一种基因芯片杂交仪制造技术

本申请提供一种基因芯片杂交仪，该基因芯片杂交仪包括：电场组件，用以提供单向的静电场；承载机构，所述承载机构具有承载基因芯片的承载面；所述承载面位于所述静电场内，且所述承载面可相对所述静电场的电场方向倾斜。在上述技术方案中，采用承载机构将带有靶标核酸的基因芯片倾斜放置在静电场中，利用静电场施加到靶标核酸的垂直结合表面的第一电场分力将靶标核酸富集在结合表面，并在富集的过程中实现靶标核酸与探针的杂交。利用静电场施加到靶标核酸上的平行于结合表面的第二电场分力驱动靶标核酸在结合表面上移动，使得靶标核酸沿第二电场分力的方向运动，从而可使更多的靶标核酸与探针进行杂交，提高了靶标核酸与探针杂交的效率。杂交的效率。杂交的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基因芯片杂交仪


[0001]本申请涉及基因杂交
，尤其是涉及一种基因芯片杂交仪。

技术介绍

[0002]基因芯片是通过在基片上定植一系列序列己知的探针制备而成的，在用于对特定标记核酸的基因检测时，需将样本核酸加入到基因芯片上，以使样本核酸与探针发生杂交反应，进而通过检测杂交产物来得出特定标记核酸的检测结果。
[0003]采用当前基因芯片对核酸进行杂交时，通常通过热力学驱动靶标核酸进行布朗运动的方式，从而实现靶标核酸与探针的特异结合(杂交)。但是这种对靶标核酸的驱动方式是一种被动且无规则的运动，并且通过布朗运动驱动靶标核酸与探针进行特异性结合，杂交速度非常缓慢，往往需要几个小时甚至十几个小时的长时间杂交过程，才能完成杂交。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种基因芯片杂交仪，用以降低利用基因芯片进行核酸杂交的时长，提高基因芯片上的核酸杂交效率。
[0005]本申请提供了一种基因芯片杂交仪，该基因芯片杂交仪包括：
[0006]电场组件，用以提供单向的静电场；
[0007]承载机构，所述承载机构具有承载基因芯片的承载面；所述承载面位于所述静电场内，且所述承载面可相对所述静电场的电场方向倾斜。
[0008]在上述技术方案中，采用承载机构将带有靶标核酸的基因芯片倾斜放置在静电场中，利用静电场施加到靶标核酸的垂直结合表面的第一电场分力将靶标核酸富集在结合表面，并在富集的过程中，实现靶标核酸与探针的杂交。另外，利用静电场施加到靶标核酸上的平行于结合表面的第二电场分力驱动靶标核酸在结合表面上移动，使得靶标核酸沿第二电场分力的方向运动，从而可使更多的靶标核酸与探针进行杂交，降低了靶标核酸与探针杂交的时长，提高了靶标核酸与探针杂交的效率。
[0009]在一个具体的可实施方案中，所述承载机构包括：
[0010]支撑件，所述承载面位于所述支撑件；
[0011]摆动机构，用以带动所述支撑件在所述静电场内摆动；其中，所述支撑件摆动所绕的轴线与所述静电场的电场方向相交。通过摆动机构驱动支撑件摆动，从而带动基因芯片在静电场中摆动，使得更多的靶标核酸与探针进行特异性结合。
[0012]在一个具体的可实施方案中，所述支撑件摆动所绕的轴线与所述静电场的电场方向垂直。
[0013]在一个具体的可实施方案中，所述支撑件摆动的角度小于等于120
°
。
[0014]在一个具体的可实施方案中，所述摆动机构带动所述支撑件摆动的周期满足：
[0015]T＝2L/v＝k*(q*E*sinα)*2L；其中，
[0016]V为所述基因芯片中的靶标核酸在所述基因芯片的结合表面的平均泳动速率；k为
修正系数；q为所述靶标核酸在所述基因芯片中杂交反应缓冲液中的电荷量；E为所述静电场的场强；α为所述结合表面相对所述静电场的场强方向的倾斜角度；L为所述靶标核酸在所述结合表面的一端移动到另一端的移动距离。
[0017]在一个具体的可实施方案中，所述摆动机构包括：与所述支撑件上位于所述支撑件所绕转轴一侧的部分抵接的凸轮，以及驱动所述凸轮转动的驱动组件；其中，在所述凸轮的凸端与所述支撑件抵接时，所述支撑件的一端转动到高端；所述凸轮抵接在所述支撑件的部分设置有配重块。
[0018]在一个具体的可实施方案中，所述支撑件转动所绕的轴线位于所述支撑件垂直于所述轴线方向的两端之间。
[0019]在一个具体的可实施方案中，还包括设置在所述承载机构并用于给所述基因芯片加热的温控系统。通过温控系统提高靶标核酸的布朗运动，与电场力一起驱动靶标核酸运动，提高靶标核酸与探针杂交的速度。
[0020]在一个具体的可实施方案中，所述电场组件包括：相对设置的负极片和正极片，以及给所述负极片和所述正极片供电的直流电源。
[0021]在一个具体的可实施方案中，所述正极片相对所述负极片倾斜设置；所述承载机构包括所述正极片；所述承载面为所述正极片朝向所述负极片的一面。采用正极片支撑基因芯片，简化了整个基因芯片杂交仪的结构。
[0022]在一个具体的可实施方案中，所述承载机构设置在所述负极片及所述正极片之间。
附图说明
[0023]图1为本申请实施例提供的基因芯片的结构示意图；
[0024]图2为本申请实施例提供的基因芯片杂交仪的结构示意图；
[0025]图3为本申请实施例提供的承载机构的结构示意图；
[0026]图4为本申请实施例提供的基因芯片摆动的示意图；
[0027]图5为本申请实施例提供的另一承载机构的结构示意图；
[0028]图6为本申请实施例提供的靶标核酸与探针杂交的效果示意图；
[0029]图7为本申请实施例提供的靶标核酸与探针杂交的效果示意图；
[0030]图8为本申请实施例提供的另一基因芯片杂交仪的结构示意图。
具体实施方式
[0031]下面通过附图和实施例对本申请进一步详细说明。通过这些说明，本申请的特点和优点将变得更为清楚明确。
[0032]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0033]此外，下面所描述的本申请不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0034]首先介绍关于基因杂交涉及的几个名词：
[0035]特异性结合：有指向的、能被相应物质竞争阻断的某种配基在体外或体内与特异结构位点相互作用的生物结合过程。如抗原和抗体或受体和配体之间的结合；
[0036]非特异性结合：某种配体与其相对应的特异性结构位点外其他无关物质 (如非特异性蛋白质、容器、分离材料等)的结合。其特点是亲和力低而结合容量大。
[0037]在本申请实施例中，特异性结合和非特异性结合均指代为靶标核酸与探针的结合。另外，在基因检测时，需要保留特异性结合，排除非特异性结合。
[0038]为方便理解本申请实施例提供的基因芯片杂交仪，介绍一下其应用场景。本申请实施例中涉及的基因芯片杂交仪应用于基因检测中，在检测时利用基因芯片进行检测。
[0039]基因芯片是通过在基片上定植一系列的序列己知探针制备而成的，将样本核酸加入到基因芯片上，以使样本核酸与探针发生杂交反应，进而通过检测杂交产物来得出样本核酸的检测结果。
[0040]参考图1，图1示出了本申请实施例提供的基因芯片10的结构示意图。该基因芯片10为一封装的基因芯片，其内部设置有上述的探针12。为方便后续的描述，将基因芯片10上设置有探针12的表面定义为结合表面11。
[0041]在需要对核酸13进行检测时，可将带有核酸13的杂交缓冲反应液注入到基因芯片10内，使杂交缓冲反应液中的核酸与探针进行杂交。该核酸13 中包含有靶标核酸(能够与探针12杂交的核酸)。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基因芯片杂交仪，其特征在于，包括：电场组件，用以提供单向的静电场；承载机构，所述承载机构具有承载基因芯片的承载面；所述承载面位于所述静电场内，且所述承载面可相对所述静电场的电场方向倾斜。2.根据权利要求1所述的基因芯片杂交仪，其特征在于，所述承载机构包括：支撑件，所述承载面位于所述支撑件；摆动机构，用以带动所述支撑件在所述静电场内摆动；其中，所述支撑件摆动所绕的轴线与所述静电场的电场方向相交。3.根据权利要求2所述的基因芯片杂交仪，其特征在于，所述支撑件摆动所绕的轴线与所述静电场的电场方向垂直。4.根据权利要求3所述的基因芯片杂交仪，其特征在于，所述支撑件摆动的角度小于等于120
°
。5.根据权利要求2所述的基因芯片杂交仪，其特征在于，所述摆动机构带动所述支撑件摆动的周期满足：T＝2L/v＝k*(q*E*sinα)*2L；其中，V为所述基因芯片中的靶标核酸在所述基因芯片的结合表面的平均泳动速率；k为修正系数；q为所述靶标核酸在所述基因芯片中杂交反应缓冲液中的电荷量；E为所述静电场的场强；α为所述结合表面相对所述静电场的场强方向的倾斜角度；L...

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