CN115141739A - 一种空气微生物采样检测一体化装置及采样检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种空气微生物采样检测一体化装置,涉及微生物检测技术领域,包括:空气微生物采样装置、洗脱腔和芯片;空气微生物采样装置的采样腔、洗脱腔和芯片从上至下依次设置,采样腔和洗脱腔通过采样腔和洗脱腔之间的第一通道连通;洗脱腔和芯片的加样口通过洗脱腔和加样口之间的第二通道连通;第一通道和第二通道中分别活动设置有第一转移阀和第二转移阀,第一转移阀用于将采样腔内的磁珠转移至洗脱腔内,第二转移阀用于将洗脱液转移至加样口中,本发明还提供了一种采样检测方法,本发明提供的方案可分别完成对空气微生物样品的采集、核酸提取与检测,操作简单,避免繁琐操作引入的杂菌污染或检测反应造成的气溶胶污染,方便快捷。
Description
技术领域
本发明涉及微生物检测技术领域,特别是涉及一种空气微生物采样检测一体化装置及采样检测方法。
背景技术
人和动植物体以及土壤中的微生物能通过飞沫或尘埃等散布于空气中,使空气中含有一定种类和数量的微生物。空气中理论上一般没有病原微生物的存在,但在医院、兽医院以及畜禽厩舍附近的空气中,常悬浮有病原微生物的气溶胶,健康人或动物往往因吸入而感染。被病原微生物污染的空气,常可成为污染的来源或媒介,引起传染病流行。因此,进行空气微生物检测对于传染病预防与控制以及环境的卫生学监督与保护具有重要的意义。
空气采样瓶是进行空气微生物检测过程中的一种重要工具,种类繁多,其中,冲击式空气采样瓶是利用喷射气流的方式将空气中的微生物粒子采集于采样液中。采样过程中,在采样瓶中加入采样液后,启动进气装置,空气就从采样瓶进气口处进入,空气中的微生物粒子冲击到采样瓶的采样液中,由于液体的粘附性,将微生物粒子捕获。
核酸提取技术是分子生物学研究的基础技术,是核酸检验的第一步骤,也是最关键的步骤。其中,磁珠法核酸提取技术采用了纳米级磁珠微珠,这种磁珠微珠的表面标记了一种官能团,能同核酸发生吸附反应。磁珠法提取核酸可广泛应用于基因组研究、HPV检测、亲子鉴定、考古等许多领域。磁珠法提取核酸要比传统的方法,例如:Chelex100法、有机法、二氧化硅法、盐析法等更为简单、方便,磁珠法在核酸纯化、微量检裁及PCR扩增等方面是其它方法不可代替的。
纸基微流控芯片是一种新兴的微流控分析技术平台,具有成本低、加工简易、使用和携带方便等优点,在临床诊断、食品质量控制和环境监测等应用领域具有很大的应用前景。纸基微流控芯片采用纸张作为基底替代硅、玻璃、高聚物等材料,这种分析器件被称为纸上微型实验室,也称为微流控纸分析器件,其在临床诊断、食品质量、环境监测等领域有极广泛的应用。
现有技术的空气微生物检测技术通常需要依次进行空气微生物样品采集、微生物培养与核酸提取以及微生物检测反应等操作,完成对空气微生物的检测鉴定,以上操作均需利用不同的实验器材完成,操作繁琐,所需仪器设备多、耗时长,且容易在操作中引入非采样细菌污染或引起气溶胶污染,不利于对空气微生物的快速检测。
发明内容
本发明的目的是提供一种空气微生物采样检测一体化装置及采样检测方法,以解决上述现有技术存在的问题,本装置可分别完成对空气微生物样品的采集、核酸提取与检测,操作简单,避免繁琐操作引入的杂菌污染或检测反应造成的气溶胶污染,方便快捷。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
本发明提供一种空气微生物采样检测一体化装置,包括:空气微生物采样装置、洗脱腔和芯片,所述空气微生物采样装置的采样腔内用于盛放磁珠和裂解结合液;所述洗脱腔内用于盛放洗脱液;所述采样腔、所述洗脱腔和所述芯片从上至下依次设置,所述采样腔和所述洗脱腔通过所述采样腔和所述洗脱腔之间的第一通道连通;所述洗脱腔和所述芯片的加样口通过所述洗脱腔和所述加样口之间的第二通道连通;所述第一通道和所述第二通道中分别活动设置有第一转移阀和第二转移阀,所述第一转移阀能够将所述第一通道封闭且用于将所述采样腔内的所述磁珠转移至所述洗脱腔内,所述第二转移阀能够将所述第二通道封闭且用于将洗脱液转移至所述加样口中。
优选的,所述空气微生物采样装置的进气通道和出气通道内均设置有开闭阀。
优选的,所述第一转移阀包括第一旋转球和第一旋转柄,所述第一旋转球设置于所述第一通道内,且所述第一旋转球能够将所述第一通道封闭,所述第一旋转球的表面向内凹陷形成两个第一转移槽,所述第一旋转柄的一端与所述第一旋转球固定连接,另一端延伸至伸出所述第一通道,绕所述第一旋转柄的轴线转动所述第一旋转柄能够带动所述第一旋转球转动;
还包括磁棒,所述第一转移阀内设置有磁棒腔,所述磁棒腔自所述第一旋转柄远离所述第一旋转球的一端沿着所述第一旋转柄至所述第一旋转球的方向延伸至两个所述第一转移槽之间,所述磁棒的一端能够伸入到两个所述第一转移槽之间的所述磁棒腔内;
所述第二转移阀包括第二旋转球和第二旋转柄,所述第二旋转球设置于所述第二通道内,且所述第二旋转球能够将所述第二通道封闭,所述第二旋转球的表面向内凹陷形成两个第二转移槽,所述第二旋转柄的一端与所述第二旋转球固定连接,另一端延伸至伸出所述第二通道,绕所述第二旋转柄的轴线转动所述第二旋转柄能够带动所述第二旋转球转动;
初始状态下,两个所述第一转移槽分别竖直朝向所述采样腔和所述洗脱腔;两个所述第二转移槽分别竖直朝向所述洗脱腔和所述加样口。
优选的,所述空气微生物采样装置包括采样头、采样管和进气装置,所述采样管内形成的腔体即为所述采样腔,所述采样头包括盖体和进气管,所述盖体上开设有与外界连通的所述进气通道和所述出气通道,所述进气管的顶端固定并与所述进气通道连通,所述进气管的底端向所述采样管的底部的第一转移槽延伸。
优选的,两个所述开闭阀均包括阀管和旋钮,所述阀管的一端开口,另一端与所述旋钮固定连接,所述阀管的侧壁开设有过流口,部分所述进气通道和部分所述出气通道分别形成两个阀腔,两个所述开闭阀分别对应于两个所述阀腔,两个所述阀管分别位于两个所述阀腔内,两个所述旋钮均从所述盖体的表面露出,转动所述旋钮能够带动所述阀管转动,所述阀管转动能够打开和闭合所述进气通道和所述出气通道。
优选的,所述芯片为纸基微流控芯片,所述芯片由透明材料制成。
优选的,所述采样管和所述进气管均采用柔性、能够压缩的材料制成。
优选的,还包括支撑装置和底模块,所述支撑装置包括支撑架和底座,所述支撑架固定设置于所述底座上;所述洗脱腔、所述第一通道和所述第二通道均在所述底模块内形成,所述底模块与所述空气微生物采样装置和所述芯片固定连接;
所述底模块、所述空气微生物采样装置和所述芯片整体呈长方体形,所述支撑架包括上下设置的两个支撑杆组,各所述支撑杆组均包括两个支撑杆,所述空气微生物采样装置相对的两侧壁靠近顶部的位置均开设有第一凹槽,所述底模块相对的两侧壁上均开设有第二凹槽,一组所述支撑杆组中的两个支撑杆分别嵌入于两个所述第一凹槽内,另一组所述支撑杆组中的两个支撑杆分别嵌入于两个所述第二凹槽内;或者
所述底模块呈圆柱形结构,所述盖体和所述采样管整体也呈圆柱形结构,所述盖体的外侧壁上具备出气口和进气口,所述出气口和所述进气口上均固定设置有加长管,两个所述加长管的末端均沿着所述盖体的径向向远离所述盖体的方向延伸;所述支撑架包括上下设置的支撑套,两个所述支撑套均呈弧形结构,且上部的所述支撑套的弧度与所述盖体外壁的弧度相适配,下部的所述支撑套的弧度与所述底模块外壁的弧度相适配,上部的所述支撑套抵于所述盖体和/或所述采样管的外壁上,且该所述支撑套位于两个所述加长管的下方并抵于所述加长管的下表面;下部的所述支撑套抵于所述底模块的外壁上。
优选的,所述底座内内置有加热装置,所述芯片搁置于所述底座上。
本发明还提供了一种利用如上所述的空气微生物采样检测一体化装置进行采样检测的采样检测方法,包括:
步骤一:将所述进气通道与所述进气装置连接,打开两个所述开闭阀,开启所述进气装置进行空气采样,裂解结合液和核酸吸附磁珠预储存于所述采样管的底部,洗脱液预储存于所述洗脱腔内;
步骤二:采样完成后关闭所述进气装置,将所述磁棒插入所述第一转移阀的所述磁棒腔中,将所述采样管底部的磁珠吸附到所述第一转移阀的所述第一转移槽底部;
步骤三:将所述空气微生物采样检测一体化装置水平放置,当本装置水平放置时,所述采样管内的裂解结合液的高度低于所述第一转移槽的高度,使裂解结合液与磁珠分离;
步骤四:打开所述进气装置,使空气从所述进气通道与所述进气管进入所述采样管并对所述采样管底部的所述磁珠上的残留裂解结合液进行风干,所述进气管的出口正对所述采样管底部的所述第一转移槽;
步骤五:关闭所述进气装置,关闭所述开闭阀,将所述第一转移阀旋转180度,使磁珠被转移至所述洗脱腔,拔出所述磁棒,将本装置重新竖直放置;
步骤六:磁珠自然落入所述洗脱腔的洗脱液中,通过晃动装置使洗脱液对磁珠上的核酸进行洗脱;
步骤七:将所述磁棒插入所述第一转移阀的所述磁棒腔中,将本装置倒置,使所述洗脱腔的磁珠吸附到所述第一转移阀的所述第一转移槽底部;
步骤八:将本装置正置,将所述第二转移阀旋转180度,使洗脱液被转移至所述芯片加样口并自动扩散进入反应室;
步骤九:将本装置放于所述加热装置上进行检测反应并观察检测结果。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果:
本发明提供的空气微生物采样检测一体化装置及采样检测方法集空气微生物样品采集、核酸提取与检测于一体,直接以裂解结合液作为采样液对空气微生物进行采集,并利用核酸吸附磁珠对微生物裂解释放的核酸进行富集,通过洗脱磁珠上的核酸得到的洗脱液可直接进入检测芯片中进行检测,加快空气微生物的检测进程;且可保证检测反应的密闭性,避免造成气溶胶污染,影响后续检测反应,因此,本装置可分别完成对空气微生物样品的采集、核酸提取与检测,操作简单,避免繁琐操作引入的杂菌污染或检测反应造成的气溶胶污染,方便快捷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例一提供的空气微生物采样检测一体化装置未设第一凹槽和第二凹槽以及未设置支撑装置时的结构示意图;
图2为图1的剖视图;
图3为图1中采样头和采样管的结构示意图;
图4为图3结构开阀时的剖视图;
图5为图3结构闭阀时的剖视图;
图6为图1中第一转移阀设置于第一通道内的结构示意图;
图7为图6的剖视图;
图8为图1中芯片的结构示意图;
图9为图8的剖视图;
图10为实施例一提供的空气微生物采样检测一体化装置的结构示意图;
图11为实施例一提供的空气微生物采样检测一体化装置未设置支撑装置时的结构示意图;
图12为实施例二提供的空气微生物采样检测一体化装置未设置支撑装置时的结构示意图;
图13为图12的剖视图;
图14为实施例二提供的空气微生物采样检测一体化装置的结构示意图;
图中:1、空气微生物采样装置;11、进气通道;12、开闭阀;121、过流口;13、盖体;14、出气通道;15、进气管;16、采样管;17、第一凹槽;2、底模块;21、洗脱腔;22、第二凹槽;3、芯片;31、加样口;32、反应室;4、第一转移阀;41、第一旋转球;42、磁棒腔;43、第一转移槽;44、第一旋转柄;5、第二转移阀;6、上模块;7、支撑装置;71、支撑杆;72、底座;73、支撑套;8、加长管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种空气微生物采样检测一体化装置及采样检测方法,以解决上述现有技术存在的问题,本装置可分别完成对空气微生物样品的采集、核酸提取与检测,操作简单,避免繁琐操作引入的杂菌污染或检测反应造成的气溶胶污染,方便快捷。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
本实施例提供一种空气微生物采样检测一体化装置,如图1~图11,包括:空气微生物采样装置1、洗脱腔21和芯片3,空气微生物采样装置1的采样腔内用于盛放磁珠和裂解结合液;洗脱腔21内用于盛放洗脱液;采样腔、洗脱腔21和芯片3从上至下依次设置,采样腔和洗脱腔21通过采样腔和洗脱腔21之间的第一通道连通;洗脱腔21和芯片3的加样口31通过洗脱腔21和加样口31之间的第二通道连通;第一通道和第二通道中分别活动设置有第一转移阀4和第二转移阀5,第一转移阀4能够将第一通道封闭且用于将采样腔内的磁珠转移至洗脱腔21内,第二转移阀5能够将第二通道封闭且用于将洗脱液转移至加样口31中。
本实施例提供的空气微生物采样检测一体化装置集空气微生物样品采集、核酸提取与检测于一体,直接以裂解结合液作为采样液对空气微生物进行采集,并利用核酸吸附磁珠对微生物裂解释放的核酸进行富集,通过洗脱磁珠上的核酸得到的洗脱液可直接进入检测芯片3中进行检测,加快空气微生物的检测进程;且可保证检测反应的密闭性,避免造成气溶胶污染,影响后续检测反应,因此,本装置可分别完成对空气微生物样品的采集、核酸提取与检测,操作简单,避免繁琐操作引入的杂菌污染或检测反应造成的气溶胶污染,方便快捷。
于另一个具体实施例中,空气微生物采样装置1的进气通道11和出气通道14内均设置有开闭阀12,设置开闭阀12的作用有两个,其一是方便对运输过程中的产品进行密封,防止采样腔遭到污染,其二是在应用本装置进行采样、洗脱以及核酸检测时,难免需要摇晃装置,甚至将整个装置倒置,此时,只需要关闭开闭阀12,即可防止采样腔内的液体洒落出来。
于另一个具体实施例中,为了实现第一转移阀4能够较方便的对磁珠进行转移,将第一转移阀4设计为如下结构,第一转移阀4包括第一旋转球41和第一旋转柄44,第一旋转球41设置于第一通道内,且第一旋转球41能够将第一通道封闭,第一旋转球41的表面向内凹陷形成两个第一转移槽43,第一旋转柄44的一端与第一旋转球41固定连接,另一端延伸至伸出第一通道,绕第一旋转柄44的轴线转动第一旋转柄44能够带动第一旋转球41转动;
还包括磁棒,第一转移阀4内设置有磁棒腔42,磁棒腔42自第一旋转柄44远离第一旋转球41的一端沿着第一旋转柄44至第一旋转球41的方向延伸至两个第一转移槽43之间,磁棒的一端能够伸入到两个第一转移槽43之间的磁棒腔42内;
为了实现第二转移阀5能够较方便的对洗脱液进行转移,将第二转移阀5设计为如下结构,第二转移阀5包括第二旋转球和第二旋转柄,第二旋转球设置于第二通道内,且第二旋转球能够将第二通道封闭,第二旋转球的表面向内凹陷形成两个第二转移槽,第二旋转柄的一端与第二旋转球固定连接,另一端延伸至伸出第二通道,绕第二旋转柄的轴线转动第二旋转柄能够带动第二旋转球转动;
初始状态下,两个第一转移槽43分别竖直朝向采样腔和洗脱腔21;两个第二转移槽分别竖直朝向洗脱腔21和加样口31。
于另一个具体实施例中,空气微生物采样装置1包括采样头、采样管16和进气装置,进气装置可采用风机,采样管16内形成的腔体即为采样腔,采样头包括盖体13和进气管15,盖体13上开设有与外界连通的进气通道11和出气通道14,进气管15的顶端固定并与进气通道11连通,进气管15的底端向采样管16的底部的第一转移槽43延伸,以便于进气管15的出气端对准第一转移槽43,进而实现空气从进气通道11与进气管15进入采样管16并对采样管16底部的磁珠上的残留裂解结合液进行风干,以避免磁珠上存在残留的采样液而影响检测结果。
于另一个具体实施例中,采样腔底部为上宽下窄的空腔,内侧壁为斜面,以便于采样液或磁珠自然下流至采样管16的底部,其底部与第一转移槽43衔接并连通。
于另一个具体实施例中,两个开闭阀12均包括阀管和旋钮,阀管的一端开口,另一端与旋钮固定连接,阀管的侧壁开设有过流口121,部分进气通道11和部分出气通道14分别形成两个阀腔,两个开闭阀12分别对应于两个阀腔,两个阀管分别位于两个阀腔内,两个旋钮均从盖体13的表面露出,方便工作人员手动转动,转动旋钮能够带动阀管转动,阀管转动能够打开和闭合进气通道11和出气通道14,较为简单地实现了打开和闭合进气通道11和出气通道14。
于另一个具体实施例中,芯片3为纸基微流控芯片,芯片3由透明材料制成,洗脱液进入纸基微流控芯片加样口31后可自动扩散至各反应室32中,通过对芯片3加热即可对采集的样品进行检测,芯片3为透明材质,可用带有颜色或荧光指示剂的核酸检测试剂作为反应试剂,直接通过观察反应室32内颜色变化判定检测结果。
于另一个具体实施例中,采样管16和进气管15均采用柔性、能够压缩的材料制成,如硅胶、波纹管等,从而减小装置体积,以便于堆叠储存和运输;当未使用装置时,本装置的采样管16部分被压缩折叠,使用时本装置时,可将本装置置于下文中的支撑装置7上进行采样与检测。
于另一个具体实施例中,空气微生物采样检测一体化装置还包括支撑装置7和底模块2,支撑装置7包括支撑架和底座72,支撑架固定设置于底座72上;洗脱腔21、第一通道和第二通道均在底模块2内形成,底模块2与空气微生物采样装置1和芯片3固定连接;
底模块2、空气微生物采样装置1和芯片3整体形状设计为便于多个空气微生物采样检测一体化装置之间堆叠摆放即可,优选设置为长方体形,支撑架包括上下设置的两个支撑杆组,各支撑杆组均包括两个支撑杆71,空气微生物采样装置1相对的两侧壁靠近顶部的位置均开设有第一凹槽17,底模块2相对的两侧壁上均开设有第二凹槽22,一组支撑杆组中的两个支撑杆71分别嵌入于两个第一凹槽17内,另一组支撑杆组中的两个支撑杆71分别嵌入于两个第二凹槽22内,本实施例中通过设置凹槽来实现本装置的支撑,不影响多个产品的堆叠,便于储存运输,节省空间。
于另一个具体实施例中,底模块2包括中间模块、上模块6和下模块,上模块6和下模块分别设置于中间模块的上方和下方且固定连接,中间模块内设置有洗脱腔21,上模块6内设置有第一通道,下模块内设置有第二通道。
于另一个具体实施例中,底座72内内置有加热装置,芯片3搁置于底座72上,加热装置用于对芯片3进行加热。
此外,本装置结构简单,本装置中除了进气装置以及支撑装置7外的结构均可作为一次性使用耗材,避免了重复使用引起的交叉污染。
实施例二
本实施例提供另一种空气微生物采样检测一体化装置,如图12~图14,与实施例一中的结构不同的是,本实施例提供的空气微生物采样检测一体化装置中的底模块2呈圆柱形结构,盖体13和采样管16整体也呈圆柱形结构,盖体13的外侧壁上具备出气口和进气口,出气口和进气口上均固定设置有加长管8,两个加长管8的末端均沿着盖体13的径向向远离盖体13的方向延伸;支撑架包括上下设置的支撑套73,两个支撑套73均呈弧形结构,且上部的支撑套73的弧度与盖体13外壁的弧度相适配,下部的支撑套73的弧度与底模块2外壁的弧度相适配,上部的支撑套73抵于盖体13和/或采样管16的外壁上,且该支撑套73位于两个加长管8的下方并抵于加长管8的下表面;下部的支撑套73抵于底模块2的外壁上。
实施例三
本实施例提供了一种利用实施例一或实施例二中所述的空气微生物采样检测一体化装置进行采样检测的采样检测方法,包括:
步骤一:将进气通道11与进气装置连接,打开两个开闭阀12,开启进气装置进行空气采样,裂解结合液和核酸吸附磁珠预储存于采样管16的底部,洗脱液预储存于洗脱腔21内;开闭阀12默认为关闭状态;
本方法以裂解结合液为采样液,采样过程中,空气微生物在裂解结合液作用下裂解,微生物的核酸样品释放到裂解结合液并被吸附到磁珠上;
步骤二:采样完成后关闭进气装置,将磁棒插入第一转移阀4的磁棒腔42中,将采样管16底部的磁珠吸附到第一转移阀4的第一转移槽43底部;
步骤三:将采样检测一体化装置水平放置,当本装置水平放置时,采样管16内的裂解结合液的高度低于第一转移槽43以及两个开闭阀的高度,使裂解结合液与磁珠分离,同时避免裂解结合液从采样管流出;
步骤四:打开进气装置,使空气从进气通道11与进气管15进入采样管16并对采样管16底部的磁珠上的残留裂解结合液进行风干,进气管15的出口正对采样管16底部的第一转移槽43;
步骤五:关闭进气装置,关闭开闭阀12,将第一转移阀4旋转180度,使磁珠被转移至洗脱腔21,拔出磁棒,将本装置重新竖直放置;
步骤六:磁珠自然落入洗脱腔21的洗脱液中,通过晃动装置使洗脱液对磁珠上的核酸进行洗脱;
步骤七:将磁棒插入第一转移阀4的磁棒腔42中,将本装置倒置,使洗脱腔21的磁珠吸附到第一转移阀4的第一转移槽43底部,利用磁棒的磁性对磁珠起到固定作用,使第二转移阀5的第二转移槽旋转时只转移洗脱液;
步骤八:将本装置正置,将第二转移阀5旋转180度,使洗脱液被转移至芯片3加样口31并自动扩散进入反应室32,检测反应所需试剂预包埋于反应室32中;
步骤九:将本装置放于加热装置上进行检测反应并观察检测结果。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种空气微生物采样检测一体化装置,其特征在于:包括空气微生物采样装置、洗脱腔和芯片,所述空气微生物采样装置的采样腔内用于盛放磁珠和裂解结合液;所述洗脱腔内用于盛放洗脱液;所述采样腔、所述洗脱腔和所述芯片从上至下依次设置,所述采样腔和所述洗脱腔通过所述采样腔和所述洗脱腔之间的第一通道连通;所述洗脱腔和所述芯片的加样口通过所述洗脱腔和所述加样口之间的第二通道连通;所述第一通道和所述第二通道中分别活动设置有第一转移阀和第二转移阀,所述第一转移阀能够将所述第一通道封闭且用于将所述采样腔内的所述磁珠转移至所述洗脱腔内,所述第二转移阀能够将所述第二通道封闭且用于将洗脱液转移至所述加样口中。
2.根据权利要求1所述的空气微生物采样检测一体化装置,其特征在于:所述空气微生物采样装置的进气通道和出气通道内均设置有开闭阀。
3.根据权利要求1所述的空气微生物采样检测一体化装置,其特征在于:所述第一转移阀包括第一旋转球和第一旋转柄,所述第一旋转球设置于所述第一通道内,且所述第一旋转球能够将所述第一通道封闭,所述第一旋转球的表面向内凹陷形成两个第一转移槽,所述第一旋转柄的一端与所述第一旋转球固定连接,另一端延伸至伸出所述第一通道,绕所述第一旋转柄的轴线转动所述第一旋转柄能够带动所述第一旋转球转动;
还包括磁棒,所述第一转移阀内设置有磁棒腔,所述磁棒腔自所述第一旋转柄远离所述第一旋转球的一端沿着所述第一旋转柄至所述第一旋转球的方向延伸至两个所述第一转移槽之间,所述磁棒的一端能够伸入到两个所述第一转移槽之间的所述磁棒腔内;
所述第二转移阀包括第二旋转球和第二旋转柄,所述第二旋转球设置于所述第二通道内,且所述第二旋转球能够将所述第二通道封闭,所述第二旋转球的表面向内凹陷形成两个第二转移槽,所述第二旋转柄的一端与所述第二旋转球固定连接,另一端延伸至伸出所述第二通道,绕所述第二旋转柄的轴线转动所述第二旋转柄能够带动所述第二旋转球转动;
初始状态下,两个所述第一转移槽分别竖直朝向所述采样腔和所述洗脱腔;两个所述第二转移槽分别竖直朝向所述洗脱腔和所述加样口。
4.根据权利要求2所述的空气微生物采样检测一体化装置,其特征在于:所述空气微生物采样装置包括采样头、采样管和进气装置,所述采样管内形成的腔体即为所述采样腔,所述采样头包括盖体和进气管,所述盖体上开设有与外界连通的所述进气通道和所述出气通道,所述进气管的顶端固定并与所述进气通道连通,所述进气管的底端向所述采样管的底部的第一转移槽延伸。
5.根据权利要求4所述的空气微生物采样检测一体化装置,其特征在于:两个所述开闭阀均包括阀管和旋钮,所述阀管的一端开口,另一端与所述旋钮固定连接,所述阀管的侧壁开设有过流口,部分所述进气通道和部分所述出气通道分别形成两个阀腔,两个所述开闭阀分别对应于两个所述阀腔,两个所述阀管分别位于两个所述阀腔内,两个所述旋钮均从所述盖体的表面露出,转动所述旋钮能够带动所述阀管转动,所述阀管转动能够打开和闭合所述进气通道和所述出气通道。
6.根据权利要求1所述的空气微生物采样检测一体化装置,其特征在于:所述芯片为纸基微流控芯片,所述芯片由透明材料制成。
7.根据权利要求4所述的空气微生物采样检测一体化装置,其特征在于:所述采样管和所述进气管均采用柔性、能够压缩的材料制成。
8.根据权利要求7所述的空气微生物采样检测一体化装置,其特征在于:还包括支撑装置和底模块,所述支撑装置包括支撑架和底座,所述支撑架固定设置于所述底座上;所述洗脱腔、所述第一通道和所述第二通道均在所述底模块内形成,所述底模块与所述空气微生物采样装置和所述芯片固定连接;
所述底模块、所述空气微生物采样装置和所述芯片整体呈长方体形,所述支撑架包括上下设置的两个支撑杆组,各所述支撑杆组均包括两个支撑杆,所述空气微生物采样装置相对的两侧壁靠近顶部的位置均开设有第一凹槽,所述底模块相对的两侧壁上均开设有第二凹槽,一组所述支撑杆组中的两个支撑杆分别嵌入于两个所述第一凹槽内,另一组所述支撑杆组中的两个支撑杆分别嵌入于两个所述第二凹槽内;或者
所述底模块呈圆柱形结构,所述盖体和所述采样管整体也呈圆柱形结构,所述盖体的外侧壁上具备出气口和进气口,所述出气口和所述进气口上均固定设置有加长管,两个所述加长管的末端均沿着所述盖体的径向向远离所述盖体的方向延伸;所述支撑架包括上下设置的支撑套,两个所述支撑套均呈弧形结构,且上部的所述支撑套的弧度与所述盖体外壁的弧度相适配,下部的所述支撑套的弧度与所述底模块外壁的弧度相适配,上部的所述支撑套抵于所述盖体和/或所述采样管的外壁上,且该所述支撑套位于两个所述加长管的下方并抵于所述加长管的下表面;下部的所述支撑套抵于所述底模块的外壁上。
9.根据权利要求8所述的空气微生物采样检测一体化装置,其特征在于:所述底座内内置有加热装置,所述芯片搁置于所述底座上。
10.一种利用权利要求1~9任意一项所述的空气微生物采样检测一体化装置进行采样检测的采样检测方法,其特征在于:所述空气微生物采样装置的进气通道和出气通道内均设置有开闭阀;所述第一转移阀包括第一旋转球和第一旋转柄,所述第一旋转球设置于所述第一通道内,且所述第一旋转球能够将所述第一通道封闭,所述第一旋转球的表面向内凹陷形成两个第一转移槽,所述第一旋转柄的一端与所述第一旋转球固定连接,另一端延伸至伸出所述第一通道,绕所述第一旋转柄的轴线转动所述第一旋转柄能够带动所述第一旋转球转动;还包括磁棒,所述第一转移阀内设置有磁棒腔,所述磁棒腔自所述第一旋转柄远离所述第一旋转球的一端沿着所述第一旋转柄至所述第一旋转球的方向延伸至两个所述第一转移槽之间,所述磁棒的一端能够伸入到两个所述第一转移槽之间的所述磁棒腔内;所述第二转移阀包括第二旋转球和第二旋转柄,所述第二旋转球设置于所述第二通道内,且所述第二旋转球能够将所述第二通道封闭,所述第二旋转球的表面向内凹陷形成两个第二转移槽,所述第二旋转柄的一端与所述第二旋转球固定连接,另一端延伸至伸出所述第二通道,绕所述第二旋转柄的轴线转动所述第二旋转柄能够带动所述第二旋转球转动;初始状态下,两个所述第一转移槽分别竖直朝向所述采样腔和所述洗脱腔;两个所述第二转移槽分别竖直朝向所述洗脱腔和所述加样口;所述空气微生物采样装置包括采样头、采样管和进气装置,所述采样管内形成的腔体即为所述采样腔,所述采样头包括盖体和进气管,所述盖体上开设有与外界连通的所述进气通道和所述出气通道,所述进气管的顶端固定并与所述进气通道连通,所述进气管的底端向所述采样管的底部的第一转移槽延伸;
采样检测方法包括:
步骤一:将所述进气通道与所述进气装置连接,打开两个所述开闭阀,开启所述进气装置进行空气采样,裂解结合液和核酸吸附磁珠预储存于所述采样管的底部,洗脱液预储存于所述洗脱腔内;
步骤二:采样完成后关闭所述进气装置,将所述磁棒插入所述第一转移阀的所述磁棒腔中,将所述采样管底部的磁珠吸附到所述第一转移阀的所述第一转移槽底部;
步骤三:将所述空气微生物采样检测一体化装置水平放置,当本装置水平放置时,所述采样管内的裂解结合液的高度低于所述第一转移槽的高度,使裂解结合液与磁珠分离;
步骤四:打开所述进气装置,使空气从所述进气通道与所述进气管进入所述采样管并对所述采样管底部的所述磁珠上的残留裂解结合液进行风干,所述进气管的出口正对所述采样管底部的所述第一转移槽;
步骤五:关闭所述进气装置,关闭所述开闭阀,将所述第一转移阀旋转180度,使磁珠被转移至所述洗脱腔,拔出所述磁棒,将本装置重新竖直放置;
步骤六:磁珠自然落入所述洗脱腔的洗脱液中,通过晃动装置使洗脱液对磁珠上的核酸进行洗脱;
步骤七:将所述磁棒插入所述第一转移阀的所述磁棒腔中,将本装置倒置,使所述洗脱腔的磁珠吸附到所述第一转移阀的所述第一转移槽底部;
步骤八:将本装置正置,将所述第二转移阀旋转180度,使洗脱液被转移至所述芯片加样口并自动扩散进入反应室;
步骤九:将本装置放于所述加热装置上进行检测反应并观察检测结果。
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