检测单基因遗传疾病的自动注液方法及装置制造方法及图纸

一种检测单基因遗传疾病的自动注液方法，将微量试管定位于架体，导引件定位于固定装置，样本承接件定位于移动装置并且抵靠于导引件，液态样本注入样本承接件，移动装置驱动样本承接件移动至检测芯片的最内侧，使得液态样本均匀分布于检测芯片的表面并且通过毛细现象渗透入并且区分在检测芯片的一或数万个小孔。藉此，本发明专利技术不仅实现单基因遗传疾病(例如脊髓性肌肉萎缩症)的样本自动注液分区，而且检测芯片的每个小孔中具有等量的液态样本，达到数字化基因拷贝数判读结果，提升检测单基因遗传疾病的效率、检测准确性、稳定性及再现性。

An automatic infusion method and device for detecting single gene genetic diseases

【技术实现步骤摘要】
检测单基因遗传疾病的自动注液方法及装置
本专利技术有关一种自动注液方法及装置，尤其是一种检测单基因遗传疾病的自动注液方法及装置。
技术介绍
单基因遗传疾病有很多种，例如脊髓性肌肉萎缩症(SpinalMuscularAtrophy，SMA)、杜显氏肌肉萎缩症(DuchenneMuscularDystrophy，DMD)、多发性内分泌腺瘤病、鱼鳞病、血友病以及部分多囊肾患者(PolycysticKidneyDisease，PKD)等。以下将以各种检测脊髓性肌肉萎缩症的方法作为范例，说明各种检测单基因遗传疾病的方法问题所在。脊髓性肌肉萎缩症(SpinalMuscularAtrophy，SMA)发生率位居所有的染色体隐性遗传疾病当中的第二位，而致死率居第一位。在临床上，脊髓性肌肉萎缩症依据发病时间又可分为三种类型：第一型(又称Werdnig-Hoffmanndisease)，发病时间在出生6个月内，病情发展迅速，寿命不超过2岁，半数以上的脊髓性肌肉萎缩症患者属于此类；第二型(又称Dubowitzdisease)为慢性婴儿型(中间型)，发病时间在出生6～18个月，经照护多数能活至成年；第三型(又称Wohlfart-Kugelberg-Welanderdisease)为青少年型(轻型)，发病时间在出生18个月后，病情发展缓慢，长期存活率较高。脊髓性肌肉萎缩症的症状为身体躯干和四肢近端骨骼肌进行性肌无力、肌萎缩，一般认为是相关基因的缺失或者突变所造成的，而其中又以脊髓运动神经元(SurvivalMotorNeurons，SMN)基因扮演最主要的角色。进一步地说，SMN蛋白的功能是维护脊髓前角细胞功能；当SMN基因缺失或者突变时，SMN蛋白表现下降甚至消失，导致脊髓前角细胞变性，从而使个体身体躯干和四肢近端骨骼肌进行性肌无力、肌萎缩。因此，已知的检测脊髓性肌肉萎缩症的方法主要是检测SMN基因缺失或者突变状况。SMN基因座落在5号染色体长臂1区3带2亚带(5q13.2)上，全长20kb，包括9个外显子(exon)和8个内含子(intron)。SMN基因有两个非常相似基因拷贝，分别为SMN1基因和SMN2基因。SMN1(或称SMNt)基因位在端粒端，SMN2(或称SMNc)基因位于着丝粒端。SMN1基因和SMN2基因为两个高度同源的倒位重复DNA序列，差别在于：3'端有5个碱基是不同的。此一差异使得SMN2基因的第7外显子与SMN1基因的单个碱基差异(c.840C>T)，导致此两个基因拷贝所编码的蛋白产物略有不同。换句话说，SMN1基因可编码出完整而且稳定的SMN功能蛋白，SMN2基因主要可编码出功能缺陷的截短SMN蛋白和少部分(10～50％)编码出完整而且稳定的SMN功能蛋白。当SMN1基因功能完全丧失时，SMN2基因的表现对SMN蛋白的功能具有一定的补充作用，因而被定义为SMA的修饰基因。SMN2基因表现具有生物活性的SMN蛋白量虽然较少，但随着拷贝数增加，也会有表现量的累积效应，从而使患者的临床症状有一定程度的减轻。随着以降低脊髓性肌肉萎缩症患儿出生率为目标的预防计划与措施的相继实施，以及脊髓性肌肉萎缩症发病分子机制和分子流行病学的深入研究，研发准确可靠、简单实用、能够实现自动化和标准化、适合大规模人群筛查和常规分子诊断、高通量同时快速检测精准定量SMN1和SMN2基因拷贝数，从而检测出脊髓性肌肉萎缩症带因或患者的相关方法及装置为当前迫切之需。目前检测脊髓性肌肉萎缩症的方法包括单链构象多态性分析(Single-StrandConformationPolymorphism，SSCP)、聚合酶连锁反应-限制酶片段长度多型性(PolymeraseChainReaction-RestrictionFragmentLengthPolymorphism，PCR-RFLP)、实时定量聚合酶链锁反应(QuantitativeReal-timePCR，qPCR)、变性高效能液相色谱分技术(DenaturingHighPerformanceLiquidChromatography，DHPLC)和多重连接探针扩增(MultiplexLigation-dependentProbeAmplification，MLPA)等。通过分析SMN1基因目的片段是否有缺失及缺失的数目而进行常规和产前基因诊断。其中PCR-单链构象多态性分析法、单碱基突变PCR技术和变性高校液相色谱技术分析SMN基因7、8号外显子突变的情况。然而，现有检测脊髓性肌肉萎缩症的方法普遍存在准确率低、操作复杂而且耗时、检测试剂成本高、只能侦测到基因出现大片段缺失的异常和需要昂贵的仪器设备等问题。PCR-RFLP则有无法判断带因者的问题。上述技术方法都是基于SMN1基因目的序列缺失状况的检测，没有将SMN2基因目的序列缺失或多拷贝分析纳入检测范畴，也没有基于SMN1/2基因的全面检测与分析。此种情况主要是由以下三个方面造成的：其一，没有意识到SMN2基因在脊髓性肌肉萎缩症临床分型中的重要作用；其二，由于SMN2基因与SMN1基因序列高度同源，只有5个碱基的差异，同时检测SMN1基因和SMN2基因，对技术提出了更高的要求；其三，当在同一体系中增加TaqMan探针数量时，会增加优化和检测难度。而且，如果只针对SMN1基因序列进行检测，由于SMN1基因和SMN2基因序列高度相似，往往出现假阳性检测结果。此外，由于荧光定量检测中参比序列选择的不合适，导致检测结果受DNA提取方法影响大，检测结果重复率和准确率较差。因此，选择合适的参比序列并采用对SMN1基因序列和SMN2基因序列进行检测，无论从临床实际应用上还是检测技术要求上都是十分必要的。而近年最新发展出的MLPA基因诊断技术定量SMN1及SMN2基因套数，检测受检者是否带有最常见的SMN1基因缺失突变。此方法具有准确性高和再现性高等优点，并改善目前SMA基因筛检时，定量SMN1及SMN2基因套数易产生误差的问题，准确度高达98％以上。但是，MLPA检测方法检测单一样本所需的试剂成本较高，而且还需要使用特殊的分析仪器，检测时间长达24小时，成本昂贵，加重患者经济负担，难以在临床上进行大规模人群筛检和技术推广。上述方法都是基于荧光相对定量来分析基因拷贝数，容易有误差造成判读风险。再者，现有的单基因遗传疾病的液态样本注液方法之一是将检测芯片设在微量试管(eppendorftube)中，然后操作微量吸管(pipetman)，通过微量吸管前端的吸量管尖(pipettetip)吸取约15μl的基因样本，然后伸入微量试管的腔室，将液态样本滴在检测芯片(chip)上，使样本区分在一或数万个微小孔中，达到数字化侦测的效果，以检测出是否有遗传疾病。然而，微量试管的底部呈倒锥状，检测芯片延伸至微量试管的最内侧，即使是最小量的微量吸管(亦即，10μl的微量吸管)所使用的吸量管尖也无法完全伸入微量试管最内侧，所以液态样本只能分布在检测芯片靠近微量试管的开口的一端的区域的表面，无法分布在检测芯片靠近微量试管最内侧的一端的区域的表面，导致液态样本无法均匀地分布在检测芯片的整个表面，降低检测单基因遗传疾病的准确性。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测单基因遗传疾病的自动注液方法，包括下列步骤：(a)一检测芯片具有多个小孔，所述检测芯片设于一微量试管的一腔室，一导引件插入所述微量试管的腔室，所述导引件的一第一端部靠近所述检测芯片的一端；(b)所述微量试管定位于一架体，所述导引件的一第二端部定位于一固定装置上；(c)一样本承接件的一固定部定位于一移动装置，所述样本承接件的一承载部的一注入端部的一端抵靠于所述导引件的表面；(d)一液态样本注入所述样本承接件的承载部的注入端部的一液体注入孔并且接触所述导引件的表面；(e)所述移动装置驱动所述样本承接件带着所述液态样本沿着所述导引件的表面往靠近所述架体的方向移动并且进入所述微量试管的腔室，接着所述移动装置驱动所述样本承接件带着所述液态样本沿着所述检测芯片的表面移动至所述检测芯片的最内侧，使得所述液态样本均匀分布于所述检测芯片的表面并且通过毛细现象渗透入所述检测芯片的所述多个小孔中；以及(f)所述移动装置驱动所述样本承接件往远离所述架体的方向移动并且离开所述微量试管的腔室。

【技术特征摘要】
1.一种检测单基因遗传疾病的自动注液方法，包括下列步骤：(a)一检测芯片具有多个小孔，所述检测芯片设于一微量试管的一腔室，一导引件插入所述微量试管的腔室，所述导引件的一第一端部靠近所述检测芯片的一端；(b)所述微量试管定位于一架体，所述导引件的一第二端部定位于一固定装置上；(c)一样本承接件的一固定部定位于一移动装置，所述样本承接件的一承载部的一注入端部的一端抵靠于所述导引件的表面；(d)一液态样本注入所述样本承接件的承载部的注入端部的一液体注入孔并且接触所述导引件的表面；(e)所述移动装置驱动所述样本承接件带着所述液态样本沿着所述导引件的表面往靠近所述架体的方向移动并且进入所述微量试管的腔室，接着所述移动装置驱动所述样本承接件带着所述液态样本沿着所述检测芯片的表面移动至所述检测芯片的最内侧，使得所述液态样本均匀分布于所述检测芯片的表面并且通过毛细现象渗透入所述检测芯片的所述多个小孔中；以及(f)所述移动装置驱动所述样本承接件往远离所述架体的方向移动并且离开所述微量试管的腔室。2.根据权利要求1所述的检测单基因遗传疾病的自动注液方法，其中所述导引件的第一端部的顶端高于所述检测芯片的表面，当所述移动装置驱动所述样本承接件往远离所述架体的方向移动时，所述导引件的第一端部将残留于所述样本承接件的承载部的注入端部的液体注入孔中的液态样本刮除。3.根据权利要求2所述的检测单基因遗传疾病的自动注液方法，其中所述导引件的第一端部的前端突出一凸起部，所述导引件的第一端部的前端的端面紧密地抵靠于所述检测芯片的一端的端面，同时所述凸起部的底部紧密地抵靠于所述检测芯片的表面，当所述移动装置驱动所述样本承接件往远离该架体的方向移动时，所述凸起部将残留于所述样本承接件的承载部的注入端部的液体注入孔中的液态样本刮除。4.根据权利要求1所述的检测单基因遗传疾病的自动注液方法，其中所述导引件的表面涂布一层疏水性材料。5.根据权利要求1所述的检测单基因遗传疾病的自动注液方法，其中所述检测芯片的表面涂布一层亲水性材料。6.一种检测单基因遗传疾病的自动注液装置，包括：一机台；一架体，设于所述机台的顶面，用以供一微量试管定位于其上并且一检测芯片设于所述微量试管，所述检测芯片具有多个小孔；一固定装置，设于所述机台的顶面，用以供一导引件的一第二端部定...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴国銧，林台珮，江建宽，李彦贤，陈俞伶，
申请(专利权)人：冷泉港生物科技股份有限公司，宇建生技有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71