CN110196242A - 一种全自动高通量生物芯片检测平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全自动高通量生物芯片检测平台，包括生物芯片反应阅读仪、芯片杂交仪；所述的检测平台设有条码阅读器、孵育箱以及计算机检测分析单元；所述的生物芯片反应阅读仪、芯片杂交仪、条码阅读器、孵育箱均通过信号线路与计算机检测分析单元连接；所述的计算机检测分析单元进行数据处理和分析。采用上述技术方案，通过计算机及其相应程序的处理、分析与控制，获得生物芯片检测的数据，采用一次可检测多个样品或对同一样品进行多种检测的方式，提高了生物芯片检测效率和自动化程度，同时提高了检测的准确性。
Description
技术领域
本发明属于医学及生物检测的技术领域。更具体地，本发明涉及一种全自动高通量生物芯片检测平台。
背景技术
疾病会引起基因表达的变化，将正常组织和病变组织中的mRNA样品同时在基因芯片上进行杂交，通过对其基因表达谱进行比较，找出差异表达基因，从而为疾病的发病机制研究提供重要线索，尤其是在癌基因的研究方面起到重要作用。
人类基因组工作草图的绘制成功将基因组的研究从结构基因组过渡到功能基因组的研究。在对基因表达的众多分析测试方法中，微阵列生物芯片结合PCR扩增技术，通过标记探针和分子杂交反应，采取诸如激光共聚焦扫描显微镜分析检测系统，对实验结果进行数据采集和处理，可定量地进行基因表达分析。
但是，到目前为止，还没有能够完全自动的、且高通量的生物芯片检测的平台，限制了生物芯片检测技术的发展和应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种全自动、高通量生物芯片检测平台。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明的全自动高通量生物芯片检测平台，包括生物芯片反应阅读仪、芯片杂交仪；所述的检测平台设有条码阅读器、孵育箱以及计算机检测分析单元；所述的生物芯片反应阅读仪、芯片杂交仪、条码阅读器、孵育箱均通过信号线路与计算机检测分析单元连接；所述的计算机检测分析单元进行数据处理和分析。
所述的条码阅读器识别生物芯片和样本管上的条码信息，将患者信息和生物芯片信息输入计算机检测分析单元。
所述的芯片杂交仪自动完成加样和杂交过程，每4张芯片装载于一个芯片条上；所述的芯片杂交仪上设有4个芯片槽，用于加入不同的芯片条。
所述的孵育箱包括移板机械臂、芯片条杂交盘、冲洗染色盘、冲洗盘、成像盘。
所述的孵育箱完成冲洗和染色工作；生物芯片置于芯片条杂交盘上，根据设定的程序，由移板机械臂将生物芯片依次转移至冲洗染色盘、冲洗盘进行冲洗和染色，其反应的温度和时间由计算机检测分析单元控制。
所述的生物芯片反应阅读仪对生物芯片的荧光信号进行采集，生物芯片反应阅读仪采集到的荧光信号通过计算机检测分析单元的软件分析形成图谱和检测报告。
本发明采用上述技术方案，通过计算机及其相应程序的处理、分析与控制，获得生物芯片检测的数据，采用一次可检测多个样品或对同一样品进行多种检测的方式，提高了生物芯片检测效率和自动化程度，同时提高了检测的准确性。
具体实施方式
下面通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
本发明为一种全自动高通量生物芯片检测平台。
生物芯片在临床疾病诊断中的应用：
生物芯片技术诊断疾病的优点主要在于有高度的灵敏度和准确性、快速简便、可同时检测多种疾病或多个检测位点。如遗传性病的特征是遗传物质发生改变，是由众多位点中的一个或多个位点突变引起的，所以分子诊断的方法更为直接可靠，基因芯片在快速、准确、高效的诊断已知遗传性疾病，发现新的遗传病相关基因方面，有着重要的作用。基因芯片已经应用于血友病、杜氏肌营养不足症、B地中海贫血、异常血红蛋白病及苯丙酮尿症等遗传性疾病的检测中。
生物芯片在微生物检测中的应用：
随着生物学和分子化学的发展，对微生物的鉴定不再局限于对其外部形态及生理特性等一般性检验上，而是从分子生物学水平上研究生物大分子，特别是核酸结构及其组成部分的研究。应用广泛的是从核酸水平检测微生物的基因芯片，以及从抗原抗体水平检测微生物的蛋白质芯片。从核酸水平检测不同种类的微生物，最大的优势在于能利用全球共享的公共数据库资源，获得全面的信息。
为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现全自动和高通量的发明目的，本发明采取的技术方案为：
本发明的全自动高通量生物芯片检测平台，包括生物芯片反应阅读仪、芯片杂交仪；所述的检测平台设有条码阅读器、孵育箱以及计算机检测分析单元；所述的生物芯片反应阅读仪、芯片杂交仪、条码阅读器、孵育箱均通过信号线路与计算机检测分析单元连接；所述的计算机检测分析单元进行数据处理和分析。
高通量快速检测技术就包括酶联免疫吸附测定技术，多重PCR技术，基因芯片检测技术等。它们都是可以一次检测多个样品或对同一样品进行多种检测的技术。其涉及高分辨率质谱技术、生物芯片及生物传感器技术、可视化快速检测技术。
特别是可视化快速检测技术，是根据介质与目标物作用引起的特定颜色变化进行快速定性、定量分析的技术，具有直观、便携、快速、实用等优点，在大批量样品抽检中发挥着重要作用。可视化快速检测技术主要是以辣根过氧化物酶和胶体金为标记示踪物，根据免疫学原理来进行检测的。
采用上述技术方案，通过计算机及其相应程序的处理、分析与控制，获得生物芯片检测的数据，采用一次可检测多个样品或对同一样品进行多种检测的方式，提高了生物芯片检测效率和自动化程度，同时提高了检测的准确性。
所述的条码阅读器识别生物芯片和样本管上的条码信息，将患者信息和生物芯片信息输入计算机检测分析单元。然后依次进行杂交、冲洗、染色、成像和信号分析，整个过程由计算机检测分析单元按测序流程自动进行。
所述的芯片杂交仪自动完成加样和杂交过程，每4张芯片装载于一个芯片条上；所述的芯片杂交仪上设有4个芯片槽，用于加入不同的芯片条。每次反应可完成4个项目、16个样本的检测。操作人员可以通过杂交仪控制面板设置每个芯片条的反应温度和时间，并通过计算机工作站实时监控反应进程。
所述的孵育箱包括移板机械臂、芯片条杂交盘、冲洗染色盘、冲洗盘、成像盘。
所述的孵育箱完成冲洗和染色工作；生物芯片置于芯片条杂交盘上，根据设定的程序，由移板机械臂将生物芯片依次转移至冲洗染色盘、冲洗盘进行冲洗和染色，其反应的温度和时间由计算机检测分析单元控制。
冲洗样本杂交完成后，冲洗和染色工作在孵育箱内完成。芯片置于芯片条杂交盘上，根据设定的程序，由移板机械臂将芯片依次转移至冲洗/染色盘、冲洗盘进行冲洗和染色，反应的温度和时间由计算机工作站控制。反应结束后芯片条由移板机械臂转移至成像盘上。
所述的生物芯片反应阅读仪对生物芯片的荧光信号进行采集，生物芯片反应阅读仪采集到的荧光信号通过计算机检测分析单元的软件分析形成图谱和检测报告。
染色结束后，芯片通过芯片扫描仪对荧光信号进行检测，采集到的荧光信号通过计算机检测分析单元的软件分析形成图谱和检测报告。芯片扫描仪采用激光共聚焦原理检测荧光信号，分辨率达到2μm，在1h内可完成4张芯片的分析。
以上对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种全自动高通量生物芯片检测平台，包括生物芯片反应阅读仪、芯片杂交仪，其特征在于：所述的检测平台设有条码阅读器、孵育箱以及计算机检测分析单元；所述的生物芯片反应阅读仪、芯片杂交仪、条码阅读器、孵育箱均通过信号线路与计算机检测分析单元连接；所述的计算机检测分析单元进行数据处理和分析。
2.按照权利要求1所述的全自动高通量生物芯片检测平台，其特征在于：所述的条码阅读器识别生物芯片和样本管上的条码信息，将患者信息和生物芯片信息输入计算机检测分析单元。
3.按照权利要求1所述的全自动高通量生物芯片检测平台，其特征在于：所述的芯片杂交仪自动完成加样和杂交过程，每4张芯片装载于一个芯片条上；所述的芯片杂交仪上设有4个芯片槽，用于加入不同的芯片条。
4.按照权利要求1所述的全自动高通量生物芯片检测平台，其特征在于：所述的孵育箱包括移板机械臂、芯片条杂交盘、冲洗染色盘、冲洗盘、成像盘。
5.按照权利要求4所述的全自动高通量生物芯片检测平台，其特征在于：所述的孵育箱完成冲洗和染色工作；生物芯片置于芯片条杂交盘上，根据设定的程序，由移板机械臂将生物芯片依次转移至冲洗染色盘、冲洗盘进行冲洗和染色，其反应的温度和时间由计算机检测分析单元控制。
6.按照权利要求1所述的全自动高通量生物芯片检测平台，其特征在于：所述的生物芯片反应阅读仪对生物芯片的荧光信号进行采集，生物芯片反应阅读仪采集到的荧光信号通过计算机检测分析单元的软件分析形成图谱和检测报告。
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