一种封装的生物芯片制造技术

本发明专利技术的实施例提供了一种封装的生物芯片，包括生物芯片和芯片支架，其中，生物芯片包括基片和固定在基片上的探针，探针用于捕获待测样品中靶标生物分子，被激发后形成可识别的荧光信号；芯片支架包括底板、内侧壁和外侧壁；将生物芯片固定有探针的一面朝下置于芯片支架的内侧壁上，形成由生物芯片和芯片支架围成的封闭的杂交空间。其中芯片支架的底板上还设置有2个对称的液孔，及与液孔配套的密封塞。该发明专利技术的封装的生物芯片，结构简单、成本低，可以直接用于芯片的杂交、清洗、荧光激发和成像检测等过程，使用操作方便，还可以将生物芯片应用于POCT领域，具有显著的经济意义和社会效益。益。益。

【技术实现步骤摘要】
一种封装的生物芯片


[0001]本专利技术涉及检测仪器设备领域，具体的涉及到体外诊断检测及分子诊断检测
，尤其是涉及到一种封装的生物芯片，更具体的说是一种即时检测的中低密度的基因芯片和蛋白芯片。

技术介绍

[0002]生物芯片（biochip），早期文献中与基因芯片的概念是一致的，随着技术的深入研究，生物芯片广义上是指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。根据芯片表面固定的探针类型的不同，生物芯片分为基因芯片、蛋白芯片、组织芯片和细胞芯片等。中国生物芯片研究始于1997
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1998年间，但发展迅速，2011年，博奥生物研发的遗传性致聋基因芯片上市，这是我国生物芯片产业化道路上第一个自主研制的商业化产品。生物芯片尤其适合在感染性疾病检测、疫情监控、肿瘤标志物检测和药物滥用等多因素筛查中，其中，中低密度生物芯片的探针数目在几十到几千之间，区别于探针几万至上百万的专业性更高、成本更高、操作更复杂的高密度生物芯片，更适合用于采样现场、ICU监护室、手术室、急诊室等现场检测或病人床边的即时检测(point
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of
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care testing，POCT)领域。
[0003]然而，当前市场上的中低密度生物芯片常常以无封装的裸基因芯片为主，使用时一般需要加围栏、加盖片后进行杂交，杂交后的清洗也需要特殊的支架与容器，造成生物芯片检测过程较为复杂，达不到方便快捷的POCT使用要求，在一定程度上限制了生物芯片在POCT领域的应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种结构简单，操作简单、低成本、适用于中低密度的封装的生物芯片。
[0005]本专利技术的目的还在于提供一种封装的基因芯片和封装的蛋白芯片。
[0006]为达到上述目的或目的之一，本专利技术提供了如下技术方案：一种封装的生物芯片，包括生物芯片和芯片支架，其中，该生物芯片包括基片和基片的一面上固定的探针,该基片为透光的固相片状结构；该芯片支架包括底板、内侧壁和外侧壁；该生物芯片置于芯片支架的内侧壁上，形成由生物芯片和芯片支架围成的封闭的杂交空间，基片上固定有探针的一面朝下置于芯片支架的内侧壁上，使探针置于该杂交空间内，用于捕获待测样品中靶标生物分子，被激发后形成可识别的荧光信号。
[0007]根据本专利技术的一个优选实施例，该芯片支架的底板上设置有液孔，该液孔的内沿与该杂交空间的端部相切。
[0008]根据本专利技术的一个优选实施例，该芯片支架的内侧壁低于外侧壁且紧贴外侧壁的内侧。
[0009]根据本专利技术的一个优选实施例，该内侧壁的厚度不均匀。
[0010]根据本专利技术的一个优选实施例，该底板上的液孔为对称设置的2个，还包括与液孔大小契合的密封塞，用于封闭液孔。
[0011]根据本专利技术的一个优选实施例，该底板与基片之间相距0.1
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2毫米。
[0012]根据本专利技术的一个优选实施例，该生物芯片为中低密度的基因芯片或蛋白芯片。
[0013]一种封装的生物芯片的制备方法，包括以下步骤：1）生物芯片的制备：选用透光的固相片状结构的基片，在基片的一面固定探针；2）芯片支架的制备：根据设计的尺寸，选用底板、内侧壁和外侧壁，该底板和外侧壁组合成芯片支架的外部框架，该内侧壁固定在外侧壁的内侧面，且内侧壁比外侧壁低；该底板上设有液孔；3）封装的基因芯片的组装：利用胶粘剂将步骤1）所得的生物芯片固定在步骤2）所得芯片支架的内侧壁的顶部，使基片上固定有探针的一面朝下，置于由生物芯片和芯片支架围成的杂交空间内，既得封装的生物芯片。
[0014]一种封装的生物芯片的应用，使用时，封装的生物芯片竖立放置，一个液孔用于液体的进出，该液孔置于下部，控制芯片杂交过程中液体的进入和排出，另一个液孔置于上部，用于气体进出。
[0015]根据本专利技术的一个优选实施例，该封装的生物芯片在使用时，液体的进入和排出可以是自动控制，也可以是手动控制。
[0016]本专利技术的有益效果：根据本专利技术所述的封装的生物芯片，主要包括生物芯片和芯片支架，芯片支架包括底板、内侧壁和外侧壁，其中，内侧壁低于外侧壁并紧贴于外侧壁内侧，形成一个刚好容纳生物芯片的内陷平台，生物芯片上固定有探针的一面朝下置于芯片支架的内侧壁上，这样就形成了由生物芯片和芯片支架围成的封闭的杂交空间。具体地，底板上还包括密封塞，该密封塞与液孔大小契合，塞在液孔处，这样形成的杂交空间仍然能够保证封闭；具体使用时，可以根据情况取下密封塞，通过底板的两个液孔与外部实现液体和气体的进出交互，从而保证生物芯片上探针能够与进入杂交空间的液体接触，并与其中的目标分子进行特异性结合、清洗、杂交结果识别等过程，最终完成整个杂交过程。
[0017]本专利技术所述生物芯片包括基因芯片或蛋白芯片，尤其适合探针数目为几十至几千的中低密度的生物芯片，更加适合将生物芯片普及到POCT领域。此外，保证生物芯片杂交的条件的前提下，封装的生物芯片，更加能够保证生物芯片的质量和稳定性，同时也提高了生物芯片检测的操作简便性，成本也大大降低，更加符合POCT产品的本质需求。本专利技术利用芯片支架包裹生物芯片形成杂交空间的方式使生物芯片的检测过程不需要额外的容器与设备，不再需要小心地粘围栏，不再担心围栏漏液，因此使用方便、操作快捷，后续检测过程的操作还能够实现自动化，进一步增加了生物芯片进入POCT领域的可能性。因此，即可将中低密度的基因芯片推广应用于POCT领域，也可以推动蛋白芯片在POCT领域的应用，这样基因芯片和蛋白芯片都可以走近使用者，走入千家万户，有效为老百姓服务，扩大了生物芯片技术在大健康产业中的应用范围。
[0018]本专利技术所述中低密度的基因芯片或蛋白芯片，俯视角度看到的剖面中，一般情况下基片长（L）和基片宽（W）为固定值，比如L=75毫米，W=25毫米，内侧壁的厚度（T）一般根据所设计的形状可以设置成不同的尺寸，比如当内侧壁的厚度（T）的最薄处为2毫米，及所形成的杂交空间的两端弧形面的半径（R）为12毫米的条件下，所形成的杂交空间的底面积是固定的，上述数值情况下，通过面积计算公式算得为1675. 85平方毫米，此时，杂交反应所
容纳的杂交反应液的体积（即杂交空间的容积）与底板与基片之间的距离（H）有关，底板与基片的距离（H）设置主要通过设置芯片支架的内侧壁的高度完成，因此，可以依据生物芯片上探针标记荧光物质的类型及待检物质的杂交空间中所需要的液体量设置底板与基片的距离。底板与基片之间的距离（H），即内侧壁高度(H)一般可以设置为0.1
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2毫米，通过内侧壁高度的调整，可以设置杂交空间不同容积的一系列封装的生物芯片，即杂交空间内需要填充的杂交反应的液体量随着底板与基片之间的距离（H）的改变而改变，从而形成一系列容纳不同量杂交反应液的生物芯片，满足不同生物芯片反应条件多样性的需求。比如，上述固定底面积1675. 85平方毫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种封装的生物芯片，其特征在于，包括：生物芯片和芯片支架，其中，所述生物芯片包括基片和基片的一面上固定的探针,所述基片为透光的固相片状结构；所述芯片支架包括底板、内侧壁和外侧壁；所述生物芯片置于芯片支架的内侧壁上，形成由生物芯片和芯片支架围成的封闭的杂交空间，基片上固定有探针的一面朝下置于芯片支架的内侧壁上，使探针置于所述杂交空间内，用于捕获待测样品中靶标生物分子，被激发后形成可识别的荧光信号。2.根据权利要求1所述的封装的生物芯片，其特征在于，所述芯片支架的底板上设置有液孔，所述液孔的内沿与所述杂交空间的端部相切。3.根据权利要求1所述的封装的生物芯片，其特征在于，所述芯片支架的内侧壁低于外侧壁且紧贴外侧壁的内侧。4.根据权利要求1所述的封装的生物芯片，其特征在于，所述内侧壁的厚度不均匀。5.根据权利要求2所述的封装的生物芯片，其特征在于，所述底板上的液孔为对称设置的2个，还包括与液孔大小契合的密封塞，用于封闭液孔。6.根据权利要求2所述的封装的生物芯片，其特征在于，所述底板与基片之间相距0.1
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2毫米。7.根据权利要求2所述的封装的生...

【专利技术属性】
技术研发人员：华子昂，刘宝全，竹添，朱美瑛，万君兴，张建，李娜，
申请(专利权)人：北京百奥纳芯生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：