CN103289892A - 生物材料检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生物材料检测装置，其用于确定或检测生物材料反应。更具体地，涉及一种生物材料检测装置，其形状为棒状，以使得检测器能够浸入盛有待测生物材料溶液的管内，其上部为盖结构，以能够引发其与生物材料发生反应，从而易于确定及检测生物材料，由于具有盖结构，在管内生物材料进行反应时，能够防止样品蒸发及异物的流入，因此能够提高检测的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物材料检测装置，其用于确定或检测生物材料反应。更具体地，本发明涉及一种生物材料检测装置，通过使检测装置浸入盛有待测生物材料溶液的管内，并使其与管结合，从而能够引发生物材料与检测装置之间的反应，以便确定及检测生物材料，由于具有盖结构，在管内生物材料进行反应时，可防止样品蒸发及异物的流入，因此能够提高检测的可靠性。
背景技术
为了对基因、感染源、细菌、突变体、基因型、基因表达等进行确定或检测，通常使用DNA微阵列（DNA芯片）技术。
该技术是通过将短的核酸探针或抗体等固定在如玻璃板、金属板、磁珠（bead）、塑料等各种固体表面上来实现的。因其具有能够同时分析多个不同目标的优点，已被医院或诊所用于医疗诊断。
在这种临床诊断中，便利性和可靠性是非常重要的因素。然而现有DNA微阵列及蛋白质芯片的情况下，在平坦的载玻片上形成被称为保温小室（frame seal）的小室，向其中加入溶液进行生物反应，反应后需拆除密封并进行清洗，因此存在以下问题：该项工作需要投入大量的劳力和熟练的操作人员，而且过程繁琐。
此外，有时采用带有多个孔（容纳空间）的多孔板，使样品盛放其中，用以与生物材料发生反应。此外，使用移液管等从盛放于例如管等的反应容器中的含生物材料的溶液中取少量样品注入孔中，然后利用DNA芯片使生物材料发生反应。
然而，这些方法需要从反应容器中转移一部分样品注入孔内或保温小室中，因此存在不便，并且难以实现例如样品注入、生物材料反应、结果检测以及结果分析等一系列过程自动化，因此无法在医院或诊所中广泛使用。
此外，基因扩增反应的情况下，在进行加热反应时，样品会试会产生蒸发现象，这给生物材料反应的结果带来很大影响，存在检测的可靠性降低的问题。
与此相关的现有技术为韩国公开专利（10-2006-0060069）中公开的装置。该装置用于使安装于PCR热循环仪中多孔板的管内的样品蒸发或凝结最小化。
相关技术文献
专利文献
（专利文献1）KR 10-2006-0060069A（2006.06.05.）
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明是为了解决上述问题而提出的。本发明的目的在于，提供一种生物材料检测装置，其消除了现有技术中的需要在孔内或保温小室中注入样品的不便，能够实现例如样品注入、生物材料反应、结果检测以及结果分析等一系列过程自动化。
此外，本发明提供一种在基因扩增的情况下，防止加热反应时出现的蒸发现象，从而能够提高生物材料反应的检测可靠性的生物材料检测装置。
解决技术问题的技术手段
为了实现上述目的，本发明的生物材料检测装置，其特征为，包括：头部100；管结合部200，其突出形成于所述头部100的下侧；杆部300，其延伸形成于所述管结合部200的下侧；以及检测器400，其形成于所述杆部300的下侧。
此外，其特征为，所述杆部300可拆卸地形成于所述管结合部200上。
此外，其特征为，所述管结合部200的外周面上形成有突出部210。
此外，其特征为，所述头部100的上侧延伸形成有适配器600。
此外，其特征为，所述适配器600的上侧直径大于下侧直径。
此外，其特征为，所述检测部400的底面涂布有选自蛋白质、核酸、肽核酸（PNA，Peptide Nucleic Acid）、核酸适配体或抗体中的物质。
此外，其特征为，所述检测部400的底面排布有（array on）选自蛋白质、核酸、肽核酸（PNA）、核酸适配体或抗体中的物质。
此外，其特征为，所述生物材料检测装置1000包括能够确定方向的方向指示部500。
发明的效果
本发明的用于检测生物材料的元件，其以盖的形式结合在盛有样品的反应容器（管）中，在其内部，使形成于棒状的杆部的末端上的检测装置浸入到样品中，从而易于检测生物材料反应，并使例如样品注入、生物材料反应、结果检测以及结果分析的一系列过程实现自动化。
此外，在基因扩增反应的情况下，本发明的生物材料检测装置能够防止加热反应时产生的蒸发现象，从而能够提高生物材料反应的检测可靠性。
附图说明
图1为现有的用于使安装于PCR热循环仪中多孔板的管内的样品蒸发或凝结最小化的装置示意图。
图2及图3为本发明的生物材料检测装置的第1实施例的立体图及前视图。
图4为将盛有样品的反应容器与图3所示结构结合的截面图。
图5及图6为本发明的生物材料检测装置的第2实施例的立体图及前视图。
图7为将盛有样品的反应容器与图6所示结构结合的截面图。
图8及图9为本发明的生物材料检测装置的第3实施例的立体图及前视图。
符号说明
1000：（本发明的）生物材料检测装置
100：头部
200：管结合部
210：突出部
300：杆部
400：检测部
500：方向指示部
600：适配器
700：管（反应容器）
800：样品
具体实施方式
下面，参照附图，对如上所述的本发明的生物材料检测装置进行详细说明。
图2及图3为本发明的生物材料检测装置的第1实施例的立体图及前视图。
如图所示，本发明的生物材料检测装置1000包括：头部100；管结合部200，其突出形成于所述头部100的下侧；杆部300，其延伸形成于所述管结合部200的下侧；以及检测器400，其形成于所述杆部300的下侧。
首先，所述头部100可为平板状或块状等，当所述生物材料检测装置1000被使用者用手移开，或与盛有样品的管（反应容器）结合或脱卸时所述头部100可受到施加的力，或与可移动的自动装置结合。
所述管结合部200突出形成在所述头部100的下侧，使所述管可以向外侧插入而结合。此时，所述管结合部200的外周面上沿着圆周方向形成槽，在该槽上结合密封圈(O-ring)等弹性密封部件，从而当插入管并与管结合部200结合时，可使管内部密闭。
所述杆部300延伸形成于所述管结合部200的下侧，可以朝下方延长形成为长的棒状。在本文中，所述杆部300，其直径优选为小于管结合部200的直径。由于是与样品如生物材料溶液接触，所述杆部300优选使用与样品无反应性的玻璃制成。
此外，所述杆部300可以为可拆卸地结合于所述管结合部200。即，在所述管结合部200的下侧形成洞，使所述杆部300插入洞中而与所述管结合部200结合，根据需要，可对所述杆部300进行更换。
此外，所述检测部400形成于所述杆部300的下侧，浸入所述样品中，并与样品发生反应，从而检测目标物质。
在本文中，所述检测器400的底面可涂布选自蛋白质、核酸、肽核酸（PNA）、核酸适配体或抗体中的物质。即，目标基因探针可被涂布并固定于所述检测部400的底面，从而检测生物材料。
此外，所述检测部400的底面可排布有（array on）选自蛋白质、核酸、肽核酸（PNA）、核酸适配体或抗体中的物质。即，可排布（array）目标基因探针，使其固定具有特定的方向性，从而检测生物材料。
如上所述，本发明的生物材料检测装置1000包括：头部100；管结合部200；杆部300；以及检测部400。如图4所示，所述管结合部200可插入并与盛有样品的管700结合。在本文中，形成于所述杆部300下侧的检测部400浸入管700内的样品800中。由此，在管700内可以进行基因扩增及杂交，同时在杂交过程中，扩增的基因可与检测器400的目标基因探针发生反应，从而引发与目标基因探针的结合及反应。
即，可在管700内进行实时PCR（聚合酶链式反应，基因扩增），利用监控装置实时获取管700内所产生的荧光信号，并求值。然后可进行杂交，将杆部300及检测部500与管700分离，并进行清洗。用专用荧光检测器获取与探针反应的荧光信号，然后进行DNA芯片（检测部）分析。因此，实时PCR和DNA芯片分析可在一个管内同时实现。
此外，所述生物材料检测装置以盖的形式与盛有样品的反应容器（管）结合，同时形成于所述棒状杆部末端的检测装置浸入样品中，从而易于检测生物材料反应，由此避免了转移扩增基因的繁琐工序，并防止该过程中因外部因素带来的污染，使例如样品注入、生物材料反应、结果检测以及结果分析等一系列过程自动化。
此外，在基因扩增反应的情况下，可防止加热反应时产生的蒸发现象，从而提高生物材料反应检测的可靠性。
下面，对本发明进行详细描述。
首先，可在所述管结合部200的外周面上形成突出部210。
如图5及图6所示，在头部100的下侧，向所述管结合部200的两侧可形成突出部210。原理为，当管700向所述管结合部200的外侧插入时，管700的上侧挂在所述突出部210上，因此管700不会进一步插入，使得所述头部100与管700相隔预定的高度（h）从而形成空间，如图7所示。即，通过所述突出部210，在管700与头部100之间形成空间，从而当用双手抓住管700与头部100时，该空间易使管700与头部100彼此分离。
在本文中，所述突出部210可以为各种形态、处于不同位置且为不同数量，如上所述，可向管结合部200的两侧形成，也可以只向一侧突出形成，也可以与所述头部100的底面间隔预定距离形成。
此外，如图8及图9所示，所述头部100的上侧可延伸形成适配器600。
凭借所述适配器600，利用自动化设备可容易地移动本发明的生物材料检测装置1000并与管700之间进行拆卸。此外，通过将所述适配器600与自动化设备结合，能够容易地实施使本发明的生物材料检测装置1000与管700结合；反应后分离；转移后进行清洗以及转移至监控装置中进行检测等。
此外，所述适配器600的上侧直径大于下侧直径。从而使所述适配器600可插入地结合到自动化设备的安装部时，由于所述适配器600上侧的直径大，因此在所述生物材料检测装置1000与管700分离时，可以防止所述适配器600的脱离。在本文中，所述适配器600可以向上和向外地倾斜，或所述适配器600的上侧具有大直径，从而形成梯级突起部。此外，所述适配器600的内侧可以是中空的，从而使自动化设备的安装部插入并结合到所述适配器600的中空部分。
此外，所述生物材料检测装置1000还可以具有能够确定方向的方向指示部500。所述检测器400的底面排布有选自蛋白质、核酸、肽核酸（PNA）、核酸适配体或抗体中的物质，排布有目标基因探针，以使其固定具有特定的方向性，从而能够检测生物材料。因此，可形成方向指示部500，以确定所述生物材料检测装置1000的方向。
即，所述方向指示部500可以为各种类型，从而可以确定所述生物材料检测装置1000的方向，所述方向指示部500可位于管结合部200的底面的一侧，以突出形成空间，而不会影响到与管700的结合，所述方向指示部500可以以凹版（intaglio）形态或以印有特定标示的形态形成于所述头部100、管结合部200或杆部300的外周面上。
本发明的生物材料检测装置具有上述优点，因此可应用于以下不同的实验领域。
1）基因扩增+DNA芯片分析：在棒状的杆部的底部排布并固定大量的目标基因探针，向管中加入用于基因扩增的试剂。然后，当将所述生物材料检测装置与管结合时，所述杆部部分地浸入到所述试剂中。在本文中，基因扩增与杂交在管内进行，在杂交过程中，扩增的基因与固定在杆底部的目标基因探针（检测部）发生反应并结合。反应结束后，开盖并进行清洗，然后用专用荧光检测器测定荧光信号。
2）实时PCR+DNA芯片分析：在棒状的杆部底部排布并固定大量的目标基因探针，进行实时PCR，在基因扩增过程中，通过照相机实时获取管内所产生的荧光信号，并求值。然后，在进行杂交后，开盖，清洗附着在盖上的玻璃棒，然后用专用荧光检测器获取与探针反应的荧光信号，并进行DNA芯片分析。因此，实时PCR与DNA芯片分析可在一个管内同时进行。
3）酶联免疫吸附试验（ELISA）分析：在所述杆底部涂布抗体并进行固定，然后进行清洗；其余部分（残缺部位）用封闭试剂填充，然后进行清洗；将所述盖子的玻璃棒浸入盛有待测样品的管内，从而引发抗原抗体反应，然后进行清洗。为了确定是否进行了抗原抗体反应，将所述盖子的玻璃棒再次浸入盛有信号测定用二抗的管内，从而诱发反应，然后进行清洗，注入荧光物或底物，以获取显色或发光的信号。
4）放射免疫分析（RIA）：通过采用与3）相同的方法，以获取的放射性同位素信号作为最终信号来确定反应性。
5）蛋白质微阵列（蛋白质芯片）：在所述杆底部涂布并固定大量的目标抗体，然后按照与3）相同的方法，从封闭所述其余部分开始实施，以获取信号。
本发明不限于上述实施例，其应用范围不尽相同，在不脱离本发明的主旨下，本领域的技术人员可对本发明进行各种修改或改进。
Claims (8)
1.一种生物材料检测装置，其特征在于，所述生物材料检测装置包括：头部（100）；
管结合部（200），其突出形成于所述头部（100）的下侧；
杆部（300），其延伸形成于所述管结合部（200）的下侧；以及
检测部（400），其形成于所述杆部（300）的下侧。
2.根据权利要求1所述的生物材料检测装置，其特征在于，所述杆部（300）可拆卸地形成于所述管结合部（200）上。
3.根据权利要求1所述的生物材料检测装置，其特征在于，所述管结合部（200）的外周面上形成有突出部（210）。
4.根据权利要求1所述的生物材料检测装置，其特征在于，所述头部（100）的上侧延伸形成有适配器（600）。
5.根据权利要求4所述的生物材料检测装置，其特征在于，所述适配器（600）的上侧直径大于下侧直径。
6.根据权利要求1所述的生物材料检测装置，其特征在于，所述检测部（400）的底面涂布有选自蛋白质、核酸、肽核酸（PNA）、核酸适配体或抗体中的物质。
7.根据权利要求1所述的生物材料检测装置，其特征在于，所述检测部（400）的底面排布有（array on）选自蛋白质、核酸、肽核酸（PNA）、核酸适配体或抗体中的物质。
8.根据权利要求7所述的生物材料检测装置，其特征在于，所述生物材料检测装置（1000）包括用于确定方向的方向指示部（500）。
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