[发明专利]多靶标微阵列芯片全自动杂交清洗染色系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物芯片杂交清洗系统，特别是针对多靶标微阵列芯片的全自动杂交清洗及染色系统。

背景技术

传统的微阵列生物芯片分析系统，一般包括芯片杂交、清洗、染色以及检测等几个环节。目前大部分的系统，在芯片杂交和清洗及染色环节，普遍的处理方法是在玻璃芯片表面放置围栏，形成一个密闭的杂交环境，给加样和后续的液体处理带来了很多操作难度，不便于进行自动化操作。由于以上环节是由实验人员手工完成，不仅耗时耗力，而且人工操作会带来实验误差，并且存在污染的可能性。另外，这种杂交方式，由于杂交体系空间的限制，很难形成均相的反应，造成芯片平面上的微阵列杂交出现不均一现象。另外，由于从芯片杂交到最终结果判读之间，还存在清洗，标记，染色等诸多流体处理及生物反应过程，给实验操作及结果的稳定性带来了很多难题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种自封闭杂交清洗体系的微阵列芯片结构，并为之配套了一种全自动杂交清洗染色一体化系统。

本发明的多靶标微阵列芯片全自动杂交清洗染色系统，包括：

一多靶标微阵列芯片，所述多靶标微阵列芯片包括芯片卡盒（载体）与多靶标微阵列芯片，芯片载体为一具有液体流路的高度透明的塑料材质卡盒，所述芯片卡盒中可以封装固定有特异性探针的多靶标微阵列芯片，芯片可以为琼脂糖浆或硝酸纤维素膜。所述芯片卡盒两端具有两个过液孔，用于液体到芯片卡盒内部的进出，所述芯片卡盒在微阵列方向具有良好的透光性。

一全自动杂交清洗染色系统，所述全自动杂交清洗染色系统至少由样本和试剂处理模块、温育反应模块及流体控制模块组成。

所述样本和试剂处理模块至少包括一样品试剂臂、一样品试剂盘、一洗液池、一组洗针池。所述样品试剂臂至少包括一试剂针、一组样品针、一直线运动单元，样品针可以为若干根，其中试剂针与样品针位于同一机械臂上，也可以单独进行操作。所述机械臂可以由电机控制进行升降运动。所述样品试剂盘至少包括一样品试剂托架、一回转运动系统，所述样品试剂托架上可以包括两个或多个样品位及试剂位，样品位及试剂位可以分别位于样品试剂托架的外圈或内圈，所述样品试剂托架可以由电机控制围绕圆心转动。所述洗液池位于样品试剂盘底部，其位置对准样品试剂臂的试剂针，所述洗液池通过管路与外部的洗液瓶连接，内部可盛洗液。所述样品试剂臂的试剂针可以透过样品试剂盘中的通孔下降至所述洗液池吸取清洗液。所述洗针池可以为若干个，其数量与样品针数量一致，所述洗针池位于样品试剂盘底部，其位置对准样品试剂臂的样品针，所述样品针可以透过样品试剂盘中的通孔下降至所述洗针池清洗样品针，所述洗针池通过管路与外部的废液瓶连接，其结构可以使样品针喷出的清洗液形成瀑布流，对样品针内外壁进行清洗，产生的废液可以通过管路排至废液瓶。液体操作模块还可以包括条码扫描装置，所述条码扫描装置可以读取样品试剂盘中的样品及试剂的条码信息。

所述温育反应模块至少包括一卡盒基座、一温控组件、一芯片压紧装置。所述卡盒基座可以放入若干个所述多靶标微阵列芯片卡盒，其数量与所述样品针数量一致，卡盒基座在所述多靶标微阵列芯片卡盒进出液孔的对应位置有相应的孔位连接管路。所述温控组件位于所述卡盒基座底部，可以对卡盒基座进行温度控制，进而通过热传导对所述多靶标微阵列芯片卡盒内部的液体进行温度控制。温控组件可以为帕尔贴及散热片。所述芯片压紧装置与所述卡盒基座连接，合上所述芯片压紧装置可以对多靶标微阵列芯片卡盒进行固定和压紧，同时可以对温育环境的温度进行保温。温育反应模块还可以包括模块运动机构，所述模块运动机构可以带动温育反应模块以多靶标微阵列芯片卡盒排列方向为轴做摆动运动，可以提高芯片卡盒内各反应的效率及均一性。

所述流体控制模块至少由泵及管路组成，所述泵可以为若干个，其数量与所述样品针数量一致。所述泵一端汇总通过管路连接至所述试剂针，另一端通过管路分别连接至所述卡盒基座的一侧孔位，所述卡盒基座的另一侧孔位通过管路分别连接至对应的样品针。

下面描述各流程的实施过程：

取样：所述样品试剂盘转动至样品管位于样品试剂臂的样品针底部，样品试剂臂下降至样品针可以取样的高度，泵正转，样本通过样品针经过管路、从卡盒基座的与样品针连接的一侧进入多靶标微阵列芯片卡盒。