專利名稱：自動化數組芯片檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明有關于ー種自動化數組芯片檢測裝置，尤指ー種可以自動化機構進行待測物的處理及數組芯片的反應操作，而達到快速檢測以及精準度高之功效者。
背景技術：
一般于傳統(tǒng)分子生物檢測分析流程中，生物臨床待測物前處理與濃縮萃取的程序為十分重要的操作步驟。于傳統(tǒng)醫(yī)學應用檢測中，基礎性的實驗技木，諸如臨床待測物前處理、脫氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid, DNA)以及核糖核酸(ribonucleic acid,RNA)的萃取與純化尤其不易，往往浪費許多時間，且其繁復的人工操作與步驟更容易増加待測物的損耗與檢測的不準確性
發(fā)明內容
本發(fā)明主要目的在于，提供一種可以自動化方式進行待測物前處理、與數組芯片的反應操作及影像擷取及數據分析等，而達到快速檢測以及精準度高的自動化數組芯片檢測裝置。為達上述目的，本發(fā)明提供了一種自動化數組芯片檢測裝置，其包括有
一承載機構，其端面至少設有一待測物前處理區(qū)、一純化萃取區(qū)、一反轉錄及標定反應區(qū)及一數組芯片反應及顯像區(qū)，用以作為待測物檢測時待測物及數組芯片的盛放及反應操作平臺；
一致動機構，與承載機構連接，用以于檢測過程中對承載機構進行搖晃或震動，以提供承載機構內待測物與試劑及數組芯片反應所需的混合效果；
一溫控機構，與承載機構連接，用以于檢測過程中對承載機構進行溫度控制；
一試劑存放機構，包含有多數試劑置放區(qū)及一磁珠置放區(qū)，以提供待測物于反應時所需的試劑；
ー抽取機構，設于承載機構與試劑存放機構之間，以取用所需試劑于承載機構上并于承載機構中各區(qū)進行相關待測物的操作、傳送及反應后廢液的排放；
一磁場控制機構，與承載機構連接，以配合磁珠置放區(qū)的磁珠對待測物進行純化；
一影像擷取機構，與數組芯片反應及顯像區(qū)對應，用于擷取待測物與數組芯片進行反應及顯像后的影像；以及
一操作機構，與承載機構、致動機構、溫控機構、試劑存放機構、抽取機構、磁場控制機構及影像擷取機構連接，作為各機構運作時的控制、反應影像分析及數據顯示。該數組芯片反應及顯像區(qū)中設有數組式芯片，而各芯片上具有多數生物探針。該致動機構為伺服馬達。該抽取機構為真空吸引器。該影像擷取機構為感光組件。該操作機構包含有一處理單元、一與處理單元連接的輸入單元、及一與處理單元連接的輸出單元。該處理単元為單芯片或為可程序邏輯數組。該輸入單元為多數按鍵。該輸出單元為顯示屏。與現有技術相比，本發(fā)明所具有的有益效果為本發(fā)明藉由上述各機構達成全程自動化檢測操作，減少了傳統(tǒng)人為操作實驗所可能產生的誤差，有效建立標準操作流程，且可有效加速各種反應的進行，而有助于縮短檢測時間。
圖I為本發(fā)明基本架構方塊圖。圖2為本發(fā)明方塊示意圖。圖3為本發(fā)明承載機構示意圖。標號說明
承載機構I;
待測物前處理區(qū)I I ;
純化萃取區(qū)I 2 ；
反轉錄及標定反應區(qū)I 3 ；
數組芯片反應及顯像區(qū)I 4 ；
數組式芯片14 1;
致動機構2；
溫控機構3；
試劑存放機構4；
試劑置放區(qū)4 I ；
磁珠置放區(qū)4 2 ；
抽取機構5 ；
磁場控制機構6 ；
影像擷取機構7；
操作機構8；
處理單元8 I ；
輸入單元8 2 ；
輸出單元8 3。
具體實施例方式請參閱圖I -圖3所示，分別為本發(fā)明基本架構方塊圖、本發(fā)明方塊示意圖及本發(fā)明承載機構示意圖。如圖所示本發(fā)明為一種自動化數組芯片檢測裝置，其至少包含ー承載機構I、一致動機構2、一溫控機構3、試劑存放機構4、抽取機構5、磁場控制機構6、影像擷取機構7及操作機構8所構成。上述所提承載機構I的端面至少設有一待測物前處理區(qū)I I、一純化萃取區(qū)I 2、一反轉錄及標定反應區(qū)I 3及一數組芯片反應及顯像區(qū)I 4，用以作為待測物檢測時的盛放及反應操作平臺，且該數組芯片反應及顯像區(qū)I 4中設有數組式芯片I 4 1，而各芯片I 4 I上具有多數生物探針，待測物與數組式芯片141具有的生物探針反應完成后的顯像方式可為化學酵素呈色，但不以此為限。該致動機構2與承載機構I連接，用以于檢測過程中對承載機構I進行搖晃或震動，而該致動機構2可為伺服馬達，但不以此為限。該溫控機構3與承載機構I連接，用以于檢測過程中對承載機構I進行溫度控制。該試劑存放機構4包含有多數試劑置放區(qū)4 I及一磁珠置放區(qū)4 2，以提供待測物于反應時所需的試劑。該抽取機構5設于承載機構I與試劑存放機構4之間，可取用所需試劑于承載機構I上，及將待測物干承載機構中各區(qū)傳送，及待測物完成反應后所產生廢液的排放，而該 抽取機構5可為真空吸引器，但不以此為限。該磁場控制機構6與承載機構I連接，可配合磁珠置放區(qū)4 2內的磁珠對待測物進行純化萃取。該影像擷取機構7與數組芯片反應及顯像區(qū)I 4對應，可擷取待測物與數組芯片進行反應及顯像后所產生的影像，而該影像擷取機構7可為感光組件，但不以此為限。該操作機構8與承載機構I、致動機構2、溫控機構3、試劑存放機構4、抽取機構5、磁場控制機構6及影像擷取機構7連接，可作為各機構運作時的控制、反應影像分析及數據顯示，而操作機構8包含有一處理單元8 I、一與處理單元8 I連接的輸入單元8 2、及一與處理單元8 I連接的輸出單元8 3，其中該處理単元8 I可為單芯片或為可程序邏輯數組，該輸入単元8 2可為多數按鍵，該輸出単元8 3可為顯示屏。如是，藉由上述結構構成ー全新的自動化數組芯片檢測裝置。當本發(fā)明于檢測分析時，至少包含有下列步驟
一、將待測物(如血液)輸送至承載機構I的待測物前處理區(qū)I I中并同時注入裂解處理溶液，并透過溫控機構3對待測物前處理區(qū)I I進行加熱至35°C 80°C，且以抽取機構5于試劑存放機構4的磁珠置放區(qū)4 2中將磁珠及分離純化所需試劑傳送至待測物前處理區(qū)I I ,再由致動機構2以100 200rpm搖動該承載機構I ,使上述待測物、磁珠及反應試劑進行混合，以使磁珠有效進行與待測物的接合作用。ニ、將待測物前處理區(qū)I I中的完成接合的待測物及磁珠以抽取機構5傳送至純化萃取區(qū)I 2中，并由磁場控制機構6吸附磁珠，而將待測物加以純化，此時再以抽取機構5將純化萃取區(qū)I 2中的不含磁珠的上清液去除。三、再以抽取機構5于試劑置放區(qū)4 I中吸取反應溶液加入純化萃取區(qū)I 2中，同時關閉磁場控制機構6,使磁珠懸浮,且由致動機構2以100 200rpm搖動該承載機構I，使磁珠與反應溶液充分混合，讓待測物與磁珠分離，而釋出待測生物分子。四、之后將純化萃取區(qū)I 2中含有待測生物分子的溶液以抽取機構5傳送反轉錄及標定反應區(qū)I 3中，另外再以抽取機構5于試劑置放區(qū)4 I中吸取反應溶液于反轉錄及標定反應區(qū)I 3中，且由致動機構2以100 200rpm搖動該承載機構I，且由溫控機構3對反轉錄及標定反應區(qū)I 3加熱至35°C 80°C，藉以完成待測生物分子的反轉錄及標記物標定反應。
五、將反轉錄及標定反應區(qū)I 3中完成反轉錄及標定后的待測生物分子以抽取機構5傳送至數組芯片反應及顯像區(qū)I 4中進行反應，以抽取機構5于試劑置放區(qū)4 I中吸取多數反應溶液于數組芯片反應及顯像區(qū)I 4中，且由致動機構2以100 200rpm搖動該承載機構I，且由溫控機構3對數組芯片反應及顯像區(qū)I 4加熱至35°C 80°C，藉以由數組式芯片I 4 I上的生物探針作專ー性結合，再與所需的反應試劑進行顯像反應。六、再由影像擷取機構7對數組芯片反應及顯像區(qū)I 4擷取待測生物分子與數組式芯片141所具有的生物探針進行結合反應并顯像后產生的影像，并由操作機構8的輸入単元8 2與輸出單元8 3配合處理單元8 I進行影像的判讀，或相關的傳輸及顯示，而可由影像擷取機構7所擷取的影像，并進行分析判別，即完成待測物中特定生物分子的檢測。如是，可藉由本發(fā)明各機構配合上述步驟達成全程自動化檢測操作的目的，減少傳統(tǒng)人為操作實驗所可能產生的誤差，有效建立標準操作流程，且可有 效加速各種反應的進行，而有助于縮短檢測時間。綜上所述，本發(fā)明自動化數組芯片檢測裝置可有效改善已用的種種缺點，可以自動化機構進行待測物的檢測操作，而達到快速檢測以及精準度高的功效，進而使本發(fā)明的產生能更進步、更實用、更符合消費者使用所須，確已符合發(fā)明專利申請要件，爰依法提出專利申請。
權利要求
1.一種自動化數組芯片檢測裝置，其特征在于包括有 一承載機構，其端面至少設有一待測物前處理區(qū)、一純化萃取區(qū)、一反轉錄及標定反應區(qū)及一數組芯片反應及顯像區(qū)，用以作為待測物檢測時待測物及數組芯片的盛放及反應操作平臺； 一致動機構，與承載機構連接，用以于檢測過程中對承載機構進行搖晃或震動，以提供承載機構內待測物與試劑及數組芯片反應所需的混合效果； 一溫控機構，與承載機構連接，用以于檢測過程中對承載機構進行溫度控制； 一試劑存放機構，包含有多數試劑置放區(qū)及一磁珠置放區(qū)，以提供待測物于反應時所需的試劑； 一抽取機構，設于承載機構與試劑存放機構之間，以取用所需試劑于承載機構上并于承載機構中各區(qū)進行相關待測物的操作、傳送及反應后廢液的排放； 一磁場控制機構，與承載機構連接，以配合磁珠置放區(qū)的磁珠對待測物進行純化； 一影像擷取機構，與數組芯片反應及顯像區(qū)對應，用于擷取待測物與數組芯片進行反應及顯像后的影像；以及 一操作機構，與承載機構、致動機構、溫控機構、試劑存放機構、抽取機構、磁場控制機構及影像擷取機構連接，作為各機構運作時的控制、反應影像分析及數據顯示。
2.根據權利要求I所述的自動化數組芯片檢測裝置，其特征在于，該數組芯片反應及顯像區(qū)中設有數組式芯片，而各芯片上具有多數生物探針。
3.根據權利要求I所述的自動化數組芯片檢測裝置，其特征在于，該致動機構為伺服馬達。
4.根據權利要求I所述的自動化數組芯片檢測裝置，其特征在于，該抽取機構為真空吸引器。
5.根據權利要求I所述的自動化數組芯片檢測裝置，其特征在于，該影像擷取機構為感光組件。
6.根據權利要求I所述的自動化數組芯片檢測裝置，其特征在于，該操作機構包含有一處理單元、一與處理單元連接的輸入單元、及一與處理單元連接的輸出單元。
7.根據權利要求6所述的自動化數組芯片檢測裝置，其特征在于，該處理單元為單芯片或為可程序邏輯數組。
8.根據權利要求6所述的自動化數組芯片檢測裝置，其特征在于，該輸入單元為多數按鍵。
9.根據權利要求6所述的自動化數組芯片檢測裝置，其特征在于，該輸出單元為顯示屏。
全文摘要
一種自動化數組芯片檢測裝置，其包含設有待測物前處理區(qū)、純化萃取區(qū)、反轉錄及標定反應區(qū)與數組芯片反應及顯像區(qū)的承載機構；一用以對承載機構進行搖晃的致動機構；一用以對承載機構進行溫度控制的溫控機構；一具有試劑置放區(qū)及磁珠置放區(qū)的試劑存放機構；一可取用所需試劑于承載機構上并于承載機構中各區(qū)進行相關待測物操作、傳送及反應后廢液排放的抽取機構；一配合磁珠對待測物進行分離純化的磁場控制機構；一擷取待測物與數組芯片完成反應及顯像后影像處理的影像擷取機構；以及一作為各機構控制、反應影像分析及數據顯示的操作機構。藉此，可以自動化機構進行待測物的檢測操作，而達到快速檢測以及精準度高的功效。
文檔編號G01N35/00GK102768285SQ20121003351
公開日2012年11月7日 申請日期2012年2月15日 優(yōu)先權日2011年5月5日
發(fā)明者吳昌翰, 張惠人, 林繡茹, 熊思愷 申請人:輔英科技大學附設醫(yī)院