[發(fā)明專利]一種生物芯片原位制備系統(tǒng)及其應(yīng)用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810343089.X
• 申請(qǐng)日: 2018-04-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108286076A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉正春;石環(huán)環(huán);董波;梁波;朝樂(lè)蒙;龍孟秋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué);長(zhǎng)沙理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C40B60/14
• 分類(lèi)號(hào): C40B60/14;C40B50/08
• 代理公司: 長(zhǎng)沙永星專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 43001
• 代理人: 鄧淑紅

本發(fā)明公開(kāi)了一種生物芯片原位制備系統(tǒng)及其應(yīng)用方法，制備系統(tǒng)包括精密注射泵、微流體預(yù)活化芯片、多通轉(zhuǎn)向閥、電磁閥、蠕動(dòng)泵、計(jì)算機(jī)、PLC、多個(gè)試劑瓶；精密注射泵和微流體預(yù)活化芯片有相同數(shù)量的多個(gè)，微流體預(yù)活化芯片上有微型混合通道，每個(gè)精密注射泵能同時(shí)往相應(yīng)的微流體預(yù)活化芯片注入活化試劑和待活化的單體溶液，使各單體溶液在微流體預(yù)活化芯片中預(yù)活化好，再分別進(jìn)入多通轉(zhuǎn)向閥的各進(jìn)液通道后從多通轉(zhuǎn)向閥的公共出液口送入微流體反應(yīng)器中，活化后的單體溶液在微流體反應(yīng)器中進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)；電磁閥主要用于控制系統(tǒng)中液體的走向，蠕動(dòng)泵為液體輸送提供動(dòng)力；多通轉(zhuǎn)向閥和PLC的工作通過(guò)計(jì)算機(jī)控制，電磁閥和蠕動(dòng)泵的工作通過(guò)PLC控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物芯片制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及生物芯片原位制備系統(tǒng)及其應(yīng)用方法。

背景技術(shù)

微陣列，也被稱為“生物芯片”，是由固定在基底上成百上千的功能化探針組成的一種集成化的分析裝置，已經(jīng)被引入生物化學(xué)以及醫(yī)學(xué)診斷領(lǐng)域，用于進(jìn)行準(zhǔn)確的、高通量的并行分析。其檢測(cè)原理是基于特定的生物探針與靶標(biāo)之間的相互作用，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、快速、高通量的篩選與檢測(cè)的前沿技術(shù)。

通常根據(jù)固定在基底上的探針?lè)肿臃N類(lèi)被分為蛋白質(zhì)芯片、糖類(lèi)微陣列以及基因芯片等。在當(dāng)前的生物芯片中，核酸微陣列已經(jīng)成為一種非常重要的生物分析工具。核酸微陣列的應(yīng)用大都基于核酸探針與其互補(bǔ)的靶標(biāo)之間的特異性雜交(以形成雙鏈體或者三鏈體)，對(duì)基因?qū)用娴尼t(yī)學(xué)診斷與治療具有重要意義。

以DNA為代表的核酸芯片能夠輕易的通過(guò)DNA合成儀，點(diǎn)樣儀等設(shè)備來(lái)制備，然而對(duì)于具有多肽骨架的生物芯片探針例如肽核酸芯片、多肽芯片等，由于在原位制備過(guò)程中需要對(duì)單體進(jìn)行活化才能進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，尚未有合適的儀器被開(kāi)發(fā)。此外，單體的活化程度會(huì)影響到產(chǎn)生副產(chǎn)物的量，進(jìn)而影響偶聯(lián)反應(yīng)的效率。

專利ZL201210146026.8發(fā)明了一種具有多通路的預(yù)活化裝置進(jìn)行肽核酸芯片的光導(dǎo)原位制備。然而，較大的反應(yīng)裝置體積并未能從根本上解決提高活化效率的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種能滿足多數(shù)生物芯片原位制備的系統(tǒng)，能高效活化微量單體。

本發(fā)明提供的這種生物芯片原位制備系統(tǒng)，采用如下技術(shù)方案：包括精密注射泵、微流體預(yù)活化芯片、多通轉(zhuǎn)向閥、電磁閥、蠕動(dòng)泵、計(jì)算機(jī)、PLC、多個(gè)試劑瓶；精密注射泵有多個(gè)，微流體預(yù)活化芯片的數(shù)量與精密注射泵的數(shù)量一致，微流體預(yù)活化芯片上有微型混合通道，每個(gè)精密注射泵能同時(shí)往相應(yīng)的微流體預(yù)活化芯片注入活化試劑和待活化的單體溶液，使單體溶液在微流體預(yù)活化芯片中完成預(yù)活化；在各微流體預(yù)活化芯片中活化的單體溶液分別進(jìn)入多通轉(zhuǎn)向閥的各進(jìn)液通道后從多通轉(zhuǎn)向閥的公共出液口送入微流體反應(yīng)器中，預(yù)活化后的單體溶液在微流體反應(yīng)器中進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)；電磁閥主要用于控制系統(tǒng)中液體的走向，蠕動(dòng)泵為系統(tǒng)中液體的輸送提供動(dòng)力；多通轉(zhuǎn)向閥和PLC的工作通過(guò)計(jì)算機(jī)控制，電磁閥和蠕動(dòng)泵的工作通過(guò)PLC控制。

上述技術(shù)方案的一種實(shí)施方式中，精密注射泵有四個(gè)，微流體預(yù)活化芯片由四塊，六通轉(zhuǎn)向閥一個(gè)，電磁閥有三個(gè)，蠕動(dòng)泵有兩個(gè)，清洗試劑瓶有兩個(gè)，分別盛裝乙醇試劑和DMF試劑，惰性氣體瓶一個(gè)，其中的惰性氣體為氬氣，一個(gè)脫保護(hù)試劑瓶，一個(gè)廢液瓶；

上述技術(shù)方案的一種實(shí)施方式中，每個(gè)精密注射泵均有兩個(gè)注射器，兩個(gè)注射器中分別預(yù)裝活化試劑和待活化的單體溶液。

上述技術(shù)方案的一種實(shí)施方式中，所述微流體預(yù)活化芯片由玻璃底片和玻璃蓋片鍵合而成，所述微型混合通道蝕刻于玻璃底片的長(zhǎng)度方向中心面上，微型混合通道的一端連通有兩個(gè)進(jìn)液孔，另一端連通有一個(gè)出液孔，進(jìn)液孔和出液孔均設(shè)置于玻璃蓋片上。

上述技術(shù)方案的一種實(shí)施方式中，所述電磁閥采用兩位三通閥；所述微流體反應(yīng)器為梭型反應(yīng)池。