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CN113583854B - 一种可家庭自测的核酸检测装置、检测方法及用途 - Google Patents

一种可家庭自测的核酸检测装置、检测方法及用途 Download PDF

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CN113583854B
CN113583854B CN202110875584.7A CN202110875584A CN113583854B CN 113583854 B CN113583854 B CN 113583854B CN 202110875584 A CN202110875584 A CN 202110875584A CN 113583854 B CN113583854 B CN 113583854B
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Abstract

本发明提供了一种可家庭自测的核酸检测装置、检测方法及用途,所述的核酸检测装置包括壳体,所述壳体内设置有电路板,所述电路板的中心区域设置有扩增板,所述扩增板外缘沿周向设置有至少一个扩增舱,所述扩增板的中心处开设有进液舱,所述进液舱独立连通各个扩增舱;所述的扩增板外周设置有检测光源;所述壳体的一端插入针管,所述针管伸入壳体的一端与进液舱对接;所述的核酸检测装置还包括试剂管。本发明提供的核酸检测装置采用可见光检测方式,省去了荧光检测所需的复杂光路系统,因此可以做到设备小型化和轻量化,也简化了操作流程,降低了操作难度和检测门槛,尤其适用于海关、家庭、学校等公共场合的核酸样本即时检测。

Description

一种可家庭自测的核酸检测装置、检测方法及用途
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、检测方法及用途。
背景技术
聚合酶链反应(Polymease Chain Reaction,PCR)又称无细胞分子克隆或特异性DNA序列体外引物定向酶促扩增技术,是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法,由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增,具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。它不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究,还可用于疾病的诊断、动物病毒与疫情快速检测或任何有DNA、RNA的地方。在临床医学和动物疫情监测系统中,PCR被用于鉴别遗传疾病和快速检测病毒、病菌感染。用传统的方法,要检测病毒、病菌的感染需要把病原体培养数周才能鉴定,而采用本发明成果,可以快速判断人体或动物细胞(比如血液细胞)中是否存在病毒、病菌的DNA而确诊。
CN212514273U公开了一种PCR采样检测设备,包括检测盒、PCR反应预制管、荧光探头、加热装置和采样器,检测盒上端开口,上端内设置有支撑环,PCR反应预制管固定连接在支撑环上且中部下凸出支撑环中心的通孔,荧光探头固定连接在支撑环的下端面且正对PCR反应预制管下凸部分,PCR反应预制管中部下方安装有加热装置,加热装置固定连接在检测盒内,采样器能够盖合在检测盒上端且能将采样试纸上的液体挤入PCR反应预制管内。
CN212800301U公开了一种便携式PCR检测装置,包括检测盒、PCR反应预制管、荧光探头和加热装置,检测盒上端开口,上端内设置有支撑环,PCR反应预制管固定连接在支撑环上且中部下凸出支撑环中心的通孔,荧光探头固定连接在支撑环的下端面且正对PCR反应预制管下凸部分,PCR反应预制管中部下方安装有加热装置,加热装置固定连接在检测盒内。
CN212713554U公开了一种病毒PCR快速检测装置,包括包装盒、上盖板、试剂管基座、试剂管孔槽、上盖加热模块和基座加热模块,试剂管基座安装在包装盒内,试剂管基座上竖直设置有多排试剂管孔槽,包装盒的后部可开合的连接有上盖板,上盖板盖合在包装盒上后形成一个封闭的盒体,上盖板内下部安装有上盖加热模块,试剂管基座内位于每个腔室均安装有基座加热模块。试剂管基座上安装有基座温度传感器,上盖板下端安装有上盖温度传感器,上盖板顶端安装有液晶显示屏和操作按键,液晶显示屏、上盖温度传感器、基座温度传感器、操作按键均通过导线与主控制板连接。
目前的核酸检测装置的操作复杂,不适合家庭自测,而且无法直观获得检测结果,因此需要设计一款适合家庭自测的核酸检测装置。
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、检测方法及用途,本发明提供的核酸检测装置采用可见光检测方式,省去了荧光检测所需的复杂光路系统,因此可以做到设备小型化和轻量化,也简化了操作流程,降低了操作难度和检测门槛,尤其适用于海关、家庭、学校等公共场合的核酸样本即时检测。
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壳体,所述壳体内设置有电路板,所述的电路板上设置有扩增板和检测光源,所述的扩增板上设置有至少一个扩增舱,所述壳体一端插入针管,所述针管伸入壳体的一端与扩增舱对接;
所述的核酸检测装置还包括试剂管,通过针管刺入试剂管,试剂管内的反应物经试剂管流入扩增舱,进行核酸扩增。
本发明提供的核酸检测装置采用可见光检测方式,省去了荧光检测所需的复杂光路系统,因此可以做到设备小型化和轻量化,也简化了操作流程,降低了操作难度和检测门槛,尤其适用于海关、家庭、学校等公共场合的核酸样本即时检测。
作为本发明一种优选的技术方案,所述的扩增板设置于电路板的中心区域。
优选地,所述扩增板外缘沿周向设置有至少一个所述的扩增舱。
优选地,所述扩增板的中心处还开设有进液舱,所述进液舱独立连通各个扩增舱,所述针管伸入壳体的一端与进液舱连通,反应液由针管流入进液舱,并经进液舱分流进入各个扩增舱。
优选地,所述的扩增板外周设置有所述的检测光源,所述的检测光源位于所述的电路板上。
优选地,所述的检测光源为可见光光源。
作为本发明一种优选的技术方案,所述的电路板包括电性插接的上电路板和下电路板,所述的扩增板位于上电路板。
优选地,所述的扩增板外周设置有与扩增舱数量相同的检测光源,每个检测光源对应一个扩增舱。
作为本发明一种优选的技术方案,所述的上电路板上设置有驱动电机,所述的驱动电机与扩增板电性连接,所述的驱动电机用于带动底板间歇性旋转。
优选地,所述的扩增板外周设置有一个检测光源,在停止旋转期间,所述的检测光源与其中一个扩增舱位置对应,每旋转一次,切换至下一个扩增舱。
需要说明的是,本发明存在两种不同的检测方案,具体而言:
方案一:当扩增板采用固定方式进行检测时,需要在扩增板外周设置多个检测光源,每一个检测光源对应一个扩增舱,不同的扩增舱内预先放入不同的扩增试剂,试剂管内的反应物经进液舱分别流入不同的扩增舱,进行扩增反应,扩增反应结束后,检测时,开启检测光源照射相应的扩增舱。此方案虽然需要布置多个检测光源,但其优势在于可以同时对待测样本进行不同的检测手段。
方案二:当扩增板采用旋转方式进行检测时,仅需在扩增板外周设置一个检测光源,通过驱动电机带动扩增板旋转,在初始状态下,试剂管内的反应物经进液舱分别流入不同的扩增舱,同样地,不同的扩增舱预先放入不同的扩增试剂,扩增结束后检测开始时,检测光源对准其中一个扩增舱,检测光源发出的光束照射至该扩增舱内的反应物中,通过颜色检测获取该扩增舱内的检测样本的检测结果;检测完成后,旋转扩增板,切换至下一个扩增舱,重复上述步骤,逐一检测各个扩增舱内的待测样本。此方案省去了多余的检测光源的成本,但在同一时刻,只能对待测样本进行一种检测手段。
作为本发明一种优选的技术方案,所述的检测光源外部罩扣有单侧开口的反光罩,所述反光罩的开口处朝向扩增舱,检测光源发出的光束经反光罩反射聚拢后照射至相应的扩增舱。
优选地,所述的反光罩固定于电路板上。
优选地,所述的固定方式为焊接固定。
作为本发明一种优选的技术方案,所述的扩增板和电路板之间设置有加热膜,所述的加热膜用于对扩增舱内的反应物进行加热或降温。
优选地,所述的加热膜为环形结构。
优选地,所述的扩增板和电路板之间设置有颜色传感器,所述的颜色传感器与电路板电性连接,所述的检测光源、扩增舱和颜色传感器位于同一光路上,所述的检测光源发出的光束穿过扩增舱内的反应物后由颜色传感器接收。
优选地,所述的颜色传感器位于环形加热膜的中心镂空处。
优选地,所述的扩增板和电路板之间还设置有透光板,所述的透光板内部开设有光路通道,所述的检测光源、扩增舱、光路通道和颜色传感器位于同一条光路上,检测光源发出的光束穿过扩增舱,经光路通道引入颜色传感器中。
优选地,所述的透光板位于环形加热膜的中心镂空处。
本发明设置透光板的目的在于:(1)将不同扩增舱发出的光束聚拢,提高检测精度;(2)区分不同扩增舱发出的光束,避免不同光束相互影响,造成结果误判。
作为本发明一种优选的技术方案,所述的壳体内还设置有上盖板,所述的上盖板与扩增板相互扣合。
优选地,所述的上盖板与扩增板的贴合面处设置有密封膜。
本发明的密封膜采用弹性材料,要求弹性材料具备疏水、不吸附核酸和耐高温等特性,对于所选弹性材料的具体种类不作要求和限定。密封膜设置于上盖板与扩增板之间,当上盖板与扩增板相互扣合时,通过密封膜提高上盖板与扩增板之间的密封效果。
优选地,所述的上盖板表面开设有进液口,所述的针管一端插入进液口,检测开始时,所述的针管穿过进液舱并捅破密封膜后伸入进液舱。
优选地,所述针管远离上盖板的一端设置有挡板,所述针管外周设置有密封件。
本发明提供的密封件为夹套结构,套内填充有弹性材料,密封件主要用于密封上盖板,确保整个核酸检测装置只能通过针管与外界环境接触。
优选地,所述的壳体上设置有指示灯阵列,所述的电路板上集成设置有数据处理器,所述的数据处理器分别独立地电性连接所述的指示灯阵列和颜色传感器,所述的颜色传感器将光学信号传输至数据处理器,所述的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。
本发明通过检测光源、颜色传感器、数据处理器和指示灯阵列形成的检测逻辑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,通过检测光源发出可见光并照射至反应物上,反应物经照射后发出的光学信号经颜色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,并根据检测结果控制指示灯阵列显示阳性/阴性。
需要说明的是,本发明可以同时对待测样本进行不同的扩增反应(扩增舱内预先放入不同的扩增试剂),从而检测不同疾病的阳性/阴性结果。每个待测样本对应一个指示灯或一组指示灯,数据处理器根据不同样本的检测结果控制相应的指示灯发生变化,本发明对指示灯的颜色变化模式不作具体要求和特殊限定,原则上,检测人员能通过指示灯的变化确定检测结果即可,示例性地,可以采用如下指示方式显示检测结果:
方案一:通过单盏灯亮灭或颜色变化的方式指示检测结果,例如:当指示灯点亮表明对应的待测样本呈阳性,当指示灯保持熄灭状态则表明对应的待测样本呈阴性;当然也可以采用颜色变化的方式指示检测结果。
方案二:两个指示灯为一组指示检测结果,其中一个指示灯为阳性指示灯,另一个指示灯为阴性指示灯,如果阳性指示灯亮起表明待测样本呈阳性,如果阴性指示灯亮起表明待测样本呈阴性。
进一步地,本发明还可以采用其他结果显示方式,例如:通过无线传输技术实现结果的远距离显示。具体方案可选为:在壳体内设置无线传输模块,数据处理器与无线传输模块电性连接,无线传输模块与移动终端无线连接,数据处理器通过无线传输模块将检测结果传输至移动终端。通过设置无线传输模块,实现了检测结果的远距离传输,拓宽了检测设备的使用场景,智能化程度更高。
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以非疾病诊断和/或治疗为目的使用方法,所述的使用方法包括:
待测样本加入试剂管内,与试剂管内的提取试剂混合进行核酸提取反应得到反应物,检测针管刺破试剂管,试剂管内的反应物经针管流入进液舱,并由进液舱分流至各个扩增舱,反应物与扩增舱内的扩增试剂混合完成核酸扩增得到反应液,反应液在显色剂的作用下发生颜色变化或不发生颜色变化,检测光源发出的光束照射至扩增舱内的反应液。
本发明采用可见光检测,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/不发生颜色变化,检测光源可选为LED灯或白炽灯,光束照射至反应液,反应液反射的颜色光被颜色传感器接收并识别颜色变化,从而判定检测结果。可选的显色剂包括苯酚红和溴百里酚蓝。
作为本发明一种优选的技术方案,所述的使用方法还包括:
检测光源在扩增前后分别照射反应液,反应液在扩增前后反射不同/相同的颜色光,扩增前后的颜色光分别被颜色传感器接收并传输至数据处理器中,数据处理器根据扩增前后反应液的颜色变化判定检测结果,并控制指示灯阵列显示检测结果。
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应用,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。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明提供的核酸检测装置采用可见光检测方式,省去了荧光检测所需的复杂光路系统,因此可以做到设备小型化和轻量化,也简化了操作流程,降低了操作难度和检测门槛,尤其适用于海关、家庭、学校等公共场合的核酸样本即时检测。
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爆炸图;
图2为本发明一个具体实施方式提供的试剂管的结构示意图。
其中,1-挡板;2-针管;3-密封件;4-上盖板;5-密封膜;6-反光罩;7-扩增板;8-透光板;9-加热膜;10-颜色传感器;11-检测光源;12-上电路板;13-下电路板;14-试剂管。
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所示,包括壳体,壳体内设置有电路板,电路板上设置有扩增板7和检测光源11,扩增板7上设置有至少一个扩增舱,壳体一端插入针管2,针管2伸入壳体的一端与扩增舱对接;核酸检测装置还包括试剂管14(如图2所示),通过针管2刺入试剂管14,试剂管14内的反应物经试剂管14流入扩增舱,进行核酸扩增。
本发明提供的核酸检测装置采用可见光检测方式,省去了荧光检测所需的复杂光路系统,因此可以做到设备小型化和轻量化,也简化了操作流程,降低了操作难度和检测门槛,尤其适用于海关、家庭、学校等公共场合的核酸样本即时检测。
进一步地,扩增板7设置于电路板的中心区域。
进一步地,扩增板7外缘沿周向设置有至少一个扩增舱。
进一步地,扩增板7的中心处还开设有进液舱,进液舱独立连通各个扩增舱,针管2伸入壳体的一端与进液舱连通,反应液由针管2流入进液舱,并经进液舱分流进入各个扩增舱。
进一步地,扩增板7外周设置有检测光源11,检测光源11位于电路板上。更进一步地,检测光源11为可见光光源,例如可以是LED灯或白炽灯。
进一步地,电路板包括电性插接的上电路板12和下电路板13,扩增板7位于上电路板12。
进一步地,扩增板7外周设置有与扩增舱数量相同的检测光源11,每个检测光源11对应一个扩增舱。
进一步地,上电路板12上设置有驱动电机,驱动电机与扩增板7电性连接,驱动电机用于带动底板间歇性旋转。
进一步地,扩增板7外周设置有一个检测光源11,在停止旋转期间,检测光源11与其中一个扩增舱位置对应,每旋转一次,切换至下一个扩增舱。
需要说明的是,本发明存在两种不同的检测方案,具体而言:
方案一:当扩增板7采用固定方式进行检测时,需要在扩增板7外周设置多个检测光源11,每一个检测光源11对应一个扩增舱,试剂管14内的反应物经进液舱分别流入不同的扩增舱,同时开启检测光源11照射相应的扩增舱,不同的扩增舱内预先放入不同的扩增试剂,进行不同的扩增反应。此方案虽然需要布置多个检测光源11,但其优势在于可以同时对待测样本进行不同的检测手段。
方案二:当扩增板7采用旋转方式进行检测时,仅需在扩增板7外周设置一个检测光源11,通过驱动电机带动扩增板7旋转,在初始状态下,试剂管14内的反应物经进液舱分别流入不同的扩增舱,同样地,不同的扩增舱预先放入不同的扩增试剂,检测光源11对准其中一个扩增舱,检测光源11发出的光束照射至该扩增舱内的反应物中,通过颜色检测获取该扩增舱内的检测样本的检测结果;检测完成后,旋转扩增板7,切换至下一个扩增舱,重复上述步骤,逐一检测各个扩增舱内的待测样本。此方案省去了多余的检测光源11的成本,但在同一时刻,只能对待测样本进行一种检测手段。
进一步地,检测光源11外部罩扣有单侧开口的反光罩6,反光罩6的开口处朝向扩增舱,检测光源11发出的光束经反光罩6反射聚拢后照射至相应的扩增舱。
进一步地,反光罩6固定于电路板上;更进一步地,固定方式为焊接固定。
进一步地,扩增板7和电路板之间设置有加热膜9,加热膜9用于对扩增舱内的反应物进行加热或降温。
进一步地,加热膜9为环形结构。
进一步地,扩增板7和电路板之间设置有颜色传感器10,颜色传感器10与电路板电性连接,检测光源11、扩增舱和颜色传感器10位于同一光路上,检测光源11发出的光束穿过扩增舱内的反应物后由颜色传感器10接收。
进一步地,颜色传感器10位于环形加热膜9的中心镂空处。
进一步地,扩增板7和电路板之间还设置有透光板8,透光板8内部开设有光路通道,检测光源11、扩增舱、光路通道和颜色传感器10位于同一条光路上,检测光源11发出的可见光穿过扩增舱,经光路通道引入颜色传感器10中。
进一步地,透光板8位于环形加热膜9的中心镂空处。
本发明设置透光板8的目的在于:(1)将不同扩增舱发出的可见光束聚拢,提高检测精度;(2)区分不同扩增舱发出的可见光,避免不同可见光束相互影响,造成结果误判。
进一步地,壳体内还设置有上盖板4,上盖板4与扩增板7相互扣合。
进一步地,上盖板4与扩增板7的贴合面处设置有密封膜5。
本发明的密封膜5采用弹性材料,要求弹性材料具备疏水、不吸附核酸和耐高温等特性,对于所选弹性材料的具体种类不作要求和限定。密封膜5设置于上盖板4与扩增板7之间,当上盖板4与扩增板7相互扣合时,通过密封膜5提高上盖板4与扩增板7之间的密封效果。
进一步地,上盖板4表面开设有进液口,针管2一端插入进液口,检测开始时,针管2穿过进液舱并捅破密封膜5后伸入进液舱。
进一步地,针管2远离上盖板4的一端设置有挡板1,针管2外周设置有密封件3。
本发明提供的密封件3为夹套结构,套内填充有弹性材料,密封件3主要用于密封上盖板4,确保整个核酸检测装置只能通过针管2与外界环境接触。
进一步地,壳体上设置有指示灯阵列,电路板上集成设置有数据处理器,数据处理器分别独立地电性连接指示灯阵列和颜色传感器10,颜色传感器10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。
本发明通过检测光源11、颜色传感器10、数据处理器和指示灯阵列形成的检测逻辑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,通过检测光源11发出可见光并照射至反应物上,反应物经照射后发出的光学信号经颜色传感器10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,并根据检测结果控制指示灯阵列显示阳性/阴性。
需要说明的是,本发明可以同时对待测样本进行不同的扩增反应(扩增舱内预先放入不同的扩增试剂),从而检测不同疾病的阳性/阴性结果。每个待测样本对应一个指示灯或一组指示灯,数据处理器根据不同样本的检测结果控制相应的指示灯发生变化,本发明对指示灯的颜色变化模式不作具体要求和特殊限定,原则上,检测人员能通过指示灯的变化确定检测结果即可,示例性地,可以采用如下指示方式显示检测结果:
方案一:通过单盏灯亮灭或颜色变化的方式指示检测结果,例如:当指示灯点亮表明对应的待测样本呈阳性,当指示灯保持熄灭状态则表明对应的待测样本呈阴性;当然也可以采用颜色变化的方式指示检测结果。
方案二:两个指示灯为一组指示检测结果,其中一个指示灯为阳性指示灯,另一个指示灯为阴性指示灯,如果阳性指示灯亮起表明待测样本呈阳性,如果阴性指示灯亮起表明待测样本呈阴性。
进一步地,本发明还可以采用其他结果显示方式,例如:通过无线传输技术实现结果的远距离显示。具体方案可选为:在壳体内设置无线传输模块,数据处理器与无线传输模块电性连接,无线传输模块与移动终端无线连接,数据处理器通过无线传输模块将检测结果传输至移动终端。通过设置无线传输模块,实现了检测结果的远距离传输,拓宽了检测设备的使用场景,智能化程度更高。
在另一个具体实施方式中,本发明提供了一种上述具体实施方式提供的核酸检测装置以非疾病诊断和/或治疗为目的使用方法,所述的使用方法包括:
(1)待测样本加入试剂管14内,与试剂管14内的提取试剂混合进行核酸提取反应得到反应物,检测针管2刺破试剂管14,试剂管14内的反应物经针管2流入进液舱,并由进液舱分流至各个扩增舱,反应物与扩增舱内的扩增试剂混合完成核酸扩增得到反应液,反应液在显色剂的作用下发生颜色变化或不发生颜色变化,检测光源11发出的可见光照射至扩增舱内的反应液;
(2)检测光源11在扩增前后分别照射反应液,反应液在扩增前后反射不同/相同的颜色光,扩增前后的颜色光分别被颜色传感器10接收并传输至数据处理器中,数据处理器根据扩增前后反应液的颜色变化判定检测结果,并控制指示灯阵列显示检测结果。
本发明采用可见光检测,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/不发生颜色变化,可见光光源可选为LED灯或白炽灯,可见光照射至反应液,反应液反射的颜色光被颜色传感器10接收并识别颜色变化,从而判定检测结果。可选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,本发明提供了一种上述具体实施方式所述的核酸检测装置的应用,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。包括但不限于海关、家庭和学校等公共场合。
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 (19)

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壳体,所述壳体内设置有电路板,所述的电路板上设置有扩增板和检测光源,所述的扩增板上设置有至少一个扩增舱,所述壳体一端插入针管,所述针管伸入壳体的一端与扩增舱对接;
所述的核酸检测装置还包括试剂管,通过针管刺入试剂管,试剂管内的反应物经试剂管流入扩增舱,进行核酸扩增;
所述的检测光源为可见光光源;
所述的扩增板和电路板之间设置有颜色传感器,所述的颜色传感器与电路板电性连接,所述的检测光源、扩增舱和颜色传感器位于同一光路上,所述的检测光源发出的光束穿过扩增舱内的反应物后由颜色传感器接收;
所述的壳体上设置有指示灯阵列,所述的电路板上集成设置有数据处理器,所述的数据处理器分别独立地电性连接所述的指示灯阵列和颜色传感器,所述的颜色传感器将光学信号传输至数据处理器,所述的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;
所述的扩增板和电路板之间设置有加热膜,所述的加热膜用于对扩增舱内的反应物进行加热或降温,所述的加热膜为环形结构,所述的颜色传感器位于环形加热膜的中心镂空处;
所述的扩增板和电路板之间还设置有透光板,所述的透光板内部开设有光路通道,所述的检测光源、扩增舱、光路通道和颜色传感器位于同一条光路上,检测光源发出的光束穿过扩增舱,经光路通道引入颜色传感器中。
2.根据权利要求1所述的核酸检测装置,其特征在于,所述的扩增板设置于电路板的中心区域。
3.根据权利要求1所述的核酸检测装置,其特征在于,所述扩增板外缘沿周向设置有至少一个所述的扩增舱。
4.根据权利要求3所述的核酸检测装置,其特征在于,所述扩增板的中心处还开设有进液舱,所述进液舱独立连通各个扩增舱,所述针管伸入壳体的一端与进液舱连通,反应液由针管流入进液舱,并经进液舱分流进入各个扩增舱。
5.根据权利要求4所述的核酸检测装置,其特征在于,所述的扩增板外周设置有所述的检测光源,所述的检测光源位于所述的电路板上。
6.根据权利要求1所述的核酸检测装置,其特征在于,所述的电路板包括电性插接的上电路板和下电路板,所述的扩增板位于上电路板。
7.根据权利要求6所述的核酸检测装置,其特征在于,所述的扩增板外周设置有与扩增舱数量相同的检测光源,每个检测光源对应一个扩增舱。
8.根据权利要求7所述的核酸检测装置,其特征在于,所述的上电路板上设置有驱动电机,所述的驱动电机与扩增板电性连接,所述的驱动电机用于带动底板间歇性旋转。
9.根据权利要求6所述的核酸检测装置,其特征在于,所述的扩增板外周设置有一个检测光源,在停止旋转期间,所述的检测光源与其中一个扩增舱位置对应,每旋转一次,切换至下一个扩增舱。
10.根据权利要求1所述的核酸检测装置,其特征在于,所述的检测光源外部罩扣有单侧开口的反光罩,所述反光罩的开口处朝向扩增舱,检测光源发出的光束经反光罩反射聚拢后照射至相应的扩增舱。
11.根据权利要求10所述的核酸检测装置,其特征在于,所述的反光罩固定于电路板上。
12.根据权利要求11所述的核酸检测装置,其特征在于,所述的固定方式为焊接固定。
13.根据权利要求1所述的核酸检测装置,其特征在于,所述的透光板位于环形加热膜的中心镂空处。
14.根据权利要求13所述的核酸检测装置,其特征在于,所述的壳体内还设置有上盖板,所述的上盖板与扩增板相互扣合。
15.根据权利要求14所述的核酸检测装置,其特征在于,所述的上盖板与扩增板的贴合面处设置有密封膜。
16.根据权利要求15所述的核酸检测装置,其特征在于,所述的上盖板表面开设有进液口,所述的针管一端插入进液口,检测开始时,所述的针管穿过进液舱并捅破密封膜后伸入进液舱。
17.根据权利要求16所述的核酸检测装置,其特征在于,所述针管远离上盖板的一端设置有挡板,所述针管外周设置有密封件。
18.一种权利要求1-17任一项所述的核酸检测装置以非疾病诊断和/或治疗为目的的使用方法,其特征在于,所述的使用方法包括:
待测样本加入试剂管内,与试剂管内的提取试剂混合进行核酸提取反应得到反应物,检测针管刺破试剂管,试剂管内的反应物经针管流入进液舱,并由进液舱分流至各个扩增舱,反应物与扩增舱内的扩增试剂混合完成核酸扩增得到反应液,反应液在显色剂的作用下发生颜色变化或不发生颜色变化,检测光源发出的光束照射至扩增舱内的反应液。
19.根据权利要求18所述的使用方法,其特征在于,所述的使用方法还包括:
检测光源在扩增前后分别照射反应液,反应液在扩增前后反射不同/相同的颜色光,扩增前后的颜色光分别被颜色传感器接收并传输至数据处理器中,数据处理器根据扩增前后反应液的颜色变化判定检测结果,并控制指示灯阵列显示检测结果。
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