一种磁聚焦快速检测试剂盒的制作方法

专利2022-06-29  112


本实用新型涉及一种快速检测试剂盒。



背景技术:

背景技术的内容只是为了帮助理解技术内容,并非现有技术。

流式免疫分析法(lateralflowimmunoassay,lfia)是一种实用、简单、有效的快速病原体筛选技术。lfia传感器已被用来检测肉眼可见的带有视觉信号的目标物。通常,未经培训的人员可以在15分钟内完成lfia。然而,lfia的一个关键限制是灵敏度低。对于整个病原体检测,常规lfia检测限(limitofdetection,lod)在104-106cfu/ml范围内。为了提高侧流免疫检测方法的灵敏度,科学家提出了基于荧光探针的检测方法,这种方法需要额外的仪器来读取信号,也会需要额外的操作步骤,例如对从病原体中提取的dna/rna进行预培养的富集和放大。细胞间酶或活菌需要消耗的环境化学物质等细菌指标分析也被用于基于低频的检测,以提高灵敏度,但需要较长的检测时间。经辣根过氧化物酶(horseradishperoxidase,hrp)刺激可增强lf对dna和蛋白质的检测,因此在我们之前的工作中,我们引入了酶放大策略,通过hrp催化反应,实现约100cfu/ml的lod值。然而,食品安全标准是严格的,需要严格的规程和监测标准。因此,对传感器规范的要求也很严格,需要高度敏感、具体、快速和简单,并具有现场检测的潜力。

lfia平台敏感性差的主要原因之一是由于表面反应速率低,探针标记病原体与捕获抗体在检测区固定化的相互作用有限。由于lf条的流动是基于毛细管作用,标记病原体会受到材料特性的控制,因此很难控制被标记的目标物与捕捉抗体的相互作用时间。目标与捕捉探针的相互作用时间有限,导致捕获到的目标的比例较低。为了克服这一关键弱点,科学家们采用了一种电泳技术,名为同位素电泳(isotachophoresis,itp),它可以通过调整电流来预浓缩和控制目标的运动。通过使用itp减慢目标的移动,以增加元素之间的交互时间,lfia系统的lod可以得到改进。然而,要控制条带中的电流需要额外的仪器,无法满足对lfia的简单性要求。在其他方面,arben等人(2014)在lf带材上印刷了蜡柱图案,利用假湍流效应降低流速,延长反应时间。他们还使用不同形状的lf条来控制流速。然而,基于这些简单的策略改进的lod,并没有显著改善对低浓度目标的检测。

目前lfia平台检测灵敏度低的一个主要原因在于探针标记的病原体与在探测区固定的捕获抗体之间的有限相互作用,这是由于表面反应速率低。流体流过lf条带是基于毛细管作用,而探针标记病原体的移动受到材料特性限制,因此很难控制被标记目标物与捕获抗体的作用时间。也就是说目标物与捕获探针有限的相互作用时间导致了对目标的低捕获率。为解决这一技术问题,研究人员曾利用等速电泳方法通过调节电流富集和控制目标物运动,以减缓目标物的运动增加相互作用时间,但是,该方法需要适用额外的设备去控制条带上的电流,反而使检测操作更加复杂。为延长相互作用时间,也曾有在lf条带上喷涂蜡柱、改变条带形状等其他的尝试,但效果并不明显。

申请人采用磁性修饰的方式增加目标物在条带上检测区域的相互作用时间,实现比较低的检测限,但目前尚未有配套磁性修饰目标物实现快速检测的试剂盒。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种利用磁性修饰的方式增加目标物在条带上检测区域的相互作用时间,实现比较低的检测限快速检测试剂盒

本实用新型采用以下技术方案实现:

一种磁聚焦快速检测盒,其特征在于:

检测盒包括底座,底座具有与检测试纸匹配的卡槽,卡槽的底部设置第一磁体和第二磁体,第一磁体与检测试纸的对照线显影处对位,第二磁体与检测试纸的检测线显影处对位。其中对位是指安装孔与显影处位置相同,磁体一端可以穿过安装孔到达显影处位置。

检测试纸的结构与常规的检测试纸相同,包括加样区和检测显示区,检测显示区包括对照线显影处和检测线显影处。使用检测盒时,将检测试纸装入底座的卡槽内。取处理过的样品加入到加样区,等待反应。然后将检测试纸从卡槽取下,由加样区加入洗涤液,等待。之后,再将显色液均匀滴加于检视显示区内,等待后读取结果。检测显示区内设有磁性检测试剂,比如修饰有抗原的磁性纳米颗粒。样本加入到加样区时,样本通过虹吸现象到达检测显示区与磁性检测试剂反应,在第一磁体和第二磁体的磁场作用下,磁性纳米颗粒集中到第一磁体和第二磁体,延长反应时间,使试剂与样本充分反应。

进一步,底座是一个盒体,底座内设有隔板,隔板将底座分为卡槽和磁体腔;卡槽的侧板形成弹性扣,磁体腔内固定第一磁体和第二磁体。

进一步,隔板上设有第一磁体安装孔和第二磁体安装孔,第一磁体安装孔与第一磁体紧配合,第二磁体安装孔与第二磁体紧配合;第一磁体和第二磁体均外露于隔板。

进一步,卡槽是一个顶部敞口的空腔,卡槽的侧板的底部与隔板相连,卡槽的顶部自由;两个侧板之间有间距,每个侧板的两端呈钩形部。检测试纸装入卡槽内时,两个侧板和侧板上的钩形部形变,抱紧检测试纸的边缘,实现检测试纸的固定。

进一步,钩形部朝向卡槽内的方向钩。

进一步,磁体腔由一对侧板和一对端板围成,磁体腔的侧板与卡槽的侧板一体,其中一个侧板的外表面设有凸起,另一个侧板的外表面设有凹槽,凸起与凹槽适配。这样,多个底座可以通过凸起和凹槽的配合可拆卸的连在一起。

进一步,检测盒包括底盖和面盖,检测试纸安装在面盖和底盖之间的试纸槽内,面盖上设有第一通孔和第二通孔,检测试纸的加样区暴露于第一通孔,检测试纸的检测显示区暴露于第二通孔。所谓暴露,是指样本或显影液、洗涤剂等能够直接接触检测试纸,无阻隔。

进一步,底盖和面盖通过连接柱和装配柱,装配柱上有装配孔,连接柱于装配孔一一对应且插接式配合;连接柱位于底盖,装配柱位于面盖;或者,连接柱位于面盖,装配柱位于底盖。

进一步,底盖上设有第一磁体通孔和第二磁体通孔,第一磁体通孔允许所述第一磁体通过,第二磁体通孔允许第二磁体通过。

进一步,底盖上设有试纸卡扣和试纸托条,面盖上设有压条,检测试纸固定于试纸卡扣内,检测试纸位于试纸托条和压条之间。

本实用新型的有益效果是:

1、外部磁铁用于减慢被标记的目标病原体在lfia条带检测区的移动,从而延长反应时间。

2、将hrp信号放大和磁性区域控制技术结合起来,极大的提高了检测灵敏度,几乎实现在单细胞水平检测就能得到肉眼可见得检测信号。

3、该方法使病原体检测速度快、周期短,操作简单,不需使用额外设备,不需要执行预培养操作。

4、可以将多个底座自由拆卸或组装,便于对照试验。

附图说明

图1为本实用新型的面盖正面示意图。

图2为本实用新型的面盖反面示意图。

图3为本实用新型的底盖正面示意图。

图4为本实用新型的底盖背面示意图

图5为本实用新型的底座卡槽示意图。

图6为本实用新型的底座磁体腔示意图。

图7为本实用新型的底座连接示意图。

图8为本实用新型的底座示意图。

图9为本实用新型的检测盒与底座连接示意图。

图10为本实用新型检测结果示意图。

具体实施方式

检测盒包括底座3-0,底座具有与检测试纸匹配的卡槽3-2,卡槽的底部设置第一磁体4-1和第二磁体4-2,第一磁体与检测试纸的对照线显影处对位,第二磁体与检测试纸的检测线显影处对位。其中对位是指安装孔与显影处位置相同,磁体一端可以穿过安装孔到达显影处位置。

检测试纸的结构与常规的检测试纸相同,包括加样区1-2和检测显示区1-1,检测显示区包括对照线显影处1-4和检测线显影处1-3。使用检测盒时,将检测试纸装入底座的卡槽内。取处理过的样品加入到加样区,等待反应。然后将检测试纸从卡槽取下,由加样区加入洗涤液,等待。之后,再将显色液均匀滴加于检视显示区内,等待后读取结果。检测显示区内设有磁性检测试剂,比如修饰有抗原的磁性纳米颗粒。样本加入到加样区时,样本通过虹吸现象到达检测显示区与磁性检测试剂反应,在第一磁体和第二磁体的磁场作用下,磁性纳米颗粒集中到第一磁体和第二磁体,延长反应时间,使试剂与样本充分反应。

底座是一个盒体,底座内设有隔板3-2,隔板将底座分为卡槽3-8和磁体腔3-7;卡槽的侧板形成弹性扣3-1,磁体腔内固定第一磁体和第二磁体。

隔板上设有第一磁体安装孔3-3和第二磁体安装孔3-4,第一磁体安装孔与第一磁体紧配合,第二磁体安装孔与第二磁体紧配合;第一磁体和第二磁体均外露于隔板。

卡槽是一个顶部敞口的空腔,卡槽的侧板的底部与隔板相连,卡槽的顶部自由;两个侧板3-93-10之间有间距,每个侧板的两端呈钩形部3-1。检测试纸装入卡槽内时,两个侧板和侧板上的钩形部形变,抱紧检测试纸的边缘,实现检测试纸的固定。

钩形部朝向卡槽内的方向钩。

磁体腔3-7由一对侧板3-113-13和一对端板3-123-16围成,磁体腔的侧板与卡槽的侧板一体,其中一个侧板的外表面设有凸起3-15,另一个侧板的外表面设有凹槽3-14,凸起与凹槽适配。这样,多个底座可以通过凸起和凹槽的配合可拆卸的连在一起。

检测盒包括底盖2-0和面盖1-0,检测试纸安装在面盖和底盖之间的试纸槽内,面盖上设有第一通孔1-2和第二通孔1-1,检测试纸的加样区暴露于第一通孔,检测试纸的检测显示区暴露于第二通孔。所谓暴露,是指样本或显影液、洗涤剂等能够直接接触检测试纸,无阻隔。

底盖和面盖通过连接柱1-3、1-4、1-5、1-6、1-7、1-8和装配柱2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-1,装配柱上有装配孔,连接柱于装配孔一一对应且插接式配合;连接柱位于底盖,装配柱位于面盖;或者,连接柱位于面盖,装配柱位于底盖。底盖上设有第一磁体通孔2-14和第二磁体通孔2-15,第一磁体通孔允许所述第一磁体通过,第二磁体通孔允许第二磁体通过。

底盖上设有试纸卡扣2-8、2-9、2-10、2-11、2-12、2-7和试纸托条2-13,面盖上设有压条1-9、1-10,检测试纸固定于试纸卡扣内,检测试纸位于试纸托条和压条之间。

取25gml样品粉碎,加入225ml的液体培养基中,均质混匀后于36±1℃培养5-6h后使用。

取处理过的样品约100μl加入到加样孔内,等待10分钟。

将卡片从卡槽取下,由加样孔内加入200μl洗涤液,等待10分钟。

将100μl显色液均匀滴加于检视窗内,15分钟后读取结果。如图4所示,c,t线均显色时为阳性反应,c线显色,t线不显色时为阴性反应,c线不显色,测试失败或检测卡失效,超过30分钟后读取的结果均为无效结果。


技术特征:

1.一种磁聚焦快速检测试剂盒,其特征在于:检测盒包括底座,底座具有与检测试纸匹配的卡槽,卡槽的底部设置第一磁体和第二磁体,第一磁体与检测试纸的对照线显影处对位,第二磁体与检测试纸的检测线显影处对位。

2.如权利要求1所述的磁聚焦快速检测试剂盒,其特征在于:底座是一个盒体,底座内设有隔板,隔板将底座分为卡槽和磁体腔,卡槽的侧板形成弹性扣,磁体腔内固定第一磁体和第二磁体。

3.如权利要求2所述的磁聚焦快速检测试剂盒,其特征在于:隔板上设有第一磁体安装孔和第二磁体安装孔,第一磁体安装孔与第一磁体紧配合,第二磁体安装孔与第二磁体紧配合;第一磁体和第二磁体均外露于隔板。

4.如权利要求2所述的磁聚焦快速检测试剂盒,其特征在于:卡槽是一个顶部敞口的空腔,卡槽的侧板的底部与隔板相连,卡槽的顶部自由;两个侧板之间有间距,每个侧板的两端呈钩形部。

5.如权利要求4所述的磁聚焦快速检测试剂盒,其特征在于:钩形部朝向卡槽内的方向钩。

6.如权利要求2所述的磁聚焦快速检测试剂盒,其特征在于:磁体腔由一对侧板和一对端板围成,磁体腔的侧板与卡槽的侧板一体,其中一个侧板的外表面设有凸起,另一个侧板的外表面设有凹槽,凸起与凹槽适配。

7.如权利要求1所述的磁聚焦快速检测试剂盒,其特征在于:检测盒包括底盖和面盖,检测试纸安装在面盖和底盖之间的试纸槽内,面盖上设有第一通孔和第二通孔,检测试纸的加样区暴露于第一通孔,检测试纸的检测显示区暴露于第二通孔。

8.如权利要求7所述的磁聚焦快速检测试剂盒,其特征在于:底盖和面盖通过连接柱和装配柱,装配柱上有装配孔,连接柱于装配孔一一对应且插接式配合;连接柱位于底盖,装配柱位于面盖;或者,连接柱位于面盖,装配柱位于底盖。

9.如权利要求8所述的磁聚焦快速检测试剂盒,其特征在于:底盖上设有第一磁体通孔和第二磁体通孔,第一磁体通孔允许所述第一磁体通过,第二磁体通孔允许第二磁体通过。

10.如权利要求8所述的磁聚焦快速检测试剂盒,其特征在于:底盖上设有试纸卡扣和试纸托条,面盖上设有压条,检测试纸固定于试纸卡扣内,检测试纸位于试纸托条和压条之间。

技术总结
检测盒包括底座,底座具有与检测试纸匹配的卡槽,卡槽的底部设置第一磁体和第二磁体,第一磁体与检测试纸的对照线显影处对位,第二磁体与检测试纸的检测线显影处对位。该快速检测试剂盒利用磁铁延长了反应时间,极大的提高了检测灵敏度,对病原体检测速度快、周期短、操作简单。试剂盒的多个底座可以自由拆装或组装,便于对照实验。

技术研发人员:刘忠;袁莉莉;李玉源;孙景儒;张文静
受保护的技术使用者:浙江大学山东工业技术研究院
技术研发日:2019.06.26
技术公布日:2020.06.09

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