反应管、反应管阵列、控制参与反应的样品体积的方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种反应管、反应管阵列、控制参与反应的样品体积的方法及其应用，该反应管包括储液区、样品转移区和反应区，所述储液区一端开口，另一端与样品转移区连通；所述样品转移区包含至少一个管道，所述至少一个管道中的第一管道中与所述反应区连接的部分具有第一内横截面积，所述第一管道具有第一内横截面积的连续管道长度不小于0.5mm，所述第一管道的一端与储液区连通，另一端与反应区连通；所述反应区一端封闭，另一端与所述第一管道连通，所述反应区中第一区域的长度不小于2mm，所述第一区域为反应区中与所述第一管道连接的且其内横截面积与第一内横截面积比值不小于4的区域，所述反应区的容积不大于1ml。

Reaction tube, reaction tube array, method of controlling sample volume involved in reaction and its application

【技术实现步骤摘要】
反应管、反应管阵列、控制参与反应的样品体积的方法及其应用
本申请涉及反应容器领域，具体涉及一种反应管。
技术介绍
小体积液相检测（总液体体积为0.5-1000μl）常用在生物医药、食品科学、环境科学、检验检疫、法医鉴定等各个检验检测领域。常见的用于小体积液相检测（总反应体积为0.5-1000μl）的反应容器包括微型离心管、联排小管、多孔板等。对于发光检测、荧光检测或吸光检测，还包括石英、玻璃、塑料等材质的样品池。在液相检测操作时，一般将除待测样品以外的组分配制成检测试剂，并向反应容器中加入一定体积的检测试剂和一定体积的待测样品溶液，然后将二者在反应容器中混匀。在一些微量检测中，向反应管中加入样品溶液或检测试剂的体积仅在0.1-100μl量级，且对液体体积准确度有较高要求，因此操作人员一般需要使用微量移液器、微量进样器等设备进行准确的移液操作。此类操作对于实验人员的操作技能及实验工具要求较高，不便于在野外或其他非科学实验室环境下实验，也不利于未经过专业培训的人员进行操作。近年来，越来越多的便携型仪器被设计制造出来，以实现快速、及时的现场检测。为了更好地适应现场检测，进一步降低对操作者专业程度、实验工具和操作环境的要求，同时简化操作流程，需要一种无需使用微量移液器等用于准确移液的设备，即可准确控制参与反应的样品体积的方法及相应的耗材。为实现上述目的，一种现有方法是在检测仪器内集成或在仪器外连接注射器泵或蠕动泵。操作时只需加入过量的样品溶液且无需准确控制体积，再通过对注射器泵或蠕动泵的控制来移取准确体积的样品至反应混合溶液中。该方法可以降低对操作者专业程度的要求，但如果采用仪器内集成的方式，会增加仪器结构的复杂度，从而导致仪器的体积、成本的增加及稳定性的降低；如果采用仪器外连接的方式，亦即增加了实验所需器械，也不适合于移动实验室或现场检测等场景。对于生物大分子的检测，另一种现有方法是通过使用某种特殊微球，其表面连接有可以与靶标生物大分子特异性结合的受体。将微球加入样品溶液中，待其表面受体与靶标分子结合后将微球从溶液中分离出来，再加入固定体积的洗脱溶液将靶标分子从微球表面洗脱，将洗脱液与反应试剂混合进行检测，或直接将连接靶标分子的微球加入至固定体积的反应溶液中进行检测。使用此方法时不需严格控制加入仪器的样品溶液的体积，但也需要在仪器中集成注射器泵或蠕动泵等可以准确转移固定体积溶液的装置以及定向移动磁性微球的装置，这也会导致仪器的复杂度、体积、成本的增加。
技术实现思路
针对现有技术中存在的小体积液相反应中控制参与反应的样品量所需的仪器复杂、对操作人员专业度要求高的问题，本专利技术提供了一种反应管、反应管阵列、控制参与反应的样品体积的方法及上述反应管、反应管阵列、控制参与反应的样品体积的方法在在荧光定量PCR反应，检测样品中是否存在特定序列DNA分子的反应、测定特定序列DNA分子浓度的反应中的应用。为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：根据本专利技术一方面，提供了一种反应管，包括储液区100、样品转移区200和反应区300，所述储液区一端开口，另一端与样品转移区连通；所述样品转移区包含至少一个管道，所述至少一个管道中的第一管道210中与所述反应区连接的部分具有第一内横截面积，所述第一管道210具有第一内横截面积的连续管道长度不小于0.5mm，所述第一管道的一端与储液区连通，另一端与反应区连通；所述反应区300一端封闭，另一端与所述第一管道210连通，所述反应区300中第一区域的长度不小于2mm，所述第一区域为反应区中与所述第一管道连接的且其内横截面积与第一内横截面积比值不小于4的区域，所述反应区的容积不大于1ml。本专利技术实施例的反应管如图1所示。储液区的形状不做具体限定，例如可以为漏斗形、圆柱形等。样品转移区中第一管道的形状不做具体限定，例如可以为圆柱形等。第一管道中与所述反应区连接的部分的内横截面积是指第一管道垂直于第一管道长度方向的截面的内横截面积，第一管道具有第一内横截面积的连续管道长度不小于0.5mm，优选不小于2mm。反应区的形状不做具体限定，例如可以为圆柱形、圆锥形等。反应区中第一区域的内横截面积是指反应区垂直于第一管道长度方向的截面的内横截面积，将第一区域的内横截面积记为第二内横截面积，则第二内横截面积不大于500mm2，优选不大于200mm2，第二内横截面积与第一内横截面积的比值不小于4。第一区域的长度是指第一区域在平行于第一管道长度方向的长度，第一区域的长度不小于2mm，反应区的容积不大于1mL。当反应区的形状为圆柱形时，反应区的内横截面积在整个反应区基本不发生变化，第一区域基本等于反应区；当反应区的形状为圆锥形时，反应区的上半部分为第一区域，反应区的下半部分的内横截面积不满足“内横截面积与第一内横截面积的比值不小于4”，不属于第一区域。储液区100开口的一端用于用户添加液体样品或样品溶液（以下统称为样品溶液），样品溶液由储液区开口的一端进入储液区，之后进入与储液区连通的第一管道，随后，样品溶液在第一管道流动，进入与第一管道连通的反应区。在另一例中，可以将加样设备伸入储液区、进入样品转移区，从而直接将样品溶液加入第一管道，随后，样品溶液在第一管道流动，进入与第一管道连通的反应区。可以理解的是，储液区的开口是指可以打开的端口，该开口可以不是常开的，例如，储液区100具有开口的一端可以设置有上盖10，当样品添加完毕时可将上盖关闭，以避免样品污染。在一例中，如图1所示，反应区300中预装有预装试剂11，所述预装试剂11可以为固体或液体，所述预装试剂的体积小于所述反应区300的容积。预装试剂可以包含除所述样品外的全部反应组分，是在反应管售卖给用户前加入的。即，预装试剂是由厂商加入的，厂商可使用样品操作设备来确保预装试剂以精确体积加入反应管的反应区。预装试剂在售卖给用户前加入即可，加入时机不做具体限定，例如可以在反应管生产完毕后加入，也可以在反应区生产完毕未和反应管的其他部分装配时加入。由储液区100开口的一端加入样品溶液12后（如图2a所示），样品溶液12进入与储液区连通的第一管道，随后，样品溶液12在样品转移区200的第一管道210流动，进入与第一管道210连通的反应区300（如图2b所示）并与反应区中的预装试剂11混合得到混合溶液21（如图2c所示）。储液区开口加入的样品12的体积与预装试剂的体积之和大于等于反应区300的容积，以保证样品12进入装有预装试剂的反应区后能够将反应区300填满，如此，可以通过反应区300的容积和预装试剂11的体积控制进入反应区300的样品溶液12的体积，而无需用户对加入的样品溶液的体积进行控制。在储液区开口加入的样品12的体积与预装试剂的体积之和大于反应区300的容积的情况下，进入反应区的样品溶液12b的体积为反应区容积-预装试剂体积，而剩余样品溶液12a停留在第一管道中或停留在第一管道和储液区100中，未进入反应区。下面验证未进入反应区的样品溶液12a是否与预装试剂11混合并参与了反应。当本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反应管，其特征在于，包括储液区、样品转移区和反应区，/n所述储液区一端开口，另一端与样品转移区连通；/n所述样品转移区包含至少一个管道，所述至少一个管道中的第一管道中与所述反应区连接的部分具有第一内横截面积，所述第一管道具有第一内横截面积的连续管道长度不小于0.5mm，所述第一管道的一端与储液区连通，另一端与反应区连通；/n所述反应区一端封闭，另一端与所述第一管道连通，所述反应区中第一区域的长度不小于2mm，所述第一区域为反应区中与所述第一管道连接的且其内横截面积与第一内横截面积比值不小于4的区域，所述反应区的容积不大于1ml。/n

【技术特征摘要】
1.一种反应管，其特征在于，包括储液区、样品转移区和反应区，
所述储液区一端开口，另一端与样品转移区连通；
所述样品转移区包含至少一个管道，所述至少一个管道中的第一管道中与所述反应区连接的部分具有第一内横截面积，所述第一管道具有第一内横截面积的连续管道长度不小于0.5mm，所述第一管道的一端与储液区连通，另一端与反应区连通；
所述反应区一端封闭，另一端与所述第一管道连通，所述反应区中第一区域的长度不小于2mm，所述第一区域为反应区中与所述第一管道连接的且其内横截面积与第一内横截面积比值不小于4的区域，所述反应区的容积不大于1ml。


2.根据权利要求1所述的反应管，其特征在于，所述反应区中预装有预装试剂，所述预装试剂为固体或液体，所述预装试剂的体积小于所述反应区的容积。


3.根据权利要求1或2所述的反应管，其特征在于，所述至少一个管道包括一个外管和至少一个内管，所述内管位于所述外管内部，所述内管为第一管道。


4.根据权利要求3所述的反应管，其特征在于，所述内管的外壁与所述外管的内壁贴合。


5.根据权利要求3所述的反应管，其特征在于，所述外管中包含分隔物，所述分隔物将所述外管分隔成至少一个所述内管。


6.根据权利要求1-5任一项所述的反应管，其特征在于，所述储液区、样品转移区和反应区为一体成型，
或所述储液区、样品转移区和反应区中的至少一个区单独成型，且单独成型的区在成型后与其他区直接连接或通过附件连接。


7.根据权利要求6所述的反应管，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玚，虞之龙，邱海维，
申请(专利权)人：北京酷搏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11