TWI510633B - 用於螢光原位雜交之微流體晶片、操作系統及該微流體晶片之運作方法 - Google Patents

用於螢光原位雜交之微流體晶片、操作系統及該微流體晶片之運作方法 Download PDF

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Description

用於螢光原位雜交之微流體晶片、操作系統及該微流體晶片之運作方法
本發明係關於一種微流體晶片及操作系統之技術，特別是指一種用於螢光原位雜交之微流體晶片、操作系統及該微流體晶片之運作方法。
隨著人口結構老化、生活品質改善、健康意識高漲、醫療品質提昇與生物技術進步等種種因素，健康成為人們關注的焦點。生物技術產業被譽為廿一世紀的明星產業，且其應用範疇甚廣，舉凡藥品、醫療保健、農業、食品、資源環保及其他化學工業等領域皆包含在內，而癌症快速檢測技術係為其中之一重要領域，對於如何預防或有效診斷癌症更是重要的探討議題，以期達到早期發現及早期治療之目的。
根據研究發現，HER1及HER2(第一型與第二型人類表皮生長因子接受體)基因在很多種類的癌症中常有過度表現(over-expression)之情形產生。因此，HER1及HER2基因 成為目前廣泛應用於臨床上癌症預測的指標，例如研究發現胃癌約有5~10%係由於HER2基因之過度表現而引發癌變，而最新研究發現此類病人可使用標靶藥物Herceptin(賀癌平)予以治療，藉以提高病人之長期存活率。
目前偵測HER2基因之過度表現之標準方法係使用螢光原位雜交(Fluorescence In Situ Hybridization,FISH)技術，其原理是透過具有一小段DNA(deoxyribonucleic acid,脫氧核醣核酸)序列之螢光探針與特定DNA序列產生高度配對及結合，並經由螢光顯微鏡找出螢光亮點加以判讀，進而確認是否有HER2基因之過度表現之情形產生。但是，目前採用螢光原位雜交技術之試劑過於昂貴且過程相當繁複，亦容易因人為操作不當而產生誤差或造成污染。
因此，如何克服上述先前技術之問題，實已成為目前亟欲解決的課題。
本發明係提供一種用於螢光原位雜交之微流體晶片，其包括：複數第一儲存槽與複數第二儲存槽，係分別儲存用於該螢光原位雜交之前處理及雜交程序之不同溶液；一傳輸單元，係鄰近該些第一儲存槽；一反應單元，係鄰近該些第二儲存槽，並供放置一生物標的；複數第一閥門，係分別設置於該些第一儲存槽與該傳輸單元之間；以及複數第二閥門，係分別設置於該些第二儲存槽與該反應單元之間，其中，依據預定之順序逐一開啟該些第一閥門與該些第二閥門，以將該些第一儲存槽與該些第二儲存槽 之溶液陸續輸送至該反應單元，俾藉由該些溶液依序對該生物標的進行該螢光原位雜交之前處理及雜交程序。
本發明亦提供一種用於螢光原位雜交之操作系統，其包括：一操作平台；以及一微流體晶片，係設置於該操作平台上並包括：複數第一儲存槽與複數第二儲存槽，係分別儲存用於該螢光原位雜交之前處理及雜交程序之不同溶液；一傳輸單元，係鄰近該些第一儲存槽；一反應單元，係鄰近該些第二儲存槽，並供放置一生物標的；複數第一閥門，係分別設置於該些第一儲存槽與該傳輸單元之間；以及複數第二閥門，係分別設置於該些第二儲存槽與該反應單元之間，其中，依據預定之順序逐一開啟該些第一閥門與該些第二閥門，以將該些第一儲存槽與該些第二儲存槽之溶液陸續輸送至該反應單元，俾藉由該些溶液依序對該生物標的進行該螢光原位雜交之前處理及雜交程序。
本發明另提供一種用於螢光原位雜交之微流體晶片之運作方法，其包括：提供具有複數第一儲存槽、複數第二儲存槽、一傳輸單元、一反應單元、複數第一閥門與複數第二閥門之微流體晶片，該些第一閥門係分別設置於該些第一儲存槽與該傳輸單元之間，該些第二閥門係分別設置於該些第二儲存槽與該反應單元之間，該反應單元上係放置有一生物標的；於該些第一儲存槽與該些第二儲存槽內分別儲存用於該螢光原位雜交之前處理及雜交程序之不同溶液；以及依據預定之順序逐一開啟該些第一閥門與該些第二閥門，以將該些第一儲存槽與該些第二儲存槽之溶液 陸續輸送至該反應單元，俾藉由該些溶液依序對該生物標的進行該螢光原位雜交之前處理及雜交程序。
由上述內容可知，本發明用於螢光原位雜交之微流體晶片、操作系統及該微流體晶片之運作方法，主要係於微流體晶片內設置儲存槽、閥門、傳輸單元及反應單元等構件，並依據螢光原位雜交之前處理及雜交程序，將該些儲存槽之溶液陸續輸送至該反應單元，且藉由該些溶液依序對該生物標的進行該前處理及雜交程序。
藉此，本發明能自動化完成該螢光原位雜交之前處理及雜交程序，且該微流體晶片具有價格便宜、外型輕薄短小、可拋棄性、使用簡易及使用範圍廣泛等效益，故使用該微流體晶片於螢光原位雜交技術上，可快速檢測出癌症等相關疾病，亦不會因人為操作不當而產生誤差或造成污染。
1‧‧‧微流體晶片
1a‧‧‧上板
1b‧‧‧基板
101‧‧‧第一儲存槽a-e
102‧‧‧第二儲存槽f-h
11‧‧‧傳輸單元
111‧‧‧連接部
12‧‧‧反應單元
131‧‧‧第一閥門a-e
132‧‧‧第二閥門f-h
133‧‧‧第三閥門
141‧‧‧硫氰酸鈉溶液
142‧‧‧胃蛋白酶溶液
143‧‧‧水溶液
144‧‧‧乙醇溶液
145‧‧‧螢光染料溶液
146‧‧‧清洗溶液
147‧‧‧探針溶液
148‧‧‧廢棄溶液
151‧‧‧第一氣孔a-e
152‧‧‧第二氣孔f-h
153‧‧‧第三氣孔
154‧‧‧第四氣孔
155‧‧‧第五氣孔
161‧‧‧冷卻區
162‧‧‧加熱區
163‧‧‧隔絕區
17‧‧‧生物標的
171‧‧‧細胞
2‧‧‧操作系統
20‧‧‧操作平台
21‧‧‧溫度控制裝置
211‧‧‧第一加熱單元
212‧‧‧第二加熱單元
22‧‧‧氣管
23‧‧‧電磁閥
24‧‧‧氣壓產生裝置
25‧‧‧控制電路
26‧‧‧電源供應器
S31-S33‧‧‧步驟
第1圖係繪示本發明用於螢光原位雜交之微流體晶片之俯視示意圖；第2圖係繪示本發明用於螢光原位雜交之操作系統之結構示意圖；第3圖係繪示本發明用於螢光原位雜交之微流體晶片之運作方法之流程示意圖；以及第4A圖與第4B圖係分別運用本發明用於螢光原位雜交之微流體晶片進行乳癌細胞檢測之實體影像圖。
以下藉由特定的具體實施形態說明本發明之實施方式，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效，亦可藉由其他不同的具體實施形態加以施行或應用。
第1圖係繪示本發明用於螢光原位雜交之微流體晶片之俯視示意圖。如圖所示，微流體晶片1係包括複數第一儲存槽101、複數第二儲存槽102、一傳輸單元11、一反應單元12、複數第一閥門131以及複數第二閥門132。
該些第一儲存槽101與該些第二儲存槽102係分別儲存用於該螢光原位雜交之前處理及雜交程序之不同溶液。
在本實施例中，該些第一儲存槽101之溶液係分別為硫氰酸鈉(NaSCN)溶液141、胃蛋白酶(Pepsin)溶液142、水溶液143、乙醇(Alcohol)溶液144及螢光染料(Fluorescent dye)溶液145，該些第二儲存槽102之溶液係分別為清洗溶液146、探針(probe)溶液147及廢棄溶液148，但不以此為限。該螢光染料溶液145可為DAPI(4',6-diamidino-2-phenylindole)染劑。
該硫氰酸鈉溶液141、胃蛋白酶溶液142、水溶液143及乙醇溶液144係用以對該生物標的17進行該螢光原位雜交之前處理程序，該螢光染料溶液145、清洗溶液146及探針溶液147係用以對該生物標的17進行該螢光原位雜交之雜交程序。
該傳輸單元11係鄰近該些第一儲存槽101，該反應單元12係鄰近該些第二儲存槽102並供放置一生物標的17。 該些第一閥門131係分別設置於該些第一儲存槽101與該傳輸單元11之間，該些第二閥門132係分別設置於該些第二儲存槽102與該反應單元12之間。
在該微流體晶片1中，可依據該螢光原位雜交之前處理及雜交程序之順序，逐一開啟該些第一閥門131與該些第二閥門132，以將該些第一儲存槽101之溶液與該些第二儲存槽102之溶液陸續輸送至該反應單元12，俾藉由該些溶液依序對該生物標的17進行該螢光原位雜交之前處理及雜交程序。
該微流體晶片1可包括上板1a與第2圖所示之基板1b，該上板1a可由矽膠(PDMS)材質所製成。
該微流體晶片1可包括冷卻區161、加熱區162、及介於該冷卻區161與加熱區162間之隔絕區163，該些第一儲存槽101與該傳輸單元11可位於該冷卻區161，該些第二儲存槽102與該反應單元12可位於該加熱區162，該加熱區162之溫度(如75℃)通常高於該冷卻區161之溫度(如37℃)。
該傳輸單元11可具有連接部111，係自該冷卻區161通過該隔絕區163而延伸至該加熱區162且鄰近該反應單元12。
該微流體晶片1可包括一第三閥門133、複數第一氣孔151、複數第二氣孔152、一第三氣孔153、一第四氣孔154與一第五氣孔155，該第三閥門133係設置於該連接部111與該反應單元12之間，該第一氣孔151、第二氣孔152 與第三氣孔153係分別連接該第一閥門131、第二閥門132及第三閥門133，該第四氣孔154與該第五氣孔155係分別連接該傳輸單元11及該反應單元12。
第2圖係繪示本發明用於螢光原位雜交之操作系統之結構示意圖，請一併參閱上述之第1圖。如圖所示，操作系統2係包括一操作平台20與一設置於該操作平台20上之微流體晶片1。
該微流體晶片1係包括複數第一儲存槽101、複數第二儲存槽102、一傳輸單元11、一反應單元12、複數第一閥門131以及複數第二閥門132。
該些第一儲存槽101與該些第二儲存槽102係分別儲存用於該螢光原位雜交之前處理及雜交程序之不同溶液。該傳輸單元11係鄰近該些第一儲存槽101，該反應單元係鄰近該些第二儲存槽102並供放置一生物標的17。該些第一閥門131係分別設置於該些第一儲存槽101與該傳輸單元11之間。該些第二閥門132係分別設置於該些第二儲存槽102與該反應單元12之間。
在該微流體晶片1中，可依據該螢光原位雜交之前處理及雜交程序之順序，逐一開啟該些第一閥門131與該些第二閥門132，以將該些第一儲存槽101之溶液與該些第二儲存槽102之溶液陸續輸送至該反應單元12，俾藉由該些溶液依序對該生物標的17進行該螢光原位雜交之前處理及雜交程序。
該微流體晶片1可包括冷卻區161、加熱區162、及介 於該冷卻區161與加熱區162間之隔絕區163，該些第一儲存槽101與該傳輸單元11可位於該冷卻區161，該些第二儲存槽102與該反應單元12可位於該加熱區162，該加熱區162之溫度通常高於該冷卻區161之溫度，藉此使該些第一儲存槽101與該些第二儲存槽102之溶液分別處於適當之溫度。
該些第一儲存槽101之溶液係分別為硫氰酸鈉溶液141、胃蛋白酶溶液142、水溶液143、乙醇溶液144及螢光染料溶液145，該些第二儲存槽102之溶液係分別為清洗溶液146、探針溶液147及廢棄溶液148，但不以此為限。
該微流體晶片1可包括複數第一氣孔151與複數第二氣孔152，係分別連接該些第一閥門131及該些第二閥門132。
此外，關於該微流體晶片1之其他技術內容，請參閱上述第1圖之記載，茲不再重覆贅述。
該操作平台20可包括一具有第一加熱單元211與第二加熱單元212之溫度控制裝置21，該第一加熱單元211與該第二加熱單元212係分別對應於該冷卻區161及該加熱區162。
該操作平台20可包括互相連接之複數氣管22、至少一電磁閥23與一氣壓產生裝置(如穩壓空壓機)24，該些氣管22係分別連接該些第一氣孔151至第五氣孔155，該電磁閥23係用以控制該氣壓產生裝置24以產生負壓或正壓予該些第一氣孔151至第五氣孔155。
該操作平台20可包括一控制電路25或一電源供應器26，該控制電路25係用以控制該電磁閥23，該電源供應器26係用以提供電能予該控制電路25及/或該溫度控制裝置21。
第3圖係繪示本發明用於螢光原位雜交之微流體晶片之運作方法之流程示意圖，請一併參閱上述之第1圖。
如步驟S31所示，提供具有複數第一儲存槽101、複數第二儲存槽102、一傳輸單元11、一反應單元12、複數第一閥門131與複數第二閥門132之微流體晶片1，該些第一閥門131係分別設置於該些第一儲存槽101與該傳輸單元11之間，該些第二閥門132係分別設置於該些第二儲存槽102與該反應單元12之間，該反應單元12上係放置有一生物標的17。
如步驟S32所示，於該些第一儲存槽101與該些第二儲存槽102內分別儲存用於該螢光原位雜交之前處理及雜交程序之不同溶液。該些第一儲存槽101之溶液可分別為硫氰酸鈉溶液141、胃蛋白酶溶液142、水溶液143、乙醇溶液144及螢光染料溶液145，該些第二儲存槽102之溶液可分別為清洗溶液146、探針溶液147及廢棄溶液148。
如步驟S33所示，依據該螢光原位雜交之前處理及雜交程序之順序，逐一開啟該些第一閥門131與該些第二閥門132，以將該些第一儲存槽101之溶液與該些第二儲存槽102之溶液陸續輸送至該反應單元12，俾藉由該些溶液依序對該生物標的17進行該螢光原位雜交之前處理及雜交 程序。
該螢光原位雜交之前處理程序可包括：(1)以例如73℃之硫氰酸鈉溶液141對該生物標的17進行浸泡，並以該水溶液143對該生物標的17進行第一次清洗；(2)以例如0.005%之胃蛋白酶溶液142對該生物標的17分解膜蛋白，並以該水溶液143對該生物標的17進行第二次清洗；(3)依序以70%、85%及100%之乙醇溶液144對該生物標的進行脫水。
該螢光原位雜交之雜交程序可包括：(1)以探針溶液147內之探針對該生物標的17之基因進行雜交，該探針溶液147係具有HER2基因之綠色螢光探針與CEP-17(17號染色體)之橘色螢光探針；(2)以該清洗溶液146洗去未與該生物標的17之基因進行雜交之探針；(3)以該螢光染料溶液(如DAPI染劑)145對該生物標的17之細胞核進行染色。
在完成該螢光原位雜交之前處理及雜交程序之後，即可將該生物標的17置於螢光顯微鏡(圖中未繪示)下，並使用該螢光顯微鏡找出該生物標的17之細胞171之螢光亮點加以判讀，進而確認該些細胞171內是否有HER2基因之過度表現之情形產生。
此外，關於該微流體晶片1之儲存槽、溶液、閥門及氣孔等構件之運作方法，茲敘述如下：
(1)藉由第2圖之電磁閥23控制該氣壓產生裝置24以產生負壓或正壓，並自該氣管22所連接第1圖之第一氣孔151a施加負壓以開啟該第一閥門131a，俾使該第一儲存槽 101a之硫氰酸鈉溶液141傳送至該傳輸單元11；自該第三氣孔153施加負壓以開啟該第三閥門133，並自該第四氣孔154施加正壓以將該傳輸單元11內之硫氰酸鈉溶液141經由該連接部111傳送至該反應單元12，俾使該硫氰酸鈉溶液141對該生物標的17進行浸泡而產生廢棄溶液148；自該第二氣孔152h施加負壓以開啟該第二閥門132h，並自該第五氣孔155施加正壓以將該反應單元12內之廢棄溶液148傳送至該第二儲存槽102h或其外部。
(2)如同上述(1)之運作原理，將該第一儲存槽101c之水溶液143依序經由該第一閥門131c(自該第一氣孔151c施加負壓)、傳輸單元11、連接部111及第三閥門133傳送至該反應單元12，並藉由該水溶液143對該生物標的17進行第一次清洗，再將其廢棄溶液148傳送至該第二儲存槽102h或其外部。
(3)同理，將該第一儲存槽101b之胃蛋白酶溶液142依序經由該第一閥門131b(自該第一氣孔151b施加負壓)、傳輸單元11、連接部111及第三閥門133傳送至該反應單元12，並藉由該胃蛋白酶溶液142對該生物標的17分解膜蛋白。接著，藉由該水溶液143對該生物標的17進行第二次清洗，並將其廢棄溶液148傳送至該第二儲存槽102h或其外部。
(4)將該第一儲存槽101d之乙醇溶液144依序經由該第一閥門131d(自該第一氣孔151d施加負壓)、傳輸單元11、連接部111及第三閥門133傳送至該反應單元12，並 藉由該乙醇溶液144對該生物標的17進行脫水，再將其廢棄溶液148傳送至該第二儲存槽102h或其外部。
(5)將該第二儲存槽102g之探針溶液147經由該第二閥門132g(自該第二氣孔152g施加負壓)傳送至該反應單元12，並藉由該探針溶液147對該生物標的17之基因進行雜交。
(6)將該第二儲存槽102f之清洗溶液146經由該第二閥門132f(自該第二氣孔152f施加負壓)傳送至該反應單元12，並藉由該清洗溶液146洗去未與該生物標的17之基因進行雜交之探針，再將其廢棄溶液148傳送至該第二儲存槽102h或其外部。
(7)將該第一儲存槽101e之螢光染料溶液145依序經由該第一閥門131e(自該第一氣孔151e施加負壓)、傳輸單元11、連接部111及第三閥門133傳送至該反應單元12，並藉由該螢光染料溶液145對該生物標的17之細胞核進行染色。
第4A圖與第4B圖係分別運用本發明用於螢光原位雜交之微流體晶片進行乳癌細胞檢測之實體影像圖。
如第4A圖與第4圖所示，橘色點係代表HER2基因，綠色點係代表CEP-17。HER2基因之過度表現係定義為60個細胞171內橘色點之總數除於綠色點之總數的比值，當該比值超過2.2即為陽性(Positive)反應，反之則為陰性(Negative)反應。而當有單個細胞內出現超過6個綠色點，亦即多於6個的CEP-17，則稱為多體(Polysomy)，亦是過 度表現之一種態樣。
在第4A圖中，該生物標的17係呈現多體與陽性反應，在本實施例中係檢測出SKBR-3之乳癌細胞。在第4B圖中，該生物標的17之HER2與CEP-17之比值係為1.067並呈現陰性反應，在本實施例中係檢測出MDA-MB-468之乳癌細胞。
由上述內容可知，本發明用於螢光原位雜交之微流體晶片、操作系統及該微流體晶片之運作方法，主要係於微流體晶片內設置儲存槽、閥門、傳輸單元及反應單元等構件，並依據螢光原位雜交之前處理及雜交程序，將該些儲存槽之溶液陸續輸送至該反應單元，且藉由該些溶液依序對該生物標的進行該前處理及雜交程序。
藉此，本發明能自動化完成該螢光原位雜交之前處理及雜交程序，且該微流體晶片具有價格便宜、外型輕薄短小、可拋棄性、使用簡易及使用範圍廣泛等效益，故使用該微流體晶片於螢光原位雜交技術上，可快速檢測出癌症等相關疾病，亦不會因人為操作不當而產生誤差或造成污染。
上述實施形態僅例示性說明本發明之原理、特點及其功效，並非用以限制本發明之可實施範疇，任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施形態進行修飾與改變。任何運用本發明所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均應為本發明之申請專利範圍所涵蓋。因此，本發明之權利保護範圍，應如申請專利範圍 所列。
1‧‧‧微流體晶片
1a‧‧‧上板
101‧‧‧第一儲存槽a-e
102‧‧‧第二儲存槽f-h
11‧‧‧傳輸單元
111‧‧‧連接部
12‧‧‧反應單元
131‧‧‧第一閥門a-e
132‧‧‧第二閥門f-h
133‧‧‧第三閥門
141‧‧‧硫氰酸鈉溶液
142‧‧‧胃蛋白酶溶液
143‧‧‧水溶液
144‧‧‧乙醇溶液
145‧‧‧螢光染料溶液
146‧‧‧清洗溶液
147‧‧‧探針溶液
148‧‧‧廢棄溶液
151‧‧‧第一氣孔a-e
152‧‧‧第二氣孔f-h
153‧‧‧第三氣孔
154‧‧‧第四氣孔
155‧‧‧第五氣孔
161‧‧‧冷卻區
162‧‧‧加熱區
163‧‧‧隔絕區
17‧‧‧生物標的

Claims (16)

  1. 一種用於螢光原位雜交之微流體晶片，其包括：複數第一儲存槽與複數第二儲存槽，係分別儲存用於該螢光原位雜交之前處理及雜交程序之不同溶液；一傳輸單元，係鄰近該些第一儲存槽；一反應單元，係鄰近該些第二儲存槽，並供放置一生物標的；一冷卻區，係供設置該些第一儲存槽以至少儲存硫氰酸鈉溶液及胃蛋白酶溶液；一加熱區，係供設置該些第二儲存槽以至少儲存清洗溶液及探針溶液，且該些至少儲存有該清洗溶液及探針溶液之第二儲存槽係位於該反應單元之周圍；複數第一閥門，係分別設置於該些第一儲存槽與該傳輸單元之間；以及複數第二閥門，係位於該加熱區並分別設置於該些至少儲存有該清洗溶液及探針溶液之第二儲存槽與該反應單元之間，其中，依據預定之順序逐一開啟該些第一閥門與該些第二閥門，以將該些第一儲存槽與該些第二儲存槽之溶液陸續輸送至該反應單元，俾藉由該些溶液依序對該生物標的進行該螢光原位雜交之前處理及雜交程序。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之微流體晶片，其中，該 些第一儲存槽之溶液係分別為該硫氰酸鈉溶液、胃蛋白酶溶液、水溶液、乙醇溶液及螢光染料溶液，該些第二儲存槽之溶液係分別為該清洗溶液、探針溶液及廢棄溶液。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之微流體晶片，其中，該硫氰酸鈉溶液、胃蛋白酶溶液、水溶液及乙醇溶液係用以對該生物標的進行該螢光原位雜交之前處理程序，該螢光染料溶液、清洗溶液及探針溶液係用以對該生物標的進行該螢光原位雜交之雜交程序。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之微流體晶片，更包括介於該冷卻區與加熱區間之隔絕區，該反應單元位於該加熱區，且該加熱區之溫度係高於該冷卻區之溫度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之微流體晶片，更包括複數第一氣孔與複數第二氣孔，係分別連接該些第一閥門及該些第二閥門。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之微流體晶片，更包括一第三閥門與一第三氣孔，其中，該傳輸單元係具有連接部，供該第三閥門設置於該連接部與該反應單元之間，且該第三氣孔連接至該第三閥門。
  7. 一種用於螢光原位雜交之操作系統，其包括：一操作平台；以及一微流體晶片，係設置於該操作平台上並包括：複數第一儲存槽與複數第二儲存槽，係分別儲存用於該螢光原位雜交之前處理及雜交程序之不 同溶液；一傳輸單元，係鄰近該些第一儲存槽；一反應單元，係鄰近該些第二儲存槽，並供放置一生物標的；一冷卻區，係供設置該些第一儲存槽以至少儲存硫氰酸鈉溶液及胃蛋白酶溶液；一加熱區，係供設置該些第二儲存槽以至少儲存清洗溶液及探針溶液，且該些至少儲存有該清洗溶液及探針溶液之第二儲存槽係位於該反應單元之周圍；複數第一閥門，係分別設置於該些第一儲存槽與該傳輸單元之間；以及複數第二閥門，係位於該加熱區並分別設置於該些至少儲存有該清洗溶液及探針溶液之第二儲存槽與該反應單元之間，其中，依據預定之順序逐一開啟該些第一閥門與該些第二閥門，以將該些第一儲存槽與該些第二儲存槽之溶液陸續輸送至該反應單元，俾藉由該些溶液依序對該生物標的進行該螢光原位雜交之前處理及雜交程序。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之操作系統，其中，該微流體晶片更包括介於該冷卻區與加熱區間之隔絕區，該反應單元位於該加熱區，且該加熱區之溫度係高於該冷卻區之溫度。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之操作系統，其中，該操作平台係包括一具有第一加熱單元與第二加熱單元之溫度控制裝置，且該第一加熱單元與該第二加熱單元係分別對應於該冷卻區及該加熱區。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之操作系統，其中，該微流體晶片更包括複數第一氣孔與複數第二氣孔，係分別連接該些第一閥門及該些第二閥門。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之操作系統，其中，該操作平台係包括互相連接之複數氣管、至少一電磁閥與一氣壓產生裝置，令該些氣管分別連接該些第一氣孔及該些第二氣孔，且該電磁閥係控制該氣壓產生裝置以產生負壓或正壓予該第一氣孔或該第二氣孔。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之操作系統，其中，該操作平台更包括一控制電路，係用以控制該電磁閥。
  13. 一種用於螢光原位雜交之微流體晶片之運作方法，其包括：提供具有複數第一儲存槽、複數第二儲存槽、一傳輸單元、一反應單元、一冷卻區、一加熱區、複數第一閥門與複數第二閥門之微流體晶片，該冷卻區係供設置該些第一儲存槽以至少儲存硫氰酸鈉溶液及胃蛋白酶溶液，該加熱區係供設置該些第二儲存槽以至少儲存清洗溶液及探針溶液，且該些至少儲存有該清洗溶液及探針溶液之第二儲存槽係位於該反應單元之周圍，該些第一閥門係分別設置於該些第一儲存槽與 該傳輸單元之間，該些第二閥門係位於該加熱區並分別設置於該些至少儲存有該清洗溶液及探針溶液之第二儲存槽與該反應單元之間，該反應單元上係放置有一生物標的；於該些第一儲存槽與該些第二儲存槽內分別儲存用於該螢光原位雜交之前處理及雜交程序之不同溶液；以及依據預定之順序逐一開啟該些第一閥門與該些第二閥門，以將該些第一儲存槽與該些第二儲存槽之溶液陸續輸送至該反應單元，俾藉由該些溶液依序對該生物標的進行該螢光原位雜交之前處理及雜交程序。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之運作方法，其中，該些第一儲存槽之溶液係分別為該硫氰酸鈉溶液、胃蛋白酶溶液、水溶液、乙醇溶液及螢光染料溶液，該些第二儲存槽之溶液係分別為該清洗溶液、探針溶液及廢棄溶液。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之運作方法，其中，該螢光原位雜交之前處理程序係包括：以該硫氰酸鈉溶液對該生物標的進行浸泡，並以該水溶液對該生物標的進行第一次清洗；以該胃蛋白酶溶液對該生物標的分解膜蛋白，並以該水溶液對該生物標的進行第二次清洗；以及以該乙醇溶液對該生物標的進行脫水。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之運作方法，其中，該螢 光原位雜交之雜交程序係包括：以該探針溶液內之探針對該生物標的之基因進行雜交；以該清洗溶液洗去未與該生物標的之基因進行雜交之探針；以及以該螢光染料溶液對該生物標的進行染色。
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CN114768894B (zh) * 2021-01-22 2023-08-11 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种检测芯片及检测方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5582985A (en) * 1994-08-05 1996-12-10 The Regents Of The University Of California Detection of mycobacteria

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chien-Hsuan Tai et al., A novel integrated microfluidic platform to perform fluorescence in situ hybridization for chromosomal analysis. MICROFLUIDICS AND NANOFLUIDICS, Vol. 15, No. 6, pp. 745-752(公開日:2013/4/24) *
Unal B et al., Determination of HER2 gene amplification in breast cancer using dual-color silver enhanced in situ hybridization (dc- SISH) and comparison with fluorescence ISH (FISH). Asian Pac J Cancer Prev. 2013;14(10):6131-4. *

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