CN1351177A - 生物芯片点样阵列的设计 - Google Patents
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Abstract
本发明生物芯片点样阵列的设计涉及生物芯片点样的阵列排布。尤其是针对有阴性、阳性对照的反应,将阵列有规则地划分出不同的区域,使点样的顺序更有规律可循。一种生物芯片点样阵列的设计,特征在于将生物探针及其阴性对照和阳性对照排布成次级阵列,由次级阵列有序排布成整体阵列。本发明的优越性不仅在于使用本发明方案后扫描结果清晰、美观,更因为它们使计算结果更准确、更科学,尤其是使用于多样品微阵列生物芯片时更体现其对结果判断的准确性和精确性方面的诸多优点。
Description
技术领域
本发明生物芯片点样阵列的设计涉及生物芯片点样的阵列排布。尤其是针对有阴性、阳性对照的反应，将阵列有规则地划分出不同的区域，使点样的顺序更有规律可循。
背景技术
现有的微阵列生物芯片，是将不同的生物分子有序排列于固态基底之上，通过杂交反应以实现对生物样本的分析、检测、识别、鉴定和诊断等。我们以前的发明中设计了多种点样的阵列排布。就目前的专利资料，尚未发现有关点样阵列设计的报道。但是，第一，随着生物芯片技术的发展，反应越来越集成化，如果没有合理的排列设计，在读取、判断结果时容易产生混淆；第二，更重要的是，即使在一张芯片上，点与点之间、阵列和阵列之间也会因固态基底、操作条件等的微小变化产生位置差异。并且随着反应的缩微化，这样的差异会更明显。而目前的结果判断方法仅限于将结果与阳性样品、阴性样品进行对照，容易产生错误的结果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种由次级阵列有序排布组成阵列的生物芯片点样阵列的设计。本发明目的通过下述设计方案实现：一种生物芯片点样阵列的设计，特征在于将生物探针及其阴性对照和阳性对照排布成次级阵列，由次级阵列有序排布成整体阵列。
在上述设计方案基础上，将生物探针及其阴性对照和阳性对照排布在同一次级阵列中。
本发明也可将一种生物探针与其阳性对照间隔排列点出，加上点成一行的阴性对照组成一个次级阵列。
本发明的优越性不仅在于使用本发明方案后扫描结果清晰、美观，更因为它们使计算结果更准确、更科学，尤其是使用于多样品微阵列生物芯片时更体现其对结果判断的准确性和精确性方面的诸多优点。
附图说明
附图1，实施例1之2×6次级阵列。
附图2，实施例1之3×9次级阵列。
附图3，实施例1之2×1阵列。
附图4，实施例1之3×2阵列。
附图5，实施例2之4×5次级阵列。
附图6，实施例2之5×5次级阵列。
附图7，实施例2之4×5次级阵列组成的2×2阵列。
附图8，实施例2之5×5次级阵列组成的2×2阵列。
其中，
●——阳性对照
○——生物探针
——阴性对照
具体实施方式
实施例一：
将方阵有序排列成次级阵列，再将次级阵列有序排列成阵列。将一种生物探针(DNA、RNA、蛋白质或多肽等)及其对应的阳性对照和阴性对照分别点成1×1，2×2……m×n(m，n为大于等于1小于等于10的任一自然数。这里n为所点一种样品或阳性对照或阴性对照的横向点数，m为其纵向点数)的方阵，并将三者从上到下平行排列在一起作为整个阵列中的一个次级阵列(次序可以调整)。同法点出其他生物探针及其对应的阳性对照和阴性对照组成的的次级阵列，从而组成整个阵列。整个阵列的设计可为1×1，2×2……m×n(m，n为大于等于1小于等于10的任一自然数。(这里n为横向的次级阵列数，m为纵向的次级阵列数)，具体设计是依据所要点的生物样品的种类数而定。次级阵列之间的间距要大于点与点之间的间距以示区分。如图1为三个2×2的方阵组成的6×2次级阵列，图2为三个3×3的方阵组成的9×3次级阵列，图3为由6×2次级阵列组成的2×1阵列，图4为由9×3次级阵列组成的2×3阵列，其中，方框内为次级阵列。
实施例二：
将一种生物探针与其阳性对照间隔排列点出，加上点成一行的阴性对照组成一个次级阵列，同法点出其他生物探针与其阳性对照及阴性对照的次级阵列，阴性对照也可点成“+”字形插于次级阵列与次级阵列之间，从而组成整个阵列。其中的次级阵列可为2×1，2×2……n×m，等分布(这里n为横向生物探针与阳性对照点数之和，m为纵向生物探针与阳性对照点数之和)。整个阵列的次级阵列分布方法同实施例一中方法。
如图5为4×5次级阵列，图6为5×5次级阵列，图7为由5×4次级阵列组成的2×2阵列，图8为由5×5次级阵列组成的2×2阵列，所示方框内为一个次级阵列。
本发明的优越性不仅在于使用该设计后扫描结果清晰、美观，更因为它们使计算结果更准确、更科学，尤其是使用于多样品微阵列生物芯片时更体现其对结果判断的准确性和精确性方面的诸多优点。
我们定义R值＝生物探针点平均荧光信号值/同一腔室同一次级阵列阳性对照平均荧光信号值(计算平均荧光信号值时要预先去掉几个最大值和几个最小值)。 RS指待测样品R值，RN指阴性对照样品R值，RP指阳性对照样品R值，RCO＝1/2(RN+RP)。
对结果的判断，我们提供三种解决方案：
1.RS大于0.05为阳性，小于0.05.但大于0.02为可疑，小于0.02为阴性。
2.RS/RN大于2.1为阳性，小于2.1但大于1.5为可疑，小于1.5为阴性。
3.RS大于RCO为阳性，小于RCO为阴性。
本发明克服了常规设计所带来的孔间差和批间差的问题。不仅考虑到同一芯片不同腔室的可比性，同时也考虑到同一腔室不同位置之间的可比性，尤其实施例二的设计更是最大限度地缩小同一芯片上不同位置间的差异对结果的影响，更加准确，且本发明在扫描结果时易于定位。计算Rs、RN和RP时预先去掉几个最大值和最小值则更避免了实验操作中非熟练人员的操作误差所造成的影响。科学的实验结果计算方法使本设计更加完美。
常用的结果判定方法如下：
1.目测法：对于显色反应，凭肉眼观察，一般有色为阳性，无色为
阴性；竞争法则相反。
2.阈值法：以反应后标本荧光、颜色、灰度扫描值或OD值＞(阴性对照加2-3个标准差作为阳性结果的阈值。
现以乙肝五项检测为例，使用本发明实施例的阵列，以中国药品生物制品检定所提供的国家标准血清为检测对象(即标本)，检测结果如下页列表所示：
[1]：表中HbsAg表示乙肝表面抗原，HbsAb表示乙肝表面抗体，HBeAg表示乙肝e抗原，HbeAb表示乙
| 国家标准灵敏度参比 | 国家标准灵敏度要求 | 芯片结果数据 | 国家标准特异性参比(个) | 芯片结果数据范围 | ||||
| 方法1 | 方法2 | 方法3 | 方法1 | 方法2 | 方法3 | |||
| HbsAg | ≤1ng/ml | 0.09 | 2.2 | + | 20 | 0-0.018 | 0-1.38 | - |
| HbsAb | ≤10mIU/ml | 0.12 | 2.4 | + | 20 | 0-0.019 | 0-1.49 | - |
| HbeAg | 1#≥1∶64 | 0.10 | 2.4 | + | 15 | 0-0.016 | 0-1.46 | - |
| 2#≥1∶128 | 0.07 | 2.2 | + | |||||
| 3#≥1∶32 | 0.10 | 2.3 | + | |||||
| HbeAb | 55#≥1∶32 | 0.08 | 2.2 | + | 15 | 0-0.016 | 0-1.46 | - |
| 57#≥1∶32 | 0.07 | 2.1 | + | |||||
| 61#≥1∶32 | 0.07 | 2.2 | + | |||||
| HbcAb | 2#≥1∶32 | 0.08 | 2.2 | + | 15 | 0-0.019 | 0-1.48 | - |
| 3#≥1∶8 | 0.11 | 2.4 | + | |||||
| 4#≥1∶16 | 0.09 | 2.2 | + | |||||
肝e抗体，HbcAb表示乙肝c抗体，‘+’表示阳性结果；‘-’表示阴性结果；‘+/-’表示弱
阳性结果。[2]：所用国标试剂盒批号为9909
上表中，国家标准灵敏度参比表达对产品灵敏度统一要求，反映试剂的最少检出量，检测出阳性则说明检测结果合格；国家标准特异性试剂表达国家标准对产品特异性的统一要求，检测结果应为阴性，要求所检测的20或15份特异性参比结果不得出现假阳性。从上表可看出使用该设计得出的检测结果灵敏度和特异性完全达到国家标准要求。
由此看出此设计考虑到多种因素，是一种科学的，准确的生物芯片点样设计思路。
Claims (4)
1，一种生物芯片点样阵列的设计，特征在于将生物探针及其阴性对照和阳性对照排布成次级阵列，由次级阵列有序排布成整体阵列。
2，根据权利要求1所述的生物芯片点样阵列的设计，特征在于将生物探针及其阴性对照和阳性对照排布在同一次级阵列中。
3，根据权利要求1所述的生物芯片点样阵列的设计，特征在于将一种生物探针与其阳性对照间隔排列点出，加上点成一行的阴性对照组成一个次级阵列。
4，应用生物芯片点样阵列的设计进行判断的方法，在样品孔、阳性对照孔和阴性对照孔中同时按本阵列点样，反应结束后，取同一孔内的阴性对照点和阳性对照点为内参，取得R值，(定义R值＝生物探针点平均荧光信号值/阳性对照点平均信号值)，取阳性对照孔和阴性对照孔的R值为外参，其中，RS指待测样品R值，RN指阴性对照样品R值，RP指阳性对照样品R值，RCO＝1/2(RN+RP)，以此对结果进行判断。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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| CN102460127A (zh) * | 2009-04-09 | 2012-05-16 | 拜尔农作物科学股份公司 | 用于识别和定量分析被分析物，特别是真菌毒素的装置和方法 |
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2001
- 2001-08-14 CN CN 01126480 patent/CN1351177A/zh active Pending
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