[發明專利]化學或生物化學分析裝置及化學或生物化學分析方法

無效

• 申請號: 201110270689.6
• 申請日: 2011-09-14
• 公開（公告）號: CN102435726A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 邱創汎;陳治誠;林明德;潘詔智;郭晛修;范振業
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: G01N33/50
• 分類號: G01N33/50
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

技術領域

本發明涉及一種化學或生物化學的裝置與方法，且特別是涉及一種化學或生物化學的裝置與方法，其可于一次操作中個別且分開地分配不同預定量的液體樣本與試劑于多個井孔(well)中，并執行發生于多個井孔的每一個中的化學或生物化學反應的偵測。

背景技術

生命科學領域于近年來以驚人的速度發展，同時也提供醫學、農業與環境科學領域轉型的重大期望。特別是，在1990年代的人類基因體定序的突破性進展已引導了在基因體學(genomics)、蛋白質體學(proteomics)與代謝體學(metabolomics)領域中的進展，其導致在現代保健中的空前改變。這些與“體學(omics)”相關的研究包括基因、蛋白質、脂質、碳水化合物與代謝物等的大量的生物分子的測量。這些努力成果的成功，部分依賴有效工具的發展，這些工具使數百或數千種的生化物質的測試與分析自動化并迅速執行。對于許多化學與生物化學分析程序而言，準確地分配不同試劑與樣本至多個井孔(well)中為必須的，且因此微孔盤液體處理技術(microplate-based?liquid?handling?technologies)的問市正符合此種需求。

微孔盤(microplate)為一平盤，通常具有6、12、24、96、384、1536、3456或甚至9600個井孔排列成一2:3的矩形陣列，井孔內可容納少量液體樣本或液體試劑。微孔盤的各井孔可容納大約介于奈升(nanolitre)與微升(millilitre)之間的液體體積。已知使用微孔盤的方法包括將一試劑與一樣本分別加入微孔盤的一些井孔中，并于其中執行反應。之后提供一光束至井孔中的液體樣本，并且測量光束穿過樣本的強度以測定反應的結果。以此方法，可測定出樣本的成分與其各成分的含量。由于此方法只需要非常少量的樣本或試劑，所以此方法已被廣泛利用來檢測或診斷血液或尿液、執行DNA分析與其他臨床檢測。

現今微孔盤液體處理方法通常包括處理器、偵測器與自動分配機械裝置，以用來分配試劑與樣本至微孔盤中的多個井孔中，并于其中有效的執行試劑-樣本反應或其類似反應。典型的分配機械裝置配備有具有管嘴的管子。此管子一般裝配有唧筒元件(pumping?device)以抽取液體進入管子后再從管嘴排出液體。在介于兩種不同液體的分配之間，以經由管嘴抽取與排出一干凈的試劑數次的方式來清潔管嘴。一可分開的分配尖端(tip)常被用來架設于管嘴，而通過上述分配尖端的使用，可通過前述分配尖端來抽取與排出液體而不會產生交叉污染。需提供一額外的機械裝置來置換在管嘴上的前述可分開的分配尖端。這些零件的組合理論上允許同時執行大量的生物化學測試。而節省時間及將生物樣本利用最少化的主要技術包括現存技術的微型化(miniaturization)，例如，平行排列的少量體積液體分配器及對于位在微孔盤或微陣列中的高密度井孔的液體分配。

依照分配機械裝置與微孔盤的相對移動，有三種揭露于背景技術中的自動微孔盤液體處理系統。美國專利號7,101,511、7,169,362與7,618,589描述一微孔盤液體處理系統，其具有操作于靜止的微孔盤上方的可移動分配機械裝置。自動微孔盤液體處理系統配備有一機械化三維移動裝置(robotic?three-dimensional?moving?device)、一旋轉機械裝置(rotating?mechanism)、一分配機械裝置(dispensing?mechanism)、一控制器(controller)、感測器(sensors)、一調整器(adjustor)與一平臺(stage)。分配機械裝置裝配有排列成行的多個管子，并與上述的旋轉機械裝置及自動化三維移動裝置連接。液體處理系統可在一單一的微孔盤上執行橫向與縱向集體的液體的抽取/排出。感測器用來偵測分配尖端是否裝設于分配管嘴中。調整器用來校準在一XY平臺上的分配器管嘴及感應器的參考位置。

美國專利號5,865,224與6,044,876揭露一自動微孔盤液體處理系統，其具有操作于可移動的微孔盤上的靜止分配機械裝置。靜止分配機械裝置裝配有一管嘴陣列，其用以分配一經校準量的液體進入在一移動平臺上的微孔盤的多個井孔中。在微孔盤中的井孔依序移動至分配位置以使井孔的對應列與管嘴的陣列對齊以分配液體進入用來容納的井孔中。