CN1534296B - 生化反应盒 - Google Patents

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Abstract

一种生化反应盒，包括：反应部分，包括腔室和通道，用来实现生化反应；以及溶液存储部分，其与所述反应部分隔离或分开，用来将溶液存储在与所述腔室对应的位置中。所述盒设有设在所述溶液存储部分和所述反应部分之间的可刺透分隔件，以便使所述溶液从所述溶液存储部分向所述反应部分的腔室运动。该生化反应盒装在生化反应设备中。

Description

生化反应盒
技术领域
本发明涉及用来装在通过利用生化反应例如抗原抗体反应或核酸杂交来分析样本中的细胞、微生物、染色体、核酸等的设备中的生化反应盒。
背景技术
用于分析样本例如血液的大多数分析仪采用利用抗原抗体反应的免疫方法或利用核酸杂交的方法。例如，与所要检测的材料或物质特定连接的蛋白质例如抗体或抗原或单链核酸用作探针并且固定在固相表面例如细小颗粒、小珠或玻璃板上，如此实现抗原-抗体反应或核酸杂交。然后，例如通过标记的抗体或标记的核酸来检测抗原-抗体混合物或双链核酸，标记抗体或标记核酸可以产生一种特定的相互作用，使具有高检测灵敏度的标记材料例如酶、荧光材料或发光材料被支承，如此实现检测是否存在所检测的材料或者定量确定检测到的材料。
作为这些技术的延伸，例如美国专利No.5445934已经披露了一种所谓的DNA(脱氧核糖核酸)阵列，其中相互具有不同碱基序列的大量DNA探针以矩阵的形式布置在基底上。
另外，Anal.Biochem.，270(1)第103-111(1999)已经披露了一种用于制备蛋白质阵列的方法，与DNA阵列相似将各种蛋白质样本布置在薄膜过滤器上。通过采用这些DNA和蛋白质阵列等，已经可以同时实现大量项目的测试。
另外，在各种样本分析方法中，为了实现减轻样本的污染、提高反应效率、降低设备尺寸并且方便操作，已经有方案提出了一次性生化反应盒，其中在该盒中进行必要的反应。例如，日本特开平 -11-509094(JP-A)已经披露了一种包括有DNA阵列的生化反应盒，其中设有多个腔室，并且通过压力差使溶液运动以便允许对在该盒中进行例如样本中的DNA提取、放大或杂交的反应。
作为相对于生化反应盒提供试剂的方法，JP-A-2000-266759已经披露了从外部试剂瓶将试剂提供给一次性分析盒。另外特开平(JP-A)11-505094A已经披露了预先将试剂装在一腔室中。
但是，在从外部提供试剂的情况中，必须单独从生化反应盒制备出多个试剂，如果测试项目数量较大的话，则所需试剂的数量随之增加。因此，试剂更新变得复杂并且可能错误选择试剂种类。另外，在将试剂装在生化反应盒的腔室中的情况中，存在这样一种可能性，即，由于在存放或输送时的环境变化导致在腔室中的试剂流进通道或另一个腔室而产生与所期望的反应不同的反应。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种已经解决了上述问题的生化反应盒，它消除了试剂更新的不方便性以及试剂种类的错误选择，并且即使在存储或运输期间出现环境变化或振动时，也不会使腔室中的试剂流进通道或另一个腔室。
本发明的另一个目的在于提供一种使用该生化反应盒来实现生化反应的生化反应设备。
根据本发明，提供一种生化反应盒，它包括：反应部分，它包括反应腔室和通道；溶液存储部分，它包括溶液存储腔室，用来将溶液存储在与所述反应腔室对应的位置中；以及可刺透分隔件，它设在所述溶液存储部分和所述反应部分之间，以便使所述溶液从所述溶液存储部分的所述溶液存储腔室向所述反应部分的所述反应腔室运动，其中，在使用时所述溶液存储部分叠置在所述反应部分上，所述溶液存储部分设置有用于刺透所述可刺透分隔件的刺透部件。
本发明还提供一种使用上述的生化反应盒的生化处理方法，包括：
第一步，通过刺透所述至少一个分隔件，使溶液从相应的存储腔室向所述反应部分的对应的腔室运动；
第二步，用移动到反应部分的腔室的溶液进行处理；
第三步，通过选择性地刺透除了用在所述第一步中的分隔件之外的至少一个第二分隔件，使在除了在所述第一步中溶液从中移动出的腔室之外的存储腔室中的溶液运动；以及
第四步，用在所述第三步中移动到所述存储腔室的溶液进行处理。
此外，本发明还提供一种生化处理设备，包括：
容纳单元，在其中安装上述的生化反应盒；
驱动部件，用于驱动用于刺透安装在所述容纳单元中的生化反应盒的分隔件的刺透部件；以及
反应处理部件，通过作用在所述生化反应盒上而使在所述生化反应盒中的样本进行反应，
其中所述生化反应设备还包括用来连续驱动所述驱动部件和所述反应处理部件的控制部件。
通过阅读以下本发明优选实施方案的说明同时结合附图将更加了解本发明的这些目的、特征和优点。
附图说明
图1为根据本发明的生化反应盒的实施方案的透视图；
图2为溶液存储部分的平面图；
图3为该生化反应容器在存放时的局部剖视图；
图4为处于第一阶段推压按压阀杆(杆)这样一种状态的生化反应盒的局部剖视图；
图5为处于第二阶段推压按压阀杆(杆)这样一种状态的生化反应盒的局部剖视图；
图6为反应部分的平面图；
图7为用于控制在生化反应盒内的溶液运动和各种反应的处理 设备的示意图；
图8为第一处理程序的流程图；
图9为在图6中所示的一部分腔室的纵向剖视图；并且
图10为在图5中所示的另一部分腔室的纵向剖视图。
具体实施方式
下面将参照这些附图对本发明进行更详细地说明。
图1为在该实施方案中的生化反应盒的透视图。参照图1，该盒具有一种双层结构，它包括用来实现反应的反应部分1和设置在其上用来存储溶液例如试剂和净化剂的溶液存储部分2。
反应部分1和溶液存储部分2中每一个的主体由合成树脂例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酯或聚氟乙烯构成。在需要进行光学测量的情况中，反应部分1主体的材料需要是透明或半透明塑料。
在反应部分1的上部处，设有用于通过注射器(注入器)注入样本例如血液的样本口3，并且用橡胶盖将它密封。在反应部分1的两个侧面上，设有多个喷嘴口4，将喷嘴插入到其中以便施加或降低压力，从而使反应部分1中的溶液运动。橡胶帽固定在每个喷嘴口4上。反应部分1的另一个侧面具有类似的结构。
另外，在溶液存储部分2的上部设有3块铝箔片，用来堵住后面所述的溶液存储腔室的上部。通过超声波熔接使反应部分1和溶液存储部分2相互粘接。顺便说一下，反应部分1和溶液存储部分2是分开制成的，并且可以在使用时将溶液存储部分2叠置在反应部分1上。
将用于标识盒类型的条形码标签40贴在生化反应盒的侧面上。当将生化反应盒安放在后面所述的处理设备上时，读取该条形码，并且从结果识别出该盒的类型。处理设备的设置是自动进行的以便进行适当的处理程序。
图2为图1的溶液存储部分2的平面图。参照图2，该溶液存储部分2设有单独的腔室6a至6m，每个装有一种溶液。在腔室6a和6b中分别 存储用于破坏细胞膜的含有EDTA(乙二胺四乙酸)的第一溶血剂和含有蛋白质改性剂例如表面活性剂的第二溶血剂。
在腔室6c中，存储有吸收DNA的涂有氧化硅的磁性材料颗粒。在腔室6l和6m中，分别存储有用于在提取DNA时将DNA净化的第一提取净化液体和第二提取净化液体。
用于从磁性颗粒洗脱DNA的含低浓度盐缓冲剂的洗脱剂存储在腔室6d中，用于PCR(聚合酶链反应)的混合物液体存储在腔室6g中，它包括引物、聚合酶、dNTP(三磷酸脱氧核糖核苷酸)、缓冲剂、包含有荧光剂的Cy-3dUTP等。在腔室6h和6j中，存储有含有表面活性剂用来清除没有进行杂交的荧光标记的样本DNA的净化剂和荧光标记。在腔室6i中，存储有用来干燥包括后面所述的DNA微阵列的腔室内部的乙醇。相应的腔室6a至6m分别设有后面所述的尖锐的阀杆(杆)7a至7m，用来刺透这些片。
图3为一剖视图，显示出在生化反应盒中的存储状态。参照图3，将设有切口8的阀杆7插入到溶液存储部分2的装有溶液的腔室6中，并且通过两个O形环支撑该阀杆7。溶液腔室6的底部由铝薄片10封闭。将密封件12设置在腔室6和反应部分1的腔室11之间以便使得空气不可能进出。可以通过铝箔片10来吸收由于周围环境而导致的溶液和空气体积以及压力的变化，从而在腔室6中的溶液不能意外进入反应部分1。
图4显示出这样一种状态，在测试人员从样本口3注入液体样本例如血液并且将该生化反应盒设置在后面所述的处理设备上之后，机械手(未示出)利用杆针13的较短压杆13a通过第一阶段推压挤压阀杆7以刺透铝箔片，如此使溶液开始从腔室6向腔室11运动。在该状态下，两个O形环9位于阀杆7的切口8中，从而该腔室6与外界空气连通。因此，该溶液可以平稳地运动。
如上所述，生化反应盒具有作为分隔件的可刺透铝片10，从而只要朝着反应部分1按压工具针13的压杆13a就可以很容易使溶液从腔室6流进腔室11，并且不会使工具针13与溶液接触。顺便说一下，在 本实施方式中，在紧接着溶液存储部分2的腔室下面的位置上，设有反应部分1的相应腔室，但是如果在它们之间设有例如通道的化，即使将在紧接着溶液存储部分2的腔室下面的位置上的相应腔室调换位置也没有任何危害。
在该实施方案中，反应部分1的腔室和溶液存储部分2的腔室成一对一的关系，但是反应部分1的每个腔室可以设有多个溶液存储腔室。另外在该实施方案中，溶液从溶液存储腔室向反应部分1的空腔室运动，但是也可以从溶液存储部分向已经装有样本或在处理期间的溶液的反应部分的腔室运动。另外，在该实施方案中，铝箔片10用作分隔件，但是在该分隔件设有普通阀并且该阀处于可刺透状态即打开状态中以使得溶液能够流进反应部分1的腔室中的情况下，分隔件本身可以为不可刺透部件。
接着，测试人员一旦通过使用机械手从处理设备中抽出工具针13并且使该工具针13倒置，之后利用如图5所示的更长的压杆13b通过第二阶段推压进一步按压阀杆7。结果，空气由上O形环9密封，从而如后面所述允许反应部分1中的溶液运动。测试人员针对所有腔室6a至6m进行该步骤。如上所述，可以通过第一阶段推压来使溶液流进腔室，并且可以通过第二阶段推压密封该腔室，从而只通过简单的推压操作就可以使溶液流进腔室11，并且密封该腔室11。另外，上述工具针可以设在生化反应盒中。
图6为反应部分1的平面图。参照图6，在反应部分1的一个侧面上设有10个喷嘴口4a至4j，并且在其另一个侧面上还设有10个喷嘴口4k至4t。相应的喷嘴口4a至4t分别通过用于气流的相应空气通道14a至14t与腔室11a至11t连通，这些腔室是用来存储溶液或引起反应的部分或位置。
但是，在该实施方案中没有使用喷嘴口4n、4p、4q和4s，这些喷嘴口没有与腔室连通而是用作备用口。更具体地说，在该实施方案中喷嘴口4a至4j分别通过通道14a至14j与腔室11a至11j连通。在另一个侧面上喷嘴口4k、4l、4m、4o、4r和4t分别通过通道14k、14l、14m、 14o、14r和14t与腔室11k、11l、11m、11o、11r和11t连通。
样本口3与腔室16连通。腔室11a、11b、11c和11k与腔室16连通，腔室11g和11o与腔室17连通，并且这些腔室11h、11i、11j、11r和11t与腔室18连通。另外，腔室16通过通道19与腔室17连通，并且腔室17通过通道20与腔室18连通。腔室11d、11e、11f、11l和11m分别通过通道15d、15e、15f、15l和15m与通道19连通。在腔室18的底部(下表面)处设有一方形孔。DNA微阵列21连接至该方形孔，在该DNA微阵列上，在例如尺寸为大约1平方厘米的玻璃板的固相的表面上设置高密度的几万至几十万的不同种类的DNA探针。
可以通过利用微阵列21与样品DNA实现杂交反应来同时测试大量的基因。
DNA探针以矩阵的形式有规律地设置，每个DNA探针的地址(由矩阵上的行数和列数确定的位置)容易被读取作为信息。要测试的基因除传染性病毒、细菌和疾病相关性基因之外，包括例如每个个体(individual)的遗传性多态现象。
在反应部分1的腔室11a和11b中，分别存储有要从溶液存储部分2的腔室6a和6b移动来的第一溶血剂和第二溶血剂。在腔室11c中，存储要从腔室6c移动来的磁性材料的颗粒。在腔室11l和11m中，分别存储要从腔室6l和6m移动的第一提取净化液体和第二提取净化液体。在腔室11d中存储来自腔室6d的洗脱剂，在腔室11g中，存储来自腔室6g的PCR(聚合酶链反应)所必须的混合液体。在腔室11h和11j中，分别存储要从腔室6h和6j移动的净化剂。在腔室11i中，存储要从腔室6i移动来的乙醇。
腔室11e是血液DNA之外的残渣积聚的腔室，腔室11f是腔室11l和11m中的第一和第二提取净化液体的废物积聚的腔室。腔室11r是第一和第二净化剂的废物积聚的腔室，腔室11k、11o和11t是用于防止溶液流到喷嘴口中而设置的空腔室。
图7是用于控制在生化反应盒内的溶液运动和各个反应的处理设备的示意图。
将生化反应盒安装在工作台22上。另外，在工作台22上，设置要在从反应部分1中的样本中提取DNA等时被驱动的电磁体23、在通过例如PCR(聚合酶链反应)的方法来从样本放大DNA的时候进行温度控制的珀尔帖(Peltier)元件24、以及用于在放大的样品DNA和反应部分1内的DNA微阵列上的DNA探针进行杂交时以及在净化或者清洗没有杂交的样品DNA时进行温度控制的珀尔帖(Peltier)元件25，并将它们连接至用于控制整个处理设备的控制单元26。另外，该处理设备设置有机械手(未显示)以及条形码阅读器(未示出)，其中，所述机械手用于如上所述通过移动在盒上的预定腔室之上的工具针13而推下阀杆，所述条形码阅读器用于阅读贴在该盒上的条形码标签。
在工作台22的两个侧面上设有电子(马达驱动)注射泵27和28以及泵座31和32，每个泵座为用于通过这些泵27和28排出或吸进空气的端口并且在其侧面上设有10个泵吸嘴29或30。在该电子注射泵27和28以及泵吸嘴29和30之间设有多个已知的电开关(选择器)阀(未示出)，它们与泵27和28一起连接在控制单元26上。控制单元26连接于测试人员进行输入的输入单元33。控制单元26对泵吸嘴29和30进行控制，从而相应的10个泵吸嘴的每一个分别对应于电子注射泵27和28选择性地被打开和关闭。
当使溶液从溶液存储部分2向反应部分1运动并且输入处理启动信号时，在反应部分1内进行DNA等的提取和放大。另外，进行在放大的样本DNA和设置在反应部分1中的DNA微阵列上的DNA探针之间的杂交，并将没有杂交的用荧光标记的样本DNA和荧光标签清除。
在该实施方案中，当测试人员用注射器或注入器将作为样本的血液穿过橡胶帽注入到反应部分1中时，该血液流进腔室16。之后，测试人员将反应盒安放在工作台22上，并且利用一机构(未示出)通过操纵一未示出的杆来使泵座31和32沿着在图7中所示的箭头方向运动，由此将泵吸嘴29和30插入到反应部分1的相应喷嘴口4中。
如参照图6所述一样，喷嘴口4聚集在该生化反应盒的两个表面即 两个侧面处，从而可以简化这些电子注射泵27和28、电子开关阀、包含有泵吸嘴29和30的泵座31和32等的形状和布置。另外，在确保必要的腔室和通道的同时，通过进行将该盒夹在泵座31和32之间这样一种简单操作，可以插入这些泵吸嘴29和30并且可以简化这些泵座31和32的结构。另外，所有喷嘴口4a至4t设置在相同的水平面处，即线性布置，由此与这些喷嘴口4a至4t连接的通道14a至14t的所有高度都彼此相等。因此，这些通道14a至14t的准备变得容易。
另外，在图7中所示的处理设备中，在泵座31和32的长度对应于串连布置n个生化反应盒时的n个盒而增加至原始长度的n倍的情况下，可以同时对所有n个盒进行必要的步骤。因此，可以利用非常简单的设备结构在大量生化反应盒中进行生化反应。
当测试人员进行参照图4和5所述的使溶液流进腔室并且密封该腔室的步骤然后在输入单元33处输入处理启动指令时，首先通过处理设备的条形码阅读器(未示出)读出贴在该生化反应盒的条形码标签。在该处理设备中预先存储了对于相应类型的盒所需要的处理序列。当通过读出的条形码辨认出盒的类型时，该盒所需要进行的处理的内容和程序就自动地确定而起动。当不能读出该条形码或者所读出的条形码不是预定的条形码时，测试人员也可以通过输入单元33手动输入处理步骤。
由图8A和8B构成的图8为用于说明在该实施方案中的处理设备中的处理程序的一实施例的流程图。参照图8，在步骤S1中，通过如参照图4和5所述进行溶液注射和密封，使第一溶血剂从溶液存储腔室6a向反应部分1的腔室11a运动。在步骤S2中，控制单元26只打开喷嘴口4a和4k，空气从电子注射泵27排出并且从电子注射泵28吸进反应部分1中，由此从腔室11a将第一溶血剂注入进装有血液的腔室16。这时，通过控制从泵28的吸气，在从泵27开始进行排气之后开始经过10-200毫秒，溶液可以平稳地流动，而不会引起溅射或在其前端处出现散射，尽管它取决于溶血剂的粘度和通道的阻力。
如上所述，通过改变给气和吸气的时间以控制加压和减压的方 式，可以使溶液平稳地流动。在优选实施方案中，通过进行这样一种控制可以使溶液进一步平稳地流动，即从电子注射泵28的吸气程度从泵27开始进行排气开始线性增加。另外，可以通过结合进行加压和减压来缓解在反应部分1中所产生的压力。因此，还可以实现这样一种效果，即防止溶液在非所期望的情况下流进分支通道或腔室中从而停止运动。在其后的液体运动也是如此。
通过电子注射泵27和28可以很容易实现给气控制。更具体地说，在只有喷嘴口4a和4o打开之后，通过注射泵27和28交替地重复进行排气和吸气，腔室6的溶液在通道19中进行反复的流动和回流，因此搅拌了该溶液。或者，溶液可以在泵28进行连续排气以产生出气泡的同时得到搅拌。
图9为在图6中所示的反应部分1的沿着与腔室11a、16和11k相交的横截面的剖视图，并且显示出这样一种状态，即喷嘴口4a被插入在其中的泵吸嘴29增压而喷嘴口4k被插入在其中的泵吸嘴30降压，由此在腔室11a中的第一溶血剂流进装有血液的腔室16。
再参照图8，在步骤S4中，只有喷嘴口4b和4k是打开的，并且按照与在第一溶血剂的情况相同的方式使腔室11b中的第二溶血剂流进腔室16。同样，在步骤S5中，使在腔室11c中的磁性颗粒在从腔室6c移动到腔室11c之后流进腔室16。在步骤S4和S6中，按照与在步骤S2中相同的方式进行搅拌。在步骤S6中，从在步骤S2中的细胞溶解得到的DNA附着到磁性颗粒上。
之后，在步骤S7中，接通电磁铁23，并且只打开喷嘴口4e和4k。然后空气从电子注射泵28排出并且从泵27吸入，从而使溶液从腔室16向腔室11e运动。在运动时，磁性颗粒和DNA被收集在电磁铁23上的通道19中。由泵27和28进行的吸气和排气交替地反复进行以使溶液在腔室16和11e之间往复运动两次，由此改善了DNA的收集效率。收集效率可以通过加大往复运动的次数进一步提高，但是在该情况中，由于这么多次，所以需要花费更长的处理时间。
如上所述，通过利用磁性颗粒在流动状态中将DNA收集在宽度 大约为1-2mm并且高度大约为0.2-1mm的这么小的通道上，可以高效地收集DNA。这对于RNA和蛋白质也一样。
然后，在步骤S8中，使第一提取净化液体从腔室6l向腔室11l运动，在步骤S9中，切断电磁铁23，并且只打开喷嘴口4f和4l。之后，空气从电子注射泵28排出并且从泵27吸入，从而使第一提取净化液体从腔室11l向腔室11f运动。这时，在步骤S7中所收集的磁性颗粒和DNA与该提取净化液体一起运动，由此进行净化。在按照与在步骤S7中相同的方式进行两次往复运动之后，接通电磁铁23，并且同样进行两次往复运动以将这些磁性颗粒和DNA回收在电磁铁23上的通道19中，并且使该溶液返回腔室11l。
在步骤S11中，结合喷嘴口4f和4m，利用在步骤S10中从腔室6m移动到腔室11m之后的在腔室11m中的第二提取净化液体，按照与在步骤S5中一样的方式进行进一步净化。
在步骤S12中，使洗脱剂从腔室6d向腔室11d运动。在步骤S13中，只有喷嘴口4d和4o打开，同时电磁铁23保持接通，空气从泵27排出并且从泵28吸入，由此使腔室11d中的洗脱剂向腔室17运动。
这时，通过洗脱剂的作用使磁性颗粒和DNA分开，从而只有DNA与洗脱剂一起向腔室17运动，并且磁性颗粒停留在通道19中。如此，实现了DNA的提取和净化。如上所述，装有提取净化液体的腔室11l、11m和装有净化之后的废液的腔室11l分开设置，从而可以在该生化反应盒中实现DNA的提取和净化。
接着在步骤S14中，使PCR试剂从腔室6g向腔室11g运动。在步骤S15中，只有喷嘴口4g和4o是打开的，空气从电子注射泵27排出，并且从泵28吸入，从而使得在腔室11g中的PCR试剂流进腔室17。进而，只有喷嘴口4g和4t是打开的，并且通过泵27和28交替反复地进行排气和吸气，使腔室17中的溶液在通道20中不断进行重复的流动和回流，从而对溶液进行搅拌。然后，控制珀尔帖元件24以将腔室17中的溶液保持在96℃下10分钟。之后，重复进行在96℃/10秒、55℃/10秒和72℃下/1分钟的循环30次，如此使该洗脱的DNA进行PCR以放大 DNA。
在步骤S16中，只有喷嘴口4g和4t打开，空气从电子注射泵27排出并且从泵28吸入以使腔室17中的溶液向腔室18运动。进而，通过控制珀尔帖元件25，使腔室18中的溶液保持在45℃下2个小时以实现杂交。这时，通过泵27和28反复交替地进行排气和吸气，使腔室18与通道15t之间的溶液流动从而实现对溶液的搅拌。
然后，在第一净化液体在步骤S17中从腔室6h运动至腔室11h之后，在步骤S18中，在将温度保持在45℃下的同时，只有喷嘴口4h和4r是打开的，空气从电子注射泵27排出并且从泵28吸进以使得腔室11h中的第一净化液体通过腔室18流进腔室11r，同时使腔室18中的溶液向腔室11r运动。通过泵27和28反复交替地进行吸气和排气以使溶液在腔室11h、18和11r之间往复运动两次，并且使该溶液最终返回至腔室11h。如此，将没有杂交的用荧光标记的样本DNA和荧光标签清除。
图10为在图6中所示的反应部分1的沿着与腔室11h、18和11r相交的横截面的剖视图。通过将泵吸嘴29插入到喷嘴口4h中来给反应部分1加压，并且通过将泵吸嘴30插入到喷嘴口4r中来给反应部分1减压。图10显示出这样一种状态，即，使得第一净化液体通过腔室18流进腔室11r。腔室11h实际上与溶液存储部分2连通，但是在图10中为了便于说明，通过提供其天花板显示为其没有与溶液存储部分2连通。
再参照图8，在第二净化液体在步骤S19中从腔室6j运动到腔室11j之后，在步骤S20中，在使温度保持在45℃下的同时，通过结合喷嘴口4j和4r，采用在腔室11j中的第二净化液体，按照与在步骤S18中相同的方式进行进一步净化，并且使该溶液最终返回至腔室11j。如上所述，装有净化液体的腔室11h、11j和装有在净化之后的废液的腔室11r分开设置，从而可以在该生化反应盒中实现DNA微阵列21的净化。
在步骤S21中乙醇从腔室6i运动至腔室11i，之后，在步骤S22中， 只有喷嘴口4i和4r打开，空气从电子注射泵27排出，并且从泵28吸进，从而使腔室11i中的乙醇通过腔室18运动至腔室11r。之后，只有喷嘴口4i和4t打开，空气从泵27排出并且从泵28吸进，从而将腔室18内部干燥。
之后，当测试人员操纵杆(未示出)时，泵座31和32移动离开生化反应盒。结果，将泵吸嘴29和30从盒的喷嘴口4移开。然后测试人员该盒安装在用于DNA微阵列的读取器中，例如一种用来进行测量和分析的已知扫描仪。
在上述实施方案中，通过采用条形码标签来进行盒的标识，但是也可以通过采用二维条形码、IC芯片、RFID(无线电频率标识)等来进行。另外，可以按照各种方式根据盒的外部尺寸例如高度和长度、设在盒的侧面、上表面和下表面上的凹槽或凸起的数量及其组合来识别出该盒的类型。结果可以获得类似的效果。
在上面的实施方案中，进行了盒的识别，并且根据所识别出的盒类型设定了处理步骤。但是，也可以根据写入二维条形码等中的有关处理步骤的内容和程序的信息来设定处理序列。另外，在改变测试条件例如盒与盒的反应时间时，将不同的处理步骤写入二维条形码中，并且将该条形码贴在该盒上，由此可以可靠地进行所要求的反应步骤。
如上所述，根据本发明的生化反应盒具有反应部分和溶液存储部分，其中，所述反应部分包括腔室和通道，所述溶液存储部分与反应部分隔离或分开，用于存储溶液例如试剂或净化剂，该生化反应盒包括这样一种部件：将其分隔以便使溶液从溶液存储部分向反应部分运动，并且该部件是可刺透的，或者是一种设置在位于相互接触的溶液存储部分和反应部分之间的边界壁部处的可刺透部件。结果，在反应处理步骤之前一刻可以用该生化反应盒制备出相应的溶液，从而该生化反应盒的优点在于，即使在采用另一种溶液进行处理步骤期间出现环境变化或振动时，也不会使腔室中的试剂流进通道或另一个腔室，从而可以正确地进行所期望的反应。
另外尤其是采用了在使用该溶液之前一刻使在存储部分中的每种溶液向反应部分运动的步骤，从而可以进行可靠的反应，并且即使在任一步骤处理期间出现处理设备振动或者出现压力控制错误时也不会使该溶液流进相邻的腔室和通道。
另外，处理设备自动地读出贴在生化反应盒上的条形码标签并且识别出该盒的类型，从而自动地设定所需的处理步骤。因此，由于该操作不必对多种类型的盒的所有情况设定复杂的处理程序，所以可以简单可靠地进行该处理。
另外，由于本发明的生化反应盒具有上述结构，所以可以按要求在其中制备出溶液。结果，该生化反应盒消除了补充试剂的不方便性并且降低了在选择试剂类型中的错误。另外，即使当存储和输送时出现环境变化或振动时，在腔室中的试剂也不会流进通道或另一个腔室。因此，该生化反应盒可以正确地产生所期望的反应。
虽然已经参照在这里所披露的结构对本发明进行了说明，但是本发明并不限于所给出的这些细节，该申请意欲覆盖落入在改进目的和其权利要求的范围内的种种改变或变化。

Claims (9)

1.一种生化反应盒，它包括：
反应部分，它包括反应腔室和通道；
溶液存储部分，它包括溶液存储腔室，用来将溶液存储在与所述反应腔室对应的位置中；以及
可刺透分隔件，它设在所述溶液存储部分和所述反应部分之间，以便使所述溶液从所述溶液存储部分的所述溶液存储腔室向所述反应部分的所述反应腔室运动，
其特征在于：
在使用时所述溶液存储部分叠置在所述反应部分上，
所述溶液存储部分设置有用于刺透所述可刺透分隔件的刺透部件。
2.如权利要求1所述的生化反应盒，其中所述刺透部件是阀杆，并可以通过推压阀杆来刺透所述分隔件。
3.如权利要求1所述的生化反应盒，其中所述刺透部件可移动，以刺透所述可刺透分隔件。
4.如权利要求2所述的生化反应盒，其中所述阀杆上设有切口，
通过用工具针对阀杆进行第一阶段推压以使密封环进入所述切口并失去密封状态，所述溶液存储腔室与其外部连通，从而使所述溶液存储腔室中的溶液向所述反应腔室流动，
并且通过用工具针对阀杆进行第二阶段推压以使用所述密封环再次进行密封，所述溶液存储腔室与外部通过所述切口的连通被阻断，从而密封所述溶液存储腔室。
5.如权利要求4所述的生化反应盒，其中所述工具针设有两个压杆，它们包括供在第一阶段推压中使用的较短的压杆和供在第二阶段推压中使用的较长的压杆。
6.如权利要求5所述的生化反应盒，其中所述较短和较长的压杆彼此反向同轴设置。
7.如权利要求1所述的生化反应盒，其中所述生化反应盒具有用来表示关于处理序列的信息的代码，所述处理序列包括所述分隔件的刺透顺序。
8.如权利要求1所述的生化反应盒，其中所述盒具有用来表示生化反应盒类型的标识码。
9.如权利要求1所述的生化反应盒，其中所述溶液存储部分与所述反应部分分体制造。
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