频闪薄膜化学分析设备和使用其的分析方法技术

公开了一种基于频闪原理的频闪薄膜化学分析设备和一种使用该频闪薄膜化学分析设备的分析方法。所述频闪薄膜化学分析设备适合于用于诸如集成有用于诊断或检测流体中的少量物质的生物芯片例如芯片实验室、蛋白质芯片和DNA芯片的盘实验室之类的可旋转生物盘的实时分析。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种基于频闪原理的频闪薄膜化学分析设备和一种使用该频闪薄膜化学分析设备的分析方法。更具体地说，本专利技术涉及一种适合于用于诸如集成有用于诊断或检测流体中的少量物质的生物芯片例如芯片实验室(lab on a chip)、蛋白质芯片和DNA 芯片的盘实验室(lab on a disc)之类的可旋转生物盘(bio disc)的实时分析的频闪薄膜化学分析设备以及一种使用该频闪薄膜化学分析设备的分析方法。
技术介绍
迄今为止开发的用于检测流体中的少量被分析物的大多数临床诊断分析设备配备有多样品制备和自动化试剂添加装置，并且分析装置以串联或并联连接方式集成到可旋转薄膜体中，从而以较高的效率分析多种测试样品。这种类型的临床实验室分析器能够通过引入来自生物盘的旋转的离心力而使用少量的样品和试剂以低成本精确地且自动地执行数百种分析。然而，在这些薄膜化学分析器中，不能实时观测以高速旋转的生物盘，因此在分析的精确度和可靠性方向会出现问题。因此，为了解决以上问题，需要能够实时观测在旋转期间在生物盘中正在发生的进程的频闪化学分析器。〈作为薄膜的⑶和DVD>标准压缩盘由12cm聚碳酸酯基底、反射性金属层和保护性漆涂层形成。在ISO 9660中定义了 DVD、CD和CD-ROM的格式。聚碳酸酯基底是具有光学性能的透明聚碳酸酯。 在标准压制或成批复制的CD中，数据层是聚碳酸酯基底的一部分，并且在注塑成型期间数据由压模压印为一系列凹痕。在注塑成型的过程中，将融化的聚碳酸酯在高压下注射到模具中，并进行冷却，以使聚碳酸酯具有模具、压模或印模的镜像。因此，由聚碳酸酯基底形成在盘基底上表示二进制数据的压痕。压印母体通常为玻璃。可以将这样的盘改变或修改为用于诊断和检测流体中的少量物质的薄膜型分析器。在这种情况下，代替压痕，可以通过注塑成型工艺在盘表面上形成用作流动路径的通道、用作缓冲液池的室、孔和阀。在下面的描述中，用于诊断和检测流体中的少量物质的生物芯片例如芯片实验室、蛋白质芯片和DNA芯片被集成到典型的⑶-ROM或DVD中的盘或者经历过用于诊断和检测流体中的少量物质的生物和化学过程的盘将被称作“生物盘”。典型的生物盘包括多个室，以储存化学过程所需的液相生物和化学物质。生物和化学过程可以包括用于从样品制备样本的制备过程、离心分离过程、DNA扩增过程、杂交过程、抗原-抗体反应过程、混合过程和清洗过程。这些生物和化学过程顺序地且自动地在生物盘中进行。然而，为了使生物盘商业化，必须解决以下两个问题。首先，在生物盘的高速旋转期间必须实时观测多个室。因为生物和化学物质的质量和反应速度会根据周围环境例如温度和湿度以及生物盘的制造条件而在每个过程中变化，所以必须实时观测生物和化学物质，以便当评估最终反应结果时，基于导致变化的参数来补偿过程质量的变化。由周围环境导致的反应速度和过程质量的变化会对反应结果和产品的可靠性产生很大影响。再者，为了在高速旋转期间实时观测多个室，在每个过程正在执行的同时，需要具有频闪功能的图像传感器装置来实时拍摄静止图像。通常，频闪仪根据旋转室的旋转速度定期地将高强度光照射到旋转构件，从而当两个时段彼此匹配时将运动视为是静止的。在生物盘的旋转期间，如果不能实时观测在生物盘的室中正在发生的生物和化学物质的反应速度和过程质量，则会存在由周围环境和生物盘的制造条件导致的产品变化， 从而反应结果的一致性和可靠性会劣化。根据本专利技术的采用生物盘的频闪薄膜化学分析设备和使用该频闪薄膜化学分析设备的方法适合于实时分析集成到诸如CD-ROM或DVD的薄膜盘中的生物盘，以诊断和检测流体中的少量生物或化学物质。
技术实现思路
技术问题已经做出本专利技术来解决在根据现有技术的生物盘中出现的问题，并且本专利技术的目的是提供一种频闪薄膜化学分析设备和一种使用该频闪薄膜化学分析设备的方法，其能够补偿由周围环境和生物盘的制造条件引起的生物盘的旋转速度和过程(制备、离心分离、 DNA扩增、杂交、抗原-抗体反应、混合和清洗过程)的质量的变化，并能够通过实时观测检测生物盘的每个过程中的反应进程来检测医学信息(例如，与高血脂、高血压和血粘度有关的信息)。问题的解决方案根据本专利技术的一方面，室、通道、分析位或生物化学反应室、生物化学反应室、孔和阀被集成到⑶-ROM或DVD的薄膜盘主体中。所述室可以储存生物分析、生物化学分析或化学分析所需的流体，以执行生物或生物化学(化学)反应。所述室通过所述通道彼此流体连通。所述分析位或所述生物化学反应室用于执行样本的生物或生物化学反应。所述孔在被设置在通道之间的同时连接到所述通道。所述阀将所述孔打开或关闭。在本说明书中，所述分析位与所述生物化学室兼容地使用。所述室可以分为试剂室和过程室，所述试剂室用于储存生物盘制造过程中的生物和化学过程所需的试剂或溶液，所述过程室在所述生物盘制造过程期间是空的，并且当所述生物盘操作或执行反应进程时根据过程进程暂时储存流体。在本说明书中，术语“生物或生物化学反应”是指两种生物物质之间的特异性结合反应、配体_受体反应、抗原_抗体反应、免疫反应、杂交反应、生物化学反应或由反应引起的三维结构的改变。生物化学反应是指用于分析血液中的GOT、GPT、ALP、LDH、GGT, CPK、淀粉酶、T-蛋白质、白蛋白、葡萄糖、T-胆固醇、甘油三酸酯、T-胆红素、D-胆红素、BUN、肌氨酸酐、无机磷 (I. Phosphorus)、钙、尿酸的反应。根据本专利技术的频闪薄膜化学分析设备和使用其的方法适合于实时分析用于诊断并检测流体中的少量生物物质或化学物质的生物盘，其中，所述生物盘与采用ELISA/CLISA 分析方法的芯片实验室、采用快速测试方法的芯片实验室或用于检查食物中毒细菌、残余抗生素、残余农业药物、污水中的重金属、转基因食品、食物过敏、被污染的物质、细菌(例如，大肠杆菌或沙门氏菌)、血缘(paternity)、肉种和食物来源的芯片实验室集成。在本说明书中，细菌优选地包括大肠杆菌、假单胞菌、葡萄状球菌、弧菌和沙门氏菌。在本说明书中，残余农业药物优选地包括主要用作蔬菜、绿地或水果的农业药物的有机磷杀虫剂和氨基甲酸酯杀虫剂。在本说明书中，生物物质包括从由DNA、寡核苷酸、RNA、PNA、配体、受体、抗原、抗体、奶、尿、唾液、毛发、农产品、蔬菜样品、肉类样品、鱼类样品、鸟类样品、污水、家畜样品、 食料、食物样品、口腔细胞、组织样品、精液、蛋白质和基体物质组成的组中选择的至少一种。食料是指制得食物的材料。详细地说，食料包括用于制得杂锅菜的材料、用于制得面条食物的材料、用于制得泡菜的材料、用于制得汤的材料和包括汤的食料。当检查尿时，所述频闪薄膜化学分析设备可以分析白血球、血、蛋白质、亚硝酸盐、 PH、比重、葡萄糖、酮、抗坏血酸、尿胆素原、胆红素。当与血检或尿检比较时，毛发检查具有以下优点精确地测量体内的包括矿物和有毒物质的累积的历史记录。另外，通过毛发检查可以精确地测量在长期基础上的无机物质的过量和缺乏以及有毒重金属的量，这在本领域中是熟知的。所述生物盘优选地具有大约120mm、80mm、60mm或32mm的直径。流体移动包括由源自生物盘的旋转的离心力引起的流体移动、由亲水通道引起的流体移动、由阀的打开-关闭操作引起的流体本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种频闪薄膜化学分析设备，所述频闪薄膜化学分析设备包括：至少一个室，用于储存分析所需的流体，并执行反应；分析位或生物化学反应室，用于执行样本的生物或生物化学反应；通道，用于将室彼此连接；孔，在设置在所述通道之间的同时连接到所述通道；阀，用于打开／关闭所述孔；生物盘，集成有所述室、所述通道、所述分析位或所述生物化学反应室、所述孔和所述阀；主轴电机，用于使所述生物盘旋转；频闪仪，包括光源，以观测所述生物盘；图像传感器，通过使用所述频闪仪产生所述生物盘的静止图像；以及中央控制单元，控制所述主轴电机的操作，并基于正在旋转的所述生物盘的所述静止图像来实时分析从所述生物盘出现的现象。

【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：柳在泉，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR