CN116223828B - 一种poct检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种POCT检测装置及检测方法，POCT检测装置包括：基座；磁性件，设在基座的顶部；基片，设在基座的上方，且覆盖磁性件。POCT检测方法包括：S1、准备检测试剂和上述POCT检测装置，检测试剂包括磁性微球‑第一单克隆抗体和荧光微球‑第二单克隆抗体；S2、将检测试剂与样本溶液混合后滴加到基片上对应磁性件的位置；S3、测量基片表面的荧光强度以得到样本溶液中目标物含量。本发明的POCT检测装置具有结构简单、操作简单、成本低的特点，本发明的POCT检测方法具有检测效率高、灵敏度高、精密度高的特点。

Description

一种POCT检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及体外诊断试剂技术领域，尤其涉及一种POCT检测装置及检测方法。

背景技术

体外诊断试剂是指可单独使用或与仪器、器具、设备或系统组合使用，在疾病的预防、诊断、治疗监测、预后观察、健康状态评价以及遗传性疾病的预测过程中，用于对人体样本(各种体液、细胞、组织样本等)进行体外检测的试剂、试剂盒、校准品、质控品等。

体外诊断试剂的发展趋势主要包括两个方向，一是化学发光检测，其是依据化学检测体系中待测物浓度与体系的化学发光强度在一定条件下呈线性定量关系的原理，利用仪器对体系化学发光强度的检测，而确定待测物含量的一种痕量分析方法，具有高灵敏度、高精密度、检测效率低、操作复杂的特点。二是POCT检测，其是在采样现场即刻进行分析，省去标本在实验室检验时的复杂处理程序，快速得到检验结果的一类新方法。

POCT检测主要是基于免疫层析试剂卡以及微流控芯片来实现的，免疫层析试剂卡是一种非均相反应体系，存在检测效率低、灵敏度低、精密度低的缺点；微流控芯片是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程的技术，其是一种均相反应体系，具有高检测效率、高灵敏度、高精密度的特点，但是，微流控芯片的制备工艺复杂，生产成本和产线搭建成本高，使得其在市场上的推广受限。

由此，研究一种低成本、高检测效率、高灵敏度、高精密度的POCT检测装置具有极大的临床和商业价值。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明的目的之一在于提供一种POCT检测装置，该检测装置具有结构简单、操作简单、成本低的特点。

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明的目的之二在于提供一种POCT检测方法，具有检测效率高、灵敏度高、精密度高的特点。

根据本发明的目的之一所提供的技术方案如下：

一种POCT检测装置，包括：

基座；

磁性件，设在基座的顶部；

基片，设在基座的上方，且覆盖磁性件。

进一步地，磁性件设在基座的中心区域。

进一步地，磁性件为圆柱型结构，磁性件的圆形端面贴合基片的底面。

进一步地，基座的顶部开设有与磁性件相适配的凹槽，磁性件设在凹槽内，且磁性件的顶面不低于基座的顶面。

进一步地，基座的顶部设有与基片相适配的卡槽，基片设在卡槽内。

进一步地，卡槽的周侧设有非连续的凸起部，以在凸起部的断裂处形成凹陷部，在竖直方向上，凹陷部低于基片的顶面。

进一步地，在水平方向，卡槽的边缘设有向卡槽的中心区域凹陷的内凹部，凹陷部与内凹部对应设置。

进一步地，基片为耐腐蚀的光滑结构。

根据本发明的目的之二所提供的技术方案如下：

一种POCT检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、准备检测试剂和上述POCT检测装置，检测试剂包括磁性微球-第一单克隆抗体和荧光微球-第二单克隆抗体；

S2、将检测试剂与样本溶液混合后滴加到基片上对应磁性件的位置；

S3、待基片上的液体干燥后，测量基片上磁性微球处的荧光强度以得到样本溶液中目标物的含量。

有益效果：

1)本发明的POCT检测装置包括基座、磁性件、基片三个部件，结构简单、方便组装且具有低成本的特点。

2)本发明的POCT检测方法通过检测试剂配合POCT检测装置实现，将检测试剂与样本溶液混合后滴加到POCT检测装置上，通过观察荧光强度以获知样本溶液中目标物的含量。本发明的检测方法可快速准确获知样本溶液中目标物含量，具有检测效率高、灵敏度高、精密度高的特点。

本发明的POCT检测原理为：将检测试剂即磁性微球-第一单克隆抗体和荧光微球-第二单克隆抗体与样本溶液混合均匀，然后将该混合溶液对准磁性件的位置滴加到POCT检测装置上。当样本溶液中存在目标物时，第一单克隆抗体和第二单克隆抗体将目标物夹在中间，形成磁性微球-第一单克隆抗体-目标物-第二单克隆抗体-荧光微球的层结构，从而荧光微球将磁性微球包覆。将检测试剂与样本溶液的混合溶液滴加到POCT检测装置上时，由于磁性吸附作用，磁性微球被磁性件吸附聚集，且磁性微球表面带有荧光，即表现出磁性微球表现出光致发光性，其光致发光强度与目标物的含量成正比，因此，通过测量被磁性件吸附的磁性微球的荧光强度即可获知样本溶液中目标物的含量，以达到精准、定量检测的目的。当样本溶液中无目标物时，磁性微球与荧光微球无包覆关系，将检测试剂与样本溶液的混合溶液滴加到POCT检测装置上时，由于磁性吸附作用，磁性微球被磁性件吸附聚集，而根据咖啡环效应，未被磁性吸附的荧光微球远离磁性件朝向边缘流动并聚集在边缘，从而磁性微球表面无荧光，磁性微球不表现出光致发光性，由此可判定样本溶液中无目标物。

附图说明

图1为实施例中POCT检测装置的分解图。

其中，附图标记含义如下：

1、基座；11、凹槽；12、卡槽；13、凸起部；14、凹陷部；15、内凹部；2、磁性件；3、基片。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。

参阅图1，本发明提供一种POCT检测装置，其包括基座1、磁性件2和基片3，磁性件2设在基座1的顶部，基片3设在基座1的上方并覆盖磁性件2，且基片3的底面与磁性件2的顶面贴合。本发明的POCT检测装置通过基座1、磁性件2和基片3组装而成，结构简单、方便组装且具有低成本的特点。

本发明还提供一种POCT检测方法，包括以下步骤：

S1、准备检测试剂和上述POCT检测装置，检测试剂包括磁性微球-第一单克隆抗体和荧光微球-第二单克隆抗体；

S2、将检测试剂与样本溶液添加到EP管中，摇晃EP管1-2min使检测试剂与样本溶液混合均匀形成混合溶液；

S3、将混合溶液对准磁性件2的位置滴加到基片3上，待液体完全干燥后，观察基片3上与磁性件2所对应的位置是否呈现荧光，然后测量该荧光强度即可获知样本溶液中目标物的含量。

本发明的POCT检测方法通过检测试剂配合POCT检测装置实现，将检测试剂与样本溶液混合后滴加到POCT检测装置上，通过测量基片3上与磁性件2所对应的位置的荧光强度以获知样本溶液中目标物的含量。本发明的检测方法可快速准确获知样本溶液中目标物的含量，具有检测效率高、灵敏度高、精密度高的特点。

本发明的POCT检测装置及检测方法，相较于现有技术中的免疫层析试剂卡，具有检测效率高、灵敏度高、精密度高且成本低的优点；相较于现有技术中的微流控芯片检测方法具有成本低的优点，适宜大规模推广；相较于现有技术中的化学发光检测方法，二者检测灵敏度和精密度相当，但是本发明具有检测效率高的优点。

本发明的POCT检测原理为：将检测试剂即磁性微球-第一单克隆抗体和荧光微球-第二单克隆抗体与样本溶液混合均匀，然后将该混合溶液对准磁性件2的位置滴加到POCT检测装置的基片3上。当样本溶液中存在目标物时，第一单克隆抗体和第二单克隆抗体将目标物夹在中间，形成磁性微球-第一单克隆抗体-目标物-第二单克隆抗体-荧光微球的层结构，从而荧光微球将磁性微球包覆。将检测试剂与样本溶液的混合溶液滴加到POCT检测装置上时，由于磁性吸附作用，磁性微球被磁性件2吸附聚集，且磁性微球表面带有荧光，即表现出磁性微球表现出光致发光性，其光致发光强度与目标物的含量成正比，因此，通过测量被磁性件2吸附的磁性微球的荧光强度即可获知样本溶液中目标物的含量，以达到精准、定量检测的目的。当样本溶液中无目标物时，磁性微球与荧光微球无包覆关系，将检测试剂与样本溶液的混合溶液滴加到POCT检测装置上时，由于磁性吸附作用，磁性微球被磁性件2吸附聚集，而根据咖啡环效应，未被磁性吸附的荧光微球等其他成分远离磁性件2朝向边缘流动并聚集在边缘，从而磁性微球表面无荧光，磁性微球不表现出光致发光性，由此可判定样本溶液中无目标物。

由于检测试剂与样本溶液的混合溶液对准磁性件2的位置滴加到基片3上，且当样本溶液中无目标物时，荧光微球等其他成分会以磁性件2为中心朝向基片3的边缘流动，为避免荧光微球等其他成分流出基片3边缘，本发明的POCT检测装置中的磁性件2设在基座1顶部的中心区域，且磁性件2设在基片3底面的中心区域。而为了更好的呈现咖啡环效应，本发明的磁性件2为圆柱型结构，且磁性件2的上圆形端面贴合基片3的底面设置。

具体地，基座1的顶部开设有凹槽11，凹槽11的尺寸与圆柱型磁性件2的尺寸相适配，磁性件2设在凹槽11内，从而通过凹槽11对磁性件2起到限位作用，避免检测过程中磁性件2移动而影响检测结果。磁性件2的顶面不低于基座1的顶面，以使磁性件2的顶面可以与基片3的底面贴合，从而能够充分吸附磁性微球。

同样地，基座1的顶部设有卡槽12，卡槽12的尺寸与基片3的外周尺寸相适配，基片3设在卡槽12内，从而通过卡槽12对基片3进行限位，避免检测过程中基片3移动而影响检测结果。具体地，卡槽12通过在基座1的周侧设置凸起部13，以使凸起部13包围的区域凹陷而形成。本发明的凸起部13为非连续结构，其包括多个凸起部13且间隔设置，从而在凸起部13之间的间隔处形成凹陷部14，且在竖直高度方向上，凹陷部14低于基片3的顶面，从而可通过凹陷部14将基片3从卡槽12中取出，实现基片3的方便更换。具体制作时，在水平方向上，凹陷部14可与卡槽12持平。

进一步地，在水平方向上，卡槽12的边缘设有向卡槽12的中心区域凹陷的内凹部15，内凹部15的位置与凹陷部14的位置对应设置，且基片3覆盖内凹部15。当需要取下基片3时，操作者可在内凹部15处将基片3向上抬起，更加便于基片3的拆卸。

本发明中，基片1为塑料、金属等具有一定硬度的固体材质，磁性件2选择磁性较好的圆柱型部件，基片3选择玻璃片、塑料片等耐腐蚀的光滑部件，以便于咖啡环效应的形成。

本发明的POCT检测装置，其耗材为基片3和检测试剂，相较于免疫层析试剂卡和微流控芯片技术，本发明的成本明显降低。并且，本发明通过磁性微球在磁性件2处的附集以在含有目标物的情况下，将荧光微球附集在磁性微球外周，以使荧光发光集中，从而检测灵敏度和精确度提高。需要特别说明的是，本发明的检测方法，待基片3上的液体完全干燥后再读取荧光强度，此时与目标物含量相对应的荧光微球会全部附集在磁性微球处，检测准确度更高。

下面结合一个具体实施例详细说明本发明POCT检测装置的具体应用。检测试剂准备：一种D-二聚体检测试剂，包括A管和B管，A管和B管中均添加有基底缓冲液和活性成分，A管中的基底缓冲液为10mM的、pH为8.0的硼酸盐缓冲液，活性成分为D-二聚体单克隆抗体1-磁性微球偶联物的冻干粉末2μg(实际应用中可为2-10μg，根据需要选择)，B管中的基底缓冲液为10mM的、pH为8.0的硼酸盐缓冲液，活性成分为D-二聚体单克隆抗体2-时间分辨荧光微球偶联物的冻干粉末2μg(实际应用中可为2-10μg，根据需要选择)。

检测装置：发明的POCT检测装置。

检测过程：取20μL血浆样本加入A管中，再加入30μL pH为7.4的磷酸盐缓冲液，摇匀后放置1min后全部转入B管，再充分摇匀并放置1min，将基座1、磁性件2和基片3组装成POCT检测装置后，取30μL混合后的溶液滴加到基片3上对应磁性件2的位置，将POCT检测装置放入恒温恒湿孵化器中孵化10min后取出，此时基片3上的液体全部蒸干，通过肉眼或仪器观测基片3上磁性微球位置的荧光强度，磁性微球的荧光强度与血浆样本中的D-二聚体含量成正比，用于血浆样本中D-二聚体的定量检测。

检测结果评价：本发明的POCT检测装置对D-二聚体的检出限达到了0.03mg/L，线性范围上限为12mg/L，检测高、中、低浓度水平的质控品，其CV值均在8％以内，与市面上的微流控芯片检测水平相当，而市面上常见的免疫层析试剂卡的检出限一般是0.1mg/L，线性范围上限为10mg/L，检测高、中、低浓度水平的质控品的CV值一般低于15％。

由此说明，本发明的POCT检测装置的检测水平与微流控芯片检测水平相当，但检测成本明显降低；本发明的POCT检测装置的检测水平高于免疫层析试剂卡，且检测成本略低于免疫层析试剂卡。因此，本发明的POCT检测装置及检测方法具有校测效率高、灵敏度高、精密度高、结构简单且成本低的优点，适宜大规模推广。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种POCT检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、准备检测试剂和 POCT 检测装置，所述检测试剂包括磁性微球-第一单克隆抗体和荧光微球-第二单克隆抗体；

其中，所述POCT检测装置包括：基座；

磁性件，设在所述基座的顶部；所述磁性件设在所述基座的中心区域；所述基座的顶部开设有与所述磁性件相适配的凹槽，所述磁性件设在所述凹槽内，且所述磁性件的顶面不低于所述基座的顶面；

基片，设在所述基座的上方，且覆盖所述磁性件；所述磁性件为圆柱型结构，所述磁性件的圆形端面贴合所述基片的底面；所述基片为耐腐蚀的光滑结构；所述基座的顶部设有与所述基片相适配的卡槽，所述基片设在所述卡槽内；

S2、将检测试剂与样本溶液混合后滴加到所述基片上对应磁性件的位置；

S3、待基片上的液体干燥后，测量基片上磁性微球处的荧光强度以得到样本溶液中目标物的含量。

2.根据权利要求 1所述的一种POCT检测方法，其特征在于：所述卡槽的周侧设有非连续的凸起部，以在所述凸起部的断裂处形成凹陷部，在竖直方向上，所述凹陷部低于所述基片的顶面。

3.根据权利要求2所述的一种POCT检测方法，其特征在于：在水平方向，所述卡槽的边缘设有向所述卡槽的中心区域凹陷的内凹部，所述凹陷部与所述内凹部对应设置。