[發(fā)明專利]一種基于基因芯片的檢測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310166553.X
• 申請(qǐng)日: 2013-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN103224878A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪俊安;周詩(shī)寒;謝劍鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)達(dá)安基因股份有限公司
• 主分類號(hào): C12M1/34
• 分類號(hào): C12M1/34
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 禹小明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基因檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于基因芯片的檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

基因檢測(cè)是通過對(duì)血液、其他體液或細(xì)胞的DNA進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)。基因檢測(cè)可以診斷疾病，也可以用于疾病風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)。疾病診斷是用基因檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)引起遺傳性疾病的突變基因。目前應(yīng)用最廣泛的基因檢測(cè)是病毒檢測(cè)、傳染病檢測(cè)、遺傳疾病的診斷和某些常見病的輔助診斷。基因檢測(cè)的特點(diǎn)是快速、準(zhǔn)確。目前基因檢測(cè)的方法主要有：熒光定量PCR、基因芯片（基因傳感器）、液態(tài)生物芯片與微流控芯片技術(shù)等。

最常用的基因分子測(cè)試技術(shù)是熒光定量PCR(聚合酶鏈反應(yīng))，但這種技術(shù)只能一次測(cè)1-2種基因。需要對(duì)大量的基因信息進(jìn)行高效、快速的檢測(cè)、分析，就得利用基因芯片技術(shù)。基因芯片不僅能在早期診斷中發(fā)揮作用；與傳統(tǒng)的檢測(cè)方法相比，它可以在一張芯片上，同時(shí)對(duì)多個(gè)病人進(jìn)行多種疾病的檢測(cè)；利用基因芯片，還可以從分子水平上了解疾病。基因芯片的這些優(yōu)勢(shì)，能夠使醫(yī)務(wù)人員在短時(shí)間內(nèi)掌握大量的疾病診斷信息，找到正確的治療措施。除此之外，基因芯片在新藥的篩選、臨床用藥的指導(dǎo)等方面，也有重要作用。

基因芯片的測(cè)序原理是雜交測(cè)序方法，即待測(cè)序列通過與一組已知序列的核酸探針進(jìn)行雜交，然后根據(jù)雜交信號(hào)的檢測(cè)來確定結(jié)果。故雜交信號(hào)的檢測(cè)是基因芯片技術(shù)中的關(guān)鍵部分。基因芯片由于所使用的標(biāo)記物不同，因而相應(yīng)的探測(cè)方法也各異。大多數(shù)研究者使用熒光標(biāo)記物，也有一些研究者使用生物素標(biāo)記，聯(lián)合抗生物素結(jié)合物（如結(jié)合化學(xué)發(fā)光底物酶、熒光素等）的顯色反應(yīng)來檢測(cè)。目前常用的熒光標(biāo)記物來檢測(cè)雜交信號(hào)的方法，大都通過激光對(duì)熒光物質(zhì)的掃描來分析、檢測(cè)，比如激光掃描熒光顯微鏡、激光掃描共焦顯微鏡、采用CCD相機(jī)的熒光顯微鏡或者光纖傳感器。但目前的檢測(cè)方法均存在一些缺點(diǎn)：

（1）熒光標(biāo)記的激光掃描方法，檢測(cè)流程均較復(fù)雜，需通過熒光物質(zhì)的標(biāo)記、雜交結(jié)合、清洗非特異的熒光物質(zhì)、芯片干燥、入射光的激發(fā)、雜光過濾、分辨、收集熒光信號(hào)等步驟；

（2）檢測(cè)過程中需使用不同的設(shè)備，比如雜交設(shè)備、清洗設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備等；

（3）檢測(cè)設(shè)備大多利用光學(xué)原理進(jìn)行檢測(cè)，光路復(fù)雜，設(shè)備昂貴、常需維護(hù)并且維護(hù)困難、耗時(shí)耗力；

（4）在檢測(cè)設(shè)備的性能上，不同類型設(shè)備的檢測(cè)靈敏性、分辨率相差較大，均存在檢測(cè)重復(fù)性差、分析泛圍較狹窄等問題。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的至少一種缺陷（不足），提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的基于基因芯片的檢測(cè)裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于基因芯片的檢測(cè)裝置，包括裝載模塊、芯片加熱模塊和探針模塊，芯片加熱模塊和探針模塊設(shè)置在裝載模塊上，探針模塊上設(shè)置有探針組，還包括安裝在裝載模塊上的電化學(xué)基因芯片和電化學(xué)基因芯片和用于給電化學(xué)基因芯片提供電化學(xué)掃描激勵(lì)電壓并對(duì)電化學(xué)基因芯片在檢測(cè)過程中產(chǎn)生的信號(hào)電流進(jìn)行檢測(cè)的電路板，芯片加熱模塊與電化學(xué)基因芯片緊密接觸；電路板設(shè)置在裝載模塊的外側(cè)，其通過探針組與電化學(xué)基因芯片電連接。

作為一種優(yōu)選方案，所述電化學(xué)基因芯片上設(shè)有流體腔、通道模塊、與通道模塊相貼合的探針電路板，通道模塊上設(shè)有微流槽，通道模塊與探針電路板貼合后通過微流槽和探針電路板表面相接觸形成微流管道，流體腔與微流管道連接并形成循環(huán)回路，探針電路板上沿著微流管道設(shè)置有參考電極、輔助電極和固定有單分子層和DNA捕獲探針的工作電極，參考電極、輔助電極和工作電極分別通過探針組與電路板連接。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選方案，參考電極、輔助電極和工作電極陣列式排列，其中參考電極包括一個(gè)，參考電極位于微流管道的最前端，工作電極包括若干個(gè)，輔助電極包括相互連接的兩個(gè)，兩個(gè)輔助電極設(shè)置在所有工作電極的兩端。

作為更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述電路板上設(shè)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路通過探針組與參考電極連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路采集參考電極的絕對(duì)電壓作為電化學(xué)掃描激勵(lì)電壓的參考電壓。

作為更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述電路板上設(shè)置有電化學(xué)掃描激勵(lì)電路和與電化學(xué)掃描激勵(lì)電路連接的工作電極陣列掃描和切換電路，所述電化學(xué)掃描激勵(lì)電路通過探針組與輔助電極和工作電極連接，一個(gè)輔助電極分別與若干個(gè)工作電極組成多個(gè)電極對(duì)，工作電極陣列掃描和切換電路控制伏安掃描激勵(lì)電路輪流對(duì)各個(gè)電極對(duì)進(jìn)行電化學(xué)掃描。