CN109794308A - 一种生物芯片承载架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物芯片承载架，包括承载板和用于围合生物芯片的封水环，其中，承载板包括用于放置生物芯片的承载部、定位部和用于装夹转运的夹持部。承载部通过其延伸至出的固定板与定位部和夹持部连接，所述封水环置在承载板的承载部上，并且封水环高于生物芯片。采用本申请提供的生物芯片承载架，可克服盖玻片尺寸对生物芯片尺寸的限制，并提高生物芯片的使用效率及其转运、使用、测量的安全性。

Description

一种生物芯片承载架

技术领域

本发明涉及生化分析领域，具体涉及一种生物芯片承载架。

背景技术

生物芯片是我国重点发展的高新技术领域之一。生物芯片是指将能反映样本中大量生物信息的基因探针(寡核苷酸探针、cDNA克隆、PCR产物等)、抗原抗体、组织切片、细胞等，有序固定在固相支持物(如活性分子修饰的载玻片或硅片、尼龙膜、硝酸纤维素膜等)上形成的产物。生物芯片通过与实际样本进行反应，可以高通量获得待检基因、蛋白等生物分子的信息。在医学临床检验、药理学、新药开发等方面有广泛应用。

随着高通量测序技术的快速发展以及其应用的越来越广泛，需要有更高效的分析能力、更大的生物样本载体和更高要求的样本制备能力与之相匹配。因而对作为分析和生物样本载体有直接关系的生物芯片也有了越来越高的要求。目前，生物芯片多用硅片做基底基因生物样本，并需要在硅片上放置盖玻片，以保护生物样品。该生物芯片因需要放置盖玻片，制作复杂，同时盖玻片的尺寸限制了硅片尺寸，进而限制了制作大尺寸的生物芯片。然而，如果采用增大盖玻片的尺寸来满足制作大尺寸生物芯片的需求，大尺寸盖玻片制作要求和成本将提高，同时不利于维护和重复测量。另外，由于盖玻片自身易碎等属性，有盖玻片的生物芯片不利于生物样本进行多次生化实验操作，降低了芯片中生物样本的使用效果。

发明内容

为克服现有技术的不足，本申请提供一种生物芯片承载架，以克服盖玻片尺寸对生物芯片尺寸的限制，并提高生物芯片的使用效率及其转运、使用、测量的安全性。

一种生物芯片承载架，包括承载板和用于围合生物芯片的封水环，所述承载板包括用于放置生物芯片的承载部、定位部和用于装夹转运的夹持部，所述承载部延伸至与所述定位部和夹持部连接，所述定位部上安装有用于定位生物芯片的定位装置，所述封水环置于所述承载板的承载部上，并且所述封水环高于生物芯片。

进一步地，所述定位装置包括至少两个间隔开安装设置的气动定位销座。

优选地，结合气动定位销可实现芯片定位精度0.002-0.005mm，角度2-4角秒。

进一步地，所述承载部延伸出若干条与所述定位部和夹持部连接的加强板，所述定位部和夹持部合并在一起。

进一步地，所述定位部具有两个，拼合在所述夹持部同一侧的两端，每个所述定位部上安装有一个所述气动定位销座。

进一步地，所述承载板的承载部为圆形板，所述定位部和夹持部为块状板，并且所述承载部、定位部和夹持部的对称中心位于同一条直线上。

优选地，承载部构成的平面任意2*2mm²范围内高度小于0.1微米。

进一步地，所述加强板弯曲对称设置在所述承载部的两侧。

进一步地，所述承载板的承载部上设有镂空的若干个孔洞。

进一步地，所述承载部上的若干个孔洞均匀分布在若干个同心圆的圆周上。

进一步地，所述的生物芯片承载架还包括夹持组件，所述夹持组件包括第一夹持板和第二夹持板，所述承载板的夹持部安装在所述第一夹持板和第二夹持板之间。

进一步地，所述第一夹持板的两端凸出于所述第二夹持板和所述承载板的夹持部形成用于装夹的夹持端。

本发明提供的生物芯片承载架，用于承载包括但不限于以如下基底材料制成的裸生物芯片：载玻片、硅片、尼龙膜、硝酸纤维素膜。

利用本发明的生物芯片承载架，克服了在制备生物芯片和使用生物芯片时盖玻片对其限制的不足，具有如下有益效果：

1、降低成本：无需盖玻片，省去盖玻片带来的成本；生物芯片可重复使用，一个芯片可以提供更多的样本数据，增加生物样本数据分析的便利性，同时减少芯片制造数量，从而降低生物样本测序成本和分析成本。

2、提高生物样本的安全性。承载板的固定部和夹持部件提供巧妙的转运装夹结构，转运安全性大幅提高；设置封水环，可在样本上浸生化液，保持样本在测量周期内活性；没有盖玻片，生物芯片没有了易碎件，可进一步保证生物样本安全性。

3、提高生物芯片样本位置精度，确保生物样本数据真实可靠。高精度气动定位销座和生物芯片标记(mark)点配合，提高生物芯片样本位置精度，进一步保证生物样本测试数据的准确、可靠。

4、增加生物芯片的多样性以满足对生物芯片尺寸的不同需求。克服了因盖玻片的尺寸带来的对生物芯片尺寸的限制，因而可根据实际的需要，特别是为满足快速发展的高通量测序技术对大尺寸生物芯片的需求。

附图说明

图1为放置着生物芯片的生物芯片承载架示意图；

图2为一种实施例的承载板结构图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例中提供一种生物芯片承载架，采用本生物芯片承载架放置生物芯片，在对生物芯片进行生化实验、数据整理与分析、生物芯片的转移等提供非常大的便利，对实验操作和实验数据准确性方面也得到极大的提高。首先克服了现有技术中生物芯片对盖玻片的依赖，从而节省盖玻片带来的成本和盖玻片带来的对生物芯片尺寸大小的限制，而且该生物芯片还能多次使用，同时因无盖玻片，生物芯片没有了易碎件，可进一步保证生物样本安全性；封水环的设置，可在样本上浸生化液，保持样本在测量周期内活性；承载板的固定部和夹持部件提供巧妙的转运装夹结构，转运安全性大幅提高；高精度气动定位销座和生物芯片标记(mark)点配合，提高生物芯片样本位置精度，进一步保证生物样本测试数据的准确、可靠。具体实施方式如下：

如图1所示，生物芯片承载架包括承载板100和用于围合生物芯片的封水环200，承载板100和封水环200为两个彼此分开的结构。

在其他实施例中，承载板100和封水环200也可制成一体的结构。

本实施例中，如图1和图2所示，承载板100主要包括承载部110、定位部120、夹持部130，定位部120和夹持部130结合并在一起，承载部110、定位部120和夹持部130对称中心位于同一条直线上。

承载部110为圆形板，为了节省材料，承载部110为镂空的圆形板，其中，镂空的若干个孔洞均匀分布在若干个同心圆的圆周上。承载部构成的平面任意2*2mm²范围内高度小于0.1微米。

在其他实施例中，承载部110可为非镂空的平板，也可为方形、椭圆形或其他形状的板状结构，不管承载部110是否镂空或者其他形状，都必须保持承载部构成的平面任意2*2mm²范围内高度小于0.1微米，承载部平面平坦(2*2mm²范围内高度小于0.1微米)是对所承载的生物芯片300顺利进行试验及保证实验数据可靠有效的充分条件。

本实施例定位部120具有两个，拼合在夹持部130同一侧的两端，每个定位部120上安装有一个气动定位销座121。结合气动定位销和生物芯片300上的标记(mark)点310可实现芯片定位精度0.002-0.005mm，角度2-4角秒。通过裸生物芯片300上的标记(mark)点310和生物芯片承载架定位部120上的气动定位销座121之间，建立一个高精度统一位置关系，之后所有的点样和生化分析，都以气动定位销为基准，防止了因为生化反应等原因，造成裸芯片上的定位标识，被覆盖不可识别，影响后续测量和生化分析，为基因测序生物芯片提供一个稳定可靠的机械定位基准。大幅度提高基因测序效率和准确性。定位部120及在其区域内安装的气动定位销座121均在承载部区域外，使得气动定位销座121及裸生物芯片300上的标记(mark)点310均暴露在视野范围内，便于实验过程中对定位状态的判断。

在其他实施例中，定位部120及其区域内安装的气动定位销座121也可不与夹持部130拼合在一起，与夹持部130分布在承载部的任意两端或多端，定位部120及在其区域内安装的气动定位销座121的数量也可分别为1个、3个或其他数量。

本实施例中夹持部130、第一夹持板131、第二夹持板132、以及内六角螺钉133共同组成夹持组件，夹持部130安装在第一夹持板131和第二夹持板132之间，并通过设置在夹持部130、第一夹持板131、第二夹持板132上贯通的内螺纹槽134和内六角螺钉133锁紧固定。通过夹持组件对生物芯片承载架夹持固定，可提供一个固定的转运条件和实验条件，对转运的安全和实验的顺利进行提供了保证。

本实施例中，承载板100为一块板状结构，承载部110、定位部120、夹持部130为承载板100上的不同区域。

在其他实施例中，承载板100也包括加强板140，加强板140为由承载部110延伸出若干条与定位部120和夹持部130连接的部件，用于加固芯片承载架，加强板140弯曲对称设置在承载部110的两侧。

本实施例提供的生物芯片承载架，硅片生物芯片300放置在承载板100的承载部110上，生物芯片300周围围合着封水环200。载封水环200内上样本浸生化液浸润生物芯片300，以保持和延长生物芯片300上的样本在测量周期内活性的时间并保证实验能顺利完成。生物芯片300上无需放置盖玻片，从而克服了现有技术中生物芯片300对盖玻片的依赖，以此节省盖玻片带来的成本和盖玻片带来的对生物芯片尺寸大小的限制，以及因无盖玻片，生物芯片没有了易碎件，可进一步保证生物样本安全性，并结合在封水环200内上样本浸生化液浸润生物芯片300，保持和延长样本在测量周期内活性时间，以此确保实验的顺利完成和可达到生物芯片300可以多次使用的效果。此外，可根据实际的需要制作适于所需尺寸的生物芯片300使用的生物芯片承载架。

综上所述，本申请提供的一种生物芯片承载架，克服了盖玻片尺寸对生物芯片尺寸的限制，并带来了提高生物芯片的使用效率及其转运、使用、测量的安全性等的有益效果。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种生物芯片承载架，其特征在于，包括承载板和用于围合生物芯片的封水环，所述承载板包括用于放置生物芯片的承载部、定位部和用于装夹转运的夹持部，所述承载部延伸至与所述定位部和夹持部连接，所述定位部上安装有用于定位生物芯片的定位装置，所述封水环置于所述承载板的承载部上，并且所述封水环高于生物芯片。

2.如权利要求1所述的生物芯片承载架，其特征在于，所述定位装置包括至少两个间隔开安装设置的气动定位销座。

3.如权利要求2所述的生物芯片承载架，其特征在于，所述承载部延伸出若干条与所述定位部和夹持部连接的加强板，所述定位部和夹持部合并在一起。

4.如权利要求3所述的生物芯片承载架，其特征在于，所述定位部具有两个，拼合在所述夹持部同一侧的两端，每个所述定位部上安装有一个所述气动定位销座。

5.如权利要求4所述的生物芯片承载架，其特征在于，所述承载板的承载部为圆形板，所述定位部和夹持部为块状板，并且所述承载部、定位部和夹持部的对称中心位于同一条直线上。

6.如权利要求5所述的生物芯片承载架，其特征在于，所述加强板弯曲对称设置在所述承载部的两侧。

7.如权利要求5所述的生物芯片承载架，其特征在于，所述承载板的承载部上设有镂空的若干个孔洞。

8.如权利要求7所述的生物芯片承载架，其特征在于，所述承载部上的若干个孔洞均匀分布在若干个同心圆的圆周上。

9.如权利要求1至8任一项所述的生物芯片承载架，其特征在于，还包括夹持组件，所述夹持组件包括第一夹持板和第二夹持板，所述承载板的夹持部安装在所述第一夹持板和第二夹持板之间。

10.如权利要求9所述的生物芯片承载架，其特征在于，所述第一夹持板的两端凸出于所述第二夹持板和所述承载板的夹持部形成用于装夹的夹持端。