[發明專利]一種蛋白芯片全自動化高通量分析方法及裝置

有效

• 申請號: 201410357880.8
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN105277726B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 黃若磐;毛應清;張卓
• 申請（專利權）人: 廣州瑞博奧生物科技有限公司
• 主分類號: G01N35/00
• 分類號: G01N35/00;G01N33/68
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 任重

1.一種蛋白芯片分析裝置，包括控制主機，與控制主機電連接的顯示器，全自動蛋白芯片工作站，其特征在于，所述全自動蛋白芯片工作站的臺面上設有：樣本處理系統、試劑處理系統、洗板系統、信號采集系統，操作儀臺面的上方設有自由機械手臂和加液系統；所述的樣本處理系統、試劑處理系統、洗板系統、信號采集系統、自由機械手臂與控制主機電連接；

所述樣本處理系統包括供放置吸頭托盤的吸頭載架、供放置樣本管的樣品載架、供放置酶聯反應所需試劑的試劑載架和條形碼掃描儀；

所述吸頭載架、樣品載架、試劑載架在工作站的臺面上從左到右依次排列成線，吸頭載架、樣品載架和試劑載架的排列線的一側設有導軌，條形碼掃描儀在導軌上滑動對樣品和試劑進行掃描來錄取樣品和試劑的信息；

所述洗板系統包括用來洗板的洗板槽、盛放洗液的洗液桶、吸取洗液和廢液的洗板頭和提供洗板動力的洗板機；洗板頭位于試劑載架的右內測，洗板頭按電腦指示對芯片內的不同位置進行微調；洗板槽和洗板機在洗板頭右側依次排列；所述洗液桶位于孵育臺右側；

所述自由機械手臂包括機械手支撐架、抓取電機和左右機械手指，機械手支撐架通過驅動裝置沿上方導軌滑行，驅動裝置包括帶輪及彈性金屬帶，使帶輪轉動并移動機械手支撐架，機械手支撐架通過抓取電機連接傳動裝置，帶動輸出軸的絲杠旋轉并驅動左右機械手指，所述左右機械手指為板狀，內置軟質硅膠來抓牢芯片框架，左右機械手指通過支撐架內絲杠螺母的旋轉調整距離。

2.根據權利要求1所述的蛋白芯片分析裝置，其特征在于，所述試劑處理系統包括孵育臺、恒溫控制裝置和振蕩裝置；孵育臺位于試劑載架的右外側，孵育臺上設有多個芯片框架；恒溫控制 裝置位于孵育臺的下方，振動裝置位于恒溫控制裝置的下方。

3.根據權利要求2所述的蛋白芯片分析裝置，其特征在于，所述孵育臺上設有4個芯片框架，4個芯片框架將四個獨立的芯片構成一個芯片組，一個芯片組可同時處理1至64個樣本。

4.根據權利要求3所述的蛋白芯片分析裝置，其特征在于，所述芯片框架為12.7cm X 8.5cm X 1.2cm的硬質塑料框架，芯片框架內側具有四對凸槽，用于支持和固定4塊蛋白芯片。

5.根據權利要求1所述的蛋白芯片分析裝置，其特征在于，所述加液系統為1個或2個自動加樣槍組合。

6.根據權利要求5所述的蛋白芯片分析裝置，其特征在于，所述自動加樣槍包括支撐架與加樣頭，支撐架通過軸承連接電機與絲杠，絲杠作為直線運動部件驅動加樣頭，所述加樣頭內部活塞桿與驅動部件連接。

7.根據權利要求1所述的蛋白芯片分析裝置，其特征在于，所述的洗板頭通過電腦微調在蛋白芯片微孔的任意角落進行洗液的吸取。

8.一種利用權利要求1至7任一項所述蛋白芯片分析裝置分析蛋白芯片的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1.將芯片、試劑、樣本分別放入蛋白芯片分析裝置的相應位置，條形碼掃描儀對試劑及樣本上的條形碼進行掃描，通過不同的條形碼格式統計不同試劑和樣本，并自動加載試劑及樣本的信息，自動化生成檢測方案及報告模式；

S2.檢測方案生成之后，控制主機驅動加液系統，加液系統首先將所需稀釋液加到制定試管，并自動將一定量的樣品或標準品或質控品加入到相應試管中，同時吹打混勻進行稀釋，最后將稀釋后的液體自動加到相應芯片內進行第一步酶聯免疫反應；

S3.第一步酶聯免疫反應結束后，自動機械手臂將芯片轉移到洗板系統中進行洗板，完成洗板后將芯片轉移到孵育臺上，加液系統加入相應的標記檢測抗體，進行第二次酶聯免疫反應，第二次酶聯免疫反應結束后，自動機械手臂將芯片再次轉移到洗板系統中進行洗板，完成洗板后再將芯片轉移到孵育臺上，加入顯色劑經孵育后，芯片移動到洗板系統進行洗板，完成洗板后，結束酶聯免疫反應；

S4.酶聯免疫反應結束后，自由機械手臂將芯片轉移到信號采集系統中進行信號的采集并成像，圖像分析軟件自動對圖像進行分析，提取信號點的強度并自動扣除背景信號的強度，數據分析軟件對提取的信號強度進行分析，自動剔除異常信號，自動進行數據歸一化，曲線擬合軟件自動進行標準曲線的擬合，并計算檢測樣本中各個檢測指標的具體濃度，報告生成系統綜合錄入的樣本、芯片的信息以及檢測結果，出具檢測報告。