[实用新型]生物芯片装置

说明书

本实用新型涉及一种生物芯片装置，用来进行生物大分子(核酸分子杂交、蛋白质或多肽分子之间的相互作用)的相互结合反应和反应前后的有关步骤(吸附、清洗与标志物结合等)。另外，还可用于微量细胞培养。

在生命科学领域中，一些重要的科学实验或体外生物反应，例如细胞培养、核酸分子杂交、酶反应和多肽分子之间的特异性结合，需要在一定的实验装置和环境条件下进行。常见的实验装置有培养皿、微孔板和恒温槽等，这些装置的共同特征在于：

(1)具有一个固相表面可供细胞或生物大分子吸附；

(2)具有一定容积的腔室，可供生物样品或化学反应溶液的存放和交换；

(3)是一个半封闭或封闭式的系统，以避免溶液的蒸发或有利于气体交换。

传统上，用于细胞培养和蛋白-蛋白之间结合／相互作用的典型装置是微孔板。核酸杂交常常是将有核酸探针吸附的高分子膜片(例如尼龙膜)与待检测核酸样品溶液封装在一个塑料口袋中进行。

随着生物分子定量检测和生物芯片技术的进步，这类实验装置正朝着微型化发展。例如单一基因芯片装置：上万组基因探针固定在一个1．28厘米×1．28厘米的硅性材料表面，用高分子材料包装成一个体积为110-300微升的密封空间，便于核酸分子在不同的温度下进行杂交反应；该装置有两个可密封的进出口，可以用注射器针头或类似工具，利用压片注入或抽取芯片装置内的液体；也可与自动化的溶液交换系统连接，对芯片进行清洗(美国专利US05856174)。

另外一种基因芯片的设计，可以在一个连续的表面制作多重基因探针阵列，再用隔水材料将每一个基因探针阵列隔离，形成多重芯片装置，从而可以平行进行多个基因芯片实验和分析(美国专利US058574215)。

上述的各种基因芯片装置，均为固定容积的腔室，其腔室的大小不能调节，且由于腔室较封闭，导致蛋白阵列、核酸阵列的粘贴、镶嵌或其材料安装困难或效果不佳。

本实用新型的目的就是为了提供一种腔室容积可调、方便粘贴、镶嵌、安装蛋白阵列、核酸阵列或其材料的生物芯片装置。

本实用新型是这样实现的。

本实用新型由底座、覆盖体、密封盖三部分组成，其中单室生物芯片装置结构是：底座四周为凹型结构、凹型结构中间为一个供固定生物大分子(核酸、蛋白质等)的平面；也可利用这个平面，以粘贴或镶嵌的方式安装能够制作蛋白阵列、核酸阵列的材料(例如尼龙膜，硅性玻片等)或者安装含有预先制备好的蛋白阵列、核酸阵列的材料，形成非连续表面的生物芯片。覆盖体有一、二个或多个在侧面或上部的开孔，覆盖体四周为带臂式的凸型结构；这个凸型结构能与底座的凹型结构紧密吻合，形成一个周边密封的空间；改变凸型结构臂式部分的高度可以调整这个空间的容积。覆盖体侧面或上部的开孔，用于注入或取出在这个装置中进行生物反应的溶液。密封盖与覆盖体的开孔密封吻合，使整个装置在需要的情况下形成一个完全密闭式的空间。如为多重生物芯片单元(即多室生物芯片装置)时，则底座中隔部分也为凹型结构；覆盖体中隔部分也为带臂式的凸型结构，覆盖体在每室的侧面或上部均有一个、二个或多个开孔；密封盖与覆盖体的开孔密封吻合。

本实用新型的底座四周的凹型结构可以为圆槽式结构；覆盖体四周的凸型结构可以为圆弧形凸起的结构。

本实用新型的生物芯片装置具有：可以在同一装置内形成多重生物芯片单元的优点；可以由实验者自我装卸，既可组合使用又可以分开使用的灵活性；适用于核酸，蛋白质和细胞等多种生物芯片的制作。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型的单室单开孔的生物芯片装置展开示意图；

图2为本实用新型的覆盖体截面示意图；

图3为本实用新型的安装镶嵌式生物芯片材料的装置示意图；

图4为本实用新型的单室单开孔生物芯片装置的合上后示意图；

图5为本实用新型的多室每室单开孔的生物芯片装置展开图(省略密封盖)；

图6为本实用新型的多室每室多开孔的生物芯片装置展开图(省略密封盖)；

图中，(1)为底座，(2)为覆盖体，(3)为密封盖，(4)为生物芯片材料层，(5)生物高分子，(6)开孔。

实施例1，单室单开孔的生物芯片装置。