与金标兔igg结合，从而导致对照线17显色。不论血液中是否存在sars-cov-2igm抗体和igg抗体，在检测结束后，对照线17都应显色，不然，意味着试条失效。

在检测时，先通过样品加入口22加入5～20微升(这里以10微升进行说明)的血液，然后加入两三滴缓冲液(这里以pbs缓冲液进行说明)，在15～20分钟之后，观察第一检测线15、第二检测线16和对照线17的显色情况，并进行判断，判断标准如下所示：

(1)igm阳性：第一检测线15显色，即出现红色条带，第二检测线16不显色，对照线17显色，这表示血液样品中含有sars-cov-2igm抗体；(2)igg阳性：第一检测线15不显色，第二检测线16显色，对照线17显色，这表示血液样品中含有sars-cov-2igg抗体；(3)igm阴性和igg阴性：第一检测线15不显色，第二检测线16不显色，对照线17显色，这表示血液样品中不含有sars-cov-2igm抗体和igg抗体；(4)失效：对照线17不显色，这表示试条失效。

此外，在检测窗23、样品加入口22和缓冲液加入口21的外边缘可设置标识标签，起着指示和区分作用，比如在检测窗23的外边缘设置“m”和“g”标识标签，分别指示检测窗23对应位置中出现的红色条带所检测的分析物为igm和igg，而且均为检测线，在检测窗23的外边缘设置“c”标识标签指示检测窗23中对应位置中出现的红色条带为对照线。在缓冲液加入口21的外边缘设置“b”标识标签和在样品加入口22的外边缘设置“s”标识标签起着区分作用，便于加样时区分缓冲液加入口21和样品加入口22，防止加样品和加缓冲液时加错。此外，在卡盖2的一端设置“sars-cov-2”标识标签，表明检测的对象是sars-cov-2。

虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本实用新型的，任何熟悉此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本实用新型的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。