CN102928481A - 十六通道温控式电化学生物芯片读数器 - Google Patents

Abstract

一种电化学生物芯片读数器，含有16个信号传输通道，包括一个上盖、一个底盒及一个温度控制器。其中上盖和底盒通过圆形扣槽、扣槽转轴及扣槽卡片形成一个密闭腔室，通过上盖的加样窗可以方便的加入检测样本，避免检测过程中标本被外界污染；减震缓冲垫加强了读数器的实用性，降低了野外环境下因运动造成外力对电化学生物芯片的冲击；含有独特的温度调节模式，更为复杂温度环境下的即时检测提供了便利。

Description

十六通道温控式电化学生物芯片读数器

技术领域

本发明属于生物芯片技术领域，特别是一种能为电化学生物芯片在检测应用时提供合适温度和密闭检测环境，而提高其检测特异性的十六通道温控式电化学生物芯片读数器。

背景技术

基于微机械电子系统(MEMS)和生物电化学基础的新型电化学生物芯片具有体积小、重量轻、成本低及性能稳定、一致性好等优点，被广泛应用到医疗诊断、食品工业、军事医学(对于生物毒素的检测)，环境监测(水质分析)等诸多领域中。目前采用的多是单通道连线式结构的读数器，这种结构无法为电化学生物芯片提供一种密闭式的检测环境，易造成检测标本被污染，不具有多通道同步信号传输的功能；尤其是在低温环境中因芯片表面生物分子(酶、核酸、抗原、抗体)活性降低，导致检测无法进行的状况。从现场即时检测技术角度上看，一种具有密闭性、多通道，能够提供温度调节的电化学生物芯片读数器是十分必要的。但目前市场上未见有能够提供密闭检测环境，具有多个通道的温控式电化学生物芯片读数器。

发明内容

本发明目的是提供一种十六通道温控式电化学生物芯片读数器。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：十六通道温控式电化学生物芯片读数器，它包括一个上盖、一个底盒及一个温度控制器；其中上盖通过底盒上的圆形扣槽及扣槽转轴旋转盖在底盒上面，此时在上盖扣槽卡片的作用下，上盖和底盒紧密连接形成一个密闭腔室。

上述的十六通道温控式电化学生物芯片读数器中，所述的上盖含有一个标本加样窗、温度显示屏及温度调节按钮；上盖加样窗含有一个盖子，盖子通过卡式结构装配在加样窗上面，可以很方便的取下或扣上；上盖内部装配有一个含有温度控制线路的电路板，通过挡板固定在上盖，电路板还含有48个伸缩式金属触针，具有信号传输功能，三个一组共16组，用于和电化学生物芯片表面16个微反应单元电极触点接触。

上述的十六通道温控式电化学生物芯片读数器中，所述的底盒含有一个凹槽用来放置及固定电化学生物芯片，凹槽的正中间有两个对应的半圆形缺口，便于电化学生物芯片的拿取；凹槽内部放置有一个减震缓冲垫，缓冲垫的正中间有两个对应的半圆形缺口，当闭合上盖后，凹槽的方位正对于上盖加样窗口，触针和电化学生物芯片触点接触后，减震缓冲垫起到力的缓冲作用，也可减轻因读数器移动而造成的对电化学生物芯片的振动冲击；凹槽的底面为热传导层，传导层下面装配有一个温度控制模块，温度控制器的温度调节范围为20℃-80℃；温度控制模块上面有一个USB端口，作为温度控制模块外接供电端口及十六通道的信号传输端口。

上述的上盖、底盒、加样窗盖子、挡板及减震缓冲垫的材料优选聚丙烯、聚碳酸酯、有机玻璃、聚氟乙烯、聚乙烯或ABS等塑料；热传导层的优选材料玻璃纤维或环氧树脂等；伸缩式触针及扣槽转轴优选材料为不锈钢、镍镉合金或镍铜合金等。

本发明采取以上设计结构具有以下优点：本发明中的16组48个伸缩式探针能够提供多达16组检测通道；上盖和底盒形成的腔室构成了一个密闭式的检测环境，能避免检测过程中标本被污染；减震缓冲垫加强了读数器的实用性，降低了野外环境下因运动造成外力对电化学生物芯片的冲击；由于独特的温度调节模式，为复杂温度环境下的即时检测提供了便利。

附图说明

图1是本发明十六通道温控式电化学生物芯片读数器开盖(图左)和闭合(图右)状态的立体图。

图2是本发明十六通道温控式电化学生物芯片读数器上盖分解图的立体图。

图3是本发明十六通道温控式电化学生物芯片读数器底盒分解图的立体图。

图4是本发明十六通道温控式电化学生物芯片读数器后视图。

图5是本发明十六通道温控式电化学生物芯片读数器俯视图。

图6是本发明十六通道温控式电化学生物芯片读数器前视图。

图中1.加样窗盖子，2.加样窗口，3.扣槽卡片，4.温度调节按钮，5.电路板，6.温度显示屏，7.伸缩式触针，8.挡板，9.芯片生化反应槽，10.电化学生物芯片，11.减震缓冲垫，12.圆形扣槽，13.扣槽转轴，14.含有对称半月形缺口的凹槽，15.热传导层，16.温度控制模块，17.USB接口，18.底盒底板，19.线路连接端口。

具体实施方案：

根据电化学生物芯片表面进行生化反应所需的温度条件(比如酶反应的最佳温度为37℃左右，核酸的最佳杂交温度为65℃左右)，通过温度调节按钮4，调节温度控制模块16预热电化学生物芯片读数器，通过温度显示屏6观测达到预定温度后，将芯片生化反应槽9对应放置在电化学生物芯片10的上面，露出电化学生物芯片的电极接触点，然后将生化反应槽9和电化学生物芯片10的结合体放置在减震缓冲垫11上面，再将整体放置在底盒热传导层15上面(如图1左所示状态)，上盖通过圆形扣槽12及扣槽转轴13旋转盖在底盒上面，此时上盖电路板上面的十六组伸缩式探针7正好和电化学生物芯片表面的电极接触点完全对应，在扣槽卡片3的作用下，上盖和底盒紧密连接形成一个密闭腔室(如图1右所示状态)；打开加样窗盖子1，用微量移液器通过加样窗口2将所需检测的标本加到生化反应槽9圆形反应池微孔里面，再迅速关上加样窗盖子，避免外界环境干扰。通过底盒后面线路连接端口19和线路板上USB端口17相连接，将反应信号通过连接线输出到后续检测终端。

上述的上盖、底盒、加样窗盖子1、挡板8及减震缓冲垫11的材料优选聚丙烯、聚碳酸酯、有机玻璃、聚氟乙烯、聚乙烯或ABS等塑料，通过注塑加工工艺完成；热传导层的优选材料为玻璃纤维或环氧树脂等；伸缩式触针7及扣槽转轴13优选材料为不锈钢、镍镉合金或镍铜合金等，加工工艺为精密机械加工。

Claims (9)

1.一种电化学生物芯片读数器，其特征在于：含有16个信号传输通道，包括一个上盖、一个底盒及一个温度控制器；上盖和底盒通过圆形扣槽、扣槽转轴及扣槽卡片形成一个密闭腔室。

2.根据权利要求1所述的电化学生物芯片读数器，其特征在于：所述上盖有一个标本加样窗、温度显示屏及温度调节按钮。

3.根据权利要求1所述的电化学生物芯片读数器，其特征在于：所述上盖加样窗还含有一个盖子，通过卡式结构装配在上盖上面，可以很方便的取下或扣上。

4.根据权利要求1所述的电化学生物芯片读数器，其特征在于：所述上盖还装配有一个温度控制线路板，通过密封挡板被固定在上盖，电路板上固定有48个伸缩式金属触针，3个一组共16组，形成16个信号传输通道。

5.根据权利要求1所述的电化学生物芯片读数器，其特征在于：所述底盒含有凹槽、减震缓冲垫、热传导层及温度控制模块。

6.根据权利要求5所述的电化学生物芯片读数器，其特征在于：所述底盒凹槽正中间有两个对应的半圆形缺口，凹槽内部放置有中间含有对称半圆形缺口的减震缓冲垫，便于电化学生物芯片的取拿。

7.根据权利要求5所述的电化学生物芯片读数器，其特征在于：所述底盒热传导层是凹槽的底板，与温度控制器相连，作为温度控制器对外加热输出终端。

8.根据权利要求5所述的电化学生物芯片读数器，其特征在于：所述温度控制器含有一个USB端口，是温度控制模块供电外接端口及16通道的信号传输端口。

9.根据权利要求1、2、3、4、5、6所述的电化学生物芯片读数器，其特征在于：所述上盖、底盒、减震缓冲垫、加样窗盖子、密封挡板的材料是聚丙烯、聚碳酸酯、有机玻璃、聚氟乙烯、聚乙烯或ABS；所述的热传导层的材料是玻璃纤维或环氧树脂；伸缩式触针及扣槽转轴的材料是不锈钢、镍镉合金或镍铜合金。

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