一种基于基因芯片的检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及基因检测技术领域，更具体地，涉及一种基于基因芯片的检测装置。其包括装载模块、芯片加热模块和探针模块，芯片加热模块和探针模块设置在装载模块上，探针模块上设置有探针组，还包括安装在装载模块上的电化学基因芯片和电化学基因芯片和用于给电化学基因芯片提供电化学扫描激励电压并对电化学基因芯片在检测过程中产生的信号电流进行检测的电路板，芯片加热模块与电化学基因芯片紧密接触；电路板设置在装载模块的外侧，其通过探针组与电化学基因芯片电连接。本发明专利技术采用电化学检测技术进行基因检测，无需采用光学器件和复杂的运行部件，结构简单，维护方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基因检测
，更具体地，涉及一种基于基因芯片的检测装置。
技术介绍
基因检测是通过对血液、其他体液或细胞的DNA进行检测的技术。基因检测可以诊断疾病，也可以用于疾病风险的预测。疾病诊断是用基因检测技术检测引起遗传性疾病的突变基因。目前应用最广泛的基因检测是病毒检测、传染病检测、遗传疾病的诊断和某些常见病的辅助诊断。基因检测的特点是快速、准确。目前基因检测的方法主要有:荧光定量PCR、基因芯片(基因传感器)、液态生物芯片与微流控芯片技术等。最常用的基因分子测试技术是荧光定量PCR (聚合酶链反应)，但这种技术只能一次测1-2种基因。需要对大量的基因信息进行高效、快速的检测、分析，就得利用基因芯片技术。基因芯片不仅能在早期诊断中发挥作用；与传统的检测方法相比，它可以在一张芯片上，同时对多个病人进行多种疾病的检测；利用基因芯片，还可以从分子水平上了解疾病。基因芯片的这些优势，能够使医务人员在短时间内掌握大量的疾病诊断信息，找到正确的治疗措施。除此之外，基因芯片在新药的筛选、临床用药的指导等方面，也有重要作用。基因芯片的测序原理是杂交测序方法，即待测序列通过与一组已知序列的核酸探针进行杂交，然后根据杂交信号的检测来确定结果。故杂交信号的检测是基因芯片技术中的关键部分。基因芯片由于所使用的标记物不同，因而相应的探测方法也各异。大多数研究者使用荧光标记物，也有一些研究者使用生物素标记，联合抗生物素结合物(如结合化学发光底物酶、荧光素等)的显色反应来检测。目前常用的荧光标记物来检测杂交信号的方法，大都通过激光对突光物质的扫描来分析、检测，比如激光扫描突光显微镜、激光扫描共焦显微镜、采用CCD相机的荧光显微镜或者光纤传感器。但目前的检测方法均存在一些缺点: (1)荧光标记的激光扫描方法，检测流程均较复杂，需通过荧光物质的标记、杂交结合、清洗非特异的荧光物质、芯片干燥、入射光的激发、杂光过滤、分辨、收集荧光信号等步骤； (2)检测过程中需使用不同的设备，比如杂交设备、清洗设备、检测设备等； (3)检测设备大多利用光学原理进行检测，光路复杂，设备昂贵、常需维护并且维护困难、耗时耗力； (4)在检测设备的性能上，不同类型设备的检测灵敏性、分辨率相差较大，均存在检测重复性差、分析泛围较狭窄等问题。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足)，提供一种结构简单的基于基因芯片的检测装置。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下: 一种基于基因芯片的检测装置，包括装载模块、芯片加热模块和探针模块，芯片加热模块和探针模块设置在装载模块上，探针模块上设置有探针组，还包括安装在装载模块上的电化学基因芯片和电化学基因芯片和用于给电化学基因芯片提供电化学扫描激励电压并对电化学基因芯片在检测过程中产生的信号电流进行检测的电路板，芯片加热模块与电化学基因芯片紧密接触；电路板设置在装载模块的外侧，其通过探针组与电化学基因芯片电连接。作为一种优选方案，所述电化学基因芯片上设有流体腔、通道模块、与通道模块相贴合的探针电路板，通道模块上设有微流槽，通道模块与探针电路板贴合后通过微流槽和探针电路板表面相接触形成微流管道，流体腔与微流管道连接并形成循环回路，探针电路板上沿着微流管道设置有参考电极、辅助电极和固定有单分子层和DNA捕获探针的工作电极，参考电极、辅助电极和工作电极分别通过探针组与电路板连接。作为进一步的优选方案，参考电极、辅助电极和工作电极阵列式排列，其中参考电极包括一个，参考电极位于微流管道的最前端，工作电极包括若干个，辅助电极包括相互连接的两个，两个辅助电极设置在所有工作电极的两端。作为更进一步的优选方案，所述电路板上设置有模数转换电路，该模数转换电路通过探针组与参考电极连接，模数转换电路采集参考电极的绝对电压作为电化学扫描激励电压的参考电压。作为更进一步的优选方案，所述电路板上设置有电化学扫描激励电路和与电化学扫描激励电路连接的工作电极阵列扫描和切换电路，所述电化学扫描激励电路通过探针组与辅助电极和工作电极连接，一个辅助电极分别与若干个工作电极组成多个电极对，工作电极阵列扫描和切换电路控制伏安扫描激励电路轮流对各个电极对进行电化学扫描。作为更进一步的优选方案，所述电路板上设置有电流检测电路和与电流检测电路连接的数据处理电路；电流检测电路通过探针组与各个工作电极连接，用于轮流检测工作各个电极的信号电流； 数据处理电路用于对电流检测电路检测的数据进行分析处理。作为一种优选方案，所述电路板上设置有探针组接口、芯片加热模块接口和对外接口，所述探针组接口与探针组连接，芯片加热模块接口与芯片加热模块连接，对外接口用于连接外部设备。作为一种优选方案，还包括相互匹配连接形成半包围结构的底壳和上壳，电路板和装载模块均设置在半包围结构内，其中电路板安装在底壳内，装载模块设置在电路板上部。作为一种优选方案，其特征在于，所述装载模块上设置有芯片安装位，电化学基因芯片以可拆卸方式安装在芯片安装位上。与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是: (I)本专利技术采用电化学检测技术进行基因检测，无需采用光学器件和复杂的运行部件，结构简单，维护方便。(2)本专利技术采用电化学检测技术来扫描检测电化学基因芯片上电流信号，通过分析采集到的电流信号就能得出待检测基因序列的结果，电化学检测技术具有快速、灵敏、稳定和检测范围广的优点。(3)本专利技术通过设置芯片加热模块对电化学基因芯片进行热传导，芯片加热模块可以快捷、任意地调节其自身的工作电压和电流，从而可以调节电化学基因芯片在检测过程中的温度，为基因检测提供各种实验温度。(4)本专利技术还利用探针组来输入和输出信号，可以在装载模块的有限空间内实现多通道、大规模的信号传输，而且能够有效地避免通道间的信号干扰。附图说明图1为本专利技术中一种基于基因芯片的检测装置具体实施例1的结构示意图。图2为本专利技术中电化学基因芯片的结构示意图。图3为本专利技术中电化学基因芯片的结构示意图。图4为本专利技术中电路板的结构示意图。图5为本专利技术中装载模块的压紧组件的结构示意图。图6为本专利技术中装载模块的定位模块的结构示意图。图7为图6的部分剖视图。图8为本专利技术中芯片加热模块的结构示意图。图9为本专利技术中加热器的结构示意图。图10为本专利技术中探针模块的结构示意图。具体实施例方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制； 为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸； 对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。实施例1 如图1所示，一种基于基因芯片的检测装置，包括装载模块1、芯片加热模块2、探针模块3、电化学基因芯片4和电路板5，芯片加热模块2、探针模块3和电化学基因芯片4设置在装载模块I上，探针模块3上设置有探针组，芯片加热模块2与电化学基因芯片4紧密接触，电路板5设置在装载模块I的外侧，其通过探针组与电化学基因芯片4电连接，电路板5用于给电化学基因芯片4提供电化学扫描激励电压并对电化学基因芯片4在检测过程中产生的信号电流进行检测。基于上述方案，本专利技术通过电路板5对电化学基因芯片4施加电化学扫描激本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于基因芯片的检测装置，包括装载模块、芯片加热模块和探针模块，芯片加热模块和探针模块设置在装载模块上，探针模块上设置有探针组，其特征在于，还包括安装在装载模块上的电化学基因芯片和电化学基因芯片和用于给电化学基因芯片提供电化学扫描激励电压并对电化学基因芯片在检测过程中产生的信号电流进行检测的电路板，芯片加热模块与电化学基因芯片紧密接触；电路板设置在装载模块的外侧，其通过探针组与电化学基因芯片电连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于基因芯片的检测装置，包括装载模块、芯片加热模块和探针模块，芯片加热模块和探针模块设置在装载模块上，探针模块上设置有探针组，其特征在于，还包括安装在装载模块上的电化学基因芯片和电化学基因芯片和用于给电化学基因芯片提供电化学扫描激励电压并对电化学基因芯片在检测过程中产生的信号电流进行检测的电路板，芯片加热模块与电化学基因芯片紧密接触；电路板设置在装载模块的外侧，其通过探针组与电化学基因芯片电连接。2.根据权利要求1所述的基于基因芯片的检测装置，其特征在于，所述电化学基因芯片上设有流体腔、通道模块、与通道模块相贴合的探针电路板，通道模块上设有微流槽，通道模块与探针电路板贴合后通过微流槽和探针电路板表面相接触形成微流管道，流体腔与微流管道连接并形成循环回路，探针电路板上沿着微流管道设置有参考电极、辅助电极和固定有单分子层和DNA捕获探针的工作电极，参考电极、辅助电极和工作电极分别通过探针组与电路板连接。3.根据权利要求2所述的基于基因芯片的检测装置，其特征在于，参考电极、辅助电极和工作电极阵列式排列,其中参考电极包括一个,参考电极位于微流管道的最前端，工作电极包括若干个，辅助电极包括相互连接的两个，两个辅助电极设置在所有工作电极的两端。4.根据权利要求3所述的基于基因芯片的检测装置，其特征在于，所述电路板上设置有模数转换电路，该模数转换电路通过探针组与参考电极连接，模数转换电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪俊安，周诗寒，谢剑锋，
申请(专利权)人：中山大学达安基因股份有限公司，
类型：发明
国别省市：