基于CRISPR技术的核酸快速检测装置的制作方法

基于crispr技术的核酸快速检测装置
技术领域
1.本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种基于crispr技术的核酸快速检测装置。


背景技术：

2.现有技术中，核酸检测主要的操作是，采取咽拭子、鼻拭子或血液样本，取样后，做病毒核酸的实验室检测：提取标本中的rna，并逆转成cdna，用病毒cdna的特异性引物进行pcr扩增。如果扩增的产物，出现病毒特异性的dna，则病毒核酸检测结果为阳性。利用pcr检测技术进行核算检测反应时间需要4-6个小时，检测时间长，在pcr检测的过程中扩增是非常重要的环节，pcr扩增分包含变性、退火、延伸三个过程，其中变性过程需要将温度控制在94℃，退火和延伸过程需要将温度控制在55℃，三个过程循环进行，循环一次需要2-4分钟，扩增时间需要持续3-4个小时。由于扩增过程对温度的要求比较严格，同时采用的都是非封闭式的检测形式，对实验室的环境要求严格，对专业设备和操作人员的专业能力要求也比较高，这些不利因素直接导致核酸检测无法实现基层医疗机构、隔离观察人员自己核酸自测需求的人员的快速自测。为满足快速自测的需求，抗原检测被广泛应用，抗原检测虽然有效的规避了核酸检测检测时间长、检测成本高、仪器要求高以及操作复杂等问题，但抗原检测存在检测准确率低这一致命缺点，研究表明，在患者无明显症状前，抗原检测的检出率不足50％，当患者出现明显症状后，抗原的检出率也不足70％。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于crispr技术的核酸快速检测装置，以解决现有技术中核酸检测对环境、专业能力等要求偏高并高度依赖检测设备的问题。
4.本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。
5.一种基于crispr技术的核酸快速检测装置，包括按照待测样本流向依次设置的：
6.第一进样管，第一进样管内设置有第一导流通道；
7.第一试剂仓，第一试剂仓内装有缓冲液，第一试剂仓远离第一进样管的一端设置有第一试剂密封膜；
8.第一穿刺结构，设置有第一穿刺针，第一穿刺结构适于相对于第一试剂仓运动以带动第一穿刺针刺破第一试剂密封膜；
9.第二进样管，第二进样管内设置有第二导流通道；
10.第二试剂仓，第二试剂仓内装有核酸恒温扩增试剂，第二试剂仓远离第二进样管的一端设置有第二试剂密封膜；
11.第二穿刺结构，设置有第二穿刺针，第二穿刺结构适于相对于第二试剂仓运动以带动第二穿刺针刺破第二试剂密封膜；
12.第三进样管，第三进样管内设置有第三导流通道；
13.第三试剂仓，第三试剂仓内装有剪切试剂；
14.显色组件，适于在待测样本含有待测靶标核酸时显示特定的颜色或释放荧光信号。
15.本发明较佳实施例中，基于crispr技术的核酸快速检测装置还包括样品进口盖和核酸过滤膜，样品进口盖适于与第一进样管螺纹连接，核酸过滤膜设置于样品进口盖与第一进样管之间。
16.本发明较佳实施例中，基于crispr技术的核酸快速检测装置还包括缓冲液密封膜，缓冲液密封膜设置于第一进样管远离第一试剂仓的一端。
17.本发明较佳实施例中，基于crispr技术的核酸快速检测装置还包括第一防溢圈，第一防溢圈呈中间开口的环型，第一防溢圈设置于第一进样管和第一试剂仓之间，第一防溢圈的材质为橡胶或者硅胶。
18.本发明较佳实施例中，基于crispr技术的核酸快速检测装置还包括第一锁紧垫，第一锁紧垫呈中间开口的环型，第一锁紧垫设置于第一防溢圈和第一试剂仓之间，第一锁紧垫的材质为硅胶。
19.本发明较佳实施例中，第一试剂仓的外壁设置有第一滑道，第一穿刺结构的内壁设置有第一导向滑块，第一导向滑块适于在第一滑道内滑动。
20.本发明较佳实施例中，第一滑道呈螺旋状。
21.本发明较佳实施例中，显色组件与第三试剂仓一体成型，显色组件适于与荧光读数仪配合以检测待测样本中靶标核酸的数量。
22.本发明较佳实施例中，基于crispr技术的核酸快速检测装置还包括：
23.第三试剂密封膜，设置于第三试剂仓远离第三进样管的一端；
24.第三穿刺结构，设置有第三穿刺针，第三穿刺结构适于相对于第三试剂仓运动以带动第三穿刺针刺破第三试剂密封膜。
25.本发明较佳实施例中，显色组件包括第四进样管、废液仓、侧向层析纸条仓、侧向层析反应液进入通道、显色窗口和侧向层析反应液储存仓，第四进样管与第三穿刺结构连通，废液仓设置于第四进样管的底部，第四进样管与侧向层析反应液储存仓通过侧向层析反应液进入通道相连，侧向层析纸条仓上设置有显色窗口。
26.本发明较佳实施例提供的基于crispr技术的核酸快速检测装置，第一试剂仓内装有缓冲液，第二试剂仓内装有扩增试剂，第三试剂仓内装有剪切试剂，待测样本依次与缓冲液、扩增试剂和剪切试剂反应，操作简便，检测时间短，适合中小型医疗机构、核酸快检车、隔离观察人员或其他有核酸检测需求的个人使用。
附图说明
27.图1为本发明一较佳实施例中基于crispr技术的核酸快速检测装置的立体结构示意图。
28.图2为图1中基于crispr技术的核酸快速检测装置的爆炸图。
29.图3为图1中第一试剂仓的立体结构示意图。
30.图4为图1中第一穿刺结构的立体结构示意图。
31.图5为图4中第一穿刺结构的的俯视图。
32.图6为图1中第三试剂仓和显色组件配合的立体结构示意图。
33.图7为本发明另一较佳实施例中基于crispr技术的核酸快速检测装置的立体结构示意图。
34.图8为图7中基于crispr技术的核酸快速检测装置的爆炸图。
35.图9为图7中显色组件的立体结构示意图。
36.图10为图9中显色组件的主视图。
具体实施方式
37.为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
38.基于crispr技术的核酸快速检测装置采用改良的常温扩增、crispr介导核酸标记和侧向层析显色技术相结合，将经冻干处理的核酸扩增试剂、crispr检测试剂和侧向层析试纸分段整合在一个密闭的笔式装置中，分步操作即可完成检测。
39.请参图1-2和图7-8，本发明实施例提供基于crispr(clustered regularly interspaced short palindromic repeats，规律间隔成簇短回文重复序列)技术的核酸快速检测装置，包括按照待测样本流向依次设置的：
40.第一进样管21，所述第一进样管21内设置有第一导流通道；
41.第一试剂仓31，所述第一试剂仓31内装有缓冲液，所述第一试剂仓31远离所述第一进样管21的一端设置有第一试剂密封膜33；
42.第一穿刺结构41，设置有第一穿刺针43，所述第一穿刺结构41适于相对于所述第一试剂仓31运动以带动所述第一穿刺针43刺破所述第一试剂密封膜33；
43.第二进样管51，所述第二进样管51内设置有第二导流通道；
44.第二试剂仓61，所述第二试剂仓61内装有核酸恒温扩增试剂，待测样本在核酸扩增试剂的作用下，进行核酸扩增反应，所述第二试剂仓61远离所述第二进样管51的一端设置有第二试剂密封膜63；
45.第二穿刺结构71，设置有第二穿刺针，所述第二穿刺结构71适于相对于所述第二试剂仓61运动以带动所述第二穿刺针刺破所述第二试剂密封膜63；
46.第三进样管81，所述第三进样管81内设置有第三导流通道；
47.第三试剂仓87a，87b，所述第三试剂仓87a，87b内装有剪切试剂；具体地，所述第三试剂仓87a，87b内预埋聚合反应试剂与报告核酸，进行聚合反应形成具有剪切活性的复合物，非特异性剪切报告核酸；
48.显色组件(100)，适于在待测样本含有待测靶标核酸时显示特定的颜色或释放荧光信号。
49.所述显色组件(100)内进行聚合反应形成具有剪切活性的复合物，非特异性剪切报告核酸，释放荧光信号与荧光读数仪配合检测待测样本中靶标核酸的数量。
50.本发明具体实施例中，所述第一进样管21和所述第一试剂仓31通过卡扣连接。
51.所述第一穿刺结构41与所述第二进样管51之间螺纹连接。
52.所述第二进样管51与所述第二试剂仓61通过卡扣连接。
53.所述第二穿刺结构71与所述第三进样管81之间螺纹连接。
54.所述第三进样管81与所述第三试剂仓87a，87b之间通过卡扣连接。
55.本发明较佳实施例中，基于crispr技术的核酸快速检测装置还包括样品进口盖11和核酸过滤膜13，所述样品进口盖11适于与所述第一进样管21螺纹连接，所述核酸过滤膜13设置于所述样品进口盖11与所述第一进样管21之间。
56.可以理解，所述样品进口盖11盖合在所述第一进样管21上，防止基于crispr技术的核酸快速检测装置中的物质露出。
57.所述核酸过滤膜13可有效防止在检测过程中样品中的核酸扩散到空气中。
58.本发明较佳实施例中，基于crispr技术的核酸快速检测装置还包括缓冲液密封膜15，所述缓冲液密封膜15设置于所述第一进样管21远离所述第一试剂仓31的一端。
59.可以理解，本发明具体实施例中，缓冲液密封膜15在基于crispr技术的核酸快速检测装置出厂时热封在所述第一进样管21远离所述第一试剂仓31的一端，防止运输过程中缓冲液外泄。
60.可以理解，在实际使用基于crispr技术的核酸快速检测装置时，需要先弄破所述缓冲液密封膜15，将待测样本放入所述基于crispr技术的核酸快速检测装置中后，再盖上所述样品进口盖11。
61.本发明较佳实施例中，基于crispr技术的核酸快速检测装置还包括第一防溢圈23，所述第一防溢圈23呈中间开口的环型，所述第一防溢圈23设置于所述第一进样管21和所述第一试剂仓31之间，所述第一防溢圈23的材质为橡胶或者硅胶。
62.本发明较佳实施例中，基于crispr技术的核酸快速检测装置还包括第一锁紧垫25，所述第一锁紧垫25呈中间开口的环型，所述第一锁紧垫25设置于所述第一防溢圈23和所述第一试剂仓31之间，所述第一锁紧垫25的材质为硅胶。
63.本发明具体实施例中，所述基于crispr技术的核酸快速检测装置还包括第二防溢圈53和第二锁紧垫55。
64.所述第二防溢圈53呈中间开口的环型，所述第二防溢圈53设置于所述第二进样管51和所述第二试剂仓61之间，所述第二防溢圈53的材质为橡胶或者硅胶。
65.所述第二锁紧垫55呈中间开口的环型，所述第二锁紧垫55设置于所述第二防溢圈53和所述第二试剂仓61之间，所述第二锁紧垫55的材质为硅胶。
66.请参图3，本发明较佳实施例中，所述第一试剂仓31的外壁设置有第一滑道35，所述第一穿刺结构41的内壁设置有第一导向滑块45，所述第一导向滑块45适于在所述第一滑道35内滑动。
67.本发明较佳实施例中，所述第一滑道35呈螺旋状。
68.请参图4-5，本发明具体实施例中，所述第一穿刺结构41设置有第一试剂导流孔47。
69.所述第一穿刺结构41设置有第一试剂导流孔47。
70.所述第二穿刺结构71设置有第二试剂导流孔。
71.请参图6，本发明较佳实施例中，所述显色组件100与所述第三试剂仓87a一体成型，所述显色组件100适于与荧光读数仪配合以检测待测样本中靶标核酸的数量。
72.具体地，所述显色组件100内进行聚合反应形成具有剪切活性的复合物，非特异性剪切报告核酸，释放荧光信号与荧光读数仪配合检测样本中靶标核酸的数量。
73.可以理解，本发明具体实施例中，所述显色组件100通过实时定量荧光法进行检
测，需要与荧光读数仪配合使用，适合中小型医疗机构、核酸快检车等场合使用。
74.本发明具体实施例中，所述显色组件100上设置有检测窗101a。
75.本发明具体实施例中，所述基于crispr技术的核酸快速检测装置还包括第三锁紧垫85a，所述第三锁紧垫85a呈中间开口的环型，所述第三锁紧垫85a设置于所述第三进样管81和所述第三试剂仓87a之间，所述第三锁紧垫85a的材质为硅胶。
76.请参图9-10，本发明较佳实施例中，基于crispr技术的核酸快速检测装置还包括：
77.第三试剂密封膜88b，设置于所述第三试剂仓87b远离所述第三进样管81的一端；
78.第三穿刺结构91，设置有第三穿刺针，所述第三穿刺结构91适于相对于所述第三试剂仓87b87a运动以带动所述第三穿刺针刺破所述第三试剂密封膜88b。
79.本发明具体实施例中，所述第三穿刺结构91上设置有第三导流孔。
80.本发明具体实施例中，所述基于crispr技术的核酸快速检测装置还包括第三防溢圈83b和第三锁紧垫85b。
81.所述第三防溢圈83b呈中间开口的环型，所述第三防溢圈83b设置于所述第三进样管81和所述第三试剂仓87b之间，所述第三防溢圈83b的材质为橡胶或者硅胶。
82.所述第三锁紧垫85b呈中间开口的环型，所述第三锁紧垫85b设置于所述第三防溢圈83b和所述第三试剂仓87b之间，所述第三锁紧垫85b的材质为硅胶。
83.本发明较佳实施例中，所述显色组件100包括第四进样管103b、废液仓104b、侧向层析纸条仓105b、侧向层析反应液进入通道106b、显色窗口107b和侧向层析反应液储存仓108b，所述第四进样管103b与所述第三穿刺结构91连通，所述废液仓104b设置于所述第四进样管103b的底部，所述第四进样管103b与所述侧向层析反应液储存仓108b通过所述侧向层析反应液进入通道106b相连，所述侧向层析纸条仓105b上设置有显色窗口107b，，所述显色窗口中，层析试纸上的标记抗体捕获报告核酸进行显色。
84.可以理解，本发明具体实施例中，所述侧向层析反应液储存仓108b用于定量获取30微升反应液，多余的反应液进入废液仓104b。
85.本发明具体实施例中，所述显色组件100通过侧向层析法进行检测，反应完成后可以在侧向层析纸条仓105b的显色窗口107b直接读取检测结果，可实现核酸检测的定性与半定量分析，适合隔离观察人员或其他有核酸检测需求的个人进行自测。
86.可以理解，本发明较佳实施例提供的基于crispr技术的核酸快速检测装置，第一试剂仓31内装有缓冲液，第二试剂仓61内预埋有扩增试剂，第三试剂仓87a，87b内预埋有剪切试剂，待测样本依次与缓冲液、扩增试剂和剪切试剂反应，操作简便，检测时间短，适合中小型医疗机构、核酸快检车、隔离观察人员或其他有核酸检测需求的个人使用。
87.在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
88.在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本技术请求保护的范围。
89.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。