一种全自动生物芯片工作站及其检测方法技术

本发明专利技术涉及生物芯片检测设备领域，具体而言，涉及一种全自动生物芯片工作站及其检测方法，一种生物芯片检测装置包括用于承载试管瓶的腔体，所述试管瓶用于容纳待检测样本和生物芯片，所述腔体具有温控功能；用于存储液体的储液装置；用于将所述储液装置中的液体泵送至所述试管瓶的泵送装置，所述泵送装置与用于向所述试管瓶中注入混合液的分液针流体连通；用于监测所述试管瓶中芯片状态的成像装置；基于所述成像装置获取的生物芯片状态的信息获取杂交结果的数据处理装置。本发明专利技术提供的生物芯片工作站，实现生物芯片反应与检测结果输出一体化，提高样本的处理效率，节约人力，结果更稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动生物芯片工作站及其检测方法
本专利技术涉及芯片杂交装置领域，具体而言，涉及一种全自动生物芯片工作站及其检测方法。
技术介绍
生物芯片杂交指将从生物样品分离到的蛋白、DNA或RNA样品与生物芯片进行反应，从固定于芯片的探针阵列得到样品的序列信息。由于玻片本身的荧光本底很低，所以可用荧光标记的方法来对生物芯片实施检测和分析，同时具有快速、精确和安全等优点。而且，还可用多个荧光素进行标记以实现一次性分析多个生物样品。关于生物芯片杂交的设备公开的主要有以下专利：申请号为201620379820.0公开了一种生物芯片杂交装置，特点是包括杂交湿盒和杂交盒，杂交湿盒内水平设置有多个用于置放杂交盒的置放腔，杂交盒包括杂交盒盒体和杂交盒盒盖，杂交盒盒体内设置有芯片置放凹腔，杂交盒盒盖外端面并排设置有多个观察窗口，观察窗口的边缘设置有一个加样孔，杂交盒盒盖内端面设置有用于将生物芯片位置固定住的芯片定位块，芯片定位块的位置与芯片置放凹腔的位置相对应，杂交盒盒体与杂交盒盒盖的一端通过合页连接，杂交盒盒体与杂交盒盒盖的另一端通过锁扣组件连接。优点是结构简单，可有效避免滑片现象的发生，保证杂交的成功率，且通过杂交湿盒给生物芯片的杂交提供一个恒定的杂交空间，无需其他额外的辅助设备，节省了成本。申请号为200710117961.0公开了一种生物芯片杂交仪，包括：杂交腔、芯片载盘、旋转部、温控部和主控部；芯片载盘设置在杂交腔内，芯片载盘通过旋转部驱动；旋转部通过主控部进行转动控制，杂交腔通过所述温控部调节腔内温度。本专利技术还公开了一种生物芯片杂交仪的生物芯片杂交过程优化控制方法，包括如下步骤1：预先将冲洗液至于杂交腔中，再将待杂交的生物芯片盒放置在芯片载盘上，通过温控部将杂交腔的温度升至合适的温度；步骤2：主控部根据设定的振荡参数，控制旋转部驱动芯片载盘旋转振动；步骤3：杂交结束后，通过旋转部将剩余杂交液甩干。本专利技术实现了一种自动进行杂交的杂交仪和优化的杂交控制方法。目前，还未有关于核酸扩增杂交一体式仪的记载。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生物芯片检测装置，实现生物芯片反应与检测结果输出一体化，提高样本的处理效率，节约人力，结果更稳定可靠。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种生物芯片检测装置，包括用于承载试管瓶的腔体，所述试管瓶用于容纳待检测样本和生物芯片，所述腔体具有温控功能；用于存储液体的储液装置；用于将所述储液装置中的液体泵送至所述试管瓶的泵送装置，所述泵送装置与用于向所述试管瓶中注入混合液的分液针流体连通；用于监测所述试管瓶中芯片状态的成像装置；基于所述成像装置获取的生物芯片状态的信息获取杂交结果的数据处理装置。进一步地，所述腔体的一侧镂空，所述成像装置通过所述镂空的部分捕捉所述瓶体中的生物芯片的信息。进一步地，所述试管瓶的瓶体为扁平结构。进一步地，所述瓶体为透明材质制成。进一步地，所述腔体与所述瓶体结构相适设置。进一步地，所述生物芯片检测装置还包括用于支撑所述分液针的支架，所述支架设置在所述腔体上方并可上下运动。进一步地，所述腔体的顶部设置有容纳所述试管瓶瓶盖的凹槽，所述试管瓶瓶盖与所述分液针对应设置。进一步地，还设置有用于将所述试管瓶中液体排出的排液针，所述排液针与排液装置流体连通。进一步地，所述排液针与所述分液针相邻设置，所述试管瓶瓶盖对应设置一个分液针和一个排液针。进一步地，所述腔体的底部设置有加热制冷片，通过冷热传导实现所述腔体的温控。进一步地，所述加热制冷片为热电制冷片，所述热电制冷片通过控制电极实现其冷热功能的转换。进一步地，所述加热制冷片的下面还设置散热装置，如散热片和风扇等。进一步地，所述试管瓶为多个，所述腔体分为用于承载不同试剂瓶的空间。进一步地，所述储液装置包括多个储液瓶，所述多个储液瓶通过分液阀控制不同溶液的混合流出。进一步地，所述分液阀包括八通阀、四通阀、三通阀中的任一种或多种的组合。进一步地，所述支架与所述腔体之间还设置有用于紧固试管瓶的盖板，所述盖板与所述平台弹性连接，所述盖板上对应所述分液针头和排液针头设置有孔。进一步地，所述成像装置可移动设置。进一步地，在所述腔体镂空的一侧，沿与所述腔体平行的方向设置有轨道，所述成像装置通过滑块与所述轨道滑动连接。本专利技术还提供了一种生物芯片检测方法，采用上述的生物芯片检测装置进行，步骤如下：将生物芯片、待检测样本以及引物放入所述试管瓶中，所述试管瓶固定在所述腔体中；通过控制试管瓶中液体的流入和流出以及温度实现所述待检测样本的扩增以及扩增产物与所述生物芯片的杂交；采用不同的检测方式进行相应的处理，成像装置获取杂交完成的生物芯片的信息，杂交结果经数据处理装置处理后得到结果。进一步地，所述待检测样本的扩增和扩增产物与所述生物芯片的杂交同时进行，所用的缓冲液为PCR扩增缓冲液。温度控制程序可根据检测物的不同以及检测方法的不同进行相应的调整，如可以为典型的PCR反应程序，也可以为双温PCR，如94℃、55℃的双温PCR，也可以为LAMP/RPA等恒温扩增，等等。进一步地，温度控制程序为：变性，退火，延伸，多个循环。进一步地，温度控制程序为：94±1℃10±2s，55±1℃20±2s，72±2℃20±2s，35-40个循环。进一步地，所述检测方式包括化学发光法、量子点荧光法和可视化法。在实际操作中，检测时，可采用不同的检测方式进行，也可以采用同一种检测方式进行。如采用不同的检测方式进行，每次添加相应检测方式中涉及的试剂，并采用相应的方法显示成像，重复进行，得到相应样本的不同检测物的杂交结果。如同一种检测方法可根据待检测物不同选用不同的标记物，通过不同条件下处理，以得到相应样本的不同检测物的杂交结果。化学发光法如添加辣根酶标记的亲和素溶液，杂交完成后，添加发光底物，高灵敏CCD成像元件(型号JAICM-030-GE)在导轨上运动至各个芯片正前方，采集化学发光生物芯片图像。量子点荧光法如添加珈源亲和素标记的红色量子点SA-QDs625溶液，杂交完成后，紫外光源激发，滤波，高灵敏CCD成像元件在导轨上运动至各个芯片正前方，采集量子点荧光生物芯片图像。可视化法如添加珈源亲和素标记的红色量子点SA-QDs625溶液，杂交完成后，添加银染底物液，清洗，开启波长白光LED光源，CCD成像元件在导轨上运动至各个芯片正前方，采集可视化生物芯片图像。本专利技术中涉及的显示信号的物质除了上述的量子点、生物素，还可包括荧光物质、地高辛标记探针、放射性同位素、放射性造影剂、顺磁离子荧光微球、电子致密物质、化学发光标记物、超声造影剂、光敏剂、胶体金或酶。其中，荧光物质包括Alexa350、Alexa405、Alexa430、Alexa488、Alexa555、Alexa647、AMCA、氨基吖啶、BODIPY630/650、BODIPY650/665、BODIPY-FL、BODIPY-R6G、BODIPY-TMR、BODIPY-TRX、5-羧基-4′，5′-二氯-2′，7′-二甲氧基荧光素、5-羧基-2′，4′，5′，7′-四氯荧光素、5-羧基荧光素、5-羧基罗丹明、6-羧基罗丹明、6-羧基四甲基罗丹明、CascadeBlue、Cy2、Cy3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物芯片检测装置，其特征在于，包括用于承载试管瓶的腔体，所述试管瓶用于容纳待检测样本和生物芯片，所述腔体具有温控功能；用于存储液体的储液装置；用于将所述储液装置中的液体泵送至所述试管瓶的泵送装置，所述泵送装置与用于向所述试管瓶中注入混合液的分液针流体连通；用于监测所述试管瓶中芯片状态的成像装置；基于所述成像装置获取的生物芯片状态的信息获取杂交结果的数据处理装置。

【技术特征摘要】
1.一种生物芯片检测装置，其特征在于，包括用于承载试管瓶的腔体，所述试管瓶用于容纳待检测样本和生物芯片，所述腔体具有温控功能；用于存储液体的储液装置；用于将所述储液装置中的液体泵送至所述试管瓶的泵送装置，所述泵送装置与用于向所述试管瓶中注入混合液的分液针流体连通；用于监测所述试管瓶中芯片状态的成像装置；基于所述成像装置获取的生物芯片状态的信息获取杂交结果的数据处理装置。2.根据权利要求1所述的生物芯片检测装置，其特征在于，所述腔体的一侧镂空，所述成像装置通过所述镂空的部分捕捉所述瓶体中的生物芯片的信息；进一步地，所述试管瓶的瓶体为扁平结构；进一步地，所述瓶体为透明材质制成；进一步地，所述腔体与所述瓶体结构相适设置。3.根据权利要求1所述的生物芯片检测装置，其特征在于，还包括用于支撑所述分液针的支架，所述支架设置在所述腔体上方并可上下运动；进一步地，所述腔体的顶部设置有容纳所述试管瓶瓶盖的凹槽，所述试管瓶瓶盖与所述分液针对应设置；进一步地，还设置有用于将所述试管瓶中液体排出的排液针，所述排液针与排液装置流体连通；进一步地，所述排液针与所述分液针相邻设置，所述试管瓶瓶盖对应设置一个分液针和一个排液针。4.根据权利要求1所述的生物芯片检测装置，其特征在于，所述腔体的底部设置有加热制冷片，通过冷热传导实现所述腔体的温控；进一步地，所述加热制冷片为热电制冷片，所述热电制冷片通过控制电极实现其冷热功能的转换；进一步地，所述加热制冷片的下面还设置散热装置；进一步地，所述散热装置包括散热片和风扇。5.根据权利要求1所述的生物芯片检测装置，其特征在于，所述试管瓶为多个，所述腔体分...

【专利技术属性】
技术研发人员：王升启，荣振，肖瑞，王封，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11