CN200950139Y - 用于生物pcr微通道荧光检测的标准芯片 - Google Patents
用于生物pcr微通道荧光检测的标准芯片 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型用于生物PCR微通道荧光检测的标准芯片，属于生物学及医学检测领域。本芯片主要包括有上片有机玻璃(3)、下片有机玻璃(4)。在下片有机玻璃(4)上设置有N个独立的模拟微通道(2)，在上片有机玻璃3上对应模拟微通道两端分别设置有微孔(1)并密封该孔，上片有机玻璃(3)和下片有机玻璃(4)采用热压键合的方法永久密封；在N个模拟微通道(2)内依次注有荧光强度递增的荧光物质，所选的荧光强度能够反应出该种生物PCR荧光试剂的特异基因的拷贝数扩增曲线的变化趋势。本实用新型在芯片使用和微型集成化研究中，解决了PCR荧光光谱检测装置的工作校准的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于生物PCR微通道荧光检测的标准芯片，主要用于PCR微通道荧光光谱检测装置的校准，属于生物学及医学检测领域。
背景技术
随着上世纪90年代初微全分析系统(Miniaturized Total AnalysisSystems，μ-TAS)概念被首次提出，近几年来，在微全分析系统概念基础上的各类生物分析和化学分析芯片(包括：微流控生物PCR芯片)的研究迅猛发展，微全分析系统技术已成为创新式分析测试仪器及技术的最重要的研究发展方向，深受世界各国的关注。
所谓的微全分析系统(μ-TAS)是在微型化的基础上实现全部分析过程的功能集成化和结构缩微化的分析实验室系统。通俗地讲，它把整个实验室的功能，即生物化学分析的许多过程与步骤，包括采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等集成到尽可能小的操作平台上，目前这种缩微化操作平台为100平方毫米左右的芯片(结构缩微的尺寸正在向几十平方毫米发展)。μ-TAS具有检测速度快、试样用量少、通量高等显著的特点，广泛用于各类生物化学分析芯片的研究。在μ-TAS中，芯片体积非常小，其进样量仅为微升级，检测池体积非常小，而且分析检测多在秒级内完成，故对其检测体系的灵敏度和响应速度要求很高。检测方法是决定μ-TAS最终检出限的关键因素，是μ-TAS的核心技术之一。在近几年发展起来的μ-TAS检测方法中，荧光光谱检测方法由于其选择性好、痕量定性定量分析灵敏度高和非破坏性检测等特点，已逐渐成为μ-TAS研究领域中使用最广泛的检测技术。
生物化学分析芯片的生物PCR荧光光谱检测方法，实际是对芯片上的微通道中荧光物质进行光谱检测。与化学分析领域中的荧光光谱检测技术有一些不同：首先，被检测对象的量微小并且信号发出点小，从而造成的被检测荧光光谱信号微弱，需使用高检测灵敏度的微通道荧光光谱检测装置；其次，目前还没有一种像化学分析领域中的标准物质，可用于校准生物PCR荧光微通道光谱检测装置。
实用新型内容
本实用新型中提供了一种用于生物PCR微通道荧光检测的标准芯片，本芯片可用于校准生物PCR荧光微通道光谱检测装置。
为了达到上述目的，本实用新型采取了取下技术方案。本芯片主要包括有两片大小相同的上片有机玻璃3、下片有机玻璃4，其中，在下片有机玻璃上4设置有N个独立的模拟微通道2，在上片有机玻璃3上、对应模拟微通道2两端分别设置有微孔1并密封该孔，上片有机玻璃3和下片有机玻璃4采用热压键合的方法永久密封。在N个模拟微通道内依次注有荧光强度递增的荧光物质，所选的荧光强度能够反应出该种生物PCR荧光试剂的特异基因的拷贝数扩增曲线的变化趋势。
所述的N的取值范围为4～40。
所述的上片有机玻璃3、下片有机玻璃4的厚度均为1mm。
本实用新型的工作原理：微通道流量控制工作方式的生物PCR荧光分析芯片的微通道是分析芯片中被分析物的微载体容器。在本实用新型中，制作模拟微通道2采用与制备生物PCR荧光分析芯片中的微通道相同的制作工艺，并且模拟微通道的各类参数(如：微通道的宽度、深度和表面粗糙度等)与生物PCR荧光分析芯片中微通道的参数一样。因此，在对生物PCR荧光光谱检测装置进行校准时，可保持一致性。本实用新型中的N个模拟微通道中依次注入不同荧光强度的同种反应物，所选的荧光强度是按如下方法确定的：生物PCR特异基因的拷贝数扩增曲线的规律，如图3所示，一般纵坐标为与特异基因扩增拷贝数一致的荧光强度，横坐标为生物PCR技术中生物PCR扩增温度循环次数。在生物PCR荧光试剂的特异基因的拷贝数扩增曲线上的荧光信号低平台区5、荧光信号抬升域值(CT值)6、荧光信号上升区7、荧光信号高平台区8分别选取代表PCR扩增过程中的不同荧光强度的点，所选的N个点能够反映出该曲线变化趋势。使用成熟商品化的实时荧光定量PCR检测仪，在塑料反应管中对一种生物PCR荧光反应物进行PCR扩增的过程中，当PCR扩增温度循环次数进行到所选定的第一个点对应的循环次数时，将其中一个塑料反应管中的生物PCR荧光反应物从该使用成熟商品化的实时荧光定量PCR检测仪中取出，通过微孔1注入到下片有机玻璃4的第一个模拟微通道2中，然后封闭该模拟微通道2两端的微孔1。依照上述方法，再依次制备如上所选点对应的PCR荧光反应物，并依次注入到相应的模拟微通道2中，并密封其两端的微孔1。于是这N个模拟微通道中的PCR荧光反应物能够反映出该种荧光PCR扩增的生物荧光变化曲线的走向。以此来校准PVR荧光光谱检测装置。
使用本芯片对PCR微通道荧光光谱检测装置进行校准的方法如下：使用PCR微通道荧光光谱检测装置对本实用新型中的校准芯片的某一微通道进行检测，再将检测结果与该通道中的荧光强度进行比对，如果这两组比对荧光强度值出现不相同，我们就以校准芯片中的表示的荧光强度为准，对PCR微通道荧光光谱检测装置进行校准。本装置只能校准其微通道内的荧光反应物与本装置内的模拟微通道内的反应物相同的PCR微通道荧光光谱检测装置。
经实验验证，本实用新型在芯片使用和微型集成化研究中，解决了PCR荧光光谱检测装置的工作校准的问题。
附图说明
图1具有六个独立的模拟微通道的本实用新型的结构图
图2本实用新型的截面图
图3生物PCR特异基因的拷贝数扩增曲线
图中：1、微孔，2、模拟微通道，3、上片有机玻璃，4、下片有机玻璃，5、荧光信号低平台区，6、荧光信号抬升域值(CT值)，7、荧光信号上升区，8、荧光信号高平台区。
具体实施方式
下面结合图1～图3说明本实用新型的实施例。该芯片主要包括有上片PMMA有机玻璃3、下片PMMA有机玻璃4，上片有机玻璃3、下片有机玻璃4的厚度均为1mm。其中，在下片有机玻璃上4设置有六个独立的模拟微通道2，在上片有机玻璃3上对应模拟微通道两端分别加工有微孔1并密封该微孔1，上片有机玻璃3和下片有机玻璃4采用热压键合的方法永久密封。在六个模拟微通道2内依次注有荧光强度递增的荧光物质，所选的荧光强度能够反应出该种生物PCR荧光试剂的特异基因的拷贝数扩增曲线的变化趋势。
Claims (3)
1、一种用于生物PCR微通道荧光检测的标准芯片，其特征在于：该芯片主要包括有上片有机玻璃(3)、下片有机玻璃(4)，其中，在下片有机玻璃上4设置有N个独立的模拟微通道(2)，在上片有机玻璃(3)上对应模拟微通道两端分别设置有微孔(1)并密封该孔，上片有机玻璃(3)和下片有机玻璃(4)采用热压键合的方法永久密封；在N个模拟微通道内依次注有荧光强度递增的荧光物质，所选的荧光强度能够反应出该种生物PCR荧光试剂的特异基因的拷贝数扩增曲线的变化趋势。
2、根据权利要求1所述的用于生物PCR荧光微通道光谱检测装置比对标准的微通道芯片，其特征在于：所述的N的取值范围为4～40。
3、根据权利要求1所述的用于生物PCR荧光微通道光谱检测装置比对标准的微通道芯片，其特征在于：所述的上片有机玻璃(3)、下片有机玻璃(4)的厚度均为1mm。
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|---|---|---|---|---|
| CN106896062A (zh) * | 2015-12-17 | 2017-06-27 | 豪夫迈·罗氏有限公司 | 生物样品用的光学测量装置中的校准和/或检错 |
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2006
- 2006-07-19 CN CN 200620119010 patent/CN200950139Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
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| US11353471B2 (en) | 2015-12-17 | 2022-06-07 | Roche Diagnostics Operations, Inc. | Calibration and/or error detection in an optical measurement device for biological samples |
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