本发明专利技术涉及一种综合和自动化ＤＮＡ或蛋白质分析系统，包括一个可一次性使用的卡盒、一个具有控制器的分析仪以及包括一些用于信号记录和处理的装置。本发明专利技术尤其涉及所述控制器，用于借助一次性使用的卡盒（“Ｌａｂ－ｏｎ－ａ－ｃｈｉｐ”）进行分子诊断学分析的全自动过程和数据分析。存在的第一装置（１０３－１１３）用于控制在卡盒（１０１、２０１）内进行的分析过程包括液体的运动和恒温调节，以及存在的第二装置（４０１、４０３、４０５）用于处理分析时获得的信号，其中，第一和第二装置彼此协调为，使试样的分析过程可以完全综合地实施以及结果可以直接输出。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】综合和自动化的DNA或蛋白质分析系统 及其运4于方法本专利技术涉及一种综合和自动化的DNA或蛋白质分析系统，包括一个可 一次性使用的卡盒(卡片)、 一个分析仪以及包括一些用于信号记录和处理的 装置。本专利技术尤其涉及一种作为分析仪组成部分的控制器，用于借助一次性 卡盒(Lab-on-a-chip:芯片实验室)进行分子诊断学分析的全自动过程和数据 分析。此外本专利技术还涉及一种这种系统的运行方法。分散的分析器("Point of Care (重点照护检验)"、"Near Patient Testing (床 旁检测)")在分子诊断学或普通医疗技术方面的意义日益重要。此外，在食 品监测和环境保护领域内快速测试也越来越重要。一般而言，但尤其在专利文献中，提供了许多有关上述议题的出版物 由WO02/072262A1和WO02/073153A1已知一些应用于生物医疗技术中的 系统，其中分散地借助一种必要时移动式阅读器评估分散提取的试样。在这 里尤其试样收集在一个可一次性使用的信用卡形式的卡盒("卡片")内。在 未在先公开的WO2006/042838A1中详细揭示了这种在由全血试样作DNA 分析时使用的卡盒。在这里卡盒的下列特征对于在此卡盒内自动实施所有根 据各个局部过程针对一种过程解析学所必要的措施认为是重要的-在卡盒内存在一个用于微流体过程技术的微通道和/微空穴系统， -微通道和/微空穴有预定的几何结构，以便容纳试剂，其中， -试剂以稳定的方式存放在卡盒微通道和/微空穴内规定的地点， -存在一些装置，用于将贮存的干试剂针对各自的局部过程制备成恰当 的形式，尤其作为液态试剂。在这里明确指出，参见上述更早的申请中所揭示的这些特征。 此外，在US2002/0179444A1和在US2003/0148530A1中已知用于血诊 断法和相关的信号处理的一些个别方案。在本申请人早先的尚未公开的申请 中介绍了一些实现前言所迷类型由上述卡片和适用的相关的数据分析装置 组成的系统专用的解决办法。从上面的先有技术出发，本专利技术的目的是创造一种前言所述类型的系统，它尤其在分析仪方面能满足实际需要，以及，此外还应提供一种用于在 由卡盒和分析仪组成的系统中进行数据分析的相关控制方法。在这里对分析 仪提出下列要求-低的价格-小型结构形式-操作简单("一键"式运行)-快速实施分析-综合的微流体装置-可靠防沾染，亦即避免污染和传染-高运行可靠性-可与数据处理系统通讯。迄今未见任何符合实际需要的方案，用于从试样(例如血)的提取直至结果显示的全自动核酸分析，尤其包括细胞破裂、聚合酶链式反应(PCR)和检测。因为目前建议的用于生物化学分析的设备还不能满足实际工作中的所有 要求，所以本专利技术的目的尤其是，改进所述的系统，使之能基本上自动化并 能重现地实施数据分析。在这方面尤其应保证在显示器上直接指示结果或将 数据传送到计算机系统内。为此应提供一种适用的工作方法。此目的在一种前言所述类型的系统中通过权利要求1特征的总体达到。 在从属权利要求中说明进一步发展。在权利要求32中说明在前言所述类型的系统中借助控制器在可一次性 使用的卡盒内实施试样数据分析的工作方法。特別是用于实施DNA分析， 以及尤其单核苷酸多态性(SNP)分析，或与之不同的蛋白质分析的实现，是 其他从属的方法权利要求的内容。因此本专利技术的基础是一种与先有技术相比经改进的方案按此方案设计 的设备结构，按本专利技术用于借助一次性使用的卡盒(Lab-on-a-Chip)进行分子 诊断学分析的全自动过程和数据分析，尤其用于控制和读出经改变的信用卡 形式的卡盒内部的分析过程。本专利技术的控制器尤其有下列特征- 一个卡盒安装座用于承接、锁止、去锁并释放卡盒， -一个用于校正卡盒在阅读器内定位的装置，- 一些用于识别卡盒，尤其一个正确的卡盒的传感器，例如终端开关、条形码，- 一个水罐用于稀释试样、溶解卡盒的干试剂，实施冲洗过程，其中， 氷罐借助尖的插管刺穿中隔流体接通，-一个灭菌滤通风阀用于在取水时水箱通风，- 一个电源，- 一台泵用于输送最小的例如在微升范围内的液体量，- 一个用于通过一些阀例如导水》兹阀来分配水的装置， -一个在供水装置内的压力传感器用于监控流动过程， -至少一个接口用于将水供入卡盒内，- 一些传感器用于识别在卡盒上流动通道的充填状况，例如有处于卡盒 上方和下方的电极的电容传感器，- 一个用于关闭和打开卡盒通风口的装置，例如导气磁阀，- 一个用于关闭和打开卡盒上小室尤其聚合酶链式反应(PCR)室的装 置，例如压在薄膜上的推杆，- 一个组合装置，它包括一个用于捕集磁珠的磁珠收集器和一个用于实施聚合酶链式反应(PCR)热循环化的恒温装置，-一种带有两个上述用于快速热循环化装置的夹层结构， -一个用于例如借助一个由弹簧决定的压紧力确保恒温调节装置与卡 盒之间最佳热传导的装置，- 一个用于电检测模件的电触点接通的装置，例如触针， -一个综合的用于检测模件的恒温调节装置，-一个控制、测量和调整所有功能的电子设备， -一个微控制器用于控制和数据检测，以及 -一个显示器用于显示分析结果。在相关的用于运行控制和阅读器为加注了 一种试样的卡盒进行数据分析的方法中，尤其针对DNA分析实施方法的下列步骤 -打开卡盒安装座以及在恰当的阀位时泵从水罐取水， -控制器指示运行准备， -使用者插入带有试样例如血的卡盒，-通过一个"一键"式动作或例如借助卡盒终端开关自动起动分析， -在恰当的阀位时水经水口泵入卡盒内洗去多余的试样物料，-以恰当的方式操纵通风阀，为的是通过允许或避免通风准许或防止充 填卡盒通道，-通过注水稀释试样并泵入细胞破裂通道内，此时溶解干试剂，-经过细胞破裂所需的停留时间，此时释出的DNA结合在磁珠上，-紧接着充填两个酶联免疫(ELISA)试剂通道，此时溶解干的酶联免疫 (ELISA)试剂(酶标记物和底物)，-细胞破裂通道的内容物被水继续泵送冲过聚合酶链式反应(PCR)小 室，此时带有DNA的磁珠被磁场滞留，残物冲入废料通道内，-关闭聚合酶链式反应(PCR)小室的阀，-起动热循环化，此时溶解干的聚合酶链式反应(PCR)试剂，-在结束聚合酶链式反应(PCR)后打开聚合酶链式反应(PCR)小室的阀， -在恰当的阀位时水经另 一 个水口泵入卡盒以及将聚合酶链式反应(PCR)制品从聚合酶链式反应(PCR)小室冲洗到一检测室内，-该检测室被恒温调节，此时DNA与捕捉器分子进行杂交，-可能存在于聚合酶链式反应(PCR)制品与溶解的酶联免疫(ELISA)试剂之间的空气通过水口阀和通风阀的适当位置泵入废料通道内，-溶解的酶标记物通过水口阀和通风阀的适当位置经4企测室泵入另一个废料通道内，-溶解的底物通过水口阀和通风阀的适当位置经纟佥测室泵入另 一个废 料通道内，-起动电纟全测，-通过记录熔化曲线实行例如单核香酸多态性(SNP)分析。与方法的上述流程不同也可以实施蛋白质分析，此时无需细胞破裂和聚 合酶链式反应(PCR)。在这种情况下从试样内找到的蛋白质借助磁珠隔离并 在才全测室内4全定。类似地可以才企定半抗原。现在采用按本专利技术的方法可以实施一种连续、综合的分析过程。在这里 指的是一种无需人工干预的全自动工艺流程。在控制器内本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于综合和自动化地进行ＤＮＡ或蛋白质分析的系统，包括卡盒和分析仪，其中 －卡盒（１０１）设计用于以干燥和长期稳定的方式存放试样和各种适用于分析的试剂，以及 －分析仪包含控制器（１０５），用于在卡盒（１０１）插入分析仪内时实施分析过程， 以及包括一些用于处理在卡盒（１０１）内部的试样的装置，为此从液体容器（１１３）将液体供给卡盒（１０１）内至少干燥的试剂，为的是溶解和接着检测要检定的试样组分，其中存在 －第一装置（１０３－１１３）用于控制卡盒（１０１）在分析仪内的插入和接着在卡盒（１０１）内进行的分析过程包括引入卡盒（１０１）内的液体的运动和恒温调节，以及 －第二装置（４０１、４０３、４０５）用于处理通过分析过程获得的信号，以及其中 －在控制器（１０５）内第一和第二装置彼此协调为，使试样的分析过程可以完全综合地实施以及信号可以直接输出。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：彼得波利卡，沃尔特冈布里希特，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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