CN113249214A - 一种可家庭自测的核酸检测装置、其使用方法及用途 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可家庭自测的核酸检测装置、其使用方法及用途，所述的核酸检测装置包括外壳以及位于所述外壳内部的检测模块；所述的检测模块包括检测包和控制元件，所述检测包的一端设置有与检测包内部连通的扩增舱，所述控制元件包括检测光源、光学传感器、数据处理器和指示灯阵列，所述的检测光源设置于扩增舱处，所述的光学传感器和指示灯阵列分别独立地电性连接所述的数据处理器。本发明提供的核酸检测装置实现了对待测样本的定性分析并快速直观地输出检测结果，结构简单易操作，检测成本低廉，适用于家庭自测。

Description

一种可家庭自测的核酸检测装置、其使用方法及用途

技术领域

本发明属于核酸检测技术领域，涉及一种可家庭自测的核酸检测装置、其使用方法及用途。

背景技术

传统的核酸检测，样本前处理、核酸提取、核酸检测需要分步独立完成，且每个环节都需要结合特定的设备或者仪器进行操作，步骤复杂，需要在特定的专业检测实验室进行操作。分子诊断领域的核酸POCT，大多采用微流控、电泳等原理进行设计，导致其装置的制备工艺复杂、成本昂贵。在类似新冠疫情的特殊时期，无法实现即时现场检测，造成医疗资源挤兑。因此，迫切需要研发出一种分子核酸POCT装置，即即时检测装置，实现“样品进，结果出”的一体化检测，进而通过浊度、扩增液颜色等指标对扩增结果做定性判断。既可满足疫情特殊时期的检测需求，亦可普及基层使用，如：呼吸道传染、生殖道分泌物、细菌检测、食品安全检测、宠物病毒检测、人畜共患等多领域应用，为现场即时检测提供了一种便捷方式。

POCT是在采样现场即刻进行分析，把各种生物标本在实验室检验时的复杂处理过程和程序通过技术升级和改良，在不影响最终实验结果的前提下，整个实验过程简单，无需或者只需极少设备，从而快速得到检验结果的一类新方法。中国医学装备协会POCT装备技术专业委员会将其定义为：在采样现场进行的、利用便携式分析仪器及配套试剂快速得到检测结果的一种检测方式。

CN112230008A公开了一种便携式POCT全自动生化分析仪及其使用方法。该便携式POCT全自动生化分析仪，包括机壳、安装在机壳内的转盘机构、处于机壳上表面对应转盘机构位置的主机盖、用于对液体进行检测的光电检测模块和用于样品和试剂反应的透明的反应管，所述光电检测模块固定安装在机壳的内顶壁，机壳上表面的右侧还开设有放置槽，放置槽侧壁设置有用于和移动终端连接有插头。

CN111487243A公开了一种便携式POCT仪器，包括底座、第一支架、扫码器、第二支架、采集器、同步带、验纸台和电机，底座上分别安装第一支架、扫码器、第二支架、验纸台和电机，验纸台底端固定连接至底座，电机和第一支架位于验纸台的一侧，扫码器和第二支架位于验纸台的另一侧，电机的第一同步轮通过同步带和第一支架的第二同步轮构成传动结构，同步带通过采集器的皮带接板构成传动结构，第一支架、扫码器、验纸台和电机均信号连接至采集器，采集器外接检测器和激发光源，采集器信号连接至嵌入式控制单元。

CN108593731A公开了一种用于多参数的便携式POCT检测仪，包括壳体，壳体设有采样装置，采样装置包括检测模块和转动模块，转动模块包括固定层和能够旋转的旋转层，固定层位于旋转层的中心位置，固定层具有存放待测样本的样本存放腔，旋转层周向布置多个检测模块；采样时，旋转层转动、检测模块与样本存放腔位置对应。

目前，POCT仪器大多体积较大不便于携带也不便于在现场使用，限制了其使用场景。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种可家庭自测的核酸检测装置、其使用方法及用途，本发明提供的核酸检测装置结构简单易操作，检测成本低廉，可大量用于企业复工、大型活动甄别、学校返校、家庭自测等应用场景。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种可家庭自测的核酸检测装置，所述的核酸检测装置包括外壳以及位于所述外壳内部的检测模块；

所述的检测模块包括检测包和控制元件，所述检测包的一端设置有与检测包内部连通的扩增舱，所述控制元件包括检测光源、光学传感器、数据处理器和指示灯阵列，所述的检测光源设置于扩增舱处，所述的光学传感器和指示灯阵列分别独立地电性连接所述的数据处理器；

所述的检测光源照射反应体系，光学传感器接收反应体系产生的光学信号，光学传感器将光学信号传输至数据处理器，数据处理器根据光学信号指令指示灯阵列显示阳性或阴性的检测结果；

所述的检测包内预先装入提取试剂；所述的扩增舱内预先装入检测试剂，检测开始前，检测包与扩增舱之间为封闭状态，将提取试剂和检测试剂分隔，核酸提取结束后，挤压检测包使得检测包与扩增舱连通，试剂混合物进入扩增舱。

本发明通过检测包将核酸提取和核酸扩增集成于一体，配合检测模块通过可见光检测实现了对待测样本的定性分析并快速直观地输出检测结果。检测模块主要用于发出可见光并照射至反应产物上，反应产物经照射后发出的光学信号经光学传感器接收后传输至数据处理器，在数据处理器中通过光学信号获取检测结果，由于采用了可见光检测，而没有采用常见的荧光检测，因此省去了复杂的光路系统，实现了设备的小型化和便携性，简化了操作流程和结果显示方式，通过指示灯阵列直观显示检测结果，降低了设备的使用门槛，更适用普通民众使用。本发明提供的核酸检测装置结构简单易操作，检测成本低廉，可大量用于企业复工、大型活动甄别、学校返校、家庭自测等应用场景。

需要说明的是，本发明中检测包与扩增舱之间的封闭状态是暂时的，通过挤压即可解除，在检测开始前，检测包内预先装入提取试剂，扩增舱内预先装入检测试剂，通过封闭状态分隔提取试剂和检测试剂，使得提取试剂和检测试剂不至于因混合失效；当检测包内的核酸提取结束后，挤压检测包，封闭状态即可解除，从而实现检测包和扩增舱的连通，检测包内的试剂混合物顺利进入扩增舱进行扩增反应。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的控制元件还包括电路板以及设置于所述电路板一端的扩增舱固定板，所述的扩增舱插入扩增舱固定板内，所述的光学传感器、数据处理器和指示灯阵列集成设置于电路板上。

所述的检测光源设置于电路板上，所述的检测光源发射的检测光照射至扩增舱内的反应产物。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的扩增舱内设置有至少一个独立的扩增区。

需要说明的是，本发明通过对扩增舱分区实现了多通道的核酸检测，在使用过程中，将核酸样本放入检测包中进行核酸提取，核酸提取完成后将试剂挤入扩增舱，并进入不同的扩增区，扩增区内预先放入了不同病毒的扩增试剂干粉，例如：新冠病毒恒温扩增试剂干粉、甲流病毒恒温扩增试剂干粉、乙流病毒恒温扩增试剂干粉、呼吸道合胞病毒恒温扩增试剂干粉等，分别进行核酸扩增，采用上述改进方案即可同时对不同的核酸样本进行多通道检测，大幅提高了检测效率。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的检测光源的数量与扩增区的数量相同。

所述的光学传感器的数量与检测光源的数量相同。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的扩增舱固定板内侧设置有温控元件，所述的温控元件用于对扩增舱进行加热或制冷。

在本发明中，检测包远离扩增舱的一端设置塑料嘴，可选地，检测包的一端与塑料嘴进行热封固定。塑料嘴的嘴口处设置有塑料嘴盖，可选地，塑料嘴盖与塑料嘴之间采用插拔式或螺纹式固定。塑料嘴盖用于封堵所述塑料嘴的嘴口，打开塑料嘴盖，向检测包内加入待测样本，随后拧紧塑料嘴盖。检测包的一端与扩增舱热封固定。

作为本发明一种优选的技术方案， 所述的检测试剂包括核酸扩增酶和引物。

在本发明中，检测试剂可以经过冻干处理，也可以不经过冻干处理。

所述的扩增舱由透光材料制成，检测光源发出的检测光透过扩增舱照射至反应产物。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的外壳包括相互扣合的上面板和下盖板，所述的上面板和下盖板扣合后形成容置腔，所述的检测模块固定于容置腔内。

在本发明中，可以在下盖板的内侧面或上面板的内侧面开设固定卡槽，所述的控制元件固定于固定卡槽内。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的外壳内部还设置有供电模块，所述的供电模块用于对控制元件供电。

在本发明中，可以在下盖板的内侧面或上面板的内侧面开设电池卡槽，供电模块固定于电池卡槽内。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的上面板上开设通槽，所述的检测包通过所述通槽裸露在外。

所述的通槽上设置有压棒，通过按压所述压棒将检测包与扩增舱阻隔。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的光学传感器用于检测反应产物的颜色变化，反应产物反射的检测光颜色变化经光学传感器采集后转化为电信号传输至数据处理器。

在本发明中，光学传感器为市售产品，例如可以是光电二极管、光电三极管、硅光电池、光敏电阻或光耦。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的电路板上还集成设置有温度传感器，所述的温度传感器用于检测扩增舱内的温度并将温度传输至数据处理器。

所述的数据处理器与温控元件电性连接，所述的数据处理器对温度传感器传输的反应温度进行逻辑判断，并根据判断结果控制温控元件的加热温度。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的指示灯阵列包括至少一个指示灯，所述的上面板上开设有与指示灯数量相同且位置对应的指示孔，所述的指示灯通过指示孔伸出外壳。

需要说明的是，本发明提供的指示灯主要用于显示检测结果，通过指示灯的亮灭或颜色变化可以向检测人员直观展示待测样本是阳性还是阴性。本发明对指示灯的显示方式不作具体要求，例如可以是每一个待测样本对应一个指示灯，通过单一指示灯的亮灭或颜色变化显示检测结果；也可以是每一个待测样本对应两个指示灯，分别为阳性指示灯和阴性指示灯，阳性指示灯亮起表明待测样本为阳性，阴性指示灯亮起表明待测样本为阴性。

需要说明的是，本发明没有采用荧光检测，因为无需荧光检测法所必须的光路系统，荧光检测的光路系统通常体积较大，不适合便携式手持设备，因此本发明创造性地采用了可见光检测，实现了设备的小型化和便携性，采用可见光检测需要向反应体系中加入显色剂，在核酸扩增完成后，由于显色剂的存在使得反应产物发生颜色变化，检测光源采用可见光光源，如LED灯，可见光照射至反应产物，反应产物反射的颜色光被光学传感器接收并识别颜色变化，从而判定检测结果。常用的显色剂包括苯酚红和溴百里酚蓝。

第二方面，本发明提供了一种第一方面所述的核酸检测装置的使用方法，所述的使用方法包括：

待测样本加入检测包进行核酸提取得到试剂混合物，挤压检测包，使得检测包与扩增舱连通，试剂混合物进入扩增舱，对扩增舱内的试剂混合物进行加热完成核酸扩增反应得到反应产物，反应产物经检测光源照射后产生光学信号，光学传感器接收光学信号并将光学信号传输至数据处理器，数据处理器根据光学信号指令指示灯阵列显示阳性或阴性的检测结果。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的使用方法包括：对待测样本依次进行核酸提取和核酸扩增，对核酸扩增后得到的反应产物进行可见光检测，通过点亮相应的阳极指示灯或阴极指示灯直观显示检测结果。

所述的使用方法具体包括如下步骤：

（1）采集待测样本，将待测样本加入检测包并搅拌或挤压，使得待测样本与检测包内的提取试剂充分混合并进行核酸提取得到试剂混合物，将试剂混合物挤入扩增舱，按压压棒阻断扩增舱与检测包，防止试剂混合物回流至检测包，在扩增舱内对试剂混合物进行加热完成核酸扩增反应得到反应产物；

（2）待反应产物降至室温后，检测光源发出可见光照射在反应产物上，反应产物在可见光的照射下产生光学信号变化，光学传感器接收到光学信号变化后传输至数据处理器，数据处理器根据光学信号变化判定待测样本的检测结果，如果光学信号发生变化，则表明待测样本呈阳性；如果光学信号未发生变化，则表明待测样本呈阴性；数据处理器根据检测结果控制指示灯阵列显示检测结果。

需要说明的是，为了实现检测设备的小型化和便携性，本发明提供的核酸检测装置采用可见光检测法，从而省去了荧光检测法所需的复杂且体积较大的光路系统，设备的工作原理为：向反应体系中加入促使光学特性变化的试剂（例如显色剂或致变色剂等），当待测样本中存在靶核酸时，在核酸扩增完成后超过检测阈值，由于试剂的存在使得反应产物的颜色发生变化，检测光源采用可见光光源，如LED灯，可见光照射至反应产物，反应产物反射的光学信号被光学传感器接收并识别传输至数据处理器，从而判定检测结果。

第三方面，本发明提供了一种第一方面所述的核酸检测装置的用途，所述的核酸检测装置用于各种类型及场景的核酸样本即时检测。

需要说明的是，目前已知的适用对象包括新冠病毒、甲流病毒、乙流病毒或呼吸道合胞病毒。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明通过检测包将核酸提取和核酸扩增集成于一体，配合检测模块通过可见光检测实现了对待测样本的定性分析并快速直观地输出检测结果。检测模块主要用于发出可见光并照射至反应产物上，反应产物经照射后发出的光学信号经光学传感器接收后传输至数据处理器，在数据处理器中通过光学信号获取检测结果，由于采用了可见光检测，而没有采用常见的荧光检测，因此省去了复杂的光路系统，实现了设备的小型化和便携性，简化了操作流程和结果显示方式，通过指示灯阵列直观显示检测结果，降低了设备的使用门槛，更适用普通民众使用。本发明提供的核酸检测装置结构简单易操作，检测成本低廉，可大量用于企业复工、大型活动甄别、学校返校、家庭自测等应用场景。

附图说明

图1为本发明一个具体实施方式提供的核酸检测装置的结构示意图；

图2为本发明一个具体实施方式提供的核酸检测装置的装配图；

图3为本发明一个具体实施方式提供的扩增舱固定板的结构示意图。

其中，1-外壳；2-检测包；3-扩增舱；4-塑料嘴；5-上面板；6-下盖板；7-压棒；8-电池卡槽；9-固定卡槽；10-电路板；11-扩增舱固定板；12-电池组；13-通槽；14-指示灯阵列；15-检测光源。

具体实施方式

需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解 为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另 有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在一个具体实施方式中，本发明提供了一种可家庭自测的核酸检测装置，所述的核酸检测装置如图1和图2所示，包括外壳1以及位于外壳1内部的检测模块。检测模块包括检测包2和控制元件，检测包2的一端设置有与检测包2内部连通的扩增舱3，控制元件包括检测光源15、光学传感器、数据处理器和指示灯阵列14，检测光源15设置于扩增舱3处，光学传感器和指示灯阵列14分别独立地电性连接数据处理器。检测光源15照射反应体系，光学传感器接收反应体系产生的光学信号，光学传感器将光学信号传输至数据处理器，数据处理器根据光学信号指令指示灯阵列14显示阳性或阴性的检测结果。

检测包2内预先装入提取试剂；扩增舱3内预先装入检测试剂，检测开始前，检测包2与扩增舱3之间为封闭状态，将提取试剂和检测试剂分隔，核酸提取结束后，挤压检测包2使得检测包2与扩增舱3连通，试剂混合物进入扩增舱3。

扩增舱3内设置有至少一个独立的扩增区，检测光源15的数量与扩增区的数量相同，光学传感器的数量与检测光源15的数量相同，通过对扩增舱3分区实现了多通道的核酸检测，在使用过程中，将核酸样本放入检测包2中进行核酸提取，核酸提取完成后将试剂挤入扩增舱3，并进入不同的扩增区，扩增区内预先放入了不同病毒的扩增试剂干粉，例如：新冠病毒恒温扩增试剂干粉、甲流病毒恒温扩增试剂干粉、乙流病毒恒温扩增试剂干粉、呼吸道合胞病毒恒温扩增试剂干粉等，分别进行核酸扩增，采用上述改进方案即可同时对不同的核酸样本进行多通道检测，大幅提高了检测效率。

控制元件还包括电路板10以及设置于电路板10一端的扩增舱固定板11，扩增舱3插入扩增舱固定板11内，光学传感器、数据处理器和指示灯阵列14集成设置于电路板10上。如图3所示，检测光源15设置于扩增舱固定板11上，检测光源15照射扩增舱3内的反应产物。扩增舱固定板11内侧设置有温控元件，温控元件用于对扩增舱3进行加热或制冷。

检测包2的一端与扩增舱3热封固定，检测包2远离扩增舱3的一端设置塑料嘴4，可选地，检测包2的一端与塑料嘴4热封固定。塑料嘴4的嘴口处设置有塑料嘴4盖，塑料嘴4盖与塑料嘴4之间采用插拔式或螺纹式固定，塑料嘴4盖用于封堵塑料嘴4的嘴口，打开塑料嘴4盖，向检测包2内加入待测样本，随后拧紧塑料嘴4盖。

检测试剂包括核酸扩增酶和DNA引物，检测试剂经冻干处理。扩增舱3由透光材料制成，检测光源15发出的检测光透过扩增舱3照射至反应产物。

外壳1包括相互扣合的上面板5和下盖板6，上面板5和下盖板6扣合后形成容置腔，检测模块固定于容置腔内。下盖板6上开设有固定卡槽9，控制元件固定于固定卡槽9内。外壳1内部还设置有供电模块，供电模块用于对控制元件供电。下盖板6上还开设有电池卡槽8，电池组12固定于电池卡槽8内。上面板5上开设通槽13，检测包2通过通槽13裸露在外。通槽13上设置有压棒7，通过按压压棒7将检测包2与扩增舱3阻隔。

光学传感器包括光电二极管、光电三极管，硅光电池、光敏电阻或光耦；光学传感器用于检测反应产物的颜色变化，反应产物反射的检测光颜色变化经光学传感器采集后转化为电信号传输至数据处理器；光学传感器用于检测反应产物的吸光度变化，反应产物吸光度变化经光学传感器采集后转化为电信号传输至数据处理器。

电路板10上还集成设置有温度传感器，温度传感器用于检测扩增舱3内的温度并将温度传输至数据处理器；数据处理器与温控元件电性连接，数据处理器对温度传感器传输的反应温度进行逻辑判断，并根据判断结果控制温控元件的加热温度。

指示灯阵列14包括至少一个指示灯，上面板5上开设有与指示灯数量相同且位置对应的指示孔，指示灯通过指示孔伸出外壳1；指示灯主要用于显示检测结果，通过指示灯的亮灭或颜色变化可以向检测人员直观展示待测样本是阳性还是阴性。本发明对指示灯的显示方式不作具体要求，例如可以是每一个待测样本对应一个指示灯，通过单一指示灯的亮灭或颜色变化显示检测结果；也可以是每一个待测样本对应两个指示灯，分别为阳性指示灯和阴性指示灯，阳性指示灯亮起表明待测样本为阳性，阴性指示灯亮起表明待测样本为阴性。

检测光源15为可见光光源，进一步地，可以采用LED灯，可见光照射至反应产物，反应产物反射的颜色光被光学传感器接收并识别颜色变化，从而判定检测结果。采用可见光检测实现了设备的小型化和便携性，需要向反应体系中加入显色剂，在核酸扩增完成后，由于显色剂的存在使得反应产物发生颜色变化，常用的显色剂包括苯酚红和溴百里酚蓝。

在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种核酸检测装置的使用方法，所述的使用方法包括：

待测样本加入检测包2进行核酸提取得到试剂混合物，挤压检测包2，使得检测包2与扩增舱3连通，试剂混合物进入扩增舱3，对扩增舱3内的试剂混合物进行加热完成核酸扩增反应得到反应产物，反应产物经检测光源15照射后产生光学信号，光学传感器接收光学信号并将光学信号传输至数据处理器，数据处理器根据光学信号指令指示灯阵列14显示阳性或阴性的检测结果。

具体地，所述的使用方法具体包括如下步骤：

（1）采集待测样本，将待测样本加入检测包2并搅拌或挤压，使得待测样本与检测包2内的提取试剂充分混合并进行核酸提取得到试剂混合物，挤压检测包2，使得检测包2与扩增舱3连通，将试剂混合物挤入扩增舱3，按压压棒7阻断扩增舱3与检测包2，防止试剂混合物回流至检测包2，在扩增舱3内对试剂混合物进行加热完成核酸扩增反应得到反应产物；

（2）待反应产物降至室温后，检测光源15发出可见光照射在反应产物上，反应产物在可见光的照射下产生光学信号变化，光学传感器接收到光学信号变化后传输至数据处理器，数据处理器根据光学信号变化判定待测样本的检测结果，如果光学信号发生变化，则表明待测样本呈阳性；如果光学信号未发生变化，则表明待测样本呈阴性；数据处理器根据检测结果控制指示灯阵列14显示检测结果。

本发明通过检测包2将核酸提取和核酸扩增集成于一体，配合检测模块通过可见光检测实现了对待测样本的定性分析并快速直观地输出检测结果。检测模块主要用于发出可见光并照射至反应产物上，反应产物经照射后发出的光学信号经光学传感器接收后传输至数据处理器，在数据处理器中通过光学信号获取检测结果，由于采用了可见光检测，而没有采用常见的荧光检测，因此省去了复杂的光路系统，实现了设备的小型化和便携性，简化了操作流程和结果显示方式，通过指示灯阵列14直观显示检测结果，降低了设备的使用门槛，更适用普通民众使用。本发明提供的核酸检测装置结构简单易操作，检测成本低廉，可大量用于企业复工、大型活动甄别、学校返校、家庭自测等应用场景。

应用例1

本发明提供的核酸检测装置可以实现单通道的新型冠状病毒核酸检测，采用的核酸检测装置中，包括一个独立的扩增区，扩增区内预先装入新冠病毒恒温扩增试剂干粉，检测包2内预先装入带有颜色指示剂的核酸提取试剂。

在新型冠状病毒核酸检测过程中的具体使用步骤包括：

1、打开塑料嘴4，鼻拭子采样后，将鼻拭子插入检测包2中，搅拌20圈与核酸提取试剂混合后折断；

2、盖上塑料嘴4，将检测包2插入外壳1；

3、核酸检测装置开机，温控元件自动加热；

4、手动将检测包2内的试剂挤入扩增区，将检测包2与扩增舱3隔离，防止试剂回流至检测包2；

5、待温控元件加热至设定温度时，启动灯亮起；

6、核酸检测装置自动运行至结束，发出蜂鸣声，结束灯与结果灯亮起。

结果判读：若为阳性，则阳性结果指示灯亮起；若为阴性，则阴性结果指示灯亮起。

应用例2

本发明提供的核酸检测装置还可以实现多通道的核酸检测，可以同时对不同种类病毒进行核酸检测，采用的核酸检测装置中，包括四个相互独立的扩增区，每个扩增区内分别装有新冠病毒恒温扩增试剂干粉、甲流病毒恒温扩增试剂干粉、乙流病毒恒温扩增试剂干粉、呼吸道合胞病毒恒温扩增试剂干粉，检测包2内预先装入带有颜色指示剂的核酸提取试剂。

具体使用步骤包括：

1、打开塑料嘴4，鼻拭子采样后，将鼻拭子插入检测包2中，搅拌20圈与核酸提取试剂混合后折断；

2、盖上塑料嘴4，将检测包2插入外壳1；

3、核酸检测装置开机，温控元件自动加热；

4、手动将检测包2内的试剂挤入各个扩增区，随后按下压棒7，将检测包2与扩增舱3隔离，防止试剂回流至检测包2；

5、待仪器加热至设定温度时，启动灯亮起；

6、仪器自动运行至结束，发出蜂鸣声，结束灯与结果灯亮起；

结果判读：样本若为阳性，则样本相对应的阳性结果指示灯亮起；若为阴性，则相对应的阴性结果指示灯亮起。

申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (15)

1.一种可家庭自测的核酸检测装置，其特征在于，所述的核酸检测装置包括外壳以及位于所述外壳内部的检测模块；

所述的检测模块包括检测包和控制元件，所述检测包的一端设置有与检测包内部连通的扩增舱，所述控制元件包括检测光源、光学传感器、数据处理器和指示灯阵列，所述的检测光源设置于扩增舱处，所述的光学传感器和指示灯阵列分别独立地电性连接所述的数据处理器；

所述的检测光源照射反应体系，光学传感器接收反应体系产生的光学信号，光学传感器将光学信号传输至数据处理器，数据处理器根据光学信号指令指示灯阵列显示阳性或阴性的检测结果；

所述的检测包内预先装入提取试剂；所述的扩增舱内预先装入检测试剂，检测开始前，检测包与扩增舱之间为封闭状态，将提取试剂和检测试剂分隔，核酸提取结束后，挤压检测包使得检测包与扩增舱连通，试剂混合物进入扩增舱。

2.根据权利要求1所述的核酸检测装置，其特征在于，所述的控制元件还包括电路板以及设置于所述电路板一端的扩增舱固定板，所述的扩增舱插入扩增舱固定板内，所述的光学传感器、数据处理器和指示灯阵列集成设置于电路板上；

所述的检测光源设置于电路板上，所述的检测光源发射的检测光照射至扩增舱内的反应产物。

3.根据权利要求1所述的核酸检测装置，其特征在于，所述的扩增舱内设置有至少一个独立的扩增区。

4.根据权利要求1所述的核酸检测装置，其特征在于，所述的检测光源的数量与扩增区的数量相同；

所述的光学传感器的数量与检测光源的数量相同。

5.根据权利要求2所述的核酸检测装置，其特征在于，所述的扩增舱固定板内侧设置有温控元件，所述的温控元件用于对扩增舱进行加热或制冷。

6.根据权利要求1所述的核酸检测装置，其特征在于，

所述的检测试剂包括核酸扩增酶和引物；

所述的扩增舱由透光材料制成，检测光源发出的检测光透过扩增舱照射至反应产物。

7.根据权利要求1所述的核酸检测装置，其特征在于，所述的外壳包括相互扣合的上面板和下盖板，所述的上面板和下盖板扣合后形成容置腔，所述的检测模块固定于容置腔内。

8.根据权利要求7所述的核酸检测装置，其特征在于，所述的外壳内部还设置有供电模块，所述的供电模块用于对控制元件供电。

9.根据权利要求7所述的核酸检测装置，其特征在于，所述的上面板上开设通槽，所述的检测包通过所述通槽裸露在外；

所述的通槽上设置有压棒，通过按压所述压棒将检测包与扩增舱阻隔。

10.根据权利要求1所述的核酸检测装置，其特征在于，所述的光学传感器用于检测反应产物的颜色变化，反应产物反射的检测光颜色变化经光学传感器采集后转化为电信号传输至数据处理器。

11.根据权利要求2所述的核酸检测装置，其特征在于，所述的电路板上还集成设置有温度传感器，所述的温度传感器用于检测扩增舱内的温度并将温度传输至数据处理器；

所述的数据处理器与温控元件电性连接，所述的数据处理器对温度传感器传输的反应温度进行逻辑判断，并根据判断结果控制温控元件的加热温度。

12.根据权利要求7所述的核酸检测装置，其特征在于，所述的指示灯阵列包括至少一个指示灯，所述的上面板上开设有与指示灯数量相同且位置对应的指示孔，所述的指示灯通过指示孔伸出外壳。

13.一种权利要求1-12任一项所述的核酸检测装置的使用方法，其特征在于，所述的使用方法包括：

待测样本加入检测包进行核酸提取得到试剂混合物，挤压检测包，使得检测包与扩增舱连通，试剂混合物进入扩增舱，对扩增舱内的试剂混合物进行加热完成核酸扩增反应得到反应产物，反应产物经检测光源照射后产生光学信号，光学传感器接收光学信号并将光学信号传输至数据处理器，数据处理器根据光学信号指令指示灯阵列显示阳性或阴性的检测结果。

14.根据权利要求13所述的使用方法，其特征在于，所述的使用方法包括：对待测样本依次进行核酸提取和核酸扩增，对核酸扩增后得到的反应产物进行可见光检测，通过点亮相应的阳极指示灯或阴极指示灯直观显示检测结果；

所述的使用方法具体包括如下步骤：

（1）采集待测样本，将待测样本加入检测包并搅拌或挤压，使得待测样本与检测包内的提取试剂充分混合并进行核酸提取得到试剂混合物，挤压检测包，使得检测包与扩增舱连通，将试剂混合物挤入扩增舱，按压压棒阻断扩增舱与检测包，防止试剂混合物回流至检测包，在扩增舱内对试剂混合物进行加热完成核酸扩增反应得到反应产物；

（2）待反应产物降至室温后，检测光源发出可见光照射在反应产物上，反应产物在可见光的照射下产生光学信号变化，光学传感器接收到光学信号变化后传输至数据处理器，数据处理器根据光学信号变化判定待测样本的检测结果，如果光学信号发生变化，则表明待测样本呈阳性；如果光学信号未发生变化，则表明待测样本呈阴性；数据处理器根据检测结果控制指示灯阵列显示检测结果。

15.一种权利要求1-12任一项所述的核酸检测装置的用途，其特征在于，所述的核酸检测装置用于各种类型及场景的核酸样本即时检测。

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