一种生物芯片分析仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种生物芯片分析仪，包括控制主机，与控制主机电连接的显示器，承载基板；所述的控制主机包括主板、设置于主板的ＣＰＵ和安装于主机的控制板卡，所述的承载基板设置有分析样品反应装置、反应液反应装置、发光液反应装置、第一多自由度机械手、第二多自由度机械手和图像处理装置，所述的分析样品、反应液和发光液反应装置、第一多自由度机械手、第二多自由度机械手和图像处理装置通过各自的控制模块与ＣＰＵ电连接。本实用新型专利技术所述的生物芯片分析仪，采用一体化工作站形式，综合利用运动控制技术、计算机技术、传感技术、图像处理技术等，通过计算机的统一控制，实现对样品处理过程全自动化。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于生物芯片分析仪器
，尤其是涉及一种全自动、多样本同时检测的生物芯片分析仪。
技术介绍
生物芯片是指在几平方厘米大小的的硅片、玻璃、凝胶或尼龙膜等固相支持介质上，通过机器人自动打印或光引导化学合成技术，制作的高密度生物分子(如寡核苷酸、基因片段、cDNA片段或多肽、蛋白质)微阵列，然后与标记的样品分子进行杂交，通过检测杂交信号的强度及分布对靶分子的序列和数量进行准确、快速、大信息量的识别、筛选与分析的一项技术。目前广泛应用于生物医学和生命科学研究中。生物芯片技术的发展，将为基础研究的成果更好地服务于人类健康提供平台，快捷、价廉的多种蛋白质检测和分析应用于肿瘤及其它疾病诊断得以实现。 目前，肿瘤位居各类死因的第一位，我国每年有200万新发病例，150万人死于恶性肿瘤。早期发现，早期诊断，早期治疗是提高肿瘤患者生存率的关键。肿瘤标志物在肿瘤高危人群的筛查、肿瘤诊断、预后判断、转归及疗效评价等方面具有重要的价值。肿瘤标志物单指标检测在临床已应用多年，但单项检测存在特异性不强、检出率低等不足。多项肿瘤标志物联合检测具有敏感性高、特异性强、适应性广的特点，因此，开发组合型肿瘤标志物检测产品和设备是肿瘤诊断和治疗领域非常重要的发展方向。 目前生物芯片技术对操作人员要求较高，需要专门的技术人员去建立并操作。由于生物芯片是在微小的载体中放置高密度的生物分子微阵列，作为微量分析，采用手工操作，使用时检测条件的不一致对结果影响很大。在操作过程中，还需要严格防止外界对生物芯片的污染以及不同生物芯片之间的交叉污染。研发高精度性、高可靠性以及高效性的全自动的生物芯片分析仪使广大临床检验人员或实验分析人员摆脱传统的检测方式，将是生物芯片技术未来发展，走向临床的一个重要的发展方向。 全球(包括中国在内)的生物芯片企业以及相关行业正面临着前所未有的机遇与挑战，几乎所有国际知名的生物芯片公司都在尽可能地扩大自有的产品线，以迎合更多客户提出的不同需求。在过去10年间，美国政府和产业界共投入将近20亿美元用于生物芯片的研究开发与产业化。世界上几乎所有的跨国制药公司都投入巨资，利用生物芯片开展新药的超高通量筛选和药理遗传学、药理基因组学等研究。许多著名的IT、电气企业，例如摩托罗拉、IBM、日立等也参加到生物芯片设备的研发行列。 而作为生物芯片检测分析的重要设备，针对组合型肿瘤标志物检测的全自动生物芯片分析仪尚存在多项有待突破的技术难点。 国内市场2009年出现的首个"多肿瘤标志物蛋白芯片检测系统"——HD-2002A生物芯片工作站，由上海数康公司研发完成。该系统是专门针对以硝酸纤维膜为芯片基质的自动化分析仪。由于硝酸纤维膜是多层结构，芯片使用时洗涤难度大，导致芯片检测的结果波动大，同时存在芯片检测范围、芯片检测内容的组合等方面的不足，目前临床上使用并不普遍，难以实现同时检测多样本。 国夕卜，同类产品中有英国RAND0X(朗道)公司提供的Evidence⑧全自动的蛋白芯片分析系统。核心技术是RAND0X的蛋白芯片，在一块9mmX9mm的固态基质表面，运用了专利的有机金属硅烷化芯片表面处理技术和纳米分配技术，精确分布25个分散独立测试区(DTR)，每个DTR由可与分析物特异结合的抗体或其他物质组成。但该产品存在以下不足首先，因反应过程中需保证抗原抗体的充分结合，并需要反复洗涤，反应时间相对较长；其次，样本只能批量检测，不能对单个样本随时进行测定；第三，其日内和日间的CV值相对较大，因此在试剂制备和检测流程上有待进一步改进；第四，其专门使用的有机金属硅烷化芯片成本较高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种简单易行的，能同时检测多样本的全自动生物芯片分析仪，解决现有技术存在的缺陷。 为实现上述目的，本技术采用如下技术方案 —种生物芯片分析仪，包括控制主机，与控制主机电连接的显示器，承载基板；所述的控制主机包括主板、设置于主板的CPU和安装于主机的控制板卡，所述的承载基板设置有分析样品反应装置、反应液反应装置、发光液反应装置、第一多自由度机械手、第二多自由度机械手和图像处理装置，所述的分析样品反应装置、反应液反应装置、发光液反应装置、第一多自由度机械手、第二多自由度机械手和图像处理装置通过各自的控制模块与CPU电连接。 优选的方案是还包括设置于分析样品反应装置与反应液反应装置之间的芯片自动清洗装置I ;以及反应液反应装置与发光液反应装置之间的芯片自动清洗装置II ;用于反应液反应装置和发光液反应装置添加试剂的试剂自动加注装置和反应杯自动清洗装置，所述的芯片自动清洗装置、试剂自动加注装置和反应杯自动清洗装置通过控制模块与CPU电连接。 更为优选的方案是所述的分析样品反应装置、反应液反应装置和发光液反应装置的控制模块为运动控制卡I，所述的第一多自由度机械手和第二多自由度机械手的控制模块为运动控制卡II，所述的芯片自动清洗装置、试剂自动加注装置和自动清洗装置的控制模块为数据采集卡，所述的图像处理装置控制模块为图像采集卡；还包括用于控制反应液温度的温度控制模块，所述的温度控制模块与CPU电连接。 更为优选的方案是所述的分析样品反应装置和反应液反应装置为驱动马达通过中轴驱动的反应盘，所述的反应盘与中轴可拆卸紧固连接，所述的反应盘设有若干用于支撑反应杯的托架。 更为优选的方案是所述的反应盘与中轴可拆卸紧固连接部位到托架部位的中间部位设置有若干镂空。 更为优选的方案是所述的图像处理装置为连接COMS镜头或者CCD镜头的摄像机或者照相机。 作为检测工作介质的生物芯片是长方形玻璃基片固相载体，芯片表面分为不同的离散测试区域(discrete test regions, DTR)。使用毫微分布技术，使样品以精确的预定4义坐标沉淀在生物芯片表面，每个DTR区域覆盖不同的抗体。 产品利用抗原与其相应抗体特异性结合的免疫学原理，在固相基质上结合多种肿瘤标志物的单克隆抗体，捕捉被检者血清中的对应肿瘤标志物，并通过特定的化学反应产生光信号，根据光信号强度对肿瘤标志物进行定量检测。生物芯片一次可同时检测癌胚抗原(cEA)、甲胎蛋白(AFP)等16 20种不同的肿瘤标志物。 肿瘤标志物检测采用夹心法(sandwich assay)，加入定量的稀释液(其作用是使待检测样品能均匀扩散于芯片表面)，然后加入待检测血清样品，温育10min 2h，使样品中的待检物与芯片表面DTR中的特异性抗体结合，洗涤3 5次后，加入定量的酶标检测抗体试剂(共轭试剂，使用辣根过氧化物酶(HRP)标记)，温育10min 2h，使酶标检测抗体和已与DTR特异性抗体结合的待检物结合，形成抗体一抗原一抗体复合物，洗涤若干次，加入定量的信号试剂，产生荧光信号。使用CCD照相机拍摄，计算机对采集的光学信号进行处理，最后换算成实际数值，打印出检测结果。从而实现生物标记物的特异性和多参数同时测定。 本技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果 本技术所述的生物芯片分析仪，采用一体化工作站的形式，综合利用运动控制技术、计算机技术、传感技术、图像处理技术等，通过计算机的统一控制，实现对样品处理过程全自动处化。利用生物芯片上的生物反应介质依次与样品中的特定有效成份(如酶、蛋白本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物芯片分析仪，包括控制主机，与控制主机电连接的显示器，承载基板，其特征是：所述的控制主机包括主板、设置于主板的ＣＰＵ和安装于主机的控制板卡，所述的承载基板设置有分析样品反应装置、反应液反应装置、发光液反应装置、第一多自由度机械手、第二多自由度机械手和图像处理装置，所述的分析样品反应装置、反应液反应装置、发光液反应装置、第一多自由度机械手、第二多自由度机械手和图像处理装置通过各自的控制模块与ＣＰＵ电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋仕龙，黄平，龙腾宇，衷云，张飞，罗兴桂，赖长川，施启尧，吴堂明，
申请(专利权)人：深港产学研基地，江苏三联生物工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]