一种液态样本的浓缩装置、浓缩方法、检测试剂盒及方法与流程

本发明属于生物检测领域，具体涉及一种液态样本的浓缩装置、浓缩方法、检测试剂盒及方法。

背景技术：

1、样本(包括唾液、尿液、血液、脑脊液等)的分析是检测人体健康情况或人体疾病的重要手段之一。实际上，对于人体体液的分析即是对体液中所含的有效目标检测物(包括蛋白、dna/rna、细胞、化合物等)来达到检测人体健康情况或人体是否患病的情况。但由于体液中的有效目标检测物往往含量很低，浓度过低，如果直接对体液检测，检测不到有效目标检测物，导致判断结果不准确的问题。于是需要将这些生物体液样本进行浓缩以提高其中被检生物标志物的浓度，使采用常规免疫检测方法可以检出为阳性，减少假阴性，提高检测灵敏度。

2、现有技术中，本领域技术人员常使用超滤器具浓缩被检体液，使用所浓缩的被检体液进行免疫检查的方法进行研究。但使用超滤器具的被检体液的浓缩耗费时间，且增加操作成本和操作的复杂性，不适合现场诊断(poct)。

3、另外现有技术中存在采用吸水材料直接收除去溶液中溶液分子使之浓缩的操作方法。所用的吸水材料必须与溶液不起化学反应，对生物大分子不吸附，易与溶液分开。且常采用吸水材料制备的吸水颗粒。其原料大致可分为粉体系、纤维素体系和合成聚合物体系。在生产过程中，涉及的化学反应有疏水性聚合物与亲水性单体接枝聚合、疏水性聚合物的羧甲基化反应和水溶性聚合物的交联。吸水颗粒含有强亲水性基团，不溶于水，具有吸收其自身重量的大约5百倍至大约1千倍的水的功能的合成聚合物材料。

4、现有技术中存在采用吸水颗粒浓缩生物体液样本的方法，而目前采用该方法通常需要离心或挤压等外力来收集浓缩后液体，不仅增加了浓缩成本同时还增加了操作复杂性，不利于筛查等应用场景。另外现有技术中采用吸水颗粒浓缩生物体液样本的方法存在生物体液样本被吸干及浓缩效果差，回收率低的现象。

5、例如，cn 116057378 a一种浓缩器件、被检体液的浓缩方法、被检体液的检查方法、及检查试剂盒公开了一种浓缩器件，所述浓缩器件具备容纳有吸水颗粒的第1容器和第2容器，上述第1容器的一部分由排出部构成，上述排出部由孔径为0.05um以上且10um以下的多孔膜形成，上述吸水颗粒吸收注入到上述第1容器中的上述被检体液中所含的溶液，在上述第1容器中生成作为上述被检体液的浓缩液的被检体液浓缩液，上述第2容器通过离心回收从上述排出部排出的上述被检体液浓缩液。该方式存在浓缩时间不易控制，且存在样本中的溶液被吸水剂吸干的问题。这种浓缩方式的浓缩效果难以控制，有效样本的损失较大，不利于后续的检测。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的至少一个不足，提供一种液态样本的浓缩装置、浓缩方法、检测试剂盒及方法。

2、本发明所采取的技术方案是：

3、本发明的第一个方面，提供：一种液态样本的浓缩装置，包括主体，所述主体自上而下依次包括相互连通的第一腔室、第二腔室和第三腔室；

4、所述第一腔室可以容纳吸水膨胀后的吸水颗粒；

5、所述第二腔室至少邻接第一腔室部分上宽下窄，即同一水平面腔壁的间距自上而下依次减少，其最小间距不大于未吸水的吸水颗粒直径，其最大间距小于完全吸水后的吸水颗粒直径；

6、所述第三腔室用于集中浓缩后的液态样本。

7、在一些浓缩装置的实例中，所述第一腔室和所述第三腔室之间的通道不能通过未吸水的吸水颗粒。

8、在一些浓缩装置的实例中，所述第二腔室和所述第三腔室之间的通道不能通过未吸水的吸水颗粒。

9、在一些浓缩装置的实例中，所述第二腔室的底部设有导流斜面，所述导流斜面倾向并连通所述第三腔室。

10、在一些浓缩装置的实例中，所述第一腔室的宽度为5～20mm、长度为10～80mm、高度为20～60mm。

11、在一些浓缩装置的实例中，所述第二腔室的宽度为1.5～8mm，上长为20～80mm、下长为2～8mm，高度为5～20mm。

12、在一些浓缩装置的实例中，所述第三腔室的容积为0.15ml～3ml。

13、在一些浓缩装置的实例中，所述第一腔室的宽度为5～20mm、长度为10～80mm、高度为20～60mm，所述第二腔室的宽度为1.5～8mm，上长为20～80mm、下长为2～8mm，高度为5～20mm。

14、在一些浓缩装置的实例中，所述第一腔室的宽度为5～20mm、长度为10～80mm、高度为20～60mm，所述第三腔室的容积为0.15ml～3ml。

15、在一些浓缩装置的实例中，所述第一腔室的宽度为5～20mm、长度为10～80mm、高度为20～60mm，所述第二腔室的宽度为1.5～8mm，上长为20～80mm、下长为2～8mm，高度为5～20mm，所述第三腔室的容积为0.15ml～3ml。

16、在一些浓缩装置的实例中，还包括取样通道，所述取样通道与所述第三腔室相连通。

17、在一些浓缩装置的实例中，还包括提拉浮板，所述提拉浮板包括相互连接的提拉环和浮板，所述提拉环插入在所述第二腔室，在所述提拉环插入所述第二腔室后，所述浮板高于所述第二腔室。

18、在一些浓缩装置的实例中，还包括筛板，所述筛板置于所述第一腔室并将第一腔室隔离为上下两部分。

19、在一些浓缩装置的实例中，所述筛板下方设有支撑柱和/或所述第一腔室设有支撑柱。

20、在一些浓缩装置的实例中，还包括与所述第一腔室的开口相适配的容纳盒或上盖。

21、在一些浓缩装置的实例中，所述容纳盒下方设有可抽离的底板和/或所述上盖设有取样孔。

22、在一些浓缩装置的实例中，所述第三腔室的横截面积自上而下依次减少。

23、在一些浓缩装置的实例中，由透明材料制成。

24、在一些浓缩装置的实例中，所述浓缩装置的外表面设有刻度。

25、在一些浓缩装置的实例中，所述浓缩装置的外表面由上至下依次设置3条刻度线，第一刻度线、第二刻度线及第三刻度线，所述第一刻度线、第二刻度线用于确定加入的待浓缩样本体积范围，所述第三刻度线用于确认浓缩后的最小的体积。

26、在一些浓缩装置的实例中，吸水颗粒在未吸水时的直径在200μm～1cm之间，优选1.5mm～3.0mm。

27、在一些浓缩装置的实例中，吸水颗粒在完全吸水后的粒径优选为4.0～8.0mm。

28、在一些浓缩装置的实例中，吸水颗粒由现有商用的吸水材料制备而成。优选的，吸水颗粒采用sephadex g-10、sephadex g-25、sephadex g-50粗粒、peg20000、聚丙烯酸钠，聚丙烯酸钾，聚丙烯酰胺共聚物，丙烯腈/丙酰胺共聚物，聚乙烯醇，吸水树脂，聚丙烯酸聚合物，球形纤维素颗粒，水凝胶，纤维素-或淀粉-丙烯腈接枝共聚物，丙烯腈/丙酰胺共聚物，乙烯马来酸酐共聚物，交联马来酸酐共聚物，无水氯化钙，氧化钙，交联羧甲基纤维素，交联聚环氧乙烷中的一种或几种的混合物。这些材料既可以单独造粒使用，也可以被其他惰性材料包裹造粒后使用。本发明采用的吸水颗粒具有更强的吸水能力，相比于普通的吸水材料，吸水颗粒吸水后可达自身重量的几百倍至几千倍。同时吸水颗粒对蛋白等待测物的吸附量低，可以更好地实现样本的有效浓缩。吸水颗粒的材质需要根据待浓缩样本的特性进行相应的选择，使用的吸水颗粒应与样本不起化学反应、对待测或待浓缩分子不吸附或少吸附、易与溶液分开、不影响浓缩后样本的后续处理、吸水后膨胀、具有弹性。

29、在一些浓缩装置的实例中，液态样本选自尿液、血液、唾液、脑脊液、胸水等体液样本；或处理后样本如蛋白提取液、组织提取液、核酸提取液、血液稀释液、研究、生产中需要浓缩的中间品等。

30、以上各技术特征在不相冲突的情况下，可以任意组合。

31、本发明的第二个方面，提供：

32、一种液态样本的浓缩系统，包括吸水颗粒和本发明第一个方面所述的浓缩装置。

33、在一些浓缩系统的实例中，吸水颗粒在未吸水时的直径在200μm～1cm之间，优选1.5～3.0mm。

34、在一些浓缩系统的实例中，吸水颗粒在完全吸水后的粒径为4.0～8.0mm。

35、本发明的第三个方面，提供：

36、一种液态样本的检测试剂盒，包括浓缩系统和检测试剂，所述浓缩系统如本发明第一个方面所述。

37、本发明的第四个方面，提供：

38、一种液态样本的浓缩方法，包括如下步骤：

39、s1)将待浓缩的液态样本加入本发明第一个方面所述的浓缩装置，之后加入吸水膨胀的吸水颗粒；或将吸水膨胀的吸水颗粒加入本发明第一个方面所述的浓缩装置，之后加入液态样本；

40、s2)在第三腔室收集收集浓缩后的样本。

41、示例性的，根据装置大小，加入的吸水颗粒量和需要完成的浓缩倍数，其起始浓缩体积为1到50ml，较佳为2到40ml、4到20ml，较佳的5到10ml；其浓缩后的液体体积为0.15到3ml，较佳的0.15到1ml，较佳为0.15到0.5ml，更佳为0.15到0.3ml。

42、在一些浓缩方法的实例中，所述样本选自尿液、血液、唾液、脑脊液、胸水、白提取液、组织提取液、核酸提取液、血液稀释液、研究、生产中需要浓缩的中间品。

43、在一些浓缩方法的实例中，所述待浓缩的液态样本的浓缩靶标包括分子量大于5kda的生物大分子物质。

44、在一些浓缩方法的实例中，所述浓缩靶标包括蛋白质、核酸、外泌体、脂多糖。

45、在一些浓缩方法的实例中，所述液体样本的ph为3～11。

46、在一些浓缩方法的实例中，所述液体样本的盐浓度为0～1.5m。

47、在一些浓缩方法的实例中，吸水颗粒由现有商用的吸水材料制备而成。优选的，吸水颗粒采用sephadex g-10、sephadex g-25、sephadex g-50粗粒、peg20000、聚丙烯酸钠，聚丙烯酸钾，聚丙烯酰胺共聚物，丙烯腈/丙酰胺共聚物，聚乙烯醇，吸水树脂，聚丙烯酸聚合物，球形纤维素颗粒，水凝胶，纤维素-或淀粉-丙烯腈接枝共聚物，丙烯腈/丙酰胺共聚物，乙烯马来酸酐共聚物，交联马来酸酐共聚物，无水氯化钙，氧化钙，交联羧甲基纤维素，交联聚环氧乙烷中的一种或几种的混合物。这些材料既可以单独造粒使用，也可以被其他惰性材料包裹造粒后使用。

48、在一些浓缩方法的实例中，在吸水颗粒的吸水速度降低后，将这一部分吸水颗粒排出，加入新的未吸水的吸水颗粒。

49、在一些浓缩方法的实例中，在液态样本被浓缩后，进一步加入液态样本进一步浓缩。

50、在一些浓缩方法的实例中，在吸水颗粒的吸水速度降低后，将这一部分吸水颗粒排出，加入新的未吸水的吸水颗粒，在液态样本被浓缩后，进一步加入液态样本进一步浓缩。

51、本发明的第五个方面，提供：

52、一种液态样本的检测方法，包括如下步骤：

53、s1)按本发明第四个方面所述的浓缩方法对液态样本进行浓缩，得到浓缩液；

54、s2)取浓缩液进行检测。

55、本发明的第六个方面，提供：

56、本发明第一个方面所述的浓缩装置在液态样本浓缩、纯化或富集中的应用，所述液态样本来自包括体外诊断的样本、科研实验的样本。

57、本发明的有益效果是：

58、本发明一些实例的液态样本的浓缩装置，未吸水的吸水颗粒进入第一腔室和第二腔室，或仅进入第二腔室，吸水颗粒的粒径大于第二腔室最窄处，无法进入第三腔室，这样浓缩后的样本直接进入第三腔室，避免与吸水颗粒直接接触。吸水颗粒在吸收液体样本中的水膨胀后，受限于第二腔室上宽下窄的结构特征，会逐步自动向第一腔室迁移，最终进入第一腔室中，可以有效避免样本吸干，进一步保证浓缩后样本的体积。

59、本发明一些实例的液态样本的浓缩装置，样本在第一腔室和第二腔室均可以得到有效浓缩，第二腔室的设置起到进一步浓缩的作用，提高浓缩的效果，另外第二腔室上宽下窄的结构且与第三腔室连通，可以使第二腔室中的吸水颗粒进一步集中靠近第三腔室，通过吸水颗粒的虹吸作用，能够对第三腔室的样本进行浓缩，进而促进整个装置的浓缩效果，因此本装置具有浓缩效果好且回收率高效果。

60、本发明一些实例的液态样本的浓缩装置，加入样本和吸水颗粒后，静置即可完成样本的浓缩，无需进行离心挤压等操作，使用便捷，操作成本低，得到浓缩后样本后，可采用常规免疫检测方法进行检测，达到减少假阴性，提高检测灵敏度的目的，适用于poct，筛查等应用场景。