本实用新型涉及一种磁聚焦快速检测系统。
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，同时加装洗脱板，简化清洗步骤。但目前尚未有配套磁性修饰目标物及洗脱板来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系统，其特征在于：包括底座和检测盒，底座正面设有多个大小与检测盒相同的容纳腔，每个容纳腔的背面设有数量相同的电磁铁模块，电磁铁模块具有第一电磁铁和第二电磁铁；检测盒内有检测试纸；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。
使用检测盒时，将检测盒装入底座的容纳腔内。取处理过的样品加入到加样区，打开电磁铁开关，等待反应。然后将检测盒从卡容纳腔取下，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，在第一电磁铁和第二电磁铁的磁场作用下，磁性纳米颗粒集中到第一电磁铁和第二电磁铁，延长反应时间，使试剂与样本充分反应。
优选的，第一电磁铁和第二电磁铁包括线圈和磁轭，磁轭一端外露于电磁铁模块表面。线圈缠绕在磁轭上，通电时线圈与磁轭产生磁场。
优选的，容纳腔有多个，并列排列，容纳腔内设有第一磁轭安装孔和第二磁轭安装孔，第一磁轭安装孔与第一磁轭紧配合，第二磁轭安装孔与第二磁轭紧配合。磁轭将磁力线传输至磁轭两端，使得磁轭露出部分磁场最强。
优选的，底座上设有多组指示灯和开关，与每个容纳腔一一对应。开关与指示灯、电磁铁为串联关系，开关用来控制电磁铁通电状态，指示灯用来指示电磁铁的通电状态。
优选的，指示灯亮起时第一电磁铁和第二电磁铁通电，指示灯熄灭时第一电磁铁和第二电磁铁断电。
优选的，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容纳腔内，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。
优选的，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。
优选的，底盖上设有第一磁轭通孔和第二磁轭通孔，第一磁轭通孔允许所述第一磁轭通过，第二磁轭通孔允许第二磁轭通过。
优选的，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。
附图说明
图1为本实用新型的电磁铁模块示意图。
图2为本实用新型的底座正面示意图
图3为本实用新型的底座背面示意图。
图4为本实用新型的检测盒面盖示意图。
图5为本实用新型的检测盒面盖示意图。
图6为本实用新型的检测盒底盖示意图。
图7为本实用新型检测结果示意图。
附图中：1：电磁铁模块；2：容纳腔；3：第一磁轭；4：第二磁轭；6：指示灯；7：开关；8：第一磁轭安装孔；9：第二磁轭安装孔；10：第一通孔；11：第二通孔；12：连接柱；13：装配柱；14：第一磁轭通孔；15：第二磁轭通孔；16：压条；17：试纸卡扣；18：检测线显影处；19：对照线显影处；
具体实施方式
一种磁聚焦快速检测系统，其特征在于：包括底座和检测盒，底座正面设有多个大小与检测盒相同的容纳腔2，背面设有数量相同的电磁铁模块1，电磁铁模块1具有第一电磁铁和第二电磁铁；检测盒内有检测试纸；第一磁体与检测试纸的对照线显影处18对位，第二磁体与检测试纸的检测线显影处18对位。
使用检测盒时，将检测盒装入底座的容纳腔2内。取处理过的样品加入到加样区，打开电磁铁开关7，等待反应。然后将检测盒从卡容纳腔取下，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，在第一电磁铁和第二电磁铁的磁场作用下，磁性纳米颗粒集中到第一电磁铁和第二电磁铁，延长反应时间，使试剂与样本充分反应。
第一电磁铁和第二电磁铁包括线圈和磁轭，磁轭一端外露于电磁铁模块1表面。线圈缠绕在磁轭上，通电时线圈与磁轭产生磁场。
容纳腔2有多个，并列排列，容纳腔2内设有第一磁轭安装孔8和第二磁轭安装孔9，第一磁轭3安装孔与第一磁轭3紧配合，第二磁轭安装孔9与第二磁轭4紧配合。磁轭将磁力线传输至磁轭两端，使得磁轭露出部分磁场最强。
底座上设有多组指示灯6和开关7，与每个容纳腔2一一对应。开关7与指示灯6、电磁铁为串联关系，开关7用来控制电磁铁通电状态，指示灯6用来指示电磁铁的通电状态。
指示灯6亮起时第一电磁铁和第二电磁铁通电，指示灯6熄灭时第一电磁铁和第二电磁铁断电。
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容纳腔内，面盖上设有第一通孔10和第二通孔11，检测试纸的加样区暴露于第一通孔10，检测试纸的检测显示区暴露于第二通孔11。
底盖和面盖通过连接柱12和装配柱13，装配柱13上有装配孔，连接柱12于装配孔一一对应且插接式配合；连接柱12位于底盖，装配柱13位于面盖；或者，连接柱12位于面盖，装配柱13位于底盖。
底盖上设有第一磁轭通孔14和第二磁轭通孔15，第一磁轭通孔14允许所述第一磁轭3通过，第二磁轭通孔15允许第二磁轭通过。
底盖上设有试纸卡扣17和试纸托条，面盖上设有压条16，检测试纸固定于试纸卡扣17内，检测试纸位于试纸托条和压条16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。
将检测盒从容纳腔取下，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5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。
1.一种利用电磁铁的磁聚焦快速检测系统，其特征在于：包括底座和检测盒，底座正面设有多个大小与检测盒相同的容纳腔，背面设有数量相同的电磁铁模块，电磁铁模块具有第一电磁铁和第二电磁铁；检测盒内有检测试纸；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所述的一种利用电磁铁的磁聚焦快速检测系统，其特征在于：第一电磁铁和第二电磁铁包括线圈和磁轭，磁轭一端外露于电磁铁模块表面。
3.如权利要求1所述的一种利用电磁铁的磁聚焦快速检测系统，其特征在于：容纳腔有多个，容纳腔并列排列，容纳腔内设有第一磁轭安装孔和第二磁轭安装孔，第一磁轭安装孔与第一磁轭紧配合，第二磁轭安装孔与第二磁轭紧配合。
4.如权利要求1所述的一种利用电磁铁的磁聚焦快速检测系统，其特征在于：底座上设有多组指示灯和开关，与每个容纳腔一一对应。
5.如权利要求4所述的一种利用电磁铁的磁聚焦快速检测系统，其特征在于：指示灯亮起时第一电磁铁和第二电磁铁通电，指示灯熄灭时第一电磁铁和第二电磁铁断电。
6.如权利要求1所述的一种利用电磁铁的磁聚焦快速检测系统，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容纳腔内，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。
7.如权利要求6所述的一种利用电磁铁的磁聚焦快速检测系统，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。
8.如权利要求1所述的一种利用电磁铁的磁聚焦快速检测系统，其特征在于：底盖上设有第一磁轭通孔和第二磁轭通孔，第一磁轭通孔允许所述第一磁轭通过，第二磁轭通孔允许第二磁轭通过。
9.如权利要求1所述的一种利用电磁铁的磁聚焦快速检测系统，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