專(zhuān)利名稱(chēng)：一種生物芯片分區(qū)雜交反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物芯片雜交分區(qū)裝置，特別涉及可控制生物芯片雜交反應(yīng)區(qū)域并便于 掃描的分區(qū)裝置。技術(shù)背景生物芯片是指包被在玻片、硅片、尼龍膜等固相支持物上的高密度的組織、細(xì)胞、蛋白 質(zhì)、核酸、糖類(lèi)以及其它生物組分的微點(diǎn)陣。芯片與標(biāo)記的樣品進(jìn)行雜交，通過(guò)檢測(cè)雜交信 號(hào)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)生物樣品的分析。生物芯片技術(shù)將許多不連續(xù)的分析過(guò)程(如樣品制備、化學(xué) 反應(yīng)和分析檢測(cè))通過(guò)采用微電子、微機(jī)械、特殊化學(xué)處理、生物操縱等工藝和過(guò)利:集成到 芯片中，使之連續(xù)化、集成化和微型化。生物芯片的出現(xiàn)為人類(lèi)提供了能夠?qū)€(gè)體生物信息 進(jìn)行高速、并行采集和分析的強(qiáng)有力的技術(shù)手段，故必將成為未來(lái)生物信息學(xué)研究屮的一個(gè) 重要信息采集和處理平臺(tái)。目前，最為常用的生物芯片是以載玻片為載體的生物芯片。實(shí)際使用中，為了保證雜交 反應(yīng)時(shí)液體不外溢，或者保證同一個(gè)載體玻片上的多個(gè)雜交區(qū)之間相互獨(dú)立，要在載玻片表 面加上預(yù)制的圍欄。然而，從目前常用的以載玻片為載體的生物芯片的結(jié)構(gòu)特征看，所說(shuō)的 圍欄存在下述缺陷-雜交完成后，需要除去圍欄才能將芯片放入掃描儀上掃描，由于圍欄有一定的厚度和仲 縮性，而且芯片與其卡位接觸后厚度變化不定，所以很難確定掃描焦距，導(dǎo)致掃描粉到的圖 像失真。這種情況下，只有除去圍欄，使卡位與剛性玻片直接接觸，才能準(zhǔn)確設(shè)定掃描焦距。 然而，除去圍欄的操作繁復(fù)，而且須手工化操作，從而影響了儀器的自動(dòng)化。另外，還常常 因粘性膠質(zhì)物的殘留，導(dǎo)致掃描圖像的本底過(guò)強(qiáng)或者污濁。另一方面，由于位置比較隨意的 圍欄的存在，所以操作時(shí)只能使用單頭移液器加樣，致使加樣速度緩慢而且容于出現(xiàn)差錯(cuò)。 這些因素?zé)o疑大限了制約生物芯片在應(yīng)用上的簡(jiǎn)捷化、自動(dòng)化和高通量。因此，有必要對(duì)現(xiàn)有芯片裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的改進(jìn)。發(fā)明內(nèi)容為了解決了上述問(wèn)題，本設(shè)計(jì)人設(shè)計(jì)了一種生物芯片專(zhuān)用圍欄，該設(shè)計(jì)可以在不除去閨 欄條件下直接對(duì)反應(yīng)后的雜交樣品進(jìn)行掃描。同時(shí)，圍欄的雜交區(qū)設(shè)計(jì)適合標(biāo)準(zhǔn)的8道移液 器加樣，從而使生物芯片的雜交反應(yīng)和信號(hào)掃描操作簡(jiǎn)捷化，借以提高生物芯片檢測(cè)的S動(dòng) 化水平和高通量性能。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供-種以載玻片為載體的生物芯片專(zhuān)用分區(qū)雜交反應(yīng)裝置， 該裝覽在圍欄上設(shè)有掃描儀卡位支撐點(diǎn)，并且在圍欄上設(shè)有8行鏤空的雜交反應(yīng)區(qū)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，其中掃描儀卡位支撐點(diǎn)為呈二角排列的二個(gè)鏤苧[x:， 并且鏤空區(qū)的位置正好與掃描儀玻片卡位的接觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，其中所述的生物芯片專(zhuān)用雜交分區(qū)裝置，其特征在于 掃描儀卡位支撐點(diǎn)為三個(gè)鏤空區(qū)，每個(gè)鏤空區(qū)的形狀可以是圓形、橢圓形、方形、角形等任何形狀。面積可以是lmi^或以上，使掃描儀的卡位接觸點(diǎn)JH好位于鏤空區(qū)；根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，其中8行鏤空區(qū)雜交反應(yīng)區(qū)，8行反應(yīng)區(qū)的間距與標(biāo)準(zhǔn)8道移液器的道間間距對(duì)應(yīng)，可以正對(duì)應(yīng)在中心，也可以有一定的偏移，但8道移液器的每 一道吸頭尖要對(duì)應(yīng)在雜交反應(yīng)區(qū)內(nèi)；根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，其中雜交反應(yīng)區(qū)可以有8行2歹ij， 8行3列等多種列數(shù)。每個(gè)反應(yīng)區(qū)可以是矩形、圓形、橢圓形等多種形狀。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，其中所述圍欄的材料帶有單面不干膠，可以無(wú)縫隙粘貼在載玻片的表面，圍欄的材質(zhì)可以是塑料、橡膠、聚合物各種材質(zhì)，厚度可以在0.()5 5mm變化；以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明裝置的靜態(tài)結(jié)構(gòu)、工作原理和動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)。 如附圖1所示，所說(shuō)的圍欄設(shè)計(jì)為有三個(gè)鏤空區(qū)(1)的掃描儀卡位支撐點(diǎn)，鏤空區(qū)呈三 角排列，位置iK好與掃描儀玻片卡位的接觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。其中各鏤空區(qū)可以是圓形、橢圓形、 方形、三角形等任何形狀。其面積大約為lrrrn^或lmm2以上，這樣可使掃描儀的卡位.接觸點(diǎn) 正好位于鏤空區(qū)?；谶@種結(jié)構(gòu)，帶有圍欄的生物芯片在掃描時(shí)，儀器卡位的接觸點(diǎn)直接接 觸在玻片剛性表面，而不是圍欄表面，從而可以使掃描有穩(wěn)定的聚焦，同時(shí)避免了手工揭去 圍欄膜的麻煩和去膜后的所留下的局部殘痕。由附圖2可以看出，所述的圍欄設(shè)計(jì)有8行鏤空區(qū)(即雜交反應(yīng)區(qū))(2)， 8行反應(yīng)區(qū)的 間距與標(biāo)準(zhǔn)8道移液器(3)的道間間距恰好相對(duì)應(yīng)，可以正對(duì)應(yīng)在中心。雖然有時(shí)也可以有 一定的偏移，但8道移液器的每一道吸頭尖要對(duì)應(yīng)在雜交反應(yīng)區(qū)內(nèi)。由于標(biāo)準(zhǔn)8道移液器道 間距與96孔板的孔間距、8連管的管間距以及384孔板的雙孔間距都相對(duì)應(yīng)，因此，所述圍 欄的8行反應(yīng)區(qū)間距也與上述孔管間距相對(duì)應(yīng)。以8排移液器為工具，可以在上述器皿與生物芯片之間進(jìn)行8道批量液體移動(dòng)。雜交反應(yīng)區(qū)可以有8行2列，8行3列等多種列數(shù)。每 個(gè)反應(yīng)區(qū)可以是矩形、圓形、橢圓形等多種形狀?；谶@種結(jié)構(gòu)特征，可以使生物芯片雜交 反應(yīng)操作以8通道的整體方式操作，比傳統(tǒng)的單移液器單通道操作檢測(cè)通量提高了 8倍。|nj 時(shí)，由于標(biāo)準(zhǔn)化反應(yīng)區(qū)設(shè)計(jì)，也使加樣適合在自動(dòng)移液工作平臺(tái)上進(jìn)行，從而提高了生物芯 片雜交反應(yīng)的自動(dòng)化程度。所述圍欄的材料帶有單面不干膠，可以無(wú)縫隙粘貼在載玻片的表面。圍欄的材質(zhì)可以是 選自塑料、橡膠、聚合物的任何材質(zhì)，其厚度可以在0.05 5mm之間變化。本發(fā)明的生物芯片雜交分區(qū)裝置適用于所有以載玻片為載體的生物芯片，包括基因芯片、 蛋白芯片、細(xì)胞芯片、組織芯片、糖類(lèi)芯片等的雜交反應(yīng)分區(qū)。該裝置使生物芯片的雜交反 應(yīng)和信號(hào)掃描操作簡(jiǎn)捷化，從而大大提高了生物芯片檢測(cè)的自動(dòng)化水平和高通量性能。在掃 描的簡(jiǎn)捷性、雜交反應(yīng)操作的通量和自動(dòng)化方面，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和裝置相比，本發(fā)明M.有顯著 的優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)進(jìn)歩。


圖l圍欄鏤空卡位支撐點(diǎn)示意2圍欄8行雜交反應(yīng)分區(qū)以及與8道移液器吸頭之間的間距對(duì)應(yīng)關(guān)系具體實(shí)施方式
實(shí)施例l、生物芯片分區(qū)雜交反應(yīng)裝置如圖i-2所示，本發(fā)明是一種專(zhuān)供以載玻片為載體的生物芯片用的分區(qū)雜交反/、v:圍欄， 圍欄設(shè)計(jì)三個(gè)鏤空的掃描儀卡位支撐點(diǎn)(i)，每個(gè)鏤空區(qū)的形狀是圓形、橢圓形、方形、三角形的，面積大為lmn^或lmn^以上。操作時(shí)，應(yīng)使掃描儀的卡位接觸點(diǎn)iH好對(duì)準(zhǔn)鏤'仝區(qū)(l)。 帶有鏤空支撐點(diǎn)圍欄的生物芯片在掃描時(shí)，便可以在不揭除膜的條件下直接進(jìn)行掃描，并可 獲得穩(wěn)定的聚焦，同時(shí)避免了手工揭膜的麻煩和揭膜后留有殘痕的問(wèn)題。圍欄還有8行鏤空雜交反應(yīng)區(qū)(2)， 8行反應(yīng)區(qū)的間距與標(biāo)準(zhǔn)8道移液器(3)、 ％孔板 的孔間距、8連管的管間距以及384孔板的雙孔間距都相對(duì)應(yīng)，這樣就可以以8排移液器為 工具，在上述器皿與生物芯片之間進(jìn)行8道批量液體移動(dòng)，以及可以在自動(dòng)化移液:!.作平臺(tái) 上操作。雜交反應(yīng)區(qū)可以有8行2歹l」，8行3列等多種列數(shù)。反應(yīng)區(qū)可以是矩形、圓形或橢 圓形形狀的。如此的設(shè)計(jì)可使生物芯片雜交反應(yīng)操作以8通道的整體方式進(jìn)行，比傳統(tǒng)的單 移液器單通道操作檢測(cè)通量提高8倍。圍欄的材料帶有單面不干膠，無(wú)縫隙粘貼在載玻片的表面，圍欄的材質(zhì)可以是塑料、橡膠、聚合物等各種材質(zhì)，厚度可以在0.05 5mm變化。實(shí)施例2、生物芯片分區(qū)雜交反應(yīng)裝置的使用方法 該反應(yīng)裝置的使用過(guò)程如下在經(jīng)過(guò)表面化學(xué)處理后的載玻片上粘貼上本發(fā)明的分區(qū)圍欄，并壓緊不留縫隙。然后， 使用點(diǎn)樣機(jī)器人在各個(gè)雜交區(qū)內(nèi)點(diǎn)加上微陣列探針，并室溫放置12小時(shí)，以使探針"玻片化 學(xué)結(jié)合。使用洗滌液洗去未結(jié)合的探針后吹干備用。準(zhǔn)備雜交樣本模板，8個(gè)一組，將模板 放置在96孔板或384孔板或8連管中。使用8道移液器，將模版8個(gè)一組加樣到芯片雜交區(qū) 中，再按8個(gè)一組批量加入雜交液。將芯片放置到自動(dòng)雜交儀上，設(shè)定雜交溫度、雜交時(shí)間、 洗滌次數(shù)、洗滌時(shí)間，開(kāi)始雜交反應(yīng)和洗滌。操作結(jié)束后，取出芯片，連同圍欄一起直接放 置在掃描儀的卡位上，注意將卡位的接觸點(diǎn)與圍欄的卡位鏤空區(qū)對(duì)應(yīng)好。設(shè)定掃描參數(shù)后， 進(jìn)行掃描、讀數(shù)據(jù)和分析結(jié)果。
權(quán)利要求
1、一種以載玻片為載體的生物芯片的雜交分區(qū)圍欄裝置，其特征在于該裝置在圍欄上設(shè)有掃描儀卡位支撐點(diǎn)，并且在圍欄上設(shè)有8行鏤空的雜交反應(yīng)區(qū)。
2、 基于權(quán)利要求1所述的以載玻片為載體的生物芯片的雜交分區(qū)圍欄裝置，其特征還在于掃 描儀卡位支撐點(diǎn)為呈三角排列的三個(gè)鏤空區(qū)，并且鏤空區(qū)的位置正好與掃描儀玻片卡位的 接觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。
3、 基于權(quán)利要求1所述的以載玻片為載體的生物芯片的雜交分區(qū)圍欄裝置，其特征還在于支 撐點(diǎn)鏤空區(qū)和雜交反應(yīng)區(qū)可以是選自圓形、橢圓形、方形、三角形形狀的。
4、 基于權(quán)利要求l所述的以載玻片為載體的生物芯片的雜交分區(qū)圍欄裝置，其特征還在于支 撐點(diǎn)鏤空區(qū)的面積大約為lmm2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物芯片雜交分區(qū)裝置。本發(fā)明提供的雜交分區(qū)裝置是一種專(zhuān)用于生物芯片的圍欄，特別涉及到在圍欄上設(shè)計(jì)了便于掃描和高通量加樣檢測(cè)的分區(qū)裝置。本發(fā)明適合于所有以載玻片為載體的生物芯片的雜交反應(yīng)分區(qū)設(shè)置，在掃描的簡(jiǎn)捷性、雜交反應(yīng)操作的通量和自動(dòng)化方面，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和裝置相比有顯著的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C12M1/00GK101314755SQ20071002828
公開(kāi)日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2007年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月30日
發(fā)明者何蘊(yùn)韶, 帆 張, 鋼 程, 胡守旺, 順 胥 申請(qǐng)人:中山大學(xué)達(dá)安基因股份有限公司