一种一体化核酸智能检测设备的制作方法

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1.本实用新型涉及医疗设备技术领域，更具体地说是涉及一种一体化核酸智能检测设备。

背景技术：

2.为满足新冠疫情常态化防控的需要，当前我国新冠抗原自测试剂盒已上市，但抗原检测存在不够敏感的问题，仍然无法达到核酸检测的高灵敏度，在居家自测时有漏检的风险。
3.目前市场存在两种检测方式：1)新冠抗原检测：新冠病毒抗原检测是通过免疫反应在胶体金试纸条上实现检测，一般15-20分钟即可出结果；但新冠病毒抗原检测一般是通过胶体金免疫层析技术实现的；抗原抗体免疫反应容易受到样品基质的干扰而出现假阳性，同时存在不够敏感的问题，仅通过肉眼判断检测线条的出现来实现结果判定，在居家自测时有漏检的风险。2)新冠核酸检测：获得患者样本后，需尽快进行检测，如无法立即检测需要转运的样本，应按照说明书的要求进行低温封装，并送到专门的检测机构进行检测；检测机构收到样本后，利用核酸提取试剂对样本进行核酸提取。使用荧光定量pcr仪将病毒rna逆转录为cdna，再进行扩增检测；通过荧光定量pcr所得到的样本ct值的大小，可以判断患者样本中是否含有新型冠状病毒。一般5-6小时可出结果。但是上述过程中，包括样本的采集、保存、转运，样本核酸的提取和检测、结果的判读等步骤，对实验室专业仪器高度依赖，往往需要昂贵笨重的荧光定量pcr仪器，需要专业人员的操作，无法满足居家可视化自测的需要，且因检测步骤相对较多且复杂导致检测时间长。
4.因此，如何提供一种能够摆脱对实验室专业仪器的依赖，满足居家高灵敏核酸自测的需求，具有广泛推广于新冠疫情防控的前景的一体化核酸智能检测设备是本领域亟需解决的技术问题之一。

技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提供了一种一体化核酸智能检测设备，为实现新冠的高灵敏自测，我们设计了一款高度集成的居家核酸可视化智能自检盒，以摆脱对实验室专业仪器的依赖，可满足居家高灵敏核酸自测的需求，具有广泛推广于新冠疫情防控的前景。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采取了如下技术方案：
7.一种一体化核酸智能检测设备，包括上壳、下壳，所述下壳内底壁上设置有蓄电池，且在所述蓄电池左侧电连接有pcb；所述蓄电池上端电连接设置有环境光导光条；所述环境光导光条上方固定设置有散光片，且所述散光片右侧倾斜设置有放光镜，左侧平行设置有滤光片和遮光片，且所述滤光片位于所述遮光片上方；所述pcb板上电连接有样品激发导光条，且所述样品激发导光条位于所述遮光片下方；所述滤光片上方设置有反应槽；所述反应槽上环设有恒温加热片，所述恒温加热片与所述pcb板电连接；
8.所述上壳对应所述散光片的位置开设有观察孔。
9.优选地，所述下壳上设有led显示屏，且所述led显示屏与所述pcb电连接。
10.优选地，本实用新型该一体化核酸智能检测设备使用可视化lamp环介导等温扩增技术，将样品管置于所述反应槽中，长按开关3s启动扩增程序，启动程序后，所述恒温加热片和所述反应槽将样品管加热至62
±
5℃并持续保持温度50min，所述led显示屏显示工作状态及剩余时间，待倒计时结束后完成核酸扩增。
11.优选地，该检测设备发出led激发光源通过所述样品激发导光条，经过所述滤光片和所述遮光片，照射并激发样品管中的样品发出荧光；同时该检测设备提供led环境光源通过所述环境光导光条和所述散光片给该检测设备内部提供稳定恒亮光线。
12.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
13.1)当前核酸检测方法使用的仪器都需要固定电源，无法移动，使用场景范围小；本设备采用自供电设计，可循环充放电，解决了现有方法需要固定电源的问题。
14.2)本设备使用反光镜结构观察样本结果，合理的利用了设备内空间，样本到摄像传感器之间的对焦距离大大增加，利用智能手机长焦镜头进行拍摄，更容易对焦的同时使得拍摄放大倍率大大增加达到微距拍摄的效果，更好的获得足够清晰的样本颜图像；传统的光学暗室直接观察，手机普通镜头对焦距离达5cm以上，长焦镜头对焦距离达8cm以上，使用传统方法将大大增加检测设备体积、对焦难度，降低拍摄清晰度，或者带来不合理的设备设计布局。
15.3)现有核酸检测荧光观察仪器使用多光源作为样本激发光源，因生产质量控制、电路控制等产生误差会导致每个样本管接受的激发光存在误差；本设备采用单光源激发光加导光条设计，消除了因多个不同激发光源带来的检测误差。
16.4)本设备使用led光源、环境光导光条和散光片，为样本观察环境提供稳定、充足的环境光源，避免因环境光线照度不足，摄像传感器无法工作在最佳状态，导致无法对焦、图像噪点多、出现差等情况。
17.5)传统样本结果采用肉眼直接观察，需要专用仪器、专业人员进行操作，无法满足居家可视化自测需求；本设备使用智能手机作为样本结果捕捉与分析的工具，充分利用智能手机特点，避免因肉眼观察结果带来的人为误差，大大增加了本设备的应用场景。
18.本实用新型集成了自供电新型核酸等温扩增、可视化智能手机算法定量分析和结果自动上报云端等多学科交叉技术，不仅摆脱了对固定电源的依赖，同时避免了人眼观察的误判，具有特异性强，敏感性高和可循环使用的特点，可显著提高新冠核酸居家自测的成本效率。
附图说明
19.图1为本实用新型一种一体化核酸智能检测设备的爆炸图；
20.图2为本实用新型一种一体化核酸智能检测设备的内部主体结构示意图；
21.图中：1、上壳；2、下壳；3、蓄电池；4、pcb板；5、恒温加热片；6、样品激发导光条；7、反应槽；8、散光片；9、环境光导光条；10、反光镜；11、遮光片；12、滤光片；13、led显示屏；14、观察孔。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.实施例
24.参照图1-2所示一种一体化核酸智能检测设备，包括上壳1、下壳2，所述下壳2内底壁上设置有蓄电池3，且在所述蓄电池3左侧电连接有pcb板4；所述蓄电池3上端电连接设置有环境光导光条9；所述环境光导光条9上方固定设置有散光片8，且所述散光片8右侧倾斜设置有放光镜10，左侧平行设置有滤光片12和遮光片11，且所述滤光片12位于所述遮光片11上方；所述pcb板4上电连接有样品激发导光条6，且所述样品激发导光条6位于所述遮光片11下方；所述滤光片12上方设置有反应槽7；所述反应槽7上环设有恒温加热片5，所述恒温加热片5与所述pcb板4电连接；所述上壳1对应所述散光片8的位置开设有观察孔14。
25.本实施例中，所述下壳2上设有led显示屏13，且所述led显示屏13与所述pcb4电连接。
26.作为本发明优选的实施方式，本实用新型该一体化核酸智能检测设备，具体使用方法如下：
27.1.样本处理：使用专用咽拭子及提取试剂对样本核酸进行提取。
28.2.核酸扩增：
29.1)将提取后的样本装入样品管，将样品管置于反应槽孔位中。
30.2)将样品管置于所述反应槽7中，长按开关3s启动扩增程序，启动程序后，恒温加热片5和反应槽7将样品管加热至62
±
5℃并持续保持温度50min，led显示屏13显示工作状态及剩余时间，待倒计时结束后完成核酸扩增。
31.3)该检测设备发出led激发光源通过样品激发导光条6，经过滤光片12和遮光片11，照射并激发样品管中的样品发出荧光；同时该检测设备提供led环境光源通过环境光导光条9和散光片8给该检测设备内部提供稳定恒亮光线。
32.4)将智能手机的摄像头对准观察孔14，样本荧光将通过反光镜10投射入手机摄像头。
33.本实用新型该一体化核酸智能检测设备设备采用自供电设计，可循环充放电，解决了现有方法需要固定电源的问题；本设备使用反光镜结构观察样本结果，合理的利用了设备内空间，样本到摄像传感器之间的对焦距离大大增加，利用智能手机长焦镜头进行拍摄，更容易对焦的同时使得拍摄放大倍率大大增加达到微距拍摄的效果，更好的获得足够清晰的样本颜图像；本设备采用单光源激发光加导光条设计，消除了因多个不同激发光源带来的检测误差；本设备使用led光源、环境光导光条和散光片，为样本观察环境提供稳定、充足的环境光源，避免因环境光线照度不足，摄像传感器无法工作在最佳状态，导致无法对焦、图像噪点多、出现差等情况；本设备使用智能手机作为样本结果捕捉与分析的工具，充分利用智能手机特点，避免因肉眼观察结果带来的人为误差，大大增加了本设备的应用场景。
34.本实用新型集成了自供电新型核酸等温扩增、可视化智能手机算法定量分析和结
果自动上报云端等多学科交叉技术，不仅摆脱了对固定电源的依赖，同时避免了人眼观察的误判，具有特异性强，敏感性高和可循环使用的特点，可显著提高新冠核酸居家自测的成本效率。
35.以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

技术特征：

1.一种一体化核酸智能检测设备，包括上壳(1)、下壳(2)其特征在于，所述下壳(2)内底壁上设置有蓄电池(3)，且在所述蓄电池(3)左侧电连接有pcb板(4)；所述蓄电池(3)上端电连接设置有环境光导光条(9)；所述环境光导光条(9)上方固定设置有散光片(8)，且所述散光片(8)右侧倾斜设置有放光镜(10)，左侧平行设置有滤光片(12)和遮光片(11)，且所述滤光片(12)位于所述遮光片(11)上方；所述pcb板(4)上电连接有样品激发导光条(6)，且所述样品激发导光条(6)位于所述遮光片(11)下方；所述滤光片(12)上方设置有反应槽(7)；所述反应槽(7)上环设有恒温加热片(5)，所述恒温加热片(5)与所述pcb板(4)电连接；所述上壳(1)对应所述散光片(8)的位置开设有观察孔(14)。2.根据权利要求1所述的一种一体化核酸智能检测设备，其特征在于，所述下壳(2)上设有led显示屏(13)，且所述led显示屏(13)与所述pcb板(4)电连接。

技术总结

本实用新型公开了一种一体化核酸智能检测设备，包括上壳、下壳，所述下壳内底壁上设置有蓄电池，且在蓄电池左侧电连接有PCB；蓄电池上端电连接设置有环境光导光条；环境光导光条上方固定设置有散光片，且散光片右侧倾斜设置有放光镜，左侧平行设置有滤光片和遮光片，且滤光片位于遮光片上方；PCB板上电连接有样品激发导光条，且样品激发导光条位于遮光片下方；反应槽上环设有恒温加热片。本实用新型集成了自供电新型核酸等温扩增、可视化智能手机算法定量分析和结果自动上报云端等多学科交叉技术，不仅摆脱了对固定电源的依赖，同时避免了人眼观察的误判，具有特异性强，敏感性高和可循环使用的特点，可显著提高新冠核酸居家自测的成本效率。自测的成本效率。自测的成本效率。