CN2777542Y - 一种组合式凸起型多人份蛋白芯片 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种组合式凸起型多人份蛋白芯片，包括反应槽及与其相应的多人份蛋白芯片阵列和网孔状夹具。其中所述反应槽包括一组阵列排布的凹形杯槽，杯槽由杯槽之间的壁分隔；多人份蛋白芯片阵列包括阵列排布的数条凸起型蛋白芯片条，每条凸起型蛋白芯片条由数个凸起的单人份蛋白芯片直线排列而成。本组合式凸起型多人份蛋白芯片结构简单，装配方便，芯片背景噪声低，均一性好，无渗漏，不会交叉污染，易实现工业化生产。

Description

一种组合式凸起型多人份蛋白芯片

技术领域

本实用新型涉及一种蛋白芯片，具体是一种组合式凸起型多人份蛋白芯片。

背景技术

利用抗原抗体和配体受体的特异性结合反应检测生物物质是一种成熟而重要的测定方法，在生物学和生物医学、临床医学等领域得到广泛的应用。但是，目前基于这一原理建立的检测方法大多是单指标多人份检测，比如酶联免疫检测、放射免疫检测、化学发光检测、纸层析法检测、凝集法检测、荧光法检测等。近来兴起的多指标多人份检测技术—蛋白芯片技术为这一检测原理的应用开辟了新的天地。蛋白芯片技术的应用革命性地提高了检测效率，节约了检测成本。

目前的蛋白质芯片就基片(或载体)而言可有多种材料制成，如硝酸纤维素膜、玻璃、塑料、金属、橡胶等，多人份芯片阵列方式有两种，即平面式和凹陷式。现有的蛋白芯片在其生产制造和使用中仍然存在一系列问题和障碍，本领域亟待设计新型的蛋白芯片，避免繁杂的装配、背景噪声高、均一性差、渗漏、易交叉污染和难于工业化生产等缺陷。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种装配简单、背景噪声低，均一性好、无渗漏，不会交叉污染、易实现工业化生产的组合式凸起型多人份蛋白芯片。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型组合式凸起型多人份蛋白芯片，其中包括反应槽、多人份蛋白芯片阵列和网孔状夹具；其中多人份蛋白芯片阵列包括阵列排布的数条凸起型蛋白芯片条，每条凸起型蛋白芯片条由数个凸起的单人份蛋白芯片直线排列而成，每个单人份蛋白芯片由尾板和固定在尾板上的凸块组成，相邻的尾板连接在一起，尾板上具有孔，凸块的侧面呈镂空状，其顶端面为平面，平面上有数个突起，平面上阵列有若干个蛋白质样品点；所述反应槽包括一组阵列排布的凹形杯槽，各杯槽之间设有壁，各杯槽与相应的单人份蛋白芯片一一对应；所述网孔状夹具包括结构相同的上夹和下夹，其中上夹边沿设有数个榫舌，下夹边沿设有数个与榫舌相配合的榫眼，网孔状夹具上阵列有与蛋白芯片相匹配的若干个网孔，网孔与尾板上的孔相对应形成加液通道。

其中所述多人份蛋白芯片阵列上阵列有1-20条蛋白芯片条。

其中所述蛋白芯片条包括1-20个单人份蛋白芯片。

其中所述凸块的横截面是正方形、长方形、圆形、椭圆形、心形、多边形或三角形。

其中所述凸块的纵切面是正方形、长方形或梯形。

其所述凸块的大小为2×2×2-20×20×20立方毫米。

其中相邻的单人份蛋白芯片之间的距离是0.5-10毫米。

其中所述凸起的顶平面上蛋白质样品点呈1×2-20×20个阵列分布。

其中相邻的蛋白质样品点间距离为0.05-10毫米。

(三)有益效果

本组合式凸起型多人份蛋白芯片结构简单，装配方便，芯片背景噪声低，均一性好，无渗漏，不会交叉污染，易实现工业化生产。

附图说明

图1是组合式凸起型多人份蛋白芯片主视图；

图2是组合式凸起型多人份蛋白芯片俯视图；

图3是组合式凸起型多人份蛋白芯片侧视图；

图4是反应槽主视图；

图5是反应槽俯视图；

图6是反应槽侧视图；

图7是组合式凸起型多人份蛋白芯片阵列主视图；

图8是组合式凸起型多人份蛋白芯片阵列仰视图；

图9是组合式凸起型多人份蛋白芯片阵列侧视图；

图10是凸起型蛋白芯片条主视图；

图11是凸起型蛋白芯片条仰视图；

图12是凸起型蛋白芯片条侧视图；

图13是单人份蛋白芯片立体图，其显示了单人份蛋白芯片尾板孔；

图14是单人份蛋白芯片立体图，其显示了单人份蛋白芯片上的蛋白质样品点；

图15是单人份蛋白芯片左视图；

图16是单人份蛋白芯片仰视图；

图17是单人份蛋白芯片右视图；

图18是网孔状夹具主视图；

图19是网孔状夹具左视图；

图20是网孔状夹具后视图；

图21是组合式凸起型多人份蛋白芯片的一种状态的立体图；

图22是组合式凸起型多人份蛋白芯片的另一种状态的立体图。

图中，1、反应槽；2、多人份蛋白芯片阵列；3、凹形杯槽；4、杯槽之间的壁；5、蛋白芯片条；6、夹具；7、单人份蛋白芯片；8、单人份蛋白芯片的凸起面；9、突起；12、单人份蛋白芯片尾板；13、单人份蛋白芯片尾板孔；14、网孔；15、加液通道；16、蛋白质微阵列区域；19、榫舌；20、榫眼；25、榫舌的外缘夹具开启的机关。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的保护范围。

配合附图举一较佳实施例详细说明如下：

如图1-图22所示，本实用新型组合式凸起型多人份蛋白芯片，包括反应槽1、多人份蛋白芯片阵列2和网孔状夹具6；其中所述多人份蛋白芯片阵列2包括6条凸起型蛋白芯片条5，其中的凸起型蛋白芯片条数量在1-20条范围内都是可行的，每条凸起型蛋白芯片条5包括6个凸起的单人份蛋白芯片7，单人份蛋白芯片7的数量在1-20范围内都是可行的，相邻的单人份蛋白芯片7之间的距离是3毫米，这一距离在0.5-10毫米范围内都是可行的，每个单人份蛋白芯片7由尾板12和固定在尾板12上的凸块8组成，相邻的尾板12连接在一起，尾板12上具有孔13，凸块8的侧面呈镂空状，凸块8的横截面是正方形，其中横截面也可以是长方形、圆形、椭圆形、心形、多边形或三角形，凸块8的纵切面是长方形，其中纵切面也可以是正方形或梯形，凸块8的大小为6×6×15立方毫米，其中凸块8的大小在2×2×2-20×20×20立方毫米范围内均可，凸块8顶端面为平面，平面上有4个突起9，平面上阵列有32个蛋白质样品点16，其中1×2-20×20个阵列分布均可，相邻的蛋白质样品点间距离为0.8毫米，其中0.05-10毫米均可；所述反应槽1包括一组6×6阵列排布的凹形杯槽3，各杯槽3之间设有壁4，各杯槽3与相应的单人份蛋白芯片7一一对应；所述网孔状夹具6包括结构相同的上夹和下夹，其中上夹边沿设有2个榫舌19，下夹边沿设有2个与榫舌19相配合的榫眼20，网孔状夹具6上阵列有与蛋白芯片7相匹配的6×6个网孔14，网孔14与尾板12上的孔13相对应形成加液通道15。

下面介绍本实用新型组合式凸起型多人份蛋白芯片的设计。

1.按以下数据设计单人份蛋白芯片7：

样点直径0.02毫米，样点间距离0.8毫米，凸起面为6×6平方毫米的正方形面，四角各设一个直径0.3毫米、高0.5毫米顶部半圆球形突起9，蛋白抗原的微阵列区域16位于中央5×5平方毫米的范围内，凸起的高15毫米，凸起面8厚度2.5毫米，凸起的侧面的4个方柱横截面均为1.5×1.5平方毫米的正方形。

2.按以下数据设计凸起型蛋白芯片条5：

每条6个凸起型单人份蛋白芯片7，单人份蛋白芯片间距为3毫米，6个单人份蛋白芯片的尾板互联成8×54平方毫米的长方形，尾板厚度为1毫米，相邻的单人份蛋白芯片尾板连接线处开深度和宽度均为0.5毫米的槽，每条共5个槽。

3.按以下数据设计夹具6：

网孔14为6.1×6.1平方毫米的正方形，网孔按6×6排列，网孔间距为2.9毫米。夹具厚度4毫米，夹具一侧中央开0.5毫米深55×55平方毫米的正方形凹槽，凹槽用于含住芯片条的尾板，夹具呈正方形边长65毫米，除去中央正方形凹陷，形成宽度为5毫米的边，如图19所示边的厚度为2毫米，夹具的边上设定榫扣，榫眼和榫舌的直径2毫米深度和长度也为2毫米，榫舌的外缘处各开一小槽留作夹具开启时的机关，小槽为2×2×8立方毫米的长方体，为了易辨认方向截去夹具正面右下角以作为方向标示。

4.按以下数据设计反应槽1：

杯槽为口大底小的倒截顶正四棱锥体形状的凹槽，开口处正方形边长8.5毫米，底部正方形边长7毫米，杯槽深8毫米，杯槽底厚为2毫米，杯槽间距为0.5毫米，杯槽按6×6阵列方式排列，杯槽阵列的面积为53.5×53.5平方毫米，杯槽阵列位居反应槽中央，反应槽为65×65×10立方毫米的立方体，为便于定方向，截去正面右下角作为方向标示，反应槽正面边缘有5.75毫米宽的边，上边对应杯槽标有6，5，4，3，2，1六个阿拉伯数字，右边对应杯槽标有A，B，C，D，E，F六个英文字母，反应槽底部四角有直径2毫米高2毫米突起用作支脚，相应的反应槽正面四角有直径3毫米深2.5毫米凹陷，便于罗起反应槽时凹凸相互配合。

5.按以上设计方案制造1套3个注塑模具，即反应槽模具、芯片条模具和夹具模具。

6.以聚苯乙烯为材料，用适合的工艺，在以上模具中生产说明书中所述各个芯片部件。

7.按顺序装配成空白的组合式凸起型36人份蛋白芯片。

8.将空白芯片置于点样机上，点样，稳定性处理后包装备用。由此制成六种疾病14个指标组合式凸起型36人份蛋白芯片(一次检测可提供36×32＝1152条检测信息)。

9.准备有关试剂，包括待检测样品、辣根过氧化物酶标记的羊抗人IgG第二抗体试剂、化学发光底物试剂和芯片洗涤液。

10.准备洗片机、发光记录仪、37度恒温箱、各种移液器和数据处理机。

11.检测：

a.将待检测样品适当稀释后，加入反应槽杯槽中；

b.拆封六种疾病14个指标组合式凸起型36人份蛋白芯片，将芯片插入反应槽中，将反应体系置37度恒温箱中反应30分钟；

c.小心取出芯片，并将芯片置于洗片机上，用芯片洗涤液洗涤6次；

d.另取一个反应槽，加入辣根过氧化物酶标记的羊抗人IgG第二抗体试剂，将洗净的芯片插入反应槽中，将反应体系置37度恒温箱中反应30分钟；

e.小心取出芯片，并将芯片置于洗片机上，用芯片洗涤液洗涤6次；

f.轻轻拍去芯片上的液体，将芯片仰置，加化学发光底物试剂，迅速放入发光记录仪，记录发光强度；

g.根据记录的发光强度，用数据处理机判定芯片上个点的反应情况，自动作出检测报告。

调查原理：传染性疾病一般在体内留下“踪迹”——特异性抗体，利用抗原抗体的特异性反应，结合间接法检测的原理，在标记在第二抗体上的辣根过氧化物酶使底物发光时记录发光强度，根据发光的强度判定是否样品中存在特异性抗体，继而确定是否受到感染。芯片的高通量性，使得并行处理多对抗原抗体反应成为可能，因而可轻松实现多疾病多指标传染病调查。

选择甲肝、乙肝、丙肝、戊肝、艾滋病、梅毒六种传染疾病作为调查目标。选择每种疾病病原体的特征蛋白质抗原1-3种作为检测指标，共14种蛋白质抗原。具体如下：

病原体	甲肝病毒	乙肝病毒	丙肝病毒	戊肝病毒	艾滋病毒	梅毒螺旋体
							特征蛋白质抗原	HAV-1	HBV-1	HCV-1	HEV-1	HIV-1	TP-1
HAV-2	HBV-2	HCV-2	HEV-2	HIV-2	TP-2
								HBV-3	HCV-3

每个指标作复点，共28个抗原样品点，加上4个质量控制点共32个样点。其微阵列方式为6×6点阵列，其中4个点位为空白点。排列如下表：

质控点	质控点
						HAV-1	HAV-1	HAV-2	HAV-2	HBV-1	HBV-1
HBV-2	HBV-2	HBV-3	HBV-3	HCV-1	HCV-1
						HCV-2	HCV-2	HCV-3	HCV-3	HEV-1	HEV-1
HEV-2	HEV-2	HIV-1	HIV-1	HIV-2	HIV-2
						TP-1	TP-1	TP-2	TP-2	质控点	质控点

应理解，在阅读了本实用新型的上述讲述内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围之内。

Claims (9)

1.一种组合式凸起型多人份蛋白芯片，其特征在于包括反应槽(1)、多人份蛋白芯片阵列(2)和网孔状夹具(6)；其中所述多人份蛋白芯片阵列(2)包括阵列排布的数条凸起型蛋白芯片条(5)，每条凸起型蛋白芯片条(5)由数个凸起的单人份蛋白芯片(7)直线排列而成，每个单人份蛋白芯片(7)由尾板(12)和固定在尾板(12)上的凸块(8)组成，相邻的尾板(12)连接在一起，尾板(12)上具有孔(13)，凸块(8)的侧面呈镂空状，其顶端面为平面，平面上有数个突起(9)，平面上阵列有若干个蛋白质样品点(16)；所述反应槽(1)包括一组阵列排布的凹形杯槽(3)，各杯槽(3)之间设有壁(4)，各杯槽(3)与相应的单人份蛋白芯片(7)一一对应；所述网孔状夹具(6)包括结构相同的上夹和下夹，其中上夹边沿设有数个榫舌(19)，下夹边沿设有数个与榫舌(19)相配合的榫眼(20)，网孔状夹具(6)上阵列有与蛋白芯片(7)相匹配的若干个网孔(14)，网孔(14)与尾板(12)上的孔(13)相对应形成加液通道(15)。

2、如权利要求1所述的组合式凸起型多人份蛋白芯片，其特征在于所述多人份蛋白芯片阵列(2)上阵列有1-20条蛋白芯片条(5)。

3、如权利要求1所述的组合式凸起型多人份蛋白芯片，其特征在于所述蛋白芯片条(5)包括1个至20个单人份蛋白芯片(7)。

4、如权利要求1所述的组合式凸起型多人份蛋白芯片，其特征在于所述凸块(8)的横截面是正方形、长方形、圆形、椭圆形、心形、多边形或三角形。

5、如权利要求1所述的组合式凸起型多人份蛋白芯片，其特征在于所述凸块(8)的纵切面是正方形、长方形或梯形。

6、如权利要求1所述的组合式凸起型多人份蛋白芯片，其特征在于所述凸块(8)的大小为2×2×2-20×20×20立方毫米。

7、如权利要求1所述的组合式凸起型多人份蛋白芯片，其特征在于相邻的单人份蛋白芯片(7)之间的距离是0.5-10毫米。

8、如权利要求1所述的组合式凸起型多人份蛋白芯片，其特征在于所述凸起(8)的顶平面上蛋白质样品点呈1×2-20×20个阵列分布。

9、如权利要求1所述的组合式凸起型多人份蛋白芯片，其特征在于相邻的蛋白质样品点间距离为0.05-10毫米。

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