TWI641833B - 用於製作生物晶片的點印設備 - Google Patents

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Syuan-Yi Chen
楊孟晨
Meng-Chen Yang
莊凱文
Kai-Wen Chuang
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Ren-Bin Lai
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Abstract

一種用於製作生物晶片的點印設備包含一具有一可移動於一平面且載有多個玻片的頂載面的平台、一可移動地設於該平台上方的點印針模組、及一電連接一影像拍攝模組、一驅動單元、及一影像分析模組的控制模組。該控制模組根據一預定行程控制該驅動單元以驅使該平台及該點印針模組共同對每一玻片執行一點印程序，以致該玻片及其頂面上所形成的多個呈一微陣列排列的生物感測點共同構成一生物晶片。該影像分析模組根據由該影像拍攝模組所獲得的該生物晶片的影像資料判定每一生物感測點是否符合一預定條件以將一分析結果輸出至該控制模組。

Description

用於製作生物晶片的點印設備
本發明是有關於一種點印設備，特別是指一種用於製作生物晶片的點印設備。
近年來，由於基因功能分析技術的進展，使得生物晶片(Biochip)之被大量使用。現有的生物晶片，例如微陣列晶片，包含一個如拇指大小之玻片以及數百個形成於該玻片頂面且呈微陣列排列的生物感測點(Spot)，此等生物感測點例如是含有去氧核醣核酸(Deoxyribonucleic acid, DNA)或蛋白質抗原(Proteins)的樣點。
現有的生物晶片點印設備包含一個用於承載玻片的載台、一個盛裝有如抗原液的生物感測液並具有一出液孔的點印針模組、及一個可驅動該點印針模組在該載台上方以三維移動方式移動的機械手臂模組。
在生物晶片製程中，在以人工方式將一玻片放置在該載台上後，藉由控制該機械手臂模組，先驅動該點印針模組水平移動至一位在該玻片上方的預點印位置，然後驅動該點印針模組從該預點印位置往下移動至一接近該玻片的點印位置，以使得自該出液口所流出的該生物感測液呈點狀地沾附於該玻片的頂面，藉此完成一點印動作。接著，藉由控制該機械手臂模組，以驅動該點印針模組從該點印位置回復至該預點印位置，然後驅動該點印針模組在水平方向上移動至下一個預點印位置，以便執行下一個點印動作。當該機械手臂模組驅動該點印針模組重複地執行完多個點印動作後，該玻片的頂面上形成有例如呈陣列排列的生物感測點。
然而，上述的物晶片點印設備仍存在有以下的缺點：
(1)若該玻片未能放置於一預定位置而導致位置偏差時，將不利於該生物晶片的良率；及
(2)若該點印針模組內含有微小氣泡而導致該出液孔的出液量不足也會導致該生物晶片的良率降低。
因此，現有生物晶片點印設備仍有很大的改良空間。
因此，本發明之目的，即在提供一種用於製作生物晶片的點印設備。
於是，本發明一種點印設備，用於生物晶片之製作，並且包含一可移動的平台、一點印針模組、一影像拍攝模組、一驅動單元、一控制模組及一影像分析模組。
該平台具有一用來承載一個或多個玻片並可移動於一平面的頂載面。該點印針模組可移動地設於該平台上方，並可選擇地盛裝有一種或多種生物感測液，且形成有一個或多個出液孔，該(等)種生物感測液係(分別)經由該(等)出液孔流出。
該影像拍攝模組可移動地設於該平台上方且位於該點印針模組附近，並可回應於一致能信號而啟動。
該驅動單元支撐該平台、該點印針模組及該影像拍攝模組，並可操作來驅動該平台、該點印針模組及該影像拍攝模組，以使得該頂載面於該平面內移動以及該點印針模組在該平台上方移動，並使得該點印針模組在該(等)出液孔其中至少一者出液。
該控制模組電連接該驅動單元及該影像拍攝模組，並根據一相關於多個呈一微陣列排列的點的預定行程，控制該驅動單元的操作以使該平台及該點印針模組受該驅動單元的驅動來共同地執行對於每一玻片的一點印程序，在該點印程序中，該平台從一對應於該玻片的起始位置開始依序多次相關於該等點的移動，每一出液孔連續地在一遠離該頂載面的預點印位置與一接近該頂載面的點印位置之間往復移動，並且該點印針模組是受控於該驅動單元且配合該平台每一次的移動而操作，以致當該平台完成每一次的移動時，每一出液孔已移動至該點印位置且同時出液因而在該玻片的頂面上形成一生物感測點，且在該點印程序執行完時，該玻片及其頂面上所形成有多個呈該微陣列排列的生物感測點共同構成一生物晶片。
該影像分析模組連接該影像拍攝模組及該控制模組。
該控制模組在該點印程序執行完時產生並輸出該致能信號至該影像拍攝模組，以致該影像拍攝模組被啟動來拍攝該生物晶片以獲得該生物晶片的影像資料且將該影像資料輸出至該影像分析模組。
該影像分析模組根據來自於該影像拍攝模組的該影像資料，判定該生物晶片的每一生物感測點是否符合一預定條件，以獲得一分析結果，並且將該分析結果輸出至該控制模組。
本發明之至少一功效在於：在點印程序期間，由於該平台完成每一次的移動時，每一出液孔已移動至該點印位置且同時出液因而在該玻片的頂面上形成一生物感測點，相較於上述習知技術中以先驅動該點印針模組水平移動，再驅動該點印針模組移至點印位置的方式，確實能大幅縮短製作每一生物晶片所需的時間。此外，由於該影像分析模組能即時判定該生物晶片的每一生物感測點是否符合一預定條件，以供檢知點印結果，因此確實能有效檢測出點印不良的生物晶片。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1至圖3，本發明一種點印設備100的一實施例，用於生物晶片之製作，並且例如包含一置於例如一檯面(圖未示)上的驅動單元4、一受該驅動單元4驅動的平台1、一受該驅動單元4驅動且可移動地設於該平台1上方並形成有例如三個出液孔211(圖3)的點印針模組2、一受該驅動單元4驅動且可移動地設於該平台1上方並位於該點印針模組2附近的影像拍攝模組3、一電連接該影像拍攝模組3的影像分析模組5、一個電連接該影像拍攝模組3、該驅動單元4及該影像分析模組5的控制模組6、一個承裝有清洗液且置於該檯面的清洗槽7、及一個承裝有例如三種生物感測液且置於該檯面的汲液槽8。
在本實施例中，該驅動單元4例如包括一第一驅動機構41、一第二驅動機構42及一第三驅動機構43。
該第一驅動機構41係置於例如一檯面(圖未示)，並連接該平台21且例如位於該平台1下方。在本實施例中，該平台1是作為一承載台，該第一驅動機構41與該平台1共同實施成一個XXY精密對位平台(XXY Precision Alignment Stage，又稱UVW對位平台)。該平台1例如呈一板體狀，且具有一用來承載一個或多個玻片(例如圖1所示的三個玻片9，9’)並可移動於一平面(圖未示)的頂載面11。該第一驅動機構41可操作來驅動該平台1。更明確地，在本實施例中，該第一驅動機構41可根據一定位控制信號及一第一移動控制信號其中一者來操作。
該第二驅動機構42可操作來驅動該點印針模組2與該影像拍攝模組3在該平台1上方移動。在本實施例中，該第二驅動機構42例如包含一置於該檯面的主框架420、一個延伸在一第一方向D 1且固設於該主框架420並位於該平台1上方的第一軌道421、一延伸在一垂直於該第一方向D 1的第二方向D 2且可移動地連接該第一軌道421並可在該第一方向D 1移動的第二軌道422、一設於該第一軌道421且可操作來驅動該第二軌道422在該第一方向D 1移動的第一驅動馬達(圖未示出)、一個可移動地連接該第二軌道422且安裝有該點印針模組2與該影像拍攝模組3並可操作來驅動該點印針模組2在一垂直於該第一方向D 1及該第二方向D 2的第三方向D 3移動的升降模組423、及一設於該第二軌道422並可操作來驅動該升降模組423、該點印針模組2及該影像拍攝模組3的組合在該第二方向D 2移動的第二驅動馬達(圖未示)，但不在此限。更明確地，在本實施例中，該升降模組423可根據一第二移動控制信號驅動該點印針模組2在該第三方向D 3往復移動，並且該第一及第二驅動馬達可分別根據一第三及一第四移動控制信號來驅動該第二軌道422及該升降模組423移動，以便使該點印針模組2，當有需要時，移至該清洗槽7或該汲液槽8上方，以利後續的清洗或汲液處理。
該第三驅動機構43安裝至該第二驅動機構42的該升降模組423，並可操作來驅動該點印針模組2，以使得該點印針模組2的該等出液孔211其中至少一者出液。更明確地，在本實施例中，該第三驅動機構43根據一點印控制信號來控制該點印針模組2的出液操作。
在本實施例中，如圖3所示，該點印針模組2包括例如三支點印針21，但不以此為限。每一點印針21可選擇地盛裝有對應的一種生物感測液20並形成有一對應的出液孔211，且例如插設有一個可被按壓的加壓活塞212。此外，在本實施例中，該第三驅動機構43形成有例如三個分別抵觸該等點印針21的該等加壓活塞212的致動桿431(圖3)。如此，當任一點印針21的該活塞212被一對應的致動桿431按壓時，容置於該點印針21內的生物感測液20因受壓力而經由該出液孔211流出。在理想的情況下，每一點印針21所容置的生物感測液20不應含有(空氣)氣泡，然而但在實際使用時，每一點印針21所容置的生物感測液20很有可能還含有一個或多個微量的氣泡。另一方面，該第三驅動機構43可根據該點印控制信號來控制該等致動桿431的操作，以便使每一出液孔211所流出的流體具有所欲的流體量。
補充說明的是，在本實施例中，該生物感測液20是因為該加壓活塞212之移動而被擠壓，並經由該出液孔211擠出。在其他的實施態樣中，該等點印針21也可以被置換為其他未設有加壓活塞的點印針(圖未示)，並藉由控制該點印針之尖端所露出的生物感測液與設有凹槽的接觸面(例如玻片9’之表面)的接觸時間，即能控制該生物感測液在該接觸面的凹槽所形成的液珠的之大小，在此實施態樣下，便可省略該第三驅動機構43。
該影像拍攝模組3可回應於一致能信號而啟動。在本實施例中，該影像拍攝模組3可被實施成由Basler 公司所提供且型號為 acA1300-30gm的 ace Series CCD，但並不以此為限。
在本實施例中，該影像分析模組5可被實施成例如一影像處理器，但並不以此為限。
在本實施例中，該控制模組6可被實施成一運動控制晶片模組，例如由凌華科技(ADLINK)所提供且型號為PCI-8258的DSP-based 8軸類比式/脈衝式運動控制卡，且可操作來輸出該第一移動控制信號或該定位控制信號至該第一驅動機構41，且輸出該第二移動控制信號或該第三及第四移動控制信號至該第二驅動機構42，並輸出該點印控制信號至該第三驅動機構43。
另一方面，在本實施例中，每一玻片9(9’)的頂面例如形成有兩個彼此相對且例如呈十字型的定位標記91，但並不以此為限。在其他實施例中，每一玻片9(9’)的頂面亦可形成有一個或多於兩個的定位標記。對於每一玻片9(9’)，該等定位標記91相對於該玻片9(9’)之位置不以圖式為限。
以下將參閱圖1圖2及圖4來說明該點印設備100如何執行一生物晶片製作程序。該生物晶片製作程序包含以下步驟。
首先，在步驟S51中，該點印設備100執行例如該玻片9’(亦作為第一個玻片)的一定位程序。在該定位程序中，該控制模組6產生並輸出該致能信號至該影像拍攝模組3，以致初始位於該平台1上方的該影像拍攝模組3被啟動來拍攝該玻片9’以獲得一含有該玻片9’的該等定位標記91的玻片影像，並且將該玻片影像輸出至該影像分析模組5。接著，該影像分析模組5根據來自於該影像拍攝模組3的該玻片影像，判定該玻片9’的頂面所形成的每一定位標記91相對於該玻片影像的位置是否匹配於一個對應的預定定位位置，以獲得一定位結果，並將該定位結果輸出至該控制模組6。在本實施例中，該預定定位位置例如是預先儲存於該影像分析模組5。更明確地，當該玻片9’的每一定位標記91相對於該玻片影像的位置匹配於該對應的預定定位位置時，該定位結果指示出定位成功，於是，該定位程序被完成。另一方面，當該玻片9’的該等定位標記91中存在任一個定位標記91相對於該玻片影像的位置不匹配於該對應的預定定位位置時，該定位結果指示出所有不匹配的定位標記的位置。在此情況下，該控制模組6根據所接收到且指示出所有不匹配的定位標記91的位置，產生該定位控制信號，並將該定位控制信號輸出至該驅動單元4的該第一驅動機構41，以致該第一驅動機構41根據來自該控制模組6的該定位控制信號驅動該平台1，以使該玻片9’的頂面所形成的每一定位標記91被成功定位。於是，該定位程序被完成。值得注意的是，本實施例藉由結合影像分析及自動控制的定位方式，相較於習知技術所使用的人為定位方式，能確保該玻片9’被精確地定位。
當該玻片9’的每一定位標記91被成功定位時，該點印設備100執行對於該玻片9’的一點印程序(步驟S52)。在本實施例中，該控制模組6根據例如一相關於多個呈一微陣列排列的點(圖未示)的預定行程，控制該驅動單元4的操作以使該平台1及該點印針模組2受該驅動單元4的驅動來共同地執行該點印程序。更明確地，在該點印程序中，該控制模組6根據該預定行程產生該第一移動控制信號，並將該第一移動控制信號輸出至該第一驅動機構41，以使得該第一驅動機構41經由該第一移動控制信號的控制，驅動該平台1從一對應於該玻片9’的起始位置開始依序多次相關於該等點的移動。同時，該控制模組6還根據該預定行程產生該第二移動控制信號，並將該第二移動控制信號輸出至該第二驅動機構42的該升降模組423，以使得該第二驅動機構42經由該第二移動控制信號的控制，驅動該點印針模組2，以使得該點印針模組2的每一出液孔211連續地在一遠離該頂載面11(即遠離該玻片9’的頂面)的預點印位置與一接近該頂載面11(即接近該玻片9’的頂面)的點印位置之間往復移動。此外，該控制模組6還根據該預定行程產生該點印控制信號，並將該點印控制信號輸出至該第三驅動機構43，以使得該第三驅動機構43經由該點印控制信號的控制，驅使該點印針模組2自每一出液孔211流出具有一預定流體量的流體。特別注意的是，在該點印程序期間，該點印針模組2是受控於該第一驅動機構41及該第三驅動機構43且配合該平台1每一次的移動而操作，以致當該平台1完成每一次的移動時，每一出液孔221已移動至該點印位置且同時流出該流體因而在該玻片9’的頂面上形成一生物感測點92，如圖5所示。於是，在該點印程序S52執行完畢後，該玻片9及其頂面上所形成有多個呈該微陣列排列的生物感測點92，92’共同構成一生物晶片90，如圖6所示。
值得說明的是，在該點印程序期間，由於該平台1完成每一次的移動時，每一出液孔211已移動至該點印位置且同時出液因而在該玻片9’的頂面上形成一生物感測點92，92’，相較於上述習知技術中以先驅動該點印針模組2水平移動，再驅動該點印針模組2移至點印位置的方式，確實能大幅縮短製作該生物晶片90所需的時間。
接著，在步驟S53中，該控制模組6產生並輸出該致能信號至該影像拍攝模組3，以致該影像拍攝模組3被啟動來拍攝該生物晶片90以獲得該生物晶片90的影像資料且將該影像資料輸出至該影像分析模組5。
然後，在步驟S54中，該影像分析模組5根據來自於該影像拍攝模組3的該影像資料，判定該生物晶片90的每一生物感測點92是否符合一預定條件，以獲得一分析結果，並且將該分析結果輸出至該控制模組6。在本實施例中，該預定條件例如為一最小門檻寬度。更明確地，該影像分析模組5根據多個擷取自該影像資料且分別對應於該等生物感測點92，92’的影像部分獲得該生物晶片90的每一生物感測點92(92’)的一最大估測寬度，並藉由判斷每一生物感測點92的該最大估測寬度是否不小於該最小門檻寬度的方式，來判定該生物晶片90的每一生物感測點92(92’)是否符合該預定條件。特別是，在本實施例中，該影像分析模組5可先利用例如高斯模糊(Gaussian Blur)技術來降低雜訊的方式將該等影像部分模糊化，接著利用例如霍夫變換(Hough Transformation)技術，根據模糊化的該等影像部分來估算出所每一生物感測點92(92’)的最大估測寬度，但不在此限。若該影像分析模組5判定出該生物晶片90的所有生物感測點92，92’均符合該預定條件時，該分析結果指示出點印成功。於是，在此情況下，該控制模組6根據指示出點印成功的該分析結果決定出對於該玻片9’的該生物晶片製作程序被完成。相反地，若該影像分析模組5判定出該生物晶片90存在有一個或多個不符合該預定條件且作為目標點的生物感測點，例如圖6中的生物感測點92’時，在本實施例中，較佳地，該分析結果不僅包含相關於該(等)目標點的位址資料，還包含(分別)對應於該(等)目標點的該(等)最大估測寬度，但不在此限，並且流程進行步驟S55。
值得說明的是，若流出自任一出液孔211且具有該預定流體量的流體理想地不含有任何氣泡時，則此生物感測點(例如圖6中生物感測點92)的最大估測寬度不小於該最小門檻寬度(也就是說，此生物感測點符合於該預定條件)。然而，若流出自任一出液孔211且具有該預定流體量的流體摻雜有一個或多個氣泡時，則此生物感測點(例如圖6中的生物感測點92’)的最大估測寬度會小於該最小門檻寬度(也就是說，此生物感測點不符合於該預定條件)。
在步驟S55中，該點印設備100執行一補點印程序。換言之，本實施例中，在該影像分析模組5執行完步驟S54後，該控制模組6根據來自於該影像分析模組5且特別是包含有該位址資料與該(等)最大估測寬度的該分析結果而決定要控制該驅動單元4的操作以使該平台1及該點印針模組2受該驅動單元4的驅動來共同地執行對於該生物晶片90的該補點印程序。更明確地，該控制模組6根據該分析結果產生並輸出該第一移動控制信號至該第一驅動機構41，因此，該第一驅動機構41經由該第一移動控制信號之控制，驅動該平台1移動，以使該(等)目標點，以逐點的方式對準該等出液孔211其中一個相關出液孔211。同時，該控制模組6還根據該分析結果，產生並輸出該第二移動控制信號至該第二驅動機構42，因此，該第二驅動機構42經由該第二移動控制信號之控制，驅動該點印針模組2在該預點印位置與該點印位置之間往復地移動，以使得在每一目標點對準該相關出液孔211時，該相關出液孔211已移動至該點印位置且同時流出流體於該目標點。在本實施例中，值得注意的是，該控制模組6特別是根據該分析結果所包含且(分別)對應於該(等)目標點的該(等)最大估測寬度來產生該點印控制信號，並將該點印控制信號輸出至該第三驅動機構43，因此，該第三驅動機構43經由該點印控制信號的控制，以使得該點印針模組2流出自每一相關出液孔211的流體具有一相關於一對應目標點的該最大估測寬度的補點流體量。舉例來說，流出自每一相關出液孔211的該流體的該補點流體量是相關於該對應目標點的該最大估測寬度與該最小門檻寬度之間的差值，藉此可以一相對節省生物感測液的方式進行該補點印程序，但並不以此為限。在其他的實施態樣中，該補點流體量也可被設計成與該預定流體量相同，如此，該分析結果所包含的該(等)最大估測寬度可被省略。
舉例來說，圖6所示的該生物晶片90存在有多個目標點92’，且該等目標點92’會在步驟S55中依序被補點有對應的補點流體量。
接著，在步驟S56中，該點印設備100獲得該生物晶片的補點影像資料。在本實施例中，該控制模組6產生並輸出該致能信號至該影像拍攝模組3，以致該影像拍攝模組3再度被啟動來拍攝(經過該補點印程序的)該生物晶片90以獲得該生物晶片90的補點影像資料且將該補點影像資料輸出至該影像分析模組5。
接著，在步驟S57中，該影像分析模組5根據該補點影像資料，判定該(等)目標點，例如圖6中的該等目標點92’，是否符合於該預定條件，以產生一補點分析結果，並將該補點分析結果輸出至該控制模組6。在本實施例中，該影像分析模組5根據多個擷取自該補點影像資料且分別對應於該等目標點92’的補點影像部分獲得該生物晶片90的每一目標點92’的一最大估測寬度，並藉由判斷每一目標點92’的該最大估測寬度是否不小於該最小門檻寬度的方式，來判定該生物晶片90的每一目標點92’是否符合該預定條件。若該影像分析模組5判定出該生物晶片90的所有目標點92’均符合該預定條件時，該補點印分析結果指示出補點印成功，於是，在此情況下，該控制模組6根據指示出補點印成功的該補點印分析結果決定出對於該玻片9’的該生物晶片製作程序被完成。相反地，若該影像分析模組5判定出該生物晶片90仍存在有一個或多個不符合該預定條件的目標點92’時，同樣地，該補點印分析結果包含相關於(不符合於該預定條件的)該(等)目標點92’的位址資料及其所對應的最大估測寬度，並且流程返回步驟S55。換言之，該控制模組6根據來自於該影像分析模組5且特別是包含有相關於(不符合於該預定條件的)該(等)目標點92’的該位址資料及其所對應的最大估測寬度的該補點分析結果而決定出要對該生物晶片90再次執行該補點印程序(步驟S55)。於是，該點印設備100會重複執行步驟S55-S57，直到所有目標點92’均符合該預定條件時，該生物晶片製作程序被完成。
因此，本發明之點印設備100經由該生物晶片製作程序所製造的該生物晶片90能具有提升，甚至幾近100%的良率。
之後，在該點印設備100對於下一個玻片9，例如圖1中位於中間的玻片(亦作為第二個玻片)，再次執行該生物晶片製造程序(圖4)之前，若有必要，該控制模組6可產生並輸出該第三及第四移動控制信號至該第二驅動機構42，因此，該第二驅動機構42根據該第三及第四移動控制信號驅動該點印針模組2(與該影像拍攝模組3一起)移動於該平台1上方的另一平面，以使得該點印針模組2從一當前位置依序被移動至該清洗槽6及該汲液槽7，以便依序進行該等點印針21的清洗及補液處理，並使得該點印針模組2在完成該清洗及補液處理後被移動至一對應於該第二個玻片9的一起始位置的位置。然而，在其他實施例中，在該點印針模組2在完成該清洗及補液處理返回到該當前位置後，該控制模組6亦可產生並輸出該第一移動控制信號至該第一驅動機構41，因此，該第一驅動機構41根據該第一移動控制信號驅動該平台1，以使得對應於該第二個玻片9的該起始位置在位置上對應於該點印針模組2。
然後，該點印設備100執行對於該第二個玻片9的該生物晶片製造程序(圖4)。值得注意的是，在其他實施例中，在對於該第二個玻片9或剩餘玻片9的該生物晶片製造程序中的步驟S51(即，該定位程序的執行)選擇上可被省略。
綜上所述，本發明點之印設備100不僅能精確地將玻片9定位，還能大幅縮短製造每一生物晶片90的時間。此外，藉由該影像分析的方式，能精確地判定執行完該點印程序的每一生物晶片90的每一生物感測點92是否符合一預定條件，並且結合該補點印程序的執行以使該生物晶片90的所有生物感測點92，92’皆符合該預定條件，藉此大幅提升所製造的生物晶片90之良率。故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
100‧‧‧點印設備
1‧‧‧平台
11‧‧‧頂載面
20‧‧‧生物感測液
2‧‧‧點印針模組
21‧‧‧點印針
211‧‧‧出液孔
212‧‧‧活塞
3‧‧‧影像拍攝模組
4‧‧‧驅動單元
41‧‧‧第一驅動機構
42‧‧‧第二驅動機構
420‧‧‧主框架
421‧‧‧第一軌道
422‧‧‧第二軌道
423‧‧‧升降模組
43‧‧‧第三驅動機構
431‧‧‧致動桿
5‧‧‧影像分析模組
6‧‧‧控制模組
7‧‧‧清洗槽
8‧‧‧汲液槽
90‧‧‧生物晶片
9,9’‧‧‧玻片
91‧‧‧定位標記
92,92’‧‧‧生物感測點
S51-S57‧‧‧步驟
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
D3‧‧‧第三方向
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一示意圖，示例性地說明本發明點印設備的一實施例； 圖2是一方塊圖，示例性地說明該實施例； 圖3是一示意圖，示例性地說明該實施例之一點印針模組及一第三驅動機構； 圖4是一流程圖，示例性地說明該實施例如何執行一生物晶片製作程序； 圖5是一示意圖，示例性地說明該實施例之一位於一點印位置的出液孔出液在一玻片上所形成一生物感測點；及 圖6是一示意圖，示例性地說明該實施例執行完圖4的步驟S52所獲得的一生物晶片。

Claims (12)

  1. 一種點印設備，用於生物晶片之製作，包含： 一可移動的平台，具有一用來承載一個或多個玻片並可移動於一平面的頂載面； 一點印針模組，可移動地設於該平台上方，並可選擇地盛裝有一種或多種生物感測液，且形成有一個或多個出液孔，該(等)種生物感測液係(分別)經由該(等)出液孔流出； 一影像拍攝模組，可移動地設於該平台上方且位於該點印針模組附近，並可回應於一致能信號而啟動； 一驅動單元，支撐該平台、該點印針模組及該影像拍攝模組，並可操作來驅動該平台、該點印針模組及該影像拍攝模組，以使得該頂載面於該平面內移動以及該點印針模組在該平台上方移動，並使得該點印針模組在該(等)出液孔其中至少一者出液； 一控制模組，電連接該驅動單元及該影像拍攝模組，並根據一相關於多個呈一微陣列排列的點的預定行程，控制該驅動單元的操作以使該平台及該點印針模組受該驅動單元的驅動來共同地執行對於每一玻片的一點印程序，在該點印程序中，該平台從一對應於該玻片的起始位置開始依序多次相關於該等點的移動，每一出液孔連續地在一遠離該頂載面的預點印位置與一接近該頂載面的點印位置之間往復移動，並且該點印針模組是受控於該驅動單元且配合該平台每一次的移動而操作，以致當該平台完成每一次的移動時，每一出液孔已移動至該點印位置且同時出液因而在該玻片的頂面上形成一生物感測點，且在該點印程序執行完時，該玻片及其頂面上所形成有多個呈該微陣列排列的生物感測點共同構成一生物晶片；及 一影像分析模組，連接該影像拍攝模組及該控制模組； 其中，該控制模組在該點印程序執行完時，產生並輸出該致能信號至該影像拍攝模組，以致該影像拍攝模組被啟動來拍攝該生物晶片以獲得該生物晶片的影像資料且將該影像資料輸出至該影像分析模組； 其中，該影像分析模組根據來自於該影像拍攝模組的該影像資料，判定該生物晶片的每一生物感測點是否符合一預定條件，以獲得一分析結果，並且將該分析結果輸出至該控制模組。
  2. 如請求項1所述的點印設備，其中，該點印針模組受控於該驅動單元，以使得該點印針模組，在該點印程序中，流出自每一出液孔的流體大致上具有一預定流體量。
  3. 如請求項2所述的點印設備，其中，該控制模組根據來自於該影像分析模組的該分析結果，決定是否控制該驅動單元的操作以使該平台及該點印針模組受該驅動單元的驅動來共同地執行對於該生物晶片的一補點印程序。
  4. 如請求項3所述的點印設備，其中： 當該影像分析模組判定出該生物晶片的所有生物感測點均符合該預定條件時，該分析結果指示出點印成功；及 該控制模組根據該分析結果決定出不控制該驅動單元的操作。
  5. 如請求項3所述的點印設備，其中： 當該影像分析模組判定出該生物晶片存在有一個或多個不符合該預定條件且作為目標點的生物感測點時，該分析結果至少包含相關於該(等)目標點的位址資料；及 該控制模組根據來自於該影像分析模組的該分析結果，控制該驅動單元的操作以使該平台及該點印針模組受該驅動單元的驅動來共同地對於該生物晶片的該(等)目標點執行該補點印程序，在該補點印程序中，該平台被移動以使該(等)目標點，以逐點的方式對準該(等)出液孔其中一個相關出液孔，並在每一目標點對準該相關出液孔時，該相關出液孔已移動至該點印位置且同時補出液於該目標點。
  6. 如請求項3所述的點印設備，其中，該點印針模組受控於該驅動單元，以使得該點印針模組，在該補點印程序，流出自每一相關出液孔的流體大致上具有該預定流體量。
  7. 如請求項5所述的點印設備，其中： 該控制模組在該補點印程序執行完時，產生並輸出該致能信號至該影像拍攝模組，以致該影像拍攝模組再度被啟動來拍攝該生物晶片以獲得該生物晶片的補點影像資料且將該補點影像資料輸出至該影像分析模組； 該影像分析模組根據該補點影像資料，判定該(等)目標點是否符合於該預定條件，以產生一補點分析結果，並將該補點分析結果輸出至該控制模組；及 該控制模組根據來自於該影像分析模組的該補點分析結果來決定是否需對該生物晶片再次執行該補點印程序。
  8. 如請求項7所述的點印設備，其中： 該預定條件為一最小門檻寬度； 該影像分析模組根據多個擷取自該影像資料且分別對應於該等生物感測點的影像部分獲得該生物晶片的每一生物感測點的一最大估測寬度，並藉由判斷每一生物感測點的該最大估測寬度是否不小於該最小門檻寬度的方式，來判定該生物晶片的每一生物感測點是否符合該預定條件；及 該影像分析模組根據一個或多個擷取自該補點影像資料且(分別)對應於該(等)目標點的補點影像部分獲得該生物晶片的每一目標點的一最大估測寬度，並藉由判斷每一目標點的該最大估測寬度是否不小於該最小門檻寬度的方式，來判定該生物晶片的每一目標點是否符合該預定條件。
  9. 如請求項8所述的點印設備，其中： 當該影像分析模組判定出該生物晶片存在有一個或多個不符合該預定條件且作為目標點的生物感測點時，該分析結果不僅包含相關於該(等)目標點的位址資料，還更包含(分別)對應於該(等)目標點的該(等)最大估測寬度； 該點印針模組受控於該驅動單元，以使得該點印針模組在該補點印程序中，流出自每一相關出液孔的流體具有一相關於一對應目標點的該最大估測寬度的補點流體量。
  10. 如請求項9所述的點印設備，其中： 該驅動單元包含 一第一驅動機構，連接該平台，且電連接該控制模組，並在該點印程序及該補點印程序中，根據一第一移動控制信號，驅動該平台以使該平台的該頂載面移動於該平面， 一第二驅動機構，安裝有該點印針模組及該影像拍攝模組，且電連接該控制模組，並在該點印程序及該補點印程序中，根據一第二移動控制信號，驅動該點印針模組以使每一出液孔在該預點印位置與該點印位置之間移動，及 一第三驅動機構，安裝至該第一驅動機構，且電連接該控制模組，並在該點印程序及該補點印程序中，根據一點印控制信號，驅使該點印針模組自每一出液孔或每一相關出液孔流出大致上具有該預定流體量或該補點流體量的該生物感測液；及 該控制模組根據該預定行程、該分析結果及該補點分析結果其中一者，產生該第一移動控制信號、該第二移動控制信號、及該點印控制信號，並將該第一移動控制信號輸出至該第一驅動機構，將該第二移動控制信號輸出至該第二驅動機構而且將該點印控制信號輸出至該第三驅動機構。
  11. 如請求項10所述的點印設備，其中，該第二驅動機構根據一第三移動控制信號及一第四移動控制信號，驅動該第三驅動機構、該點印針模組及該影像拍攝模組一起移動於該平台上方的另一平面。
  12. 如請求項10所述的點印設備，每一玻片的頂面形成有至少一個定位標記，其中，該點印設備至少在進行該(等)玻片其中的第一個玻片的該點印程序之前，執行一定位程序，在該定位程序中： 該控制模組產生並輸出該致能信號至該影像拍攝模組，以致該影像拍攝模組被啟動來拍攝該玻片以獲得一含有該(等)定位標記的玻片影像，並且將該玻片影像輸出至該影像分析模組； 該影像分析模組根據來自於該影像拍攝模組的該玻片影像，判定該玻片的頂面所形成的每一定位標記相對於該玻片影像的位置是否匹配於一個對應的預定定位位置，以獲得一定位結果，並將該定位結果輸出至該控制模組，當該玻片的頂面所形成的每一定位標記相對於該玻片影像的位置匹配於該對應的預定定位位置時，該定位結果指示出定位成功，而當該玻片的頂面所形成的該(等)定位標記中存在任一個定位標記相對於該玻片影像的位置不匹配於該對應的預定定位位置時，該定位結果指示出所有不匹配的定位標記的位置； 當該玻片的頂面所形成的每一定位標記被成功定位時，該控制模組控制該驅動單元以便開始進行該點印程序；及 當該定位結果指示出所有不匹配的定位標記的位置時，該控制模組根據該定位結果產生一定位控制信號，並將該定位控制信號輸出至該驅動單元的該第二驅動機構，以致該第二驅動機構還根據來自該控制模組的該定位控制信號驅動該平台，以使該玻片的頂面所形成的每一定位標記被成功定位。
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