[發(fā)明專利]基因微滴顆粒芯片制作裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611005870.3
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN106635777B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王亞琴
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州凱基科技有限公司
• 主分類號: C12M1/36
• 分類號: C12M1/36;C12M1/00;B01L3/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;閻忠華

本發(fā)明公開了一種基因微滴顆粒芯片制作裝置及方法，包括控制器、第一微流恒流恒壓泵，第二微流恒流恒壓泵，第一透明容器，第二透明容器和集液容器；第一透明容器內(nèi)盛有基因水相溶液試劑，第一透明容器的口部設(shè)有第一密封塞，第一微流恒流恒壓泵與第一壓力管一端連接，第一壓力管另一端穿過第一密封塞進(jìn)入基因水相溶液試劑上方，第一透明容器上還設(shè)有第一容器蓋。本發(fā)明具有便于加工，易于組裝，成本低，可制成任意體積的微滴顆粒，為微生物研究領(lǐng)域和醫(yī)學(xué)分子診斷領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)化分析判斷奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微生物研究領(lǐng)域和醫(yī)學(xué)分子診斷領(lǐng)域，尤其是涉及一種可制成任意體積的基因微滴顆粒芯片制作裝置及方法。

背景技術(shù)

基因微滴顆粒形成為微生物研究領(lǐng)域和醫(yī)學(xué)分子診斷領(lǐng)域精準(zhǔn)數(shù)據(jù)分析帶來了質(zhì)的轉(zhuǎn)變，目前，此兩大領(lǐng)域所采用的手段大都為熒光定量PCR檢測系統(tǒng)，利用其擴(kuò)增過程的閾值（CT值）與標(biāo)準(zhǔn)值對比，逆向追溯原始模板的拷貝數(shù)，初步判斷結(jié)果的陰陽性，是一種粗放型的判斷。而基因微滴顆粒形成后可以進(jìn)一步制成各種不同規(guī)格的生物芯片，直接讀取原始樣本中的拷貝數(shù)，為人類基因組工程學(xué)，法醫(yī)學(xué)、腫瘤學(xué)、組織和群體生物學(xué)、古生物學(xué)、動物學(xué)、植物學(xué)等研究領(lǐng)域及病毒、腫瘤、遺傳病等定量檢測數(shù)據(jù)分析帶來質(zhì)的跳躍。

目前，國內(nèi)外微滴制成市場還處于空白，微流芯片制造正處于萌芽狀態(tài)，各商家所投入的資源也與日劇增，但主要在微小的體積內(nèi)制成各種反應(yīng)室和通道，并借助外界的溫度環(huán)境進(jìn)行反應(yīng)，再對反應(yīng)后的芯片進(jìn)行各種檢測，這類芯片穩(wěn)定性太差，檢測誤差偏大，滯留在定性方面的判斷，無法對其中的樣本含量給出絕對數(shù)量的表達(dá)。

國際領(lǐng)域研究證明，由基因微滴顆粒制成的芯片的樣本量，完全可以用數(shù)字表達(dá)。目前，此類芯片的內(nèi)部架構(gòu)、流道設(shè)計(jì)和制作工藝上不夠完備，仍在摸索中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中無法制作出任意體積的微滴顆粒的不足，提供了一種可制成任意體積的基因微滴顆粒芯片制作裝置及方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基因微滴顆粒芯片制作裝置，包括控制器、第一微流恒流恒壓泵，第二微流恒流恒壓泵，第一透明容器，第二透明容器和集液容器；第一透明容器內(nèi)盛有基因水相溶液試劑，第一透明容器的口部設(shè)有第一密封塞，第一微流恒流恒壓泵與第一壓力管一端連接，第一壓力管另一端穿過第一密封塞進(jìn)入基因相溶液試劑上方，第一透明容器上還設(shè)有第一容器蓋；第二透明容器內(nèi)盛有油相溶液，第二透明容器上設(shè)有第二容器蓋，第一密封塞上還設(shè)有毛細(xì)軟管，毛細(xì)軟管一端穿過第一密封塞并伸入第一透明容器底部，毛細(xì)軟管另一端設(shè)有擺動器，與擺動器連接的毛細(xì)鋼管穿過設(shè)于第二容器蓋上的第二密封塞并伸入油相溶液上部；

第二容器蓋上還設(shè)有第二氣壓管和透明軟管，集液容器上設(shè)有顆粒托架，第二氣壓管一端與第二微流恒流恒壓泵連接，第二氣壓管另一端穿過第二容器蓋并伸入油相溶液上方，透明軟管一端穿過第二容器蓋并伸入油相溶液上部，透明軟管另一端位于顆粒托架上，顆粒托架上設(shè)有若干個排列的槽穴，每個槽穴底部均設(shè)有漏液孔；控制器分別與第一微流恒流恒壓泵、第二微流恒流恒壓泵和擺動器電連接。

首先，第一微流恒流恒壓泵工作，通過第一壓力管給第一透明容器內(nèi)的基因水相溶液試劑加壓，促使第一透明容器內(nèi)的基因水相溶液試劑通過毛細(xì)軟管流到與之相連的毛細(xì)鋼管中，由于表面張力的作用，在毛細(xì)鋼管的下端口形成一個球珠，在擺動器的作用下，毛細(xì)鋼管的下端口在油相溶液中擺動，當(dāng)球珠體積達(dá)到一定大小后，由于油相溶液的阻力作用，迫使球珠脫離毛細(xì)鋼管的下端口，而形成一顆顆基因微滴顆粒，使基因水相溶液試劑在毛細(xì)鋼管內(nèi)的流速和毛細(xì)鋼管的擺動速率都保持均勻，所產(chǎn)生的基因微滴顆粒的大小也是一致均勻的。同時也可以通過改變毛細(xì)鋼管的內(nèi)徑，擺動器的擺動頻率及毛細(xì)鋼管內(nèi)基因水相溶液試劑的流速，制成所需的各種體積大小的顆粒，滿足各種檢測的需要。