[发明专利]一种生物芯片分析仪及其控制系统

说明书

技术领域

本发明属于生物芯片分析仪器技术领域，尤其是涉及一种全自动、多样本 同时检测的生物芯片分析仪及其控制系统。

背景技术

生物芯片是指在几平方厘米大小的的硅片、玻璃、凝胶或尼龙膜等固相支 持介质上，通过机器人自动打印或光引导化学合成技术，制作的高密度生物分 子(如寡核苷酸、基因片段、cDNA片段或多肽、蛋白质)微阵列，然后与标记 的样品分子进行杂交，通过检测杂交信号的强度及分布对靶分子的序列和数量 进行准确、快速、大信息量的识别、筛选与分析的一项技术。目前广泛应用于 生物医学和生命科学研究中。生物芯片技术的发展，将为基础研究的成果更好 地服务于人类健康提供平台，快捷、价廉的多种蛋白质检测和分析应用于肿瘤 及其它疾病诊断得以实现。

目前，肿瘤位居各类死因的第一位，我国每年有200万新发病例，150万人 死于恶性肿瘤。早期发现，早期诊断，早期治疗是提高肿瘤患者生存率的关键。 肿瘤标志物在肿瘤高危人群的筛查、肿瘤诊断、预后判断、转归及疗效评价等 方面具有重要的价值。肿瘤标志物单指标检测在临床已应用多年，但单项检测 存在特异性不强、检出率低等不足。多项肿瘤标志物联合检测具有敏感性高、 特异性强、适应性广的特点，因此，开发组合型肿瘤标志物检测产品和设备是 肿瘤诊断和治疗领域非常重要的发展方向。

目前生物芯片技术对操作人员要求较高，需要专门的技术人员去建立并操 作。由于生物芯片是在微小的载体中放置高密度的生物分子微阵列，作为微量 分析，采用手工操作，使用时检测条件的不一致对结果影响很大。在操作过程 中，还需要严格防止外界对生物芯片的污染以及不同生物芯片之间的交叉污染。 研发高精度性、高可靠性以及高效性的全自动的生物芯片分析仪使广大临床检 验人员或实验分析人员摆脱传统的检测方式，将是生物芯片技术未来发展，走 向临床的一个重要的发展方向。

全球(包括中国在内)的生物芯片企业以及相关行业正面临着前所未有的 机遇与挑战，几乎所有国际知名的生物芯片公司都在尽可能地扩大自有的产品 线，以迎合更多客户提出的不同需求。在过去10年间，美国政府和产业界共投 入将近20亿美元用于生物芯片的研究开发与产业化。世界上几乎所有的跨国制 药公司都投入巨资，利用生物芯片开展新药的超高通量筛选和药理遗传学、药 理基因组学等研究。许多著名的IT、电气企业，例如摩托罗拉、IBM、日立等也 参加到生物芯片设备的研发行列。

而作为生物芯片检测分析的重要设备，针对组合型肿瘤标志物检测的全自 动生物芯片分析仪尚存在多项有待突破的技术难点。

国内市场2009年出现的首个“多肿瘤标志物蛋白芯片检测系 统”——HD-2002A生物芯片工作站，由上海数康公司研发完成。该系统是专门 针对以硝酸纤维膜为芯片基质的自动化分析仪。由于硝酸纤维膜是多层结构， 芯片使用时洗涤难度大，导致芯片检测的结果波动大，同时存在芯片检测范围、 芯片检测内容的组合等方面的不足，目前临床上使用并不普遍，难以实现同时 检测多样本。

国外，同类产品中有英国RANDOX(朗道)公司提供的全自动的 蛋白芯片分析系统。核心技术是RANDOX的蛋白芯片，在一块9mm×9mm的固 态基质表面，运用了专利的有机金属硅烷化芯片表面处理技术和纳米分配技术， 精确分布25个分散独立测试区(DTR)，每个DTR由可与分析物特异结合的抗体 或其他物质组成。但该产品存在以下不足：首先，因反应过程中需保证抗原抗 体的充分结合，并需要反复洗涤，反应时间相对较长；其次，样本只能批量检 测，不能对单个样本随时进行测定；第三，其日内和日间的CV值相对较大，因 此在试剂制备和检测流程上有待进一步改进；第四，其专门使用的有机金属硅 烷化芯片成本较高。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种简单易行的，能同时检测多样本的全自动 生物芯片分析仪，解决现有技术存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：