[發明專利]多靶標微陣列芯片全自動雜交清洗染色系統

有效

• 申請號: 201410135678.0
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103949292A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 王憲華;徐輝;宋小波
• 申請（專利權）人: 北京貝泰科技有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 李建華

技術領域

本發明涉及一種生物芯片雜交清洗系統，特別是針對多靶標微陣列芯片的全自動雜交清洗及染色系統。

背景技術

傳統的微陣列生物芯片分析系統，一般包括芯片雜交、清洗、染色以及檢測等幾個環節。目前大部分的系統，在芯片雜交和清洗及染色環節，普遍的處理方法是在玻璃芯片表面放置圍欄，形成一個密閉的雜交環境，給加樣和后續的液體處理帶來了很多操作難度，不便于進行自動化操作。由于以上環節是由實驗人員手工完成，不僅耗時耗力，而且人工操作會帶來實驗誤差，并且存在污染的可能性。另外，這種雜交方式，由于雜交體系空間的限制，很難形成均相的反應，造成芯片平面上的微陣列雜交出現不均一現象。另外，由于從芯片雜交到最終結果判讀之間，還存在清洗，標記，染色等諸多流體處理及生物反應過程，給實驗操作及結果的穩定性帶來了很多難題。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種自封閉雜交清洗體系的微陣列芯片結構，并為之配套了一種全自動雜交清洗染色一體化系統。

本發明的多靶標微陣列芯片全自動雜交清洗染色系統，包括：

一多靶標微陣列芯片，所述多靶標微陣列芯片包括芯片卡盒（載體）與多靶標微陣列芯片，芯片載體為一具有液體流路的高度透明的塑料材質卡盒，所述芯片卡盒中可以封裝固定有特異性探針的多靶標微陣列芯片，芯片可以為瓊脂糖漿或硝酸纖維素膜。所述芯片卡盒兩端具有兩個過液孔，用于液體到芯片卡盒內部的進出，所述芯片卡盒在微陣列方向具有良好的透光性。

一全自動雜交清洗染色系統，所述全自動雜交清洗染色系統至少由樣本和試劑處理模塊、溫育反應模塊及流體控制模塊組成。

所述樣本和試劑處理模塊至少包括一樣品試劑臂、一樣品試劑盤、一洗液池、一組洗針池。所述樣品試劑臂至少包括一試劑針、一組樣品針、一直線運動單元，樣品針可以為若干根，其中試劑針與樣品針位于同一機械臂上，也可以單獨進行操作。所述機械臂可以由電機控制進行升降運動。所述樣品試劑盤至少包括一樣品試劑托架、一回轉運動系統，所述樣品試劑托架上可以包括兩個或多個樣品位及試劑位，樣品位及試劑位可以分別位于樣品試劑托架的外圈或內圈，所述樣品試劑托架可以由電機控制圍繞圓心轉動。所述洗液池位于樣品試劑盤底部，其位置對準樣品試劑臂的試劑針，所述洗液池通過管路與外部的洗液瓶連接，內部可盛洗液。所述樣品試劑臂的試劑針可以透過樣品試劑盤中的通孔下降至所述洗液池吸取清洗液。所述洗針池可以為若干個，其數量與樣品針數量一致，所述洗針池位于樣品試劑盤底部，其位置對準樣品試劑臂的樣品針，所述樣品針可以透過樣品試劑盤中的通孔下降至所述洗針池清洗樣品針，所述洗針池通過管路與外部的廢液瓶連接，其結構可以使樣品針噴出的清洗液形成瀑布流，對樣品針內外壁進行清洗，產生的廢液可以通過管路排至廢液瓶。液體操作模塊還可以包括條碼掃描裝置，所述條碼掃描裝置可以讀取樣品試劑盤中的樣品及試劑的條碼信息。

所述溫育反應模塊至少包括一卡盒基座、一溫控組件、一芯片壓緊裝置。所述卡盒基座可以放入若干個所述多靶標微陣列芯片卡盒，其數量與所述樣品針數量一致，卡盒基座在所述多靶標微陣列芯片卡盒進出液孔的對應位置有相應的孔位連接管路。所述溫控組件位于所述卡盒基座底部，可以對卡盒基座進行溫度控制，進而通過熱傳導對所述多靶標微陣列芯片卡盒內部的液體進行溫度控制。溫控組件可以為帕爾貼及散熱片。所述芯片壓緊裝置與所述卡盒基座連接，合上所述芯片壓緊裝置可以對多靶標微陣列芯片卡盒進行固定和壓緊，同時可以對溫育環境的溫度進行保溫。溫育反應模塊還可以包括模塊運動機構，所述模塊運動機構可以帶動溫育反應模塊以多靶標微陣列芯片卡盒排列方向為軸做擺動運動，可以提高芯片卡盒內各反應的效率及均一性。

所述流體控制模塊至少由泵及管路組成，所述泵可以為若干個，其數量與所述樣品針數量一致。所述泵一端匯總通過管路連接至所述試劑針，另一端通過管路分別連接至所述卡盒基座的一側孔位，所述卡盒基座的另一側孔位通過管路分別連接至對應的樣品針。

下面描述各流程的實施過程：

取樣：所述樣品試劑盤轉動至樣品管位于樣品試劑臂的樣品針底部，樣品試劑臂下降至樣品針可以取樣的高度，泵正轉，樣本通過樣品針經過管路、從卡盒基座的與樣品針連接的一側進入多靶標微陣列芯片卡盒。