CN112500999A - 生物检测卡匣及其操作方法 - Google Patents
生物检测卡匣及其操作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112500999A CN112500999A CN202010650719.5A CN202010650719A CN112500999A CN 112500999 A CN112500999 A CN 112500999A CN 202010650719 A CN202010650719 A CN 202010650719A CN 112500999 A CN112500999 A CN 112500999A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- culture
- biological detection
- sample
- tank
- flow channel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/42—Integrated assemblies, e.g. cassettes or cartridges
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/02—Form or structure of the vessel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/02—Form or structure of the vessel
- C12M23/08—Flask, bottle or test tube
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/38—Caps; Covers; Plugs; Pouring means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/48—Holding appliances; Racks; Supports
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
- C12M25/02—Membranes; Filters
- C12M25/04—Membranes; Filters in combination with well or multiwell plates, i.e. culture inserts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
- C12M41/46—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of cellular or enzymatic activity or functionality, e.g. cell viability
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
- C12Q1/18—Testing for antimicrobial activity of a material
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Immunology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
生物检测卡匣及其操作方法,其中生物检测卡匣包含具有加样口的加样槽、供样本培养于其中的多个培养槽、管道系统、多个定量槽、以及多个凹陷结构。管道系统包含一弯曲流道及多个入口流道,弯曲流道与加样槽连通,且每一入口流道与弯曲流道及一对应的培养槽连通。每一定量槽设置于一对应的入口流道及一对应的培养槽之间。每一凹陷结构设置于一对应的定量槽与一对应的培养槽之间,且凹陷结构包含靠近培养槽设置的第一开孔。
Description
技术领域
本公开涉及一种生物检测卡匣及其操作方法,特别涉及一种应用于药敏性检测的生物检测卡匣及其操作方法。
背景技术
现有的标准药敏性检测(Antimicrobial Susceptibility Test)是使用96孔盘进行测试,图1即显示进行药敏性检测所用的96孔盘。如图1所示,96孔盘1上设置有96个孔槽W,药敏性检测方法则说明如下。首先将抗微生物药剂(antimicrobial medicines),例如抗生素(antibiotics),滴入孔槽W内,接着再滴菌液在含有抗微生物药剂的孔槽W内,经过16至20小时的培养后,即可从96孔盘1的底部通过肉眼来观察细菌是否有生长,进而判定细菌抗药性的程度。此方法的优点在于,可同时进行多种药敏性和菌种的检测,且可直接以肉眼观测结果,故为目前药敏性检测的金标准。
然而此方法仍具有缺点。举例来说,由于抗微生物药剂须经系列稀释以形成浓度梯度,使得滴样操作繁杂。再者,96孔盘1上方只放置一个盖子盖住开口,故在运输96孔盘1时容易造成交叉污染。又,96孔盘1本体的体积大且滴样体积也大(例如约100~150μl),故会增加废弃物处理的费用和污染的风险。
因此,为了改善现有技术的缺失,实有必要开发一种改良的生物检测卡匣及改良的药敏性检测的操作方法,以简化滴样操作且避免污染。
发明内容
本公开的目的在于提供一种改良的生物检测卡匣及其操作方法,可实现液体自动填充,简化滴样操作且有利药敏性检测。
本公开的另一目的在于提供一种改良的生物检测卡匣及其操作方法,可将微生物集中在培养槽底部,便于观测培养结果。
本公开的又一目的在于提供一种改良的生物检测卡匣及其操作方法,可有效定量进样,避免滴样误差。
本公开的再一目的在于提供一种改良的生物检测卡匣及其操作方法,可防止污染和感染风险,并提供安全防护及良好的培养环境。
为达上述目的,本公开提供一种生物检测卡匣,包含:一加样槽,具有一加样口供一样本加入;多个培养槽,供样本培养于其中;一管道系统,包含一弯曲流道及多个入口流道,其中弯曲流道与加样槽连通,且每一入口流道与弯曲流道及一对应的培养槽连通;多个定量槽,每一定量槽设置于一对应的入口流道及一对应的培养槽之间;以及多个凹陷结构,每一凹陷结构设置于一对应的定量槽与一对应的培养槽之间,且每一凹陷结构包含靠近培养槽设置的一第一开孔。
在一实施例中,弯曲流道大致呈连续S型流道,且每一入口流道与弯曲流道远离培养槽的一弯曲处连接。
在一实施例中,当生物检测卡匣垂直摆放以使培养槽位于定量槽下方时,入口流道与弯曲流道的一连接处位于弯曲流道的一相对高点处。
在一实施例中,凹陷结构包含位于定量槽底端的一渐缩结构、位于培养槽顶端的一渐缩结构、以及连接两渐缩结构的一颈部。
在一实施例中,第一开孔设置于位于培养槽顶端的渐缩结构上。
在一实施例中,第一开孔的直径为0.1mm至1mm。
在一实施例中,凹陷结构的最窄宽度为1mm至4mm。
在一实施例中,多个培养槽容置不同量的抗微生物药剂。
在一实施例中,培养槽具有一圆弧底部或一底部尖端。
在一实施例中,底部尖端具有一斜面。
在一实施例中,生物检测卡匣还包含一底层、一流道层、及一上盖层,其中底层和上盖层的至少其中之一为一亲水膜。
在一实施例中,生物检测卡匣还包含一卡匣本体及一上盖层,其中上盖层为一亲水膜。
在一实施例中,生物检测卡匣还包含一废液槽,其与弯曲流道的一下游端连接,其中废液槽具有一排出孔。
在一实施例中,生物检测卡匣还包含一第二开孔,其设置于定量槽上。
在一实施例中,生物检测卡匣第一开孔的设置位置偏向于每一培养槽的一侧壁,且远离加样槽。
为达上述目的,本公开还提供一种生物检测卡匣的操作方法,包含下列步骤:(a)提供一生物检测卡匣,其中生物检测卡匣包含具有一加样口的一加样槽、供一样本培养于其中的多个培养槽、一管道系统、以及多个定量槽,其中管道系统包含一弯曲流道及多个入口流道,弯曲流道与加样槽连通,且每一入口流道与弯曲流道及一对应的培养槽连通,其中每一定量槽设置于一对应的入口流道及一对应的培养槽之间;(b)将生物检测卡匣斜放以使加样槽高于管道系统,并将样本从加样口滴入,使样本流入弯曲流道以及每一入口流道及定量槽;以及(c)将生物检测卡匣垂直摆放,使样本往下流入培养槽中。
在一实施例中,于步骤(a)中,多个培养槽容置不同量的抗微生物药剂。
在一实施例中,于步骤(b)中,生物检测卡匣放置于一加样架上,其中生物检测卡匣还包含多个凹陷结构,每一凹陷结构设置于一对应的定量槽与一对应的培养槽之间,每一凹陷结构包含靠近培养槽设置的一第一开孔,且样本流入凹陷结构并停留在凹陷结构的第一开孔的位置。
在一实施例中,于步骤(c)中,生物检测卡匣插入一培养架的一插槽中。
在一实施例中,生物检测卡匣还包含于生物检测卡匣上贴上一膜片以封住其开口的步骤。
附图说明
图1显示进行药敏性检测所用的96孔盘。
图2显示本公开第一实施例的生物检测卡匣示意图。
图3显示图2的生物检测卡匣的爆炸图。
图4显示生物检测卡匣的操作流程示意图。
图5显示将生物检测卡匣斜放的示意图。
图6显示本公开第二实施例的生物检测卡匣示意图。
图7显示本公开第三实施例的生物检测卡匣示意图。
图8显示本公开第四实施例的生物检测卡匣示意图。
图9显示使用红血球溶液实际进行生物检测卡匣的操作实验流程图。
图10显示使用菌液实际进行生物检测卡匣的操作实验结果。
图11显示本公开第五实施例的生物检测卡匣示意图。
图12显示本公开第五实施例的生物检测卡匣爆炸图。
图13显示图12的卡匣本体的不同视角示意图。
图14显示第五实施例的生物检测卡匣置放于加样架上的示意图。
图15显示第五实施例的生物检测卡匣置放于培养架上的示意图。
图16显示第五实施例的生物检测卡匣的操作流程示意图。
图17显示第五实施例的生物检测卡匣置放于观测架上的示意图。
图18显示使用第五实施例的生物检测卡匣进行实际操作的流程图。
附图标记说明:
1:96孔盘
2、2A、2B、2C、2D:生物检测卡匣
201:底层
202:流道层
202’:卡匣本体
203、203’:上盖层
204:第一粘合层
205:第二粘合层
21:加样槽
211:加样口
22:培养槽
221:尖端
222:斜面
23:管道系统
231:弯曲流道
232、232’:入口流道
24:定量槽
241:第二开孔
25:凹陷结构
251:第一开孔
252、253:渐缩结构
254:颈部
26:废液槽
261:排出孔
27:阴性对照培养槽
271:加样口
28:凹部
3:治工具
4:加样架
41:凸部
42:容置槽
5:培养架
51:插槽
6:观测架
61:斜面
7:样本瓶
8:封膜片
B:团块
W:孔槽
X、Y、Z:轴
θ:倾斜角度
具体实施方式
体现本公开特征与优点的一些实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施方式上具有各种的变化,其皆不脱离本公开的范围,且其中的说明及附图在本质上为说明之用,而非用以限制本公开。
图2显示本公开第一实施例的生物检测卡匣示意图。如图所示,生物检测卡匣2包含一加样槽21、多个培养槽22、一管道系统23、多个定量槽24、及多个凹陷结构25。加样槽21具有一加样口211,以供一样本加入,而培养槽22供样本培养于其中。管道系统23架构于将样本送入每一培养槽22,且管道系统23包含一弯曲流道231及多个入口流道232。弯曲流道231与加样槽21连通,每一入口流道232与弯曲流道231及对应的培养槽22连通,使得样本可经由加样槽21、弯曲流道231、及入口流道232而流入每一培养槽22。每一定量槽24设置于对应的入口流道232及对应的培养槽22之间,换言之,定量槽24的两端分别与入口流道232及培养槽22连通。每一凹陷结构25设置于对应的定量槽24与对应的培养槽22之间,换言之,凹陷结构25的两端分别与定量槽24及培养槽22连通。
在一实施例中,凹陷结构25包含位于定量槽24底端的一渐缩结构252、位于培养槽22顶端的一渐缩结构253、以及连接两渐缩结构252、253的一颈部254,其中,颈部254为凹陷结构25中最窄部位,且颈部254的直径也小于定量槽24及培养槽22的直径。凹陷结构25具有一第一开孔251,设置于靠近培养槽22的一端,例如设置于位于培养槽22顶端的渐缩结构253上,其中,第一开孔251的设置位置偏向于培养槽22的一侧壁,例如偏向于培养槽22的右侧壁或左侧壁,以形成不对称的结构。换言之,第一开孔251是设置于通过入口流道232的纵断面的右侧或左侧,借此形成不对称的结构。在一实施例中,第一开孔251远离加样槽21而设置,如图2所示,加样槽21设置于通过入口流道232的纵断面的左侧,而第一开孔251则设置于通过入口流道232的纵断面的右侧。
在一实施例中,第一开孔251的直径约为0.1mm至1mm,且第一开孔251于每一凹陷结构25上的数量不限于一个,亦可为多个,只要能形成不对称的结构,皆可适用于本公开。
在一实施例中,凹陷结构25的颈部254的宽度小于定量槽24的宽度及培养槽22的宽度,且凹陷结构25的最窄宽度约为1mm至4mm,可防止样本自培养槽22逆流至定量槽24。
在一实施例中,弯曲流道231大致呈连续S型流道,且每一入口流道232是与弯曲流道231远离培养槽22的弯曲处连接,故当生物检测卡匣2垂直摆放以使培养槽22位于定量槽24下方时,入口流道232与弯曲流道231连接处即位于弯曲流道231的相对高点处,且入口流道232大致呈垂直走向。
在一实施例中,样本为包含待测微生物的生物样本,而多个培养槽22预先容置不同量的抗微生物药剂,以进行药敏性检测。当加入定量生物样本后,多个培养槽22便包含不同浓度的抗微生物药剂,故可观察微生物在不同浓度抗微生物药剂下的生长情形,进而判定微生物抗药性的程度。
在一实施例中,培养槽22于远离定量槽24的一侧具有圆弧底部,当将生物检测卡匣2垂直摆放进行培养时,圆弧底部的设计有助于将微生物集中在培养槽22底部,以便于操作人员进行观测。
在一实施例中,弯曲流道231的下游端与一废液槽26连接,可用来收集多余的样本,且废液槽26具有一排出孔261以利排气。
在一实施例中,生物检测卡匣2是由透明材质所制成,以便于观测液体于卡匣内的流动,以及培养槽22内微生物的生长情形。
图3显示图2的生物检测卡匣的爆炸图。如图3所示,生物检测卡匣2包含一底层201、一流道层202、及一上盖层203,流道层202设有管道及槽体结构,上盖层203设有加样口211、第一开孔251、及排出孔261,底层201为卡匣底部支撑部和抗微生物药剂干燥的区域,且上盖层203及底层201分别覆盖于流道层202的上下两侧,以与流道层202共同定义出生物检测卡匣2内部的管道及槽体。在一优选实施例中,底层201和上盖层203的至少其中之一为亲水膜,以降低流道阻力,使流体可顺利在管道中流动。
在一实施例中,上盖层203可通过一第一粘合层204粘合于流道层202的上方,且第一粘合层204具有与流道层202的管道及槽体结构对应的开口。类似地,底层201可通过一第二粘合层205粘合于流道层22的下方,且第二粘合层205具有与流道层202的管道及槽体结构对应的开口。举例而言,第一粘合层204及第二粘合层205可为双面胶,或是直接涂布于两结构层之间的胶体,但不以此为限。当然,上盖层203及底层201亦可通过超音波熔接结合在流道层202上,而无需粘合层的设置。抑或是,上盖层203及底层201的其中一层可与流道层202一体成型,另一层再与流道层202粘合或超音波熔接而结合。
图4显示生物检测卡匣的操作流程示意图,图5显示将生物检测卡匣斜放的示意图。首先在加样前,先将生物检测卡匣2(简称卡匣2)斜放以使加样槽21高于管道系统23。举例来说,可将卡匣2放在倾斜的治工具3上(如图5所示),以将加样槽21一侧的卡匣2垫高,其中卡匣2的倾斜角度θ大于10°,例如介于10°至80°之间,但不以此为限。接着如图4的步骤(a)所示,从加样口211将样本滴入加样槽21中,随后如步骤(b)所示,样本会因为重力和毛细力的关系自加样槽21流入弯曲流道231以及各个入口流道232、定量槽24、及凹陷结构25,并停留在凹陷结构25的第一开孔251的位置。由于第一开孔251的设置位置偏向于一侧壁,例如图4所示为向右偏,故当样本停留在第一开孔251处时,样本前缘是呈现不对称的形态。
之后,将卡匣2自倾斜的治工具3上取下,并将卡匣2垂直摆放,亦即沿图5所示的Y轴方向摆放,以使培养槽22位于定量槽24下方,且入口流道232与弯曲流道231连接处位于弯曲流道231的相对高点处。此时在入口流道232及定量槽24内的样本会因为液体左右不平衡和重力的关系,使液体往下沉降到培养槽22中,故入口流道232和定量槽24内的液体会完全排空,使得培养槽22中的液体与残留在弯曲流道231中的液体断开。又因为重力的关系,残留在弯曲流道231中的液体会保持在相对低点的弯曲处,进而隔开每一个培养槽22,借此避免交叉污染,如图4的步骤(c)所示。换言之,本公开的弯曲流道231及入口流道232共同提供截断技术效果,可隔开每一个培养槽22,以防止污染和感染风险,并提供安全防护。此外,由于流入定量槽24的液体会先停留在第一开孔251的位置,之后再沉降到培养槽22中,故可进一步定量流入培养槽22的液体量。
在一实施例中,于加样完成后,可在卡匣2上方贴上膜片或盖上盖子将卡匣2上所有开口都封住,以防止样本在培养时挥发。最后以垂直摆放卡匣2的方式进行微生物的培养,并在培养一段时间,例如16至20小时后,再将卡匣2置于观测架上以肉眼观测培养结果。此时样本会因为凹陷结构25的防逆流设计而困在培养槽22内。
图6显示本公开第二实施例的生物检测卡匣示意图。与图2所示的生物检测卡匣2差别在于,除了第一开孔251之外,图6所示的生物检测卡匣2A还包含一或更多第二开孔241。第二开孔241可设置于入口流道232与凹陷结构25之间,亦即第二开孔241设置于定量槽24上,且同样开孔于上盖层203。举例来说,定量槽24于靠近入口流道232的一侧具有两个呈对称设置的第二开孔241,但不以此为限。
图7显示本公开第三实施例的生物检测卡匣示意图。与图2所示的生物检测卡匣2差别在于,图7所示的生物检测卡匣2B不包含废液槽,且为了使液体顺利流入最后一个定量槽24,最后一个入口流道232’是与弯曲流道231的相对低点处连接并斜向流入最后一个定量槽24。
图8显示本公开第四实施例的生物检测卡匣示意图。与图7所示的生物检测卡匣2B差别在于,图8所示的生物检测卡匣2C还包含一阴性对照培养槽27,其为仅添加培养液而非含有微生物的生物样本的培养槽,以作为微生物培养的阴性对照组。此外,阴性对照培养槽27具有自己的加样口271,以供培养液加入。
图9显示使用红血球溶液实际进行生物检测卡匣的操作实验流程图,其中红血球溶液的血容比(HCT)为4%。首先将卡匣放在倾斜的治工具上(步骤(a)),接着将1500μL的红血球溶液从加样口滴入,接着液体会自动流到各个入口流道、定量槽及凹陷结构并停留在第一开孔的位置(步骤(b))。之后再将卡匣垂直摆放,此时各个入口流道、定量槽及凹陷结构内的液体会沉降到培养槽(步骤(c))。通过红色血球可清楚呈现卡匣内液体的流动方式,且从此模拟实验可看出,本公开的生物检测卡匣具有便于加样、定量、及观测的优点。
图10显示使用菌液实际进行生物检测卡匣的操作实验结果。将1500μL的菌液从加样口滴入,并在菌液自动填充至各个培养槽后,于36℃进行细菌培养20小时,之后便在培养槽底部观察到细菌生长的团块B。
图11显示本公开第五实施例的生物检测卡匣示意图。在本实施例中,生物检测卡匣2D的加样槽21、培养槽22、管道系统23、定量槽24、凹陷结构25、及阴性对照培养槽27的配置与图8所示第四实施例的生物检测卡匣2C大致相同,主要差异在于培养槽22底部的结构设计。在前述第一至第四实施例中,培养槽22具有圆弧底部,而在本实施例中,培养槽22底部则具有明显渐缩的尖端221,有助于让微生物更集中在培养槽22底部的渐缩尖端221,使得操作人员更容易进行观测。
图12显示本公开第五实施例的生物检测卡匣爆炸图。不同于图3所示的生物检测卡匣2包含底层201、流道层202、及上盖层203,本实施例的生物检测卡匣2D包含卡匣本体202’及上盖层203’,换言之,流道层直接与底层一体成型为卡匣本体202’,故第五实施例的生物检测卡匣2D不具有独立的底层。在本实施例中,上盖层203’为亲水膜,可降低流道阻力,使流体可顺利在管道中流动,且亲水膜可包括粘合层,以利粘合于卡匣本体202’上。另外,上盖层203’优选为透明层,以利操作及培养过程的观测。
图13显示图12的卡匣本体的不同视角示意图,并以虚线显示槽体的内部结构。如图13所示,培养槽22的尖端221处更具有一斜面222,其大致由卡匣本体202’的底面往顶面倾斜。当将生物检测卡匣2D垂直摆放以进行培养时,斜面222有助于样本及微生物顺着斜面222下滑并聚集至培养槽22底部最尖端的部位,以利后续培养及观测。在一些变化实施方式中,斜面222可为连续斜面,或是多阶段斜面,也可以是斜面加曲面的组合,但不以此为限。
图14显示第五实施例的生物检测卡匣置放于加样架上的示意图。如图14所示,本实施例的生物检测卡匣2D更具有防呆设计,有助于将生物检测卡匣2D正确置放于加样架4上,以利加样的进行。具体而言,生物检测卡匣2D与加样架4分别具有对应的对位或卡合结构,例如生物检测卡匣2D具有一凹部28,加样架4具有一对应的凸部41。当欲进行加样时,只要将生物检测卡匣2D的凹部28与加样架4的凸部41对位,即可正确置放生物检测卡匣2D于加样架4上。由于加样槽21侧被垫高,当样本经加样口211滴入加样槽21后,样本便可因为重力和毛细力的关系自加样槽21流入弯曲流道231以及各个入口流道232、定量槽24、及凹陷结构25,并停留在凹陷结构25的第一开孔251的位置。在加样完成后,卡匣上方可进一步封膜将所有开口都封住,以防止样本在培养时挥发。
当然,防呆结构不限于前述的凹部28及凸部41,其他可实现防呆效果的结构设计皆可应用于本公开。此外,加样架4可设有置放样本瓶的容置槽42,可使加样操作更加方便。
另一方面,第五实施例的生物检测卡匣2D的培养槽22底部的尖端221及斜面222设计,以及防呆设计等亦可应用于本公开第一至第四实施例的结构中。
图15显示第五实施例的生物检测卡匣置放于培养架上的示意图。在完成加样及封膜后,便可将卡匣2D从加样架4上取下,并将卡匣2D垂直摆放于培养架5中进行培养。在将卡匣2D垂直摆放以使培养槽22位于定量槽24下方时,入口流道232及定量槽24内的样本便会因为液体左右不平衡和重力的关系,使液体往下沉降到培养槽22中,且各个培样槽22的液体彼此隔开,故可在培养过程中避免交叉污染。另外,培养架5设有多个插槽51,可供多个卡匣2D垂直插入,以利同时进行多重培养,例如不同样本或不同抗微生物药剂的多重培养。
图16显示第五实施例的生物检测卡匣的操作流程示意图。首先在加样前,先将卡匣2D斜放以使加样槽21高于管道系统23。举例来说,如图14及图16的步骤(a)所示,将卡匣2D放在加样架4上,以将加样槽21侧的卡匣2D垫高。接着如图16的步骤(b)所示,从左侧加样口211将样本滴入加样槽21中,以及从右侧加样口271将培养液滴入阴性对照培养槽27中。随后如图16的步骤(c)所示,从左侧加样口211滴入的样本会因为重力和毛细力的关系自加样槽21流入弯曲流道231以及各个入口流道232、定量槽24、及凹陷结构25,并停留在凹陷结构25的第一开孔251的位置,且样本前缘呈现不对称的形态。同样地,从右侧加样口271滴入的培养液也会停留在第一开孔251的位置,且培养液前缘呈现不对称的形态。之后,将卡匣2D进行封膜后再从加样架4上取下,并将卡匣2D以垂直摆放的方式插入培养架5的插槽51中,使样本往下流入培养槽22中进行微生物的培养,如图16的步骤(d)所示。
在培养一段时间后,例如培养约16至20小时后,便可进行培养结果的观测,且当卡匣2D仍置放于培养架5上时,即可直接观测培养结果。而为了便于观测,本公开亦提供观测架的设计。图17显示第五实施例的生物检测卡匣置放于观测架上的示意图。如图17所示,观测架6具有一斜面61,供卡匣2D以底面贴附于观测架6的斜面61的方式置放于观测架6上。根据不同的观测目标,亦可调整观测架6的斜面61的颜色以利观察。例如要观测细菌团块时,观测架6可提供黑色背景,以使略呈白色的细菌团块更为明显。若是要观测指示剂的颜色变化,观测架6则可提供白色背景,以使颜色变化更为明显。举例来说,观测架6背景色的调整方式可通过于斜面61上放置不同颜色的色纸或色板来实现,或是通过以不同颜色塑料形成观测架6的方式来实现,但不以此为限。
图18显示使用第五实施例的生物检测卡匣进行实际操作的流程图。首先如步骤(a)所示,打开灭菌后的包装以将卡匣取出,并接着如步骤(b)所示,将卡匣2D及样本瓶7放在加样架4上。随后如步骤(c)所示,从左侧加样口滴入1.5mL的样本,以及从右侧加样口滴入0.1mL的培养液。接着如步骤(d)所示,于卡匣2D上贴上封膜片8以封住开口。之后如步骤(e)所示,将卡匣2D以垂直摆放的方式插入培养架5的插槽中,使样本往下流入培养槽中进行微生物的培养。于培养约16至20小时后,便可将卡匣2D置放于观测架6上观察微生物的生长情形。例如步骤(f)左侧附图显示培养槽尖端处有细菌生长的团块B,右侧则显示在阴性对照组中并无细菌生长情形。
因此,本公开更提供一种生物检测卡匣的操作方法。首先提供以上任一实施例所述的生物检测卡匣,并将生物检测卡匣斜放以使加样槽高于管道系统,例如将生物检测卡匣放置于加样架上,以将加样槽侧的生物检测卡匣垫高。接着将样本从加样口滴入加样槽中,使样本流入弯曲流道以及各个入口流道、定量槽、及凹陷结构,并停留在凹陷结构的第一开孔的位置。之后,于生物检测卡匣上贴上膜片以封住其开口,并将生物检测卡匣插入培养架的插槽中以将生物检测卡匣垂直摆放,使样本往下流入培养槽中。经过一段时间的培养后,再将生物检测卡匣置放于观测架上观察培养结果。
根据上述,通过本公开生物检测卡匣的管道和开孔设计,只要将样本经加样口滴入后,样本就会自动填充到多个培养槽内。又,培养槽的底部具有圆弧或尖端设计,有助于将微生物集中在培养槽底部,以便于操作人员进行观测。再者,本公开的生物检测卡匣具有定量槽,且配合第一开孔的设计,可使流入定量槽的液体先停留在第一开孔的位置再流入培养槽,故可进一步定量流入培养槽的液体。此外,本公开的生物检测卡匣具有弯曲流道及入口流道的设计,可在卡匣垂直摆放后,通过液体重力而完全截断和隔开每一个培养槽,以防止污染和感染风险,并提供安全防护及良好的培养环境。又,本公开的生物检测卡匣包含多个培养槽,可预先容置不同量的抗微生物药剂,故可进一步应用于药敏性检测。
纵使本发明已由上述实施例详细叙述而可由熟悉本技艺人士任施匠思而为诸般修饰,然皆不脱如附权利要求所欲保护者。
Claims (20)
1.一种生物检测卡匣,包含:
一加样槽,具有一加样口供一样本加入;
多个培养槽,供所述样本培养于其中;
一管道系统,包含一弯曲流道及多个入口流道,其中所述弯曲流道与所述加样槽连通,且每一所述入口流道与所述弯曲流道及一对应的所述培养槽连通;
多个定量槽,每一所述定量槽设置于一对应的所述入口流道及一对应的所述培养槽之间;以及
多个凹陷结构,每一所述凹陷结构设置于一对应的所述定量槽与一对应的所述培养槽之间,且每一所述凹陷结构包含靠近所述培养槽设置的一第一开孔。
2.如权利要求1所述的生物检测卡匣,其中所述弯曲流道大致呈连续S型流道,且每一所述入口流道与所述弯曲流道远离所述培养槽的一弯曲处连接。
3.如权利要求1所述的生物检测卡匣,其中当所述生物检测卡匣垂直摆放以使所述培养槽位于所述定量槽下方时,所述入口流道与所述弯曲流道的一连接处位于所述弯曲流道的一相对高点处。
4.如权利要求1所述的生物检测卡匣,其中所述凹陷结构包含位于所述定量槽底端的一渐缩结构、位于所述培养槽顶端的一渐缩结构、以及连接所述两渐缩结构的一颈部。
5.如权利要求4所述的生物检测卡匣,其中所述第一开孔设置于位于所述培养槽顶端的所述渐缩结构上。
6.如权利要求1所述的生物检测卡匣,其中所述第一开孔的直径为0.1mm至1mm。
7.如权利要求1所述的生物检测卡匣,其中所述凹陷结构的最窄宽度为1mm至4mm。
8.如权利要求1所述的生物检测卡匣,其中所述多个培养槽容置不同量的抗微生物药剂。
9.如权利要求1所述的生物检测卡匣,其中所述培养槽具有一圆弧底部或一底部尖端。
10.如权利要求9所述的生物检测卡匣,其中所述底部尖端具有一斜面。
11.如权利要求1所述的生物检测卡匣,还包含一底层、一流道层、及一上盖层,其中所述底层和所述上盖层的至少其中之一为一亲水膜。
12.如权利要求1所述的生物检测卡匣,还包含一卡匣本体及一上盖层,其中所述上盖层为一亲水膜。
13.如权利要求1所述的生物检测卡匣,还包含一废液槽,其是与所述弯曲流道的一下游端连接,其中所述废液槽具有一排出孔。
14.如权利要求1所述的生物检测卡匣,还包含一第二开孔,其设置于所述定量槽上。
15.如权利要求1所述的生物检测卡匣,其中所述第一开孔的设置位置偏向于每一所述培养槽的一侧壁,且远离所述加样槽。
16.一种生物检测卡匣的操作方法,包含下列步骤:
(a)提供一生物检测卡匣,其中所述生物检测卡匣包含具有一加样口的一加样槽、供一样本培养于其中的多个培养槽、一管道系统、以及多个定量槽,其中所述管道系统包含一弯曲流道及多个入口流道,所述弯曲流道与所述加样槽连通,且每一所述入口流道与所述弯曲流道及一对应的所述培养槽连通,其中每一所述定量槽设置于一对应的所述入口流道及一对应的所述培养槽之间;
(b)将所述生物检测卡匣斜放以使所述加样槽高于所述管道系统,并将所述样本从所述加样口滴入,使所述样本流入所述弯曲流道以及每一所述入口流道及所述定量槽;以及
(c)将所述生物检测卡匣垂直摆放,使所述样本往下流入所述培养槽中。
17.如权利要求16所述的操作方法,其中于步骤(a)中,所述多个培养槽容置不同量的抗微生物药剂。
18.如权利要求16所述的操作方法,其中于步骤(b)中,所述生物检测卡匣放置于一加样架上,其中所述生物检测卡匣还包含多个凹陷结构,每一所述凹陷结构设置于一对应的所述定量槽与一对应的所述培养槽之间,每一所述凹陷结构包含靠近所述培养槽设置的一第一开孔,且所述样本流入所述凹陷结构并停留在所述凹陷结构的所述第一开孔的位置。
19.如权利要求16所述的操作方法,其中于步骤(c)中,所述生物检测卡匣插入一培养架的一插槽中。
20.如权利要求16所述的操作方法,还包含于所述生物检测卡匣上贴上一膜片以封住其开口的步骤。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201962900763P | 2019-09-16 | 2019-09-16 | |
| US62/900,763 | 2019-09-16 | ||
| US16/886,414 | 2020-05-28 | ||
| US16/886,414 US20210079331A1 (en) | 2019-09-16 | 2020-05-28 | Biological detection cartridge and method for performing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112500999A true CN112500999A (zh) | 2021-03-16 |
Family
ID=74868441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010650719.5A Pending CN112500999A (zh) | 2019-09-16 | 2020-07-08 | 生物检测卡匣及其操作方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20210079331A1 (zh) |
| CN (1) | CN112500999A (zh) |
| TW (1) | TWI760783B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113376320A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-09-10 | 王静 | 一种生物检测卡匣 |
| CN113946045A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-01-18 | 广州市微米生物科技有限公司 | 一种载玻片及载玻片的使用方法 |
| CN115178309A (zh) * | 2021-04-06 | 2022-10-14 | 医流体股份有限公司 | 阵列式微流体芯片及抗生素感受性测试的操作方法 |
| US12263479B2 (en) | 2021-04-06 | 2025-04-01 | Medfluid Co., Ltd. | Array microfluidic chip and method of antibiotic susceptibility testing |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023026235A (ja) * | 2021-08-13 | 2023-02-24 | 株式会社Mirai Genomics | 核酸増幅用反応槽、カートリッジ及び核酸増幅方法 |
| GB2639232A (en) * | 2024-03-12 | 2025-09-17 | William Oak Diagnostics Ltd | Microfluidic device |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010213649A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Seiko Epson Corp | 生体試料反応容器及び生体試料反応方法 |
| CN201999938U (zh) * | 2011-03-08 | 2011-10-05 | 史跃杰 | 细菌药敏试验自动填充测试卡 |
| US20140017806A1 (en) * | 2012-07-11 | 2014-01-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Microfluidic structure, microfluidic device having the same and method of controlling the microfluidic device |
| CN205839018U (zh) * | 2016-07-27 | 2016-12-28 | 史跃杰 | 细菌鉴定或药敏试验用测试卡 |
| CN206292243U (zh) * | 2016-12-16 | 2017-06-30 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 用于血型检测的微流控芯片 |
| CN208684959U (zh) * | 2018-05-24 | 2019-04-02 | 杭州霆科生物科技有限公司 | 一种核酸扩增检测微流控芯片 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7244622B2 (en) * | 1996-04-03 | 2007-07-17 | Applera Corporation | Device and method for multiple analyte detection |
| US7476533B2 (en) * | 2002-04-19 | 2009-01-13 | Adhesives Research, Inc. | Diagnostic devices for use in the assaying of biological fluids |
| JPWO2007052648A1 (ja) * | 2005-11-02 | 2009-04-30 | パナソニック株式会社 | 試料分析用ディスク |
| TWM294516U (en) * | 2006-02-27 | 2006-07-21 | Wei Jiu Technology Co Ltd | Chassis structure improvement of micro-organism culture tank |
| US8007999B2 (en) * | 2006-05-10 | 2011-08-30 | Theranos, Inc. | Real-time detection of influenza virus |
| KR101305976B1 (ko) * | 2007-02-12 | 2013-09-12 | 삼성전자주식회사 | 연속희석을 위한 원심력 기반의 미세유동장치 및 이를포함하는 미세유동시스템 |
| EP2640826B1 (en) * | 2010-11-15 | 2019-09-11 | Cornell University | Optofluidic photobioreactor apparatus, method, and applications |
| EP2739587B1 (en) * | 2011-08-01 | 2020-05-27 | Denovo Sciences | Cell capture system |
| US9050593B2 (en) * | 2011-11-23 | 2015-06-09 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Self-loading microfluidic device and methods of use |
| TWI509066B (zh) * | 2012-12-28 | 2015-11-21 | 中原大學 | 多通道微流體光盤檢測系統及其應用 |
| CN204874495U (zh) * | 2015-07-31 | 2015-12-16 | 郑州点石生物技术有限公司 | 支原体培养鉴定药敏试剂板 |
| TWM547671U (zh) * | 2017-06-02 | 2017-08-21 | 保生國際生醫股份有限公司 | 離心式試劑盤 |
| CN108043478A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-05-18 | 国家纳米科学中心 | 一种微流控芯片、手动离心装置及核酸检测方法 |
| CN118106055A (zh) * | 2018-12-13 | 2024-05-31 | 迪亚莱博(张家港)生物科技有限公司 | 床旁诊断微流控芯片的检测方法 |
-
2020
- 2020-05-28 US US16/886,414 patent/US20210079331A1/en not_active Abandoned
- 2020-07-08 CN CN202010650719.5A patent/CN112500999A/zh active Pending
- 2020-07-08 TW TW109122969A patent/TWI760783B/zh active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010213649A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Seiko Epson Corp | 生体試料反応容器及び生体試料反応方法 |
| CN201999938U (zh) * | 2011-03-08 | 2011-10-05 | 史跃杰 | 细菌药敏试验自动填充测试卡 |
| US20140017806A1 (en) * | 2012-07-11 | 2014-01-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Microfluidic structure, microfluidic device having the same and method of controlling the microfluidic device |
| CN205839018U (zh) * | 2016-07-27 | 2016-12-28 | 史跃杰 | 细菌鉴定或药敏试验用测试卡 |
| CN206292243U (zh) * | 2016-12-16 | 2017-06-30 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 用于血型检测的微流控芯片 |
| CN208684959U (zh) * | 2018-05-24 | 2019-04-02 | 杭州霆科生物科技有限公司 | 一种核酸扩增检测微流控芯片 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 杨晓华;谭南;林爱心;: "泌尿生殖道支原体液体培养法检测的实验评价", 检验医学与临床, no. 06, pages 531 - 532 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115178309A (zh) * | 2021-04-06 | 2022-10-14 | 医流体股份有限公司 | 阵列式微流体芯片及抗生素感受性测试的操作方法 |
| CN115178309B (zh) * | 2021-04-06 | 2024-08-09 | 医流体股份有限公司 | 阵列式微流体芯片及抗生素感受性测试的操作方法 |
| US12263479B2 (en) | 2021-04-06 | 2025-04-01 | Medfluid Co., Ltd. | Array microfluidic chip and method of antibiotic susceptibility testing |
| CN113376320A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-09-10 | 王静 | 一种生物检测卡匣 |
| CN113376320B (zh) * | 2021-04-28 | 2023-12-05 | 吉林夏兰生物科技有限公司 | 一种生物检测卡匣 |
| CN113946045A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-01-18 | 广州市微米生物科技有限公司 | 一种载玻片及载玻片的使用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20210079331A1 (en) | 2021-03-18 |
| TW202113357A (zh) | 2021-04-01 |
| TWI760783B (zh) | 2022-04-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112500999A (zh) | 生物检测卡匣及其操作方法 | |
| US8409528B2 (en) | Apparatus and method for handling fluids for analysis | |
| JP4578682B2 (ja) | 微生物をカウントおよび特徴決定するためのカード | |
| EP2214618B1 (en) | Reagent vessel | |
| KR101861039B1 (ko) | 검체 채취 및 수송용 피펫 스왑장치 | |
| US12480081B2 (en) | System for use in bioprocessing | |
| JP2016506238A (ja) | デバイスおよび装置 | |
| KR101862988B1 (ko) | 다단계 분리형 검체 수송 및 반응용기 | |
| CN105992648A (zh) | 用于制备含有用于分析的细胞的样品流体的盒 | |
| WO2019024624A1 (zh) | 交叉配血和ABO及RhD血型及不规则抗体筛查加样器 | |
| CN106457248B (zh) | 用于转移液体的装置、方法和用途 | |
| CN107427830A (zh) | 样品接受器、样品容器和使用方法 | |
| CN111032220B (zh) | 液体处理系统及方法 | |
| US20100062521A1 (en) | Packaging device for biological analysis | |
| US10495555B2 (en) | Filter-cartridge based fluid-sample preparation and assay system | |
| WO2020045591A1 (ja) | Pcr反応容器 | |
| US20150224501A1 (en) | Fluid reservoir | |
| JPWO2017203744A1 (ja) | 核酸検査装置 | |
| CA2500737C (en) | Device and method for extracting liquid samples | |
| JP2016077186A (ja) | 培養容器及びその下部容器 | |
| US20160354774A1 (en) | Centrifugal flow channel device and centrifugal flow channel body | |
| US20220355290A1 (en) | Sample collection device and methods of using same | |
| CN120254305A (zh) | 一种自动测细胞浓度的滴片装置及其使用方法 | |
| KR20060135015A (ko) | 액체 샘플링 장치 및 그 사용 방법 | |
| WO2022187609A9 (en) | Fluid handling device for a biological container |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20210316 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |