具有一次多元检测的低密度生物芯片工作平台制造技术

本发明专利技术涉及一种医学及生物学检测系统，具体涉及具有一次多元检测的低密度生物芯片工作平台。以往的医学诊断方法，通常都是单项、专一的。为此，本发明专利技术提供了一种具有一次多元检测的低密度生物芯片工作平台，该工作平台主要包括：芯片点样器，芯片杂交仪，芯片检测仪，本发明专利技术通过研制出一套生物芯片制作和检测的专用设备，使之组合成为一个产业化的工作平台，在使医学、生物学检测实现一次多元检测的同时，也使这一先进的检测技术得以普及和推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医学及生物学检测系统技术，具体涉及具有一次多元检测的低密度生物芯片工作平台。
技术介绍
医学诊断是人体保健的关键步骤，迅速而准确地查明病因，以便医师及时作出正确判断、确定治疗方针，是医学诊断给临床治疗带来的最大帮助。以往的医学诊断方法，通常都是单项、专一的。生化诊断中工作量最大的肝炎、妊娠、糖尿病的诊断都是单项一对一的。但某些疾病，如腹泻、呼吸道感染、性病等可以由不同病原体如原虫、立克次体、各种细菌或病毒所引起的，也可以是由几种病原体合并感染而引起的。用一对一检查将增大检验工作量，甚至贻误治疗的时机。在这些情况中，一次检查，查明多种病原体将是诊断学中重要的一项进步。近年来，分子生物学的发展，给诊断技术带来新的概念和有实用意义的新途径。PCR及实时荧光定量PCR技术的兴起使极微量甚至单个基因组的核酸序列可以检测到。也就是说，可以定量检测到一个或几个病毒基因。当然PCR虽然灵敏，仍然是一对一的检测。由于分子生物学的发展，给诊断技术带来了新的概念和多种实用意义的新途径，低密度生物芯片就是其中之一。低密度生物芯片不同于高密度生物芯片之处在于检测目标明确，不用复杂和昂贵的设备，灵敏、准确而能迅速作一次多元检测，对多病因疾病诊断有很好的实用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于通过研制出一套生物芯片制作和检测的专用设备，使之组合成为一个产业化的工作平台，在使医学、生物学检测实现一次多元检测的同时，也使这一先进的检测技术得以普及和推广。本专利技术提供的具有一次多元检测的低密度生物芯片工作平台用芯片点样器制备低密度生物芯片(以下简称芯片)；该工作平台主要包括芯片点样器，芯片杂交仪，芯片检测仪，用芯片杂交仪对芯片进行振荡和杂交或反应；用芯片检测仪及相关分析软件对芯片进行检测和结果分析。本专利技术提供的一种具有一次多元检测的低密度生物芯片工作平台，其主要包括一芯片点样器，可用于点制各种生物芯片成品，在本专利技术的优选实施例中，可用于小批量点制基因芯片不超过36个点，蛋白芯片不超过12个点的生物芯片成品；一芯片杂交仪，用于对点制的基因芯片进行烤膜，或使点制的抗原抗体固定在芯片膜上进行振荡，杂交(或反应)，洗涤和显色；一芯片检测仪，对显色后的生物芯片，进行摄像和数据处理，可以判别阳性点的位置，面积、灰度，并扣除本底后的数值；可以求出几点的平均值，最后输出结果。本专利技术提供的一种具有一次多元检测的低密度生物芯片工作平台为基因芯片工作平台，其主要包括芯片点样器，用基因探针对检测基因芯片进行蘸样、点样，使基因探针点制在芯膜上；芯片杂交仪，将上述芯片点样器采集的基因芯片进行烤膜，制成基因芯片成品，并另行布置一用于对检测样本分离核酸后进行扩增、标记的通用PCR扩增仪，随同上述的基因芯片成品在所述的芯片杂交仪中进行杂交，洗涤、显色；芯片检测仪，对上述经过杂交、洗涤、显色的检测芯片进行阅读、检测；结果输出装置，例如一通用打印机，同上述的芯片检测仪相连，可显示报告结果。本专利技术提供的一种具有一次多元检测的低密度生物芯片工作平台为蛋白芯片工作平台，其主要包括芯片点样器，对抗原、抗体进行蘸样、点样，制成蛋白芯片成品；芯片杂交仪，对检测样本进行分离蛋白，通过酶标、金标进行标记；随同上述蛋白芯片成品在所述的芯片杂交仪中进行恒温反应振荡，洗涤、显色；芯片检测仪，对上述经过杂交、洗涤、显色的检测芯片进行阅读、检测；结果输出装置，例如一通用打印机，同上述的芯片检测仪相连，可显示报告结果。综上所述，本专利技术提供的具有一次多元检测的低密度生物芯片工作平台，可提供基因芯片工作平台及蛋白芯片工作平台，其主要结构的具体表述如下 1、用芯片点样器手工点样制备低密度生物芯片。所述的芯片点样器主要由点样头、滑动定位装置、推拉杆三个部件组成；点样头的结构参见CN 2648434Y公开的专利“点阵式生物芯片点样头”(ZL 03270279.5)可配置1～36根点样针；滑动定位装置结构参见CN 2676759Y公开的专利“一种样品台滑动定位装置”(ZL 200420020256.0)，其上有一块可装卸的定位板，定位板正面有二个凹坑，用于放置芯片皿及样品盘。定位板反面有二个定位孔，可与滑动定位装置上的二个定位销匹配定位。所述的推拉杆是带动滑动定位装置进入“初始位”、蘸样位”和“点样位”的操作杆。所述的芯片皿、样品盘、芯片膜是本专利技术的必备附件和一次性耗件，具有模具化的统一标准尺寸。芯片皿的结构参见CN 2687673Y公开的专利“一种芯片器皿”(ZL 200420021558.X)。所述的样品盘是带有多个沉孔的微量样品(基因探针或抗原、抗体)盛器，各沉孔的间距根据点样针的间距而定，其阵式根据需要而设，如6×6；各沉孔有统一的尺寸，最大容量3～4μl。所述的芯片膜是一种尺寸统一的硝酸纤维素膜片，可采用粘贴等法，使其固定于芯片皿底部。本专利技术采用标准化的耗件，使生物芯片的制作和检测过程均能在同一器皿中进行，可有效防止交叉污染。用本点样器手工操作和检测，每人每天可点制同种或几种芯片100～1000片。不用机械手，就可批量制作生物芯片。2、用芯片杂交仪对芯片进行烤膜、预杂交、杂交、反应、振荡、洗涤和显色。芯片杂交仪可产生恒温和振荡，它由温控板、振荡源和杂交盘三大部分组成。温控板可产生生物芯片烤膜、预杂交、杂交、洗涤、显色时所需的各档恒定温度；振荡源可产生频率为0.5转/秒，1转/秒，1.5转/秒，2转/秒的回旋，回旋幅度为2mm，其荷重不小于500g；杂交盘装在振荡源上，具有可放置三行六列十八个芯片皿的三条凹槽，随振荡源可作同步平面回旋。3、用芯片检测仪对显色后的芯片进行放大摄像，数据处理，结果检测。在芯片检测仪中，其通过多个二极管形成面光源，点亮二极管后，使光线均匀照射在芯片上，摄像头摄取其光照下的芯片图像，将图像传送给分析软件；读取摄像头传送的图像，用软件提供的套环将检测点套入环内，根据用户设定的分辨率区分背景和真实点，及阴阳性阈值判断样品阴阳性，得出定量分析结果。本专利技术所述的生物芯片点样器主要包括一点样仪基座，为固定推拉杆，点样针架，定位板及芯片皿、探针盘等之用；一定位板，放置在所述的基座上，板上带二个凹坑，用于放置芯片皿及样品盘；一推拉杆，可固定点样针架与样品盘的位置，所述的推拉杆上还有卡子定位。本专利技术所述的芯片杂交仪主要由控温板、振荡源及杂交盘三个部份组成；其中，所述的控温板为定温恒温控制用；可控制点制的芯片进行80℃±2℃烤膜，可控制芯片皿内液体温度于40℃±1℃进行予杂交，及53℃±1.5℃进行杂交；所述的振荡源接通电源后，可控制振荡频率；所述的恒温杂交盘放置在所述的振荡源上方，中间有三条凹槽，每条可放置6个芯片皿，共计可放置3×6＝18个芯片皿同时进行杂交。本专利技术所述的该芯片检测仪主要包括安装在基座上的摄像头、多个发光二极管、一滑动定位装置，一电源、一计算机，其中，所述的摄像头安装在多个发光二极管的上方，在下面再布置一滑动定位装置，用于放置各种被测生物芯片。本专利技术提供的具有一次多元检测的低密度生物芯片工作平台结构简单，使用方便，低密度生物芯片不同于高密度生物芯片之处在于检测目标明确，不用复杂和昂贵的设备，可灵敏、准确而迅速作一次多元检测，对多病因疾病诊断有很好的实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有一次多元检测的低密度生物芯片工作平台，其特征在于该工作平台主要包括：一芯片点样器，可用于点制各种生物芯片成品；一芯片杂交仪，用于对点制的基因芯片进行烤膜，或使点制的抗原抗体固定在芯片膜上进行振荡，杂交或反应，洗涤和显 色；一芯片检测仪，对显色后的生物芯片，进行摄像和数据处理，可以判别阳性点的位置，面积、灰度，并扣除本底后的数值；可以求出几点的平均值，最后输出结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马立人，吴树恩，钱光蓓，
申请(专利权)人：上海棱光技术有限公司，北京爱普益生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]