[发明专利]样本采集器和核酸检测装置

权利要求书

1.一种核酸检测装置，包括配合使用的样本采集器和核酸检测芯片，其特征在于，所述核酸检测芯片包括：基体以及至少一个设置于所述基体的核酸检测单元，所述核酸检测单元包括样本收集腔，所述样本收集腔设置有加样口；

所述样本采集器包括：密封安装座，以及设置于所述密封安装座的吸样部件，所述密封安装座为圆柱状，且其轴向距离小于直径；

所述吸样部件具有物理吸附功能以用于采集样本，所述样本为液体样本，样本采集和加样过程不依赖于重力作用；同时，全封闭自动化的所述核酸检测芯片依靠离心力配合表面张力实现对液体的操控，实验全程不依赖于重力作用，适用于失重环境和物资珍贵的太空实验室中；

所述密封安装座用于设置在核酸检测芯片的加样口，且所述密封安装座具有密封功能以用于密封所述加样口；采用所述样本采集器吸收样本后，直接将所述样本采集器的所述密封安装座放置在所述加样口处且密封所述加样口，携带有样本的所述吸样部件进入所述核酸检测芯片内部即可实现加样；所述样本采集器兼具样本采集、加样和加样口密封的功能，无需对样本进行准确定量后上样、无需取走样本采集器，也无需再密封加样口，简化了操作步骤，降低了操作难度并提高了检测效率；

所述核酸检测单元还包括：综合反应腔、第一流体控制阀、混合反应腔、气体通道、第二流体控制阀、定量分配腔和反应池，其中，所述样本收集腔、所述综合反应腔、所述第一流体控制阀、所述混合反应腔、所述第二流体控制阀、所述定量分配腔和所述反应池能够依次连通，所述样本收集腔或所述综合反应腔通过所述气体通道和所述混合反应腔连通，所述综合反应腔的远心端设置有用于收集杂质的凹槽；通过控制所述核酸检测芯片的旋转速度可将样本中的杂质沉积在所述凹槽中；

所述核酸检测单元还包括定量释控组件，所述定量释控组件包括第三流体控制阀和溢流池；所述第三流体控制阀连通所述综合反应腔和所述溢流池，且所述溢流池位于所述第三流体控制阀的远心端；所述综合反应腔具有：与所述第一流体控制阀连通的第一位置、与所述第三流体控制阀连通的第二位置；在离心方向上，所述第一位置在所述综合反应腔的远心端和所述第二位置之间；所述样本收集腔、所述综合反应腔、所述混合反应腔、所述定量分配腔和所述反应池自所述核酸检测芯片的近心端至所述核酸检测芯片的远心端依次分布；

所述综合反应腔内预置有用于裂解病毒所需的冻干试剂，所述混合反应腔内预置有参与反应的通用试剂，所述反应池内预先包埋有与反应相关的试剂；所述通用试剂和所述反应池内的试剂为软膏状、干粉状、颗粒状或者薄膜状；

所述定量分配腔包括：分配池和与所述分配池连通的称量池，所述核酸检测单元还包括第四流体控制阀；其中，所述分配池沿所述核酸检测芯片的旋转方向延伸，每个所述反应池对应一个所述称量池；所述分配池通过所述第二流体控制阀和所述混合反应腔连通，所述称量池通过所述第四流体控制阀和所述反应池连通；所述分配池的延伸方向为所述核酸检测芯片的旋转方向，所述反应池和所述称量池至少为两个且沿所述核酸检测芯片的旋转方向依次分布；

所述混合反应腔预置有钢珠、磁珠或磁棒，离心装置的旋转平台在与所述混合反应腔对应的位置布置有永磁铁，当所述核酸检测芯片低速旋转时，所述混合反应腔中的钢珠、磁珠或磁棒在所述永磁铁的作用下运动，从而对所述混合反应腔中的流体搅拌混匀，以提高混匀效果；

所述称量池的称量近心段的厚度小于所述称量池的称量远心段的厚度，和/或所述称量池的宽度自所述称量池的远心端至所述称量池的近心端逐渐减小；

所述密封安装座为弹性件，且所述密封安装座设置有用于和核酸检测芯片卡接的卡接结构，所述卡接结构为卡槽；

所述基体包括上盖和下盖，所述加样口设置于所述上盖，上述卡槽用于和所述上盖卡接；

所述密封安装座为圆柱状，所述卡槽沿所述密封安装座的周向设置；

所述样本采集器还包括手柄，所述吸样部件和所述手柄分别位于所述密封安装座的两端，且所述手柄可分离地设置于所述密封安装座；

所述手柄通过折断结构和所述密封安装座连接、所述手柄具有折断结构、或所述手柄可插拔地设置于所述密封安装座；

所述核酸检测单元还包括：流体通道和阻断结构；其中，所述样本收集腔、所述流体通道、所述阻断结构和所述综合反应腔自所述核酸检测芯片的近心端至所述核酸检测芯片的远心端依次分布，所述流体通道和所述阻断结构自所述样本收集腔向所述综合反应腔导通，且所述阻断结构用于阻止所述综合反应腔内的流体回流至所述样本收集腔；

所述阻断结构设置有疏水试剂和/或疏水结构件；

所述吸样部件为织物纤维件；

所述核酸检测装置的使用方法为：

1)采用所述样本采集器采集样本，采样完成后，将所述样本采集器通过所述加样口插入所述核酸检测芯片的所述样本收集腔中，通过所述样本采集器的所述密封安装座密封所述加样口即密封所述样本收集腔，然后将所述样本采集器的所述手柄拔出；

2)将所述核酸检测芯片固定在所述离心装置上，启动所述离心装置使得所述核酸检测芯片的转速升至第一转速，样本自所述样本收集腔被离心至所述综合反应腔中，且到达所述综合反应腔内多余的样本通过所述第三流体控制阀被离心至所述溢流池，实现对样本的定量；提高所述核酸检测芯片的转速至第二转速，样本中杂质被离心至所述综合反应腔的远心端的所述凹槽中，实现样本除杂；同时，定量后的样本将预置在所述综合反应腔中的裂解液完全溶解；

3)停止所述离心装置以使所述核酸检测芯片停止旋转，通过所述离心装置的旋转平台上的加热部件对所述综合反应腔进行加热，加热至55℃，实现病毒裂解；

4)再次启动所述离心装置使得所述核酸检测芯片的转速升至第三转速，完成裂解后的样本在离心力作用下通过所述第一流体控制阀转移至所述混合反应腔，将预置在所述混合反应腔的LAMP反应试剂溶解；

5)降低所述核酸检测芯片的转速至第四转速，所述混合反应腔中的钢珠被所述旋转平台上的永磁铁来回吸引，实现所述混合反应腔中样本与所述LAMP反应试剂的充分混匀；

6)再次提高所述核酸检测芯片的转速至第五转速，通过所述分配池将混匀后的试剂离心至固定体积的所述称量池中，实现液体的称量分配；

7)再次提高所述核酸检测芯片的转速至第六转速，完成称量后的液体通过所述第四流体控制阀进入所述反应池，并将所述反应池中的反应试剂完全溶解，然后降低所述核酸检测芯片的转速至第七转速，同时所述旋转平台上的加热部件对所述反应池进行加热并加热至65℃，进行环介导等温扩增反应。