一种宫颈癌基因甲基化检测装置的制作方法

阅读：评论：0

1.本实用新型涉及检测技术领域，特别是涉及一种宫颈癌基因甲基化检测装置。

背景技术：

2.癌症基因检测已是世界趋势，早期诊断出癌症的风险与发生，提早介入与干预，能够大幅地提升癌症5年生存率与降低死亡率。全世界表观遗传学研究成为最先进癌症早期诊断的重要历程碑：肿瘤的特点之一是甲基化失衡，即癌变部位特定抑癌基因甲基化程度显著增高，表达下降甚至沉默，丧失抑癌功能，最终快速发展为癌症。因此特定基因甲基化状态可以被看做肿瘤发生与发展的重要指标。
3.宫颈癌的发展中，宫颈上皮内病变(cin)共分为三级，cin1、cin2、cin3。宫颈癌发展过程伴随着特定基因甲基化异常表达，检测基因甲基化程度可以作为宫颈癌变的重要指标。通过基因甲基化检测转化性病变(部分cin2与cin3) 时，可知道癌症进展的风险，提示医生是否立即进行介入或是保持观察追踪。宫颈癌基因甲基化检测步骤包括样本裂解、核酸亚硫酸盐转化、核酸纯化、荧光pcr检测，整个实验步骤多、耗时长、操作复杂、均需人工操作，极易导致实验失误。为降低操作误差，同时减少人力成本，亟需一种集合宫颈癌样本裂解、核酸亚硫酸盐转化、核酸纯化、荧光pcr检测的一体式全自动检测装置。

技术实现要素：

4.本实用新型提供一种宫颈癌基因甲基化检测装置，该装置结构简单，成本低，可一次性使用，可快速有效地对宫颈癌基因进行检测，且避免了样本间的交叉污染，安全性高，为宫颈癌基因甲基化检测技术进一步应用于临床提供广阔的前景。
5.一种宫颈癌基因甲基化检测装置，包括试剂条，所述试剂条设有至少九个互不相通的腔体，并在所述腔体的顶部设有密封结构对所有腔体进行密封；所述腔体包括用于裂解样本的裂解腔、预装有磁珠的磁珠腔、预装有磁套管的磁套管腔、用于转化的转化腔、用于脱磺反应的脱磺腔、用于洗涤的洗涤腔、预装有橡胶塞的挤压腔、预装有管盖的管盖腔、以及用于洗脱的洗脱腔；
6.所述转化腔内设有试剂管，所述试剂管内预装有转化结合液；
7.所述试剂条的底部固定有反应管，所述反应管与所述洗脱腔、挤压腔的底部通孔相通，所述反应管内预装有pcr反应液；
8.除了所述磁珠腔、磁套管腔、挤压腔、管盖腔外，其他腔体分别预装有用于样本处理的不同试剂。
9.本实用新型将宫颈癌基因甲基化检测所需的试剂及器具集合在一个试剂条中，通过该试剂条，可在检测仪器中实现快速对宫颈癌基因进行检查，方便快捷，且一次性使用，操作简单，为宫颈癌基因甲基化检测技术进一步应用于临床提供广阔的前景。
10.在进行检测时，通过外接的检测仪器可以前后以及上下移动磁套管至需要位置，进行移动磁珠至不同腔体内，以此通过不断地将磁套管插入到相应的腔体内移动磁珠后再
旋转实现对腔体内试剂进行混匀，以实现裂解、吸附、转化结合、脱磺、洗涤、洗脱等步骤，最终将目标物转移至反应管中进行pcr检测。
11.进一步，所述橡胶塞为圆柱形，与所述挤压腔的形状适配，所述橡胶塞的底部设有开口，内部中空，顶部为按压接触面。
12.一般最后都在洗脱腔内进行核酸洗脱，以使目标物存在于洗脱腔的混合溶液内，此时，由于反应管与洗脱腔连通的通孔一般较少，流入反应管内的速度较慢，因此需要通过磁套管的底部对橡胶塞进行挤压，以使橡胶塞内部的空气通过挤压腔底部的通孔挤压入反应管内，再通过反应管与洗脱腔连通的通孔从洗脱腔内排出，然后取出磁套管，此时由于橡胶塞自身的弹力回复，内部中空的空间对反应管形成吸附作用，以使反应管内的压强减少，进而使洗脱腔内部的溶液在大气压的作用下，可加快流入到反应管内进行反应。
13.进一步，所述管盖为圆柱形，与所述洗脱腔的形状适配，所述管盖为塑料盖。
14.在上述通过挤压橡胶塞，以使洗脱腔内的混合液加快流入到反应管的过程中，在取出磁套管后，检测仪器取出管盖腔内的管盖，并将管盖移动到洗脱腔内，用以对洗脱腔进行堵塞密封，避免在检测过程中受到外界的影响。
15.进一步，所述洗脱腔的底部倾斜设置，最低端开设有通孔，通过通孔与所述反应管连通。
16.倾斜设置的底部可加快混合液通过洗脱腔底部的通孔流入到反应管内，倾斜作用下，在反应管内压强减少时，可能会形成漩涡效应，以达到加快流入的效果。
17.进一步，所述试剂管固定在所述转化腔内的一侧，且所述转化腔在所述试剂管的底部对应处设有斜面，所述试剂管的底部为易于刺穿的薄膜结构。
18.在进行转化时，将磁套管伸入到试剂管内，可轻易地将试剂管底部的薄膜结构进行刺穿，以使试剂管内的转化结合液通过斜面快速流落，与转化腔内的转化液进行混合，完成核酸的转化。
19.进一步，所述洗涤腔设有四个，四个所述洗涤腔分别预装有不同浓度的洗涤液。通过含有由高到低洗涤液浓度的四个洗涤腔，可有效对磁珠进行洗涤操作。
20.进一步，所述磁套管为空心的圆柱管状，其底端为封闭的锥形状，顶端开口。
21.检测仪器的磁力棒可通过开口插入磁套管内，从而使磁套管带有磁性对试剂中的磁珠进行吸附。同时，磁套管底端的锥形状可便捷地用于穿刺一些薄膜。
22.进一步，所述密封结构为密封膜，所述密封膜通过热封或超声波焊接进行密封。
23.密封结构与试剂条的顶部紧密接触，起到密封腔体作用，使腔体内的试剂被限制在腔体内。
24.进一步，所述裂解腔和所述转化腔的底部或/和外壁外接至检测仪器的加热模块，加热模块用于对腔体进行加热，进一步加速样本裂解和转化。
25.进一步，所述反应管的底部外接至检测仪器，检测仪器用于对所述反应管进行pcr反应和检测。
26.本实用新型的有益效果如下：
27.本实用新型将宫颈样本裂解、核酸转化、核酸纯化、荧光pcr检测集成在一个一体式检测装置中，使得宫颈癌基因甲基化检测能够全自动完成，无需手动样本前处理，降低了操作误差，减少了人力成本。本实用新型的检测装置极大简化了整体结构，一次性使用，可
避免样本间的交叉污染，并提高了样本提取及检测的准确性，仅需一步加样操作，使用方便，为宫颈癌基因甲基化检测技术进一步应用于临床提供广阔的前景。
附图说明
28.图1是本实用新型的宫颈癌基因甲基化检测装置的结构示意图；
29.图2是本实用新型的宫颈癌基因甲基化检测装置的内部示意图；
30.图3是图2中a部分的放大示意图。
31.图中：试剂条1、裂解腔101、磁珠腔102、磁套管腔103、洗涤腔104、转化腔105、脱磺腔106、管盖腔107、挤压腔108、洗脱腔109、磁珠2、磁套管3、管盖4、橡胶塞5、试剂管6、反应管7。
具体实施方式
32.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
33.实施例1：
34.如图1-图3所示，一种宫颈癌基因甲基化检测装置，包括试剂条1，试剂条1为半透明材质，试剂条1设有十三个并排且互不相通的腔体，并在腔体的顶部设有密封膜(图中未示出)对所有腔体进行密封；其中从左到右的腔体分别为：用于裂解样本的裂解腔101、预装有磁珠2的磁珠腔102、预装有磁套管 3的磁套管腔103、预装有磁珠2的磁珠腔102、用于洗涤的洗涤腔104、用于转化的转化腔105、用于脱磺反应的脱磺腔106、三个依次并排且预装有不同浓度洗涤液的洗涤腔104、预装有管盖4的管盖腔107、预装有橡胶塞5的挤压腔 108、用于洗脱的洗脱腔109；
35.转化腔105内设有试剂管6，试剂管6内预装有转化结合液；
36.试剂条1的底部固定有反应管7，反应管7与洗脱腔109、挤压腔108的底部通孔相通(参见图3)，反应管7内预装有pcr反应液，反应管7的底部外接至检测仪器(图中未示出)，检测仪器用于对反应管7进行pcr反应和检测；
37.除了磁珠腔102、磁套管腔103、挤压腔108、管盖腔107外，其他腔体分别预装有用于样本处理的不同试剂。
38.本实用新型将宫颈癌基因甲基化检测所需的试剂及器具集合在一个试剂条 1中，通过该试剂条1，可在检测仪器中实现快速对宫颈癌基因进行检查，方便快捷，且一次性使用，操作简单，为宫颈癌基因甲基化检测技术进一步应用于临床提供广阔的前景。
39.在进行检测时，通过外接的检测仪器可以前后以及上下移动磁套管3至需要位置，进行移动磁珠2至不同腔体内，以此通过不断地将磁套管3插入到相应的腔体内移动磁珠2后再旋转实现对腔体内试剂进行混匀，以实现裂解、吸附、转化结合、脱磺、洗涤、洗脱等步骤，最终将目标物转移至反应管7中进行pcr检测。
40.在本实施例中，橡胶塞5为圆柱形，与挤压腔108的形状适配，橡胶塞5 的底部设有开口，内部中空，顶部为按压接触面。
41.参见图3，一般最后都在洗脱腔109内进行核酸洗脱，以使目标物存在于洗脱腔109的混合溶液内，此时，由于反应管7与洗脱腔109连通的通孔一般较少，流入反应管7内的速度较慢，因此需要通过磁套管3的底部对橡胶塞5 进行挤压，以使橡胶塞5内部的空气通过挤压腔108底部的通孔挤压入反应管 7内，再通过反应管7与洗脱腔109连通的通孔从洗脱腔109内排出，然后取出磁套管3，此时由于橡胶塞5自身的弹力回复，内部中空的空间对反应管7 形成吸附作用，以使反应管7内的压强减少，进而使洗脱腔109内部的溶液在大气压的作用下，可加快流入到反应管7内进行反应。
42.在本实施例中，管盖4为圆柱形，与洗脱腔109的形状适配，管盖4为塑料盖。在上述通过挤压橡胶塞5，以使洗脱腔109内的混合液加快流入到反应管7的过程中，在取出磁套管3后，检测仪器取出管盖腔107内的管盖4，并将管盖4移动到洗脱腔109内，用以对洗脱腔109进行堵塞密封，避免在检测过程中受到外界的影响。
43.在本实施例中，试剂管6固定在转化腔105内的一侧，是一个独立封装的管体，且试剂管6的底部为易于刺穿的薄膜结构。在进行转化时，将磁套管3 伸入到试剂管6内，可轻易地将试剂管6底部的薄膜结构进行刺穿，以使试剂管6内的转化结合液流落在转化腔105内与转化液进行混合，完成核酸的转化。
44.在本实施例中，磁套管3为空心的圆柱管状，其底端为封闭的锥形状，顶端开口。检测仪器的磁力棒可通过开口插入磁套管3内，从而使磁套管3带有磁性对试剂中的磁珠2进行吸附。同时，磁套管3底端的锥形状可便捷地用于穿刺一些薄膜。
45.在本实施例中，腔体的横截面为正方形、多边形、圆形中的一种，还可以为其他的不规则形状，可根据需要进行制定。
46.在本实施例中，密封膜采用塑料膜或铝膜等材质，是一种薄膜，密封膜通过热封或超声波焊接进行密封。密封膜与试剂条1的顶部紧密接触，起到密封腔体作用，使腔体内的试剂被限制在腔体内，且磁套管3能轻易对密封膜进行刺穿。
47.在本实施例中，裂解腔101和转化腔105的底部或/和外壁外接至检测仪器的加热模块，加热模块用于对腔体进行加热，进一步加速样本裂解和转化。
48.对宫颈癌基因甲基化检测装置进行检测过程作出详细说明：
49.其中裂解腔101内预装有裂解液，转化腔105内预装有转化液，脱磺腔106 内预装有脱磺液，从左往右数的四个洗涤腔104中，依次预装有高浓度、浓度较高、浓度适中、浓度较低的洗涤液，洗脱腔109内预装有洗脱液，试剂管6 内预装有转化结合液，反应管7内预装有冻干的pcr反应液；
50.并将试剂条1的十三个腔体从左往右依次命名为一号、二号，......，十三号腔体，即一号腔体是裂解腔101，二号和四号腔体是磁珠腔102，三号腔体是磁套管腔103，六号腔体是转化腔105，七号腔体是脱磺腔106，五号、八号、九号和十号腔体均为洗涤腔104，十一号腔体是管盖腔107，十二号腔体是挤压腔 108，十三号腔体是洗脱腔109；
51.具体检测过程包括以下步骤：
52.(a)加样：打开试剂条1上的密封膜，向一号腔体中加入检测样本，之后将整个宫颈癌基因甲基化检测装置按照定位结构放入检测仪器中；
53.(b)样本提取及甲基化转化：
54.1)样本裂解：检测仪器从三号腔体中将磁套管3移动至一号腔体内，然后使磁套管
3在腔体内上下移动或旋转，实现对腔体内的检测样本进行混匀裂解；同时检测仪器对一号腔体底部进行加热，进一步加速样本裂解；
55.2)核酸吸附：检测仪器将磁套管3移动至二号腔体内，使磁套管3在腔体内上下移动或旋转，实现对腔体内磁珠2进行混匀；检测仪器上的磁力棒向下插入磁套管3中，对腔体内的磁珠2进行吸附，将磁珠2吸附到磁套管3上；检测仪器将磁套管3连同磁力棒一起移动至一号腔体内，撤出磁力棒，将吸附在磁套管3上的磁珠2释放，磁套管3在腔体内上下移动对腔体内的试剂和磁珠2进行混匀，使检测样本中的核酸吸附到磁珠2上；
56.3)核酸转化：检测仪器的磁力棒向下插入磁套管3中，磁套管3对一号腔体中的磁珠2进行吸附；磁套管3连同磁力棒一起移动至六号腔体内，撤出磁力棒，将吸附在磁套管3上的磁珠2释放，磁套管3在六号腔体内上下移动对腔体内的转化液和磁珠2进行混匀，同时检测仪器启动转化程序；
57.4)核酸结合：检测仪器将磁套管3移动至六号腔体内的试剂管6上方，然后磁套管3一直向下移动，使磁套管3的底端将试剂管6的底部刺穿，使试剂管6内的转化结合试剂流入下方的六号腔体中与转化液混合，然后，检测仪器将磁套管3移动至四号腔体内，使磁套管3在腔体内上下移动或旋转，实现对腔体内磁珠2进行混匀；检测仪器上的磁力棒向下插入磁套管3中，对腔体内的磁珠2进行吸附，将磁珠2吸附到磁套管3上；检测仪器将磁套管3连同磁力棒一起移动至六号腔体内，撤出磁力棒，将吸附在磁套管3上的磁珠2释放，磁套管3在腔体内上下移动对腔体内的溶液和磁珠2进行混匀，使检测样本中的目标物吸附到磁珠2上；
58.5)脱磺：检测仪器的磁力棒向下插入磁套管3中，磁套管3对六号腔体中的磁珠2进行吸附；磁套管3连同磁力棒一起移动至五号腔体内，撤出磁力棒，将吸附在磁套管3上的磁珠2释放，磁套管3在五号腔体内上下移动对腔体内的试剂和磁珠2进行混匀，对磁珠2进行初步洗涤；然后用同样的方法将磁珠2转移至七号腔体中通过脱磺液进行脱磺；
59.6)洗涤：检测仪器的磁力棒向下插入磁套管3中，磁套管3对七号腔体中的磁珠2进行吸附；磁套管3连同磁力棒一起移动至八号腔体内，撤出磁力棒，将吸附在磁套管3上的磁珠2释放，磁套管3在八号腔体内上下移动对腔体内的试剂和磁珠2进行混匀清洗；然后用同样的方法将磁珠2转移至九号腔体中进行二次清洗；之后再用同样的方法将磁珠2转移至十号腔体中进行三次清洗；
60.7)核酸洗脱：检测仪器将磁套管3连同磁力棒一起移动至十三号腔体内，撤出磁力棒，将吸附在磁套管3上的磁珠2释放，磁套管3在十三号腔体上下移动对腔体内的洗脱液和磁珠2进行混匀；
61.8)磁珠丢弃：检测仪器的磁力棒向下插入磁套管3中，对十三号腔体内的磁珠2进行吸附，将磁珠2吸附到磁套管3上；检测仪器将磁套管3连同磁力棒一起移动至十号腔体内，撤出磁力棒，将吸附在磁套管3上的磁珠2丢弃在十号腔体内，核酸提取及甲基化转化完成，洁净后的核酸混合在十三号腔体的混合液中；
62.(c)pcr检测：检测仪器将磁套管3移动至十二号腔体内，然后将磁套管 3一直向下移动，使磁套管3的底端将十二号腔体内的橡胶塞5向下按压，然后将磁套管3向上移动，使橡胶塞5由于自身弹力回复到原位置，此时由于橡胶塞5内部复位进行吸气的作用，可使反应管7内的压强减少，从而令十三号腔体内含有目标物的试剂可加快速度流入到下方的反
应管7中，同时，检测仪器将十一号腔体内的管盖4移动至十三号腔体内，利用管盖4将十三号腔体进行堵塞密封，最后含有核酸的试剂与反应管7中的检测反应剂混合，检测仪器启动pcr程序进行检测；
63.(d)装置丢弃：待pcr检测完成后，将宫颈癌样本检测装置从检测仪器中取出，进行废品生物处理。
64.本实用新型将宫颈样本裂解、核酸转化、核酸纯化、荧光pcr检测集成在一个一体式检测装置中，使得宫颈癌基因甲基化检测能够全自动完成，无需手动样本前处理，降低了操作误差，减少了人力成本。本实用新型的检测装置极大简化了整体结构，一次性使用，可避免样本间的交叉污染，并提高了样本提取及检测的准确性，仅需一步加样操作，使用方便，为宫颈癌基因甲基化检测技术进一步应用于临床提供广阔的前景。
65.实施例2：
66.如图2所示，本实施例与实施例1相似，所不同之处在于，在本实施例中，洗脱腔109的底部倾斜设置，最低端开设有通孔，通过通孔与反应管7连通。倾斜设置的底部可加快混合液通过洗脱腔109底部的通孔流入到反应管7内，倾斜作用下，在反应管7内压强减少时，可能会形成漩涡效应，以达到加快流入的效果。
67.实施例3：
68.如图2所示，本实施例与实施例1相似，所不同之处在于，在本实施例中，转化腔105在试剂管6的底部对应处设有斜面。在进行转化时，将磁套管3伸入到试剂管6内，可轻易地将试剂管6底部的薄膜结构进行刺穿，以使试剂管 6内的转化结合液通过斜面进行快速流落，与转化腔105内的转化液进行混合，完成核酸的转化，提高转化的效率。
69.显然，本实用新型的上述实施例仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

技术特征：

1.一种宫颈癌基因甲基化检测装置，其特征在于，包括试剂条(1)，所述试剂条(1)设有至少九个互不相通的腔体，并在所述腔体的顶部设有密封结构对所有腔体进行密封；所述腔体包括用于裂解样本的裂解腔(101)、预装有磁珠(2)的磁珠腔(102)、预装有磁套管(3)的磁套管腔(103)、用于转化的转化腔(105)、用于脱磺反应的脱磺腔(106)、用于洗涤的洗涤腔(104)、预装有橡胶塞(5)的挤压腔(108)、预装有管盖(4)的管盖腔(107)、以及用于洗脱的洗脱腔(109)；所述转化腔(105)内设有试剂管(6)，所述试剂管(6)内预装有转化结合液；所述试剂条(1)的底部固定有反应管(7)，所述反应管(7)与所述洗脱腔(109)、挤压腔(108)的底部通孔相通，所述反应管(7)内预装有pcr反应液；除了所述磁珠腔(102)、磁套管腔(103)、挤压腔(108)、管盖腔(107)外，其他腔体分别预装有用于样本处理的不同试剂。2.根据权利要求1所述一种宫颈癌基因甲基化检测装置，其特征在于，所述橡胶塞(5)为圆柱形，与所述挤压腔(108)的形状适配，所述橡胶塞(5)的底部设有开口，内部中空，顶部为按压接触面。3.根据权利要求1所述一种宫颈癌基因甲基化检测装置，其特征在于，所述管盖(4)为圆柱形，与所述洗脱腔(109)的形状适配，所述管盖(4)为塑料盖。4.根据权利要求1所述一种宫颈癌基因甲基化检测装置，其特征在于，所述洗脱腔(109)的底部倾斜设置，最低端开设有通孔，通过通孔与所述反应管(7)连通。5.根据权利要求1所述一种宫颈癌基因甲基化检测装置，其特征在于，所述试剂管(6)固定在所述转化腔(105)内的一侧，且所述转化腔(105)在所述试剂管(6)的底部对应处设有斜面，所述试剂管(6)的底部为易于刺穿的薄膜结构。6.根据权利要求1所述一种宫颈癌基因甲基化检测装置，其特征在于，所述洗涤腔(104)设有四个，四个所述洗涤腔(104)分别预装有不同浓度的洗涤液。7.根据权利要求1所述一种宫颈癌基因甲基化检测装置，其特征在于，所述磁套管(3)为空心的圆柱管状，其底端为封闭的锥形状，顶端开口。8.根据权利要求1所述一种宫颈癌基因甲基化检测装置，其特征在于，所述密封结构为密封膜，所述密封膜通过热封或超声波焊接进行密封。9.根据权利要求1所述一种宫颈癌基因甲基化检测装置，其特征在于，所述裂解腔(101)和所述转化腔(105)的底部或/和外壁外接至检测仪器的加热模块。10.根据权利要求1所述一种宫颈癌基因甲基化检测装置，其特征在于，所述反应管(7)的底部外接至检测仪器，检测仪器用于对所述反应管(7)进行pcr反应和检测。

技术总结

本实用新型公开一种宫颈癌基因甲基化检测装置，包括试剂条，试剂条设有至少九个互不相通的腔体，并在腔体的顶部设有密封结构对所有腔体进行密封；腔体包括裂解腔、预装有磁珠的磁珠腔、预装有磁套管的磁套管腔、转化腔、脱磺腔、洗涤腔、预装有橡胶塞的挤压腔、预装有管盖的管盖腔、以及洗脱腔；转化腔内设有试剂管，试剂管内预装有转化结合液；试剂条的底部固定有反应管，反应管与洗脱腔、挤压腔的底部通孔相通，反应管内预装有PCR反应液；除了磁珠腔、磁套管腔、挤压腔、管盖腔外，其他腔体分别预装有用于样本处理的不同试剂。本实用新型结构简单，成本低，可一次性使用，能够为宫颈癌基因甲基化检测技术进一步应用于临床提供广阔的前景。景。景。