[发明专利]一种生物芯片原位制备系统及其应用方法

权利要求书

1.一种生物芯片原位制备系统，其特征在于：它包括精密注射泵、微流体预活化芯片、多通转向阀、电磁阀、蠕动泵、计算机、PLC、多个试剂瓶；

精密注射泵有多个，微流体预活化芯片的数量与精密注射泵的数量一致，微流体预活化芯片上有微型混合通道，每个精密注射泵能同时往相应的微流体预活化芯片注入活化试剂和待活化的单体溶液，使单体溶液在微流体预活化芯片中完成预活化；

在各微流体预活化芯片中活化的单体溶液分别进入多通转向阀的各进液通道后从多通转向阀的公共出液口送入微流体反应器中，预活化后的单体溶液在微流体反应器中进行偶联反应；

电磁阀主要用于控制系统中液体的走向，蠕动泵为系统中液体的输送提供动力；

多通转向阀和PLC的工作通过计算机控制，电磁阀和蠕动泵的工作通过PLC控制。

2.如权利要求1所述的生物芯片原位制备系统，其特征在于：所述精密注射泵有四个，微流体预活化芯片有四块，多通转向阀一个，采用六通阀，电磁阀有三个，蠕动泵有两个，试剂瓶包括两个分别盛装乙醇试剂和DMF试剂的清洗试剂瓶，一个惰性气体瓶，其中的惰性气体为氩气，一个脱保护试剂瓶和一个废液瓶。

3.如权利要求2所述的生物芯片原位制备系统，其特征在于：每个精密注射泵均有两个注射器，两个注射器中分别预装活化试剂和待活化的单体溶液。

4.如权利要求2所述的生物芯片原位制备系统，其特征在于：所述微流体预活化芯片由玻璃底片和玻璃盖片键合而成，所述微型混合通道蚀刻于玻璃底片的长度方向中心面上，微型混合通道的一端连通有两个进液孔，另一端连通有一个出液孔，进液孔和出液孔均设置于玻璃盖片上。

5.如权利要求2所述的生物芯片原位制备系统，其特征在于：所述电磁阀采用两位三通阀；所述微流体反应器为梭型反应池。

6.如权利要求5所述的生物芯片原位制备系统，其特征在于：两个清洗试剂瓶分别与第一个电磁阀的两个入口连通，第一个电磁阀的出口与第一个蠕动泵的入口连通，该蠕动泵的出口与第二个电磁阀的一个入口连通，第二个电磁阀的另一个入口与惰性气体瓶连通，第二个电磁阀的出口与多通转向阀连通。

7.如权利要求2所述的生物芯片原位制备系统，其特征在于：采用特氟龙管道作为连通管道输送系统中的液体，连通管道的两端配置聚醚醚酮接头。

8.如权利要求2所述的生物芯片原位制备系统，其特征在于：所述电磁阀和蠕动泵均与PLC相连，所述多通转向阀和PLC均与电脑通过RS232串口相连。

9.一种利用权利要求1所述制备系统预活化单体溶液的方法，包括以下步骤：N,N-二异丙基乙胺(DIEA)和待活化的单体溶液被事先等比例混合被预先装于精密注射泵的一支注射器中，2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU)作为活化剂被装于精密注射泵的另一支注射器中；

按下精密注射泵的开关，两支注射器同时将两种液体同时注入相应的微流体预活化芯片的微型混合通道中，通过微型混合通道的混合作用，使单体溶液在微型混合通道中完成预活化；

通过计算机控制的六通转向阀以及PLC控制的电磁阀组合，将活化好的单体溶液输送至微流体反应器内，单体溶液充满微流体反应器后，关闭精密注射泵开关。

10.一种权利要求1所述制备系统的应用方法，包括以下步骤：

(1)PLC按照从上位机接收到的指令，依次驱动电磁阀和蠕动泵进行工作，依次执行包含清洗通道，干燥通道等操作，在启动系统后，系统中集成的语音提示器将提示相应的操作，计数器cycle记为0；

(2)PLC驱动电磁阀和蠕动泵工作，依次将DMF溶剂以及乙醇溶剂输送至管道以及微流体反应器内，持续时间为2-5分钟；

(3)完成清洗操作后，PLC将调整电磁阀的转向，开启惰性气体，利用乙醇的挥发性，快速干燥被清洗过的通道，持续时间为2-5分钟；

(4)完成干燥步骤后，PLC控制电磁阀和蠕动泵，将脱保护试剂输送至微流体反应器内，持续10-15分钟，完成脱保护；若是利用本发明进行光导微阵列芯片的制备，则此步骤为利用虚拟掩膜光刻机进行光脱保护，脱去光敏保护基团；

(5)完成脱保护步骤后，再次执行步骤(2)和步骤(3)，然后按下对应单体的精密注射泵开关，注入通过微流体预活化芯片的混合溶液至微流体反应器内，完成单体的偶联反应，持续时间为25-30分钟，完成后，计数器cycle＝cycle+1，并判断是否cycle>＝L，L为所制备的生物芯片探针的目标长度，若cycle>＝L，则制备完成，停止反应，若cycle<L，则返回步骤(2)。