CN110554194A - 一种悬浮式液态生物芯片检测系统 - Google Patents

一种悬浮式液态生物芯片检测系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110554194A
CN110554194A CN201910329309.8A CN201910329309A CN110554194A CN 110554194 A CN110554194 A CN 110554194A CN 201910329309 A CN201910329309 A CN 201910329309A CN 110554194 A CN110554194 A CN 110554194A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid
detection system
panel
liquid biochip
biochip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910329309.8A
Other languages
English (en)
Inventor
方剑秋
钟春梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Deep Biotechnology Co Ltd
Original Assignee
Hangzhou Deep Biotechnology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Deep Biotechnology Co Ltd filed Critical Hangzhou Deep Biotechnology Co Ltd
Priority to CN201910329309.8A priority Critical patent/CN110554194A/zh
Publication of CN110554194A publication Critical patent/CN110554194A/zh
Priority to PCT/CN2020/086225 priority patent/WO2020216261A1/zh
Priority to US17/605,842 priority patent/US20220299441A1/en
Priority to EP20796306.7A priority patent/EP3961213A4/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/58—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances
    • G01N33/588—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances with semiconductor nanocrystal label, e.g. quantum dots
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/0099—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor comprising robots or similar manipulators
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N2021/6417—Spectrofluorimetric devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G01N2021/6439—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes" with indicators, stains, dyes, tags, labels, marks

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Optical Measuring Cells (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种悬浮式液态生物芯片检测系统，一种悬浮式液态生物芯片检测系统，包括：上盖板、前面板、左面板、右面板、背板、液桶固定装置、光路系统、液路系统、电路控制系统、试管取放装置，其中光路系统中设置单个的激光器；本发明采用纳米晶荧光微球，具有较窄的发射峰宽和可控的粒径，可以方便使用不同波长和微球粒径进行光学编码，纳米晶荧光微球中的分类荧光和样品中待测分子的标记荧光使用单个激光器激发即可，该方法可以提供多个检测通道,可获得更大数量的信息编码，单个激发用激光器大幅度降低检测成本。

Description

一种悬浮式液态生物芯片检测系统
技术领域
本发明涉及医疗仪器领域，具体涉及一种悬浮式液态生物芯片检测系统。
背景技术
生物芯片(biochip)技术是融微电子学、生命科学、计算机科学和光电化学为一体的高通量生物分子检测技术，是生命科学领域的一场重大革命。传统形式的生物芯片技术又称为微阵列(microarray)技术，其原理是将已知序列的生物分子(DNA、 RNA、多肽、蛋白质等)集成于固体表面形成探针阵列，用被标记的待检测生物分子与上述探针阵列进行杂交反应，通过检测相应位置的杂交探针，实现生物分子检测的目的。传统生物芯片杂交属于固-液相杂交，其分立的固-液反应环境及洗涤因素使其在检测灵敏度及稀有样品的检测中显现出不足之处。
悬浮式液态生物芯片，是基于悬浮式阵列技术SAT(Suspension ArrayTechnology)，将分子生物学、免疫学、高分子化学、光学检测技术、微流体技术以及计算机技术等集成的新型高通量多元检测技术。该技术很好地克服了固态阵列式芯片的技术缺点，同时和其他检测方法相比具有高通量、多指标、高敏感性 (～0.01pg/mL)、高特异性、线性范围宽(可达3～5个数量级)、反应快速(20～40min)、重复性好以及操作简便等优点。
目前，现有商用液态生物芯片产品还存在技术问题有待解决：1)市场上现有的液态生物芯片微球中所使用的荧光染料大多为有机染料，在进行多色标记时，其较宽的发射峰易使信号重叠而难以区分；2)有机荧光染料的光稳定性较差，抗荧光漂白的能力差，会影响其使用寿命或储存周期；3)微球探针上的分类荧光和样品中待测分子的标记荧光必须使用两种不同的激光器激发，导致检测仪器的成本较大；4)该类检测仪器的检测通道只有两个，同时对微球的大小也有严格的要求 (5.6μm左右)，对荧光信号参数设置的限制大，不利于未来高通量、快速的临床检测需求和应用。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种悬浮式液态生物芯片检测系统，该系统进一步减少了系统激发激光器的数量，同时还增加了检测通道，降低了无机纳米颗粒微球的大小要求，减少了荧光信号参数设置的限制，满足今后高通量、快速临床检测的需求和应用。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种悬浮式液态生物芯片检测系统，包括：上盖板、前面板、左面板、右面板、背板、液桶固定装置、光路系统、液路系统、电路控制系统、试管取放装置。
优选地，上盖板与背板连接，设置为向上打开，上盖板前端设置有抓握装置，抓握装置下方设置卡扣装置，用于固定前面板和上盖板。
优选地，前面板与左面板连接，设置为向左打开，打开后用于维护保养液路系统和试管取放装置。
优选地，电路控制系统包括控制电路和数据处理系统。
优选地，右面板解锁打开后用于维护保养电路控制系统以及试管取放装置。
优选地，左侧面版上设有带有锁定装置的清洗液瓶替换窗，清洗液瓶替换窗上垂设置透明材质的观察窗，用于观察清洗液瓶内液体的容量。
优选地，液桶固定装置用于固定废液桶和鞘液桶，废液桶和鞘液桶连接液路系统。
优选地，光路系统设置在电路控制系统、试管取放装置以及液路系统上方，光路系统内设置有单路激光发生器，流动室、正向收集座和侧向收集座。
优选地，正向收集座和侧向收集座设置为接收纳米晶荧光微球被激光激活后向两个方向释放的荧光信号。
优选地，纳米晶荧光微球上设有半导体荧光纳米晶。
优选地，试管取放装置设置与前面板和右面板连接处，试管抓取装置设置有运动装置、连接基座和抓取器，抓取器可以旋转，通过抓取器上的连接件穿过连接基座后与运动装置连接。
优选地，抓取器设置为取放EP管和/或试管。
优选地，系统电源开关设置在前面板左侧。
优选地，前面板右侧设有锁定装置，用于控制右面板的开合。
优选地，悬浮式液态生物芯片检测系统还包括存储、显示和分析系统。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)采用纳米晶荧光微球，具有较窄的发射峰宽和可控的粒径，可以方便使用不同波长和微球粒径进行光学编码；
2)纳米晶荧光微球中的分类荧光和样品中待测分子的标记荧光使用单个激光器激发即可。
3)该方法可以提供多个检测通道，可获得更大数量的信息编码。
4)单个激发用激光器大幅度降低检测成本。
附图说明
图1是本发明一种悬浮式液态生物芯片检测系统整体外观的示意图；
图2是本发明的试管抓取装置的外部示意图；
图3是本发明的右侧板内部装置示意图；
图4是本发明的前面板打开示意图；
图5是本发明左侧板及清洗液瓶替换窗打开示意图，
其中，1、上盖板；2、前面板；3、左面板；4、右面板；5、液桶固定装置；6、光路系统；7、液路系统；8、电路控制系统；9、试管取放装置；10抓握装置；11、卡扣装置；12、清洗液瓶替换窗；13、观察窗；14、运动装置；15连接基座；16、抓取器。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
实施例
如图1-4所示悬浮式液态生物芯片检测系统包括但不限于结构：包括：上盖板 1、前面板2、左面板3、右面板4、背板、液桶固定装置5、光路系统6、液路系统7、电路控制系统8、试管取放装置9。
其中，上盖板与背板连接，设置为向上打开，上盖板前端设置有抓握装置10，抓握装置下方设置卡扣装置11，用于固定前面板2和上盖板1。前面板2与左面板 3连接，设置为向左打开，打开后用于维护保养液路系统7和试管取放装置9。系统电源开关设置在前面板左侧。前面板右侧设有锁定装置，用于控制右面板的开合。
电路控制系统8包括控制电路和数据处理系统
如图5所示，右面板4解锁打开后用于维护保养电路控制系统8以及试管取放装置9。左侧面3版上设有带有锁定装置的清洗液瓶替换窗12，清洗液瓶替换窗上垂设置透明材质的观察窗13，用于观察清洗液瓶内液体的容量。
液桶固定装置5用于固定废液桶和鞘液桶，废液桶和鞘液桶连接液路系统7。
光路系统6设置在电路控制系统8、试管取放装置9以及液路系统7上方，光路系统内6设置有单路激光发生器，流动室、正向收集座和侧向收集座。正向收集座和侧向收集座设置为接收纳米晶荧光微球被激光激活后向两个方向释放的荧光信号。纳米晶荧光微球上设有半导体荧光纳米晶。
如图2、3所示，试管取放装置9设置与前面板和右面板连接处，试管抓取装置设置有运动装置14、连接基座15和抓取器16，抓取器可以旋转，通过抓取器上的连接件穿过连接基座后与运动装置连接，抓取器16设置为取放EP管和/或试管。
悬浮式液态生物芯片检测系统还包括存储、显示和分析系统。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种悬浮式液态生物芯片检测系统，其特征在于，包括：上盖板、前面板、左面板、右面板、背板、液桶固定装置、光路系统、液路系统、电路控制系统、试管取放装置。
2.如权利要求1所述的一种悬浮式液态生物芯片检测系统，其特征在于，所述上盖板与所述背板连接，设置为向上打开，所述上盖板前端设置有抓握装置，抓握装置下方设置卡扣装置，用于固定所述前面板和所述上盖板。
3.如权利要求1所述的一种悬浮式液态生物芯片检测系统，其特征在于，所述前面板与所述左面板连接，设置为向左打开，打开后用于维护保养所述液路系统和所述试管取放装置。
4.如权利要求1所述的一种悬浮式液态生物芯片检测系统，其特征在于，优选地，所述电路控制系统包括控制电路和数据处理系统。
5.如权利要求1所述的一种悬浮式液态生物芯片检测系统，其特征在于，所述左侧面版上设有带有锁定装置的清洗液瓶替换窗，所述清洗液瓶替换窗上垂设置透明材质的观察窗，用于观察清洗液瓶内液体的容量。
6.如权利要求1所述的一种悬浮式液态生物芯片检测系统，其特征在于，所述光路系统设置在所述电路控制系统、所述试管取放装置以及所述液路系统上方，所述光路系统内设置有单路激光发生器，流动室、正向收集座和侧向收集座。
7.如权利要求6所述的一种悬浮式液态生物芯片检测系统，其特征在于，所述正向收集座和所述侧向收集座设置为接收纳米晶荧光微球被激光激活后向两个方向释放的荧光信号。
8.如权利要求7所述的一种悬浮式液态生物芯片检测系统，其特征在于，所述纳米晶荧光微球内部有半导体荧光纳米晶。
9.如权利要求1所述的一种悬浮式液态生物芯片检测系统，其特征在于，所述试管取放装置设置与所述前面板和所述右面板连接处，所述试管抓取装置设置有运动装置、连接基座和抓取器，所述抓取器可以旋转，通过所述抓取器上的连接件穿过所述连接基座后与所述运动装置连接。
10.如权利要求9所述的一种悬浮式液态生物芯片检测系统，其特征在于，抓取器设置为取放EP管和/或试管。
CN201910329309.8A 2019-04-23 2019-04-23 一种悬浮式液态生物芯片检测系统 Pending CN110554194A (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910329309.8A CN110554194A (zh) 2019-04-23 2019-04-23 一种悬浮式液态生物芯片检测系统
PCT/CN2020/086225 WO2020216261A1 (zh) 2019-04-23 2020-04-22 悬浮式液态生物芯片检测方法及检测系统
US17/605,842 US20220299441A1 (en) 2019-04-23 2020-04-22 Detection method and detection system using suspension liquid biochip
EP20796306.7A EP3961213A4 (en) 2019-04-23 2020-04-22 DETECTION METHOD AND LIQUID BIOCHIP DETECTION SYSTEM IN SUSPENSION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910329309.8A CN110554194A (zh) 2019-04-23 2019-04-23 一种悬浮式液态生物芯片检测系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110554194A true CN110554194A (zh) 2019-12-10

Family

ID=68736301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910329309.8A Pending CN110554194A (zh) 2019-04-23 2019-04-23 一种悬浮式液态生物芯片检测系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110554194A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020216261A1 (zh) * 2019-04-23 2020-10-29 杭州深度生物科技有限公司 悬浮式液态生物芯片检测方法及检测系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020216261A1 (zh) * 2019-04-23 2020-10-29 杭州深度生物科技有限公司 悬浮式液态生物芯片检测方法及检测系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9260744B2 (en) Various-substance holder, various-substance holder treating apparatus, and various-substance holder treating method
EP2156178B1 (en) Methods for enhanced analysis of acoustic field focused cells and particles
EP1204859B1 (en) Method and apparatus for the delivery of samples to a chemical sensor array
EP2178641B1 (en) Methods and devices for correlated, multi-parameter single cell measurements and recovery of remnant biological material
EP1255980B1 (en) Portable sensor array system
CA2702276C (en) Microfluidic platforms for multi-target detection
US20160299053A1 (en) Rapid single cell based biological cell sorter
US20050176029A1 (en) Nanoscale transduction systems for detecting molecular interactions
EP1097369A1 (en) Sensor arrays for the measurement and identification of multiple analytes in solutions
WO2002061392A2 (en) Method and apparatus for the confinement of materials in a micromachined chemical sensor array
US20190217290A1 (en) Encoded Chip Based Micro-Array, Preparation Method Thereof and Application
JP2009543054A (ja) 分析装置、抽出及び検出システム及びｐｃｒ反応方法
KR20060132009A (ko) 투명 필터 모세관
CN101221167A (zh) 一种毛细管微流控芯片
CN110554194A (zh) 一种悬浮式液态生物芯片检测系统
CN108823092A (zh) 一种液滴芯片核酸分析系统及其分析方法
CN211741305U (zh) 一种悬浮式液态生物芯片检测系统
CN1166954C (zh) 反向蛋白质芯片及其制备和检测方法
WO2020216261A1 (zh) 悬浮式液态生物芯片检测方法及检测系统
CN110554178A (zh) 一种悬浮式液态生物芯片检测方法
CN1295347C (zh) 利用光子微粒编码的微通道阵列式生物芯片及应用方法
CN103267749B (zh) 一种基于光子编码微球的多元生物标志物检测盒式芯片
Smith et al. Photonic microinstruments for biomolecular sensing and analysis
CN1690692A (zh) 一种悬浮式生物芯片及其阅读方法和阅读仪
Chen et al. P1. 2.11 An Integrated Electrophoresis Microchip for Label-free Detection Using Surface Plasmon Resonance Image

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination