[发明专利]一种集液滴取样、样本处理、荧光检测一体化的采样装置及其方法

说明书

本发明提供一种集液滴取样、样本处理、荧光检测一体化的采样装置及其方法，通过将负压产生结构、温度控制模块、荧光成像模块进行集成化设置，从而大大减小了设备体积，简化了检测流程，提高了检测效率，利用负压产生结构将水相样本以液滴的形式被采集，并通过设置的S形路径的样品通道以及控制温度控制模块，从而使得样品液滴能够达到恒温扩增反应的时间要求，进一步地，结合微流控检测芯片以及荧光成像模块，在微流控检测芯片上实现诸如数字PCR等检测过程，此外，在检测过程中可以实现采集过程以及检测过程的全封闭，从而不会出现样品污染以及损失，并且水相样品在检测过程中被分散成独立的液滴，实现了对少量样本的定量检测。

技术领域

本发明涉及液体采样装置领域，特别是涉及一种集液滴取样、样本处理、荧光检测一体化的采样装置及其方法。

背景技术

现有的生物样品检测的过程中，采样工作仍然以使用传统的移液枪人工取样为主，此种取样方式在多样品采集过程中容易出现交叉污染，从而影响检测效果，此外，由于样品并没有在全封闭条件下进行采集，样品在转移与运输的过程中也难以避免的存在样品损失的问题，并可能与空气接触从而造成进一步的污染，进一步的，在进行病毒类样品的检测时可能会威胁到检测人员的安全。同时，由于一份样品只能进行一个反应，这就导致其检测通量与灵敏度大大降低，为了在最大程度上保证检测结果的可靠性，在测试时往往都需要较大体积的样品量，从而没办法实现对少量样品的绝对定量检测。此外，负压设备及检测设备一般都体积庞大，操作复杂，难以应用于现场即时定点(POCT)检测。

目前虽然已经有一些方法可以利用液滴生成芯片产生液滴的方法实现适用于少量样品的高通量、高灵敏度的定量检测，例如数字LAMP或者数字PCR，然而上述方法都需要手动将采集的样品输入到液滴生成芯片中，其步骤繁琐还容易造成样品的污染与损失，从而大大限制了检测的准确性与应用场合。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种集液滴取样、样本处理、荧光检测一体化的采样装置及其方法，用于解决现有生物样品检测技术中采样环境不封闭易造成样品被污染、检测步骤繁琐、检测通量低下、检测结果可靠性低、采样装置结构复杂以及由于样品泄露造成的可能威胁到检测人员安全的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种集液滴取样、样本处理、荧光检测一体化的采样装置，所述采样装置包括：

采样枪体；

自前端向后端依次布置于所述采样枪体内的负压产生结构、液滴储存腔、温度控制模块、微流控检测芯片、荧光成像模块、ESP32控制器、液晶显示屏以及电机，其中，所述液滴储存腔和所述温控模块中设有用于输送样品液滴的样品通道，所述荧光成像模块设置在所述微流控检测芯片的侧壁上以对所述样品液滴进行荧光强度的测量，并将所述样品液滴的浓度实时输出至所述液晶显示屏上；

液滴采样枪头，所述液滴采样枪头可操作地连接于所述采样枪体的前端，所述液滴采样枪头包括外壳体、设置于所述外壳体内具有通孔的油相储存腔以及与所述通孔连接并延伸至所述油相储存腔内的毛细管通道；

其中，当所述液滴采样枪头连接到所述采样枪体前端时，所述采样枪体内的样品通道与所述通孔连通，从而在所述负压产生结构的作用下，使得水相样品经所述毛细管通道的一端进入并以油相包裹的液滴形式被采集到所述毛细管通道中，进而通过所述样品通道自前端向后端输送，最终实现在所述温度控制模块下的恒温扩增反应以及在所述微流控检测芯片上的平铺和储存。

可选地，所述负压产生结构包括驱动装置，泵头以及泵管，其中，所述驱动装置与所述泵头连接，通过所述驱动装置的运行带动所述泵头的转动，所述泵管与所述通孔连接且与所述通孔具有相匹配的径向尺寸，从而使得水相样品经所述液滴采样枪头进入到所述毛细管通道中并最终通过所述样品通道输送至所述采样枪体内。