本发明专利技术涉及温控单元及具备该温控单元的生物芯片检测装置。所述温控单元包括设置于生物芯片下方的加热元件，所述加热元件的上表面用于与所述生物芯片的下表面接触，且在所述加热元件的与所述上表面相隔规定距离的位置处形成有用于容纳磁铁的开口，所述开口与所述生物芯片的容纳有生物磁珠的反应槽在垂直方向上至少部分重叠。根据本发明专利技术，可改善对于生物芯片反应槽的加热效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物检测领域，具体地，涉及一种适用于生物芯片检测装置的温控单元及具备该温控单元的生物芯片检测装置。
技术介绍
生物芯片(b1chip)，又称蛋白芯片或基因芯片，是将大量探针分子固定于支持物上后与带荧光标记的DNA或其他样品分子(例如蛋白，因子或小分子)进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强度进而获取样品分子的数量和序列信息。生物芯片是根据生物分子间特异相互作用的原理，将生化分析过程集成于芯片表面，从而实现对DNA、RNA、多肽、蛋白质以及其他生物成分的高通量快速检测。随着生物芯片技术的不断发展，在早期的微阵列芯片的基础上，又研发出了微流控芯片。所谓微流控芯片技术(microfluidics)是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块芯片上，自动完成分析全过程。微流控芯片可以包括各种微观尺度的结构，例如微流道、微阀、微泵等，可使流体在芯片上的各个位置之间来回流动，或用于与流体试剂反应。由于微流控芯片在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。另外,聚合酶链式反应(polymerase chain react1n,PCR)技术是一种扩增DNA的常用技术，是微量/痕量级生物分子检测必不可少的手段。PCR技术是利用DNA在体外摄氏95°C左右高温时变性会变成单链，低温(经常是60°C左右)时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度(72°C左右)，DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5，_3’ )的方向合成互补链。S卩、PCR是在特定的温度下进行变性、退火和延伸的三温循环过程，每完成一次温度循环，DNA分量的数量翻一番，即以2n的形式递增。通常，经过20-30次温度循环，DNA将被扩增至百万倍。PCR反应的关键是重复和控制循环温度，由此可以实现DNA片段的放大扩增，目前已在科研和医学检测领域得到了广泛的应用。结合了上述微流控芯片及PCR技术优点的PCR微流控生物芯片是近年来生物检测领域的一大重要发展方向，在使用PCR微流控生物芯片进行检测时，需要对生物芯片进行升温/降温控制。在现有技术中，也已研发出了各种适用于PCR微流控生物芯片的生物芯片检测装置。在此类PCR微流控生物芯片上，通常设有多个进/出液口和用于容纳反应物的多个反应槽，在该生物芯片上还形成有可连接进/出液口与反应槽的多个微流道。在使用生物芯片检测装置进行检测时，待测样品(例如PCR反应混合物)通过设于生物芯片上的进液口流入，并通过适当的气动控制使该待测样品流经相应的微流道后流入至反应槽。通过对反应槽进行循环的升温/降温控制，可以使反应槽内的待测样品实现扩增循环，在η次循环后可使该待测样品的DNA量以2η的形式扩增。最后对扩增后的待测样品进行荧光检测。例如可通过激光源照射发出荧光，由光敏元件采集并经过光电转换后可输出荧光值的电信号。在上述生物芯片中，多个反应槽例如可以是分别用于待测样品的样品反应槽、和/或用于对照组的对比反应槽。在使用中，需要对多个反应槽同时进行升温/降温控制。目前,在对PCR进行温控的技术中，已有将热电制冷器(thermoelectric cooler,TEC)应用于PCR温控中的技术。例如，在上述生物芯片检测装置中，可使用以TEC作为加热/制冷部件的温控单元对生物芯片上的多个反应槽同时进行升温/降温。通过改变流入TEC的电流方向可使其冷端、热端互换，且通过调节电流大小则可控制其产冷量和放热量，由此可通过TEC有效地实现PCR温控。具体地，将上述温控单元设置于载置有生物芯片的支持架下方，在进行升温时，将TEC作为热源，通过TEC使与该支持架的下表面接触的例如由金属块构成的加热元件升温，通过支持架的导热进而可对生物芯片进行加热，由此可实现PCR升温过程。而在进行降温时，可改变TEC的电流方向以将该TEC作为冷却源，通过TEC使上述加热元件降温，进而对生物芯片进行降温。通过对生物芯片进行循环的升温/降温控制，从而可使容纳于该生物芯片的各反应槽中的反应物实现放大扩增。此外，在使用上述生物芯片检测装置进行检测时，往往还需要对生物芯片进行冲刷以洗去杂质。通常需要在待测样品中加入生物磁珠，生物磁珠可以与待测样品中所需的待测物质相吸附而结合。因而，在上述加热元件中还需加入磁铁，该磁铁可隔着生物芯片的基板与反应槽中的生物磁珠相吸附，从而可使与该生物磁珠相结合的所需待测物质与杂质分离，杂质可通过废液口从生物芯片中排出。而为了在加热元件中设置该磁铁，在现有技术中，通常采用的手段是在加热元件上的与各反应槽在垂直方向上均部分重叠的位置处开槽以放置磁铁。但是，由于在加热元件上的与各反应槽部分重叠的位置处开槽，因而在该位置处由于开槽而导致加热元件的缺失，由此会影响对各反应槽的加热速率及均匀性，从而不能得到理想的加热效果。尤其是对于具有包含用于待测样品的样品反应槽及用于对照组的对比反应槽的多个反应槽的生物芯片，由于上述磁铁槽的存在会影响各个反应槽的加热速率及均匀性，因而不能得到同等的加热条件，进而无法获得准确的检测结果。此外，在现有的生物芯片检测装置中，通常手动地将生物芯片放置于支持架中，在安放好生物芯片后，通过气缸等构件将该支持架由上而下压紧在温控单元上，但无法实现生物芯片与下方的温控单元之间的位置的精确控制。
技术实现思路
鉴于以上所述，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种用于生物芯片检测装置的温控单元及具备该温控单元的生物芯片检测装置，可改善对于生物芯片反应槽的加热效果。为了解决上述技术问题，根据本专利技术的一方面，提供了一种用于生物芯片检测装置的温控单元，所述温控单元包括设置于生物芯片下方的加热元件，所述加热元件的上表面用于与所述生物芯片的下表面接触，且在所述加热元件的与所述上表面相隔规定距离的位置处形成有用于容纳磁铁的开口，所述开口与所述生物芯片的容纳有生物磁珠的反应槽在垂直方向上至少部分重叠。根据本专利技术，通过上表面与生物芯片的下表面接触的加热元件对生物芯片进行加热。且在加热元件的与上表面相隔规定距离的位置处形成有用于容纳磁铁的开口，该开口与生物芯片的容纳有生物磁珠的反应槽在垂直方向上至少部分重叠。由此,插入于该开口中的磁铁可隔着生物芯片的基板与反应槽中的生物磁珠相吸附，从而有利于使与该生物磁珠相结合的所需待测物质与杂质分离。并且，由于在与生物芯片的下表面接触的加热元件的上表面上并未开设任何沟槽，因而可以对整个反应区域进行均匀加热，不会影响各反应槽的加热速率及均匀性。因此，采用本专利技术的温控单元，可以获得准确的检测效果。在本专利技术中，温控单元还可以包括设于所述加热元件上的温度检测构件。根据本专利技术，通过设于加热元件上的温度检测构件，可以有效地检测加热元件的温度，从而有利于对生物芯片进行温度控制。优选地，该温度检测构件例如可以是设置于上述加热元件上的一个或多个温度传感器。在本专利技术中，所述加热元件的表面可形成为镜面表面。根据本专利技术，对加热元件的表面进行镜面处理，可使加热元件能够充分地与生物芯片支持架下表面接触，进一步减少传热不均匀。在本专利技术中，所述加热元件的表面可形成为钝化表面。根据本专利技术，通过本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于生物芯片检测装置的温控单元，其特征在于，所述温控单元包括设置于生物芯片下方的加热元件，所述加热元件的上表面用于与所述生物芯片的下表面接触，且在所述加热元件的与所述上表面相隔规定距离的位置处形成有用于容纳磁铁的开口，所述开口与所述生物芯片的容纳有生物磁珠的反应槽在垂直方向上至少部分重叠。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：顾列飞，张克军，费晓强，
申请(专利权)人：捷普科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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