專利名稱:全自動(dòng)雜交儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域,尤其涉及一種全自動(dòng)雜交儀。
背景技術(shù):
基因芯片技術(shù)發(fā)明于上世紀(jì)90年代中后期,直至今天,仍然是先進(jìn)的分子生物學(xué)技術(shù),該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)高通量、快速、靈敏的基因及其表達(dá)的檢測(cè),由于其技術(shù)環(huán)節(jié)多、不易于控制,在應(yīng)用推廣上有一定的難度,真正在臨床檢驗(yàn)等基因檢測(cè)領(lǐng)域中逐漸推廣是2004年以后才正式開(kāi)始的,近兩年才有了較快的發(fā)展。目前,基因芯片技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域主要有基因表達(dá)譜分析、新基因發(fā)現(xiàn)、基因突變及多態(tài)性分析、基因組文庫(kù)作圖、疾病診斷和預(yù)測(cè)、藥物篩選、基因測(cè)序等;另外,基因芯片在農(nóng)業(yè)、食品監(jiān)督、環(huán)境保護(hù)、司法鑒定等方面都將作出重大貢獻(xiàn)。鑒于基因芯片的巨大潛力和誘人的前景,基因芯片已成為各國(guó)學(xué)術(shù)界和工業(yè)界研究和開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)?;蛐酒鳛橐粋€(gè)全新的高科技產(chǎn)品,其技術(shù)已達(dá)到分子水平并在世界各地逐漸廣泛應(yīng)用。它是一種不可替代的高靈敏度、高通量和高特異性的檢測(cè)手段,具有很長(zhǎng)的產(chǎn)品生命周期?;蛐酒刹A蚰猃埬ず凸潭ㄔ谄渖系奶结橁嚵袠?gòu)成,二者基本原理相似, 玻璃芯片的制備工藝復(fù)雜,檢測(cè)過(guò)程繁瑣,尤其是信號(hào)檢測(cè)需要激光掃描儀,直接導(dǎo)致了其使用成本高昂,在市場(chǎng)特別是臨床檢測(cè)中不能得到有效的推廣,因此其研發(fā)方向主要是針對(duì)科學(xué)研究機(jī)構(gòu);膜芯片的開(kāi)發(fā)則具有制備相對(duì)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、成本低廉等明顯優(yōu)勢(shì),十分有利于市場(chǎng)的推廣,更能快速、有效地實(shí)現(xiàn)研究成果的產(chǎn)業(yè)化。根據(jù)DNA芯片的分析目標(biāo),從相關(guān)基因數(shù)據(jù)庫(kù)中選取特異性基因序列作為探針,根據(jù)所選用的核酸序列進(jìn)行探針序列及其布局設(shè)計(jì),要求是使所設(shè)計(jì)的探針組合對(duì)待測(cè)基因的雜交特異性強(qiáng)、探針陣列合理。在基因芯片基礎(chǔ)上,結(jié)合PCR技術(shù)對(duì)待測(cè)樣品大量快速擴(kuò)增,擴(kuò)增后含有相應(yīng)標(biāo)記物的待測(cè)樣品DNA產(chǎn)物與基因芯片上的探針進(jìn)行特異性雜交,對(duì)雜交信號(hào)進(jìn)行分析,即可方便的檢測(cè)樣品中靶基因?;蛐酒氖褂弥饕―NA提取、PCR、雜交、洗膜、顯色5個(gè)步驟,DNA提取操作簡(jiǎn)單,PCR和雜交步驟均可通過(guò)自動(dòng)化儀器來(lái)實(shí)現(xiàn),而洗膜和顯色步驟的操作繁雜,需要消耗大量的人力和時(shí)間,而且由于操作步驟多,容易造成人為因素的誤差或錯(cuò)誤,影響基因芯片的使用效果和結(jié)果,這就迫切需要自動(dòng)化設(shè)備替代手工操作。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中基因芯片使用過(guò)程中的洗膜和顯色步驟的操作繁雜,需要消耗大量的人力和時(shí)間,而且由于操作步驟多,容易產(chǎn)生人為因素的誤差或錯(cuò)誤,影響基因芯片的結(jié)果和使用效果,提出了一種全自動(dòng)雜交儀。為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是提供一種全自動(dòng)雜交儀,包括雜交平臺(tái)、機(jī)架、背板,所述機(jī)架與背板固定于所述雜交平臺(tái),所述雜交平臺(tái)上設(shè)有試劑供應(yīng)裝置、試劑預(yù)熱裝置,所述試劑預(yù)熱裝置與試劑供應(yīng)裝置相匹配;所述機(jī)架上設(shè)有雜交
3反應(yīng)盒、用于將所述試劑供應(yīng)裝置中試劑加入反應(yīng)盒的加樣裝置、用于帶動(dòng)加樣裝置沿χ 軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的X軸同步帶機(jī)構(gòu)、用于帶動(dòng)加樣裝置沿Z軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的Z軸同步帶機(jī)構(gòu)、用于帶動(dòng)雜交反應(yīng)盒沿Y軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的Y軸同步帶機(jī)構(gòu);所述雜交反應(yīng)盒內(nèi)設(shè)有雜交膜條,所述試劑供應(yīng)裝置通過(guò)管道與所述加樣裝置連接;所述背板設(shè)有用于與上位機(jī)通信并控制X軸同步帶機(jī)構(gòu)、Z軸同步帶機(jī)構(gòu)及Y軸同步帶機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的主線路板,用于驅(qū)動(dòng)試劑預(yù)熱裝置的功放線路板。其中,所述雜交反應(yīng)盒的外側(cè)設(shè)有用于控制雜交盒內(nèi)試劑反應(yīng)溫度的雜交反應(yīng)溫控裝置,所述雜交反應(yīng)溫控裝置與所述功放線路板相連接。其中,所述雜交反應(yīng)溫控裝置包括位于所述雜交反應(yīng)盒上面的加熱槽蓋板,容納所述雜交反應(yīng)盒的加熱槽,加熱槽底板及位于加熱槽與加熱槽底板之間的半導(dǎo)體制冷片; 所述加熱槽與所述半導(dǎo)體制冷片熱接觸,所述半導(dǎo)體制冷片與所述功放線路板電連接。其中,所述加熱槽底板外側(cè)還設(shè)有用于加速降低雜交反應(yīng)盒內(nèi)液體溫度的軸流風(fēng)扇;所述雜交盒的側(cè)面還設(shè)有固定于雜交平臺(tái)上的散熱風(fēng)扇。其中,所述雜交反應(yīng)盒通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸連接有用于搖晃雜交反應(yīng)盒的步進(jìn)電機(jī)。其中,所述試劑預(yù)熱裝置還連接有溫度傳感器,所述溫度傳感器與所述主線路板相連接。其中,所述背板上還設(shè)有加液蠕動(dòng)泵、抽液蠕動(dòng)泵及用于控制試劑供應(yīng)裝置的電磁閥。其中,所述加樣裝置上設(shè)有針頭,所述針頭與所述管道相連通。其中,所述X軸與Z軸設(shè)有分別設(shè)有用于感應(yīng)加樣裝置運(yùn)動(dòng)位置的傳感器,所述Y 軸上設(shè)有用于感應(yīng)雜交反應(yīng)盒運(yùn)動(dòng)位置的傳感器。本發(fā)明的有益效果是區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中基因芯片使用過(guò)程中洗膜和顯色步驟的操作繁雜,需要消耗大量的人力和時(shí)間,而且由于操作步驟多,容易造成人為因素的誤差或錯(cuò)誤,影響基因芯片的使用效果和結(jié)果,本發(fā)明提供了一種全自動(dòng)雜交儀中X軸同步帶機(jī)構(gòu)、Z軸同步帶機(jī)構(gòu)能夠使機(jī)械手加樣裝置沿X軸和Z軸方向的定位運(yùn)動(dòng)更精確和通過(guò)Y軸同步帶機(jī)構(gòu)能夠使雜交反應(yīng)盒沿Y軸方向的定位運(yùn)動(dòng)更精確,通過(guò)利用主線路板控制Χ、γ、 Z軸同步帶機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)能夠使加樣裝置與雜交反應(yīng)盒的定位精度更精確;通過(guò)功放線路板驅(qū)動(dòng)試劑預(yù)熱裝置,能夠滿足試劑進(jìn)行雜交反應(yīng)所需的預(yù)熱溫度。通過(guò)主線路板和功放線路板對(duì)各裝置的控制和驅(qū)動(dòng)作用能夠全自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)基因芯片操作技術(shù)中的洗滌、雜交,酶孵育、顯色等步驟,人工參與少,可極大地降低產(chǎn)品成本,有效推動(dòng)基因芯片的“平民化”和更廣泛的應(yīng)用,能夠創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
圖1是本發(fā)明全自動(dòng)雜交儀的結(jié)構(gòu)圖;圖2是本發(fā)明全自動(dòng)雜交儀的雜交結(jié)果圖。圖中1-雜交平臺(tái),2-背板,3-機(jī)架,4-散熱風(fēng)扇;10-試劑供應(yīng)裝置,101-廢液試劑瓶,102-P0D試劑瓶,103-清水試劑瓶,104-顯色液試劑瓶,105-Β液試劑瓶,106-鋁盒A液試劑瓶,107-Α液試劑瓶,108-C液試劑瓶,1051-Β液加熱外膽,1061-A液加熱板; 301-加熱槽蓋板,302-加熱槽,303-加熱槽底板,304-半導(dǎo)體制冷片,305-軸流風(fēng)扇,306-散熱片;311-Z軸同步帶機(jī)構(gòu),312-X軸同步帶機(jī)構(gòu),313_Y軸同步帶機(jī)構(gòu),3111_加液針頭, 3112-吸液針頭。
具體實(shí)施例方式為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果,以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1,本發(fā)明提供了一種全自動(dòng)雜交儀,包括雜交平臺(tái)1、機(jī)架3、背板2,所述機(jī)架3與背板2固定于所述雜交平臺(tái)1,所述雜交平臺(tái)1上設(shè)有試劑供應(yīng)裝置10,包括A 液試劑瓶107、B液試劑瓶105、C液試劑瓶108、鋁盒A液試劑瓶106、清水試劑瓶103、POD 試劑瓶102、廢液試劑瓶101、顯色液試劑瓶104,試劑預(yù)熱裝置,包括用于預(yù)熱B液試劑瓶 105中試劑的B液加熱外膽1051、用于預(yù)熱A液試劑瓶107中試劑的A液加熱板1061,所述試劑預(yù)熱裝置與試劑供應(yīng)裝置10相匹配,所述相匹配是指試劑預(yù)熱裝置中的A液加熱板 1061與A液試劑瓶107的位置關(guān)系相適應(yīng),便于A液的預(yù)熱,試劑預(yù)熱裝置中的B液加熱外膽1051與B液試劑瓶105的位置關(guān)系相適應(yīng),便于B液的預(yù)熱;所述機(jī)架3上設(shè)有雜交反應(yīng)盒、用于將試劑加入反應(yīng)盒的加樣裝置、用于帶動(dòng)加樣裝置沿X軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的X軸同步帶機(jī)構(gòu)312、用于帶動(dòng)加樣裝置沿Z軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的Z軸同步帶機(jī)構(gòu)311、用于帶動(dòng)雜交反應(yīng)盒沿Y軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的Y軸同步帶機(jī)構(gòu)313,所述雜交反應(yīng)盒內(nèi)設(shè)有雜交膜條, 所述X軸同步帶機(jī)構(gòu)312連接有X軸步進(jìn)電機(jī)、所述Z軸同步帶機(jī)構(gòu)311連接有Z軸步進(jìn)電機(jī)、所述Y軸同步帶機(jī)構(gòu)313連接有Y軸步進(jìn)電機(jī),所述X軸步進(jìn)電機(jī)、Y軸步進(jìn)電機(jī)和Z 軸步進(jìn)電機(jī)受控于主線路板;所述背板2設(shè)有用于與所述上位機(jī)通信并控制X軸同步帶機(jī)構(gòu)312、Z軸同步帶機(jī)構(gòu)311及Y軸同步帶機(jī)構(gòu)313運(yùn)動(dòng)的主線路板,用于驅(qū)動(dòng)試劑預(yù)熱裝置的功放線路板;所述試劑供應(yīng)裝置10通過(guò)管道與所述加樣裝置連接。其中X軸方向?yàn)榧訕友b置在機(jī)架3橫梁上沿橫梁左右移動(dòng)的方向,所述Y軸方向是指雜交反應(yīng)盒移向或遠(yuǎn)離背板運(yùn)動(dòng)的方向,所述Z軸方向?yàn)榇怪庇陔s交平臺(tái)1的方向。在一具體實(shí)施例中,所述雜交反應(yīng)盒的外側(cè)設(shè)有用于控制雜交盒內(nèi)試劑反應(yīng)溫度的雜交反應(yīng)溫控裝置,所述雜交反應(yīng)溫控裝置與所述功放線路板相連接,所述雜交反應(yīng)溫控裝置包括位于所述雜交反應(yīng)盒上面的加熱槽蓋板301,所述加熱蓋板上設(shè)有均勻排列的準(zhǔn)液孔,容納所述雜交反應(yīng)盒的加熱槽302,加熱槽底板303,位于加熱槽302與加熱槽底板 303之間的半導(dǎo)體制冷片304,所述半導(dǎo)體制冷片304用于提供雜交反應(yīng)的所需溫度;所述加熱槽302與所述半導(dǎo)體制冷片304熱接觸,所述半導(dǎo)體制冷片304與所述功放線路板電連接。所述加熱槽底板303外側(cè)還設(shè)有用于加速降低控制雜交反應(yīng)盒內(nèi)液體溫度的軸流風(fēng)扇305,便于控制雜交反應(yīng)的溫度,當(dāng)半導(dǎo)體制冷片304過(guò)高時(shí),散熱使溫度維持在雜交反應(yīng)允許的溫度范圍,所述加熱槽底板303外側(cè)還設(shè)有散熱片306 ;所述雜交盒的側(cè)面還設(shè)有固定于雜交平臺(tái)1上的散熱風(fēng)扇4,主要用于雜交反應(yīng)結(jié)束后雜交反應(yīng)盒的散熱,能夠起到快速散熱的作用。所述雜交反應(yīng)盒通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸連接有用于搖晃雜交反應(yīng)盒的步進(jìn)電機(jī),能夠提高雜交反應(yīng)的成功率。所述試劑預(yù)熱裝置還連接有溫度傳感器,所述溫度傳感器與所述主線路板相連接,在于預(yù)熱雜交前的試劑,并能夠控制預(yù)熱的溫度,防止過(guò)高的溫度損壞試劑中所要進(jìn)行雜交反應(yīng)的基因片段。所述背板2上還設(shè)有蠕動(dòng)泵及用于控制試劑供應(yīng)裝置10的電磁閥,所述蠕動(dòng)泵包括加液蠕動(dòng)泵和抽液蠕動(dòng)泵,便于整個(gè)裝置高效地進(jìn)行加液或排液處理,所述電磁閥包括A液電磁閥、B液電磁閥、C液電磁閥、廢液電磁閥、清水電磁閥、顯色液電磁閥、POD電磁閥及鋁盒A液電磁閥。所述加樣裝置上設(shè)有加液針頭3111和吸液針頭3112,所述加液針頭3111和吸液針頭3112分別與對(duì)應(yīng)的管道連通。所述X軸與 Z軸設(shè)有分別設(shè)有用于感應(yīng)加樣裝置運(yùn)動(dòng)位置的傳感器,所述Y軸上設(shè)有用于感應(yīng)雜交反應(yīng)盒運(yùn)動(dòng)位置的傳感器,便于加樣裝置和雜交反應(yīng)盒的精確定位。工作時(shí),Z軸同步帶機(jī)構(gòu)帶動(dòng)加樣裝置上的加液針頭和吸液針頭在Z軸方向上做往復(fù)運(yùn)動(dòng),X軸同步帶機(jī)構(gòu)帶動(dòng)加樣裝置的加液針頭和吸液針頭在X軸方向上做往復(fù)運(yùn)動(dòng), Y軸同步帶機(jī)構(gòu)帶動(dòng)雜交反應(yīng)盒在Y軸方向上做往復(fù)運(yùn)動(dòng),當(dāng)雜交反應(yīng)盒與加樣裝置的位置相適應(yīng),即加樣裝置上的針頭對(duì)準(zhǔn)雜交反應(yīng)盒上加熱槽蓋板的準(zhǔn)液孔時(shí),加樣裝置進(jìn)行相應(yīng)的加液或吸液處理。上位機(jī)能夠控制加入的試劑液量、反應(yīng)盒的數(shù)量及各步驟中參數(shù)時(shí)間等,并通過(guò) RS232串口,發(fā)送命令啟動(dòng)下位機(jī)工作,下位機(jī)包括主線路板和功放線路板,主線路板負(fù)責(zé)預(yù)熱試劑溫度和雜交反應(yīng)溫度的采集,控制X軸同步帶機(jī)構(gòu)312、Y軸同步帶機(jī)構(gòu)313和Z 軸同步帶機(jī)構(gòu)311的運(yùn)動(dòng),控制用于搖晃雜交反應(yīng)盒的步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn);功放線路板用來(lái)根據(jù)上位機(jī)的命令控制試劑預(yù)熱裝置和雜交反應(yīng)溫控裝置提供反應(yīng)所需的溫度。雜交反應(yīng)溫度控制的過(guò)程為溫度傳感器將實(shí)時(shí)采集溫度經(jīng)下位機(jī)傳遞給上位機(jī),并在上位機(jī)中完成溫度數(shù)據(jù)處理,PID算法及運(yùn)算后產(chǎn)生相應(yīng)的溫度信號(hào)并傳送至下位機(jī)中的溫度模塊驅(qū)動(dòng)板上的場(chǎng)效應(yīng)管后,驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體制冷片304工作,以此提供雜交反應(yīng)所需的溫度。工作過(guò)程如下S1、A液加熱板、B液加熱外膽及雜交區(qū)中半導(dǎo)體制冷片同時(shí)開(kāi)始工作,當(dāng)A液測(cè)溫傳感器、B液測(cè)溫傳感器的溫度達(dá)到51°C時(shí),A液加熱板斷電停止加熱。當(dāng)雜交平臺(tái)溫度達(dá)到51°C時(shí),才開(kāi)始進(jìn)行下一步動(dòng)作。S2、鋁盒A液電磁閥通電,管道經(jīng)加液蠕動(dòng)泵導(dǎo)通二分鐘(先提前注入所需的液體便于有個(gè)提前量),然后加樣裝置和雜交反應(yīng)盒分別運(yùn)動(dòng)到第一點(diǎn)位置(確保針頭準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)液孔),再依次按照上位機(jī)上所設(shè)定反應(yīng)盒數(shù)量,單元液量(mL)對(duì)雜交臺(tái)上各個(gè)試劑盒開(kāi)始注入鋁盒A液,最后鋁盒A液電磁閥及加液蠕動(dòng)泵都斷電后,才開(kāi)始進(jìn)行下一步動(dòng)作。S3、雜交平臺(tái)上的搖晃步進(jìn)電機(jī)通電后,驅(qū)動(dòng)雜交反應(yīng)盒,使其開(kāi)始按25次/每分鐘搖晃,雜交階段開(kāi)始,30分鐘后,才開(kāi)始進(jìn)行下一步動(dòng)作。S4、雜交反應(yīng)盒回到最低點(diǎn),B液電磁閥通電,B液經(jīng)加液蠕動(dòng)泵導(dǎo)通二分鐘(先提前注入所需的液體便于有個(gè)提前量),然后加樣裝置和雜交反應(yīng)盒分別運(yùn)動(dòng)到第一點(diǎn)位置 (確保針頭準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)液孔),再依次按照上位機(jī)上設(shè)定反應(yīng)盒數(shù)量,單元液量(mL)對(duì)雜交臺(tái)上各個(gè)試劑盒開(kāi)始先抽廢液,后注入B液,最后B液加熱外膽斷電停止加熱,B液電磁閥及加液蠕動(dòng)泵都斷電后,才開(kāi)始進(jìn)行下一步動(dòng)作。S5、雜交平臺(tái)開(kāi)始按25次/每分鐘搖晃的同時(shí),抽液蠕動(dòng)泵也開(kāi)始動(dòng)作,把A液注入POD液中,洗膜階段經(jīng)過(guò)5分鐘后,才開(kāi)始進(jìn)行下一步動(dòng)作。S6、雜交區(qū)開(kāi)始降溫,降溫風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)(軸流風(fēng)扇用來(lái)使液體快速降溫),P0D液電磁閥通電,POD液經(jīng)加液蠕動(dòng)泵導(dǎo)通二分鐘,然后加樣裝置和雜交反應(yīng)盒分別運(yùn)動(dòng)到第一點(diǎn)位置,再依次按照上位機(jī)上所設(shè)定反應(yīng)盒數(shù)量,單元液量(mL)對(duì)雜交臺(tái)上各個(gè)試劑盒開(kāi)始先抽廢液,后注入POD液,最后D液電磁閥及加液蠕動(dòng)泵都斷電后,才開(kāi)始進(jìn)行下一步動(dòng)作。S7、雜交平臺(tái)開(kāi)始按25次/每分鐘搖晃的動(dòng)作,POD孵育階段經(jīng)過(guò)30分鐘后,才開(kāi)始進(jìn)行下一步動(dòng)作。S8、雜交平臺(tái)回到最低點(diǎn),A液電磁閥通電,A液經(jīng)加液蠕動(dòng)泵導(dǎo)通二分鐘,然后加樣裝置和雜交反應(yīng)盒分別運(yùn)動(dòng)到第一點(diǎn)位置,再依次按照上位機(jī)上所設(shè)定反應(yīng)盒數(shù)量,單元液量(mL)對(duì)雜交臺(tái)上各個(gè)試劑盒開(kāi)始先抽廢液,后注入A液,最后A液電磁閥及加液蠕動(dòng)泵1都斷電后,才開(kāi)始進(jìn)行下一步動(dòng)作。S9、雜交平臺(tái)開(kāi)始按25次/每分鐘搖晃的動(dòng)作,A液洗膜階段經(jīng)過(guò)5分鐘后,才開(kāi)始進(jìn)行下一步動(dòng)作。S10、雜交平臺(tái)回到最低點(diǎn),A液電磁閥通電,A液經(jīng)加液蠕動(dòng)泵導(dǎo)通二分鐘,然后加樣裝置和雜交反應(yīng)盒分別運(yùn)動(dòng)到第一點(diǎn)位置,再依次按照上位機(jī)上所設(shè)定反應(yīng)盒數(shù)量, 單元液量(mL)對(duì)雜交臺(tái)上各個(gè)試劑盒開(kāi)始先抽廢液,后注入A液,最后A液電磁閥及加液蠕動(dòng)泵都斷電后,才開(kāi)始進(jìn)行下一步動(dòng)作。Sl 1、雜交平臺(tái)開(kāi)始按25次/每分鐘搖晃的動(dòng)作,A液重復(fù)洗膜階段經(jīng)過(guò)5分鐘后, 才開(kāi)始進(jìn)行下一步動(dòng)作。S12、雜交平臺(tái)回到最低點(diǎn),C液電磁閥通電,C液經(jīng)加液蠕動(dòng)泵導(dǎo)通二分鐘,然后加樣裝置和雜交反應(yīng)盒分別運(yùn)動(dòng)到第一點(diǎn)位置,再依次按照上位機(jī)上所設(shè)定反應(yīng)盒數(shù)量, 單元液量(mL)對(duì)雜交臺(tái)上各個(gè)試劑盒開(kāi)始先抽廢液,后注入C液,最后C液電磁閥及加液蠕動(dòng)泵都斷電后,才開(kāi)始進(jìn)行下一步動(dòng)作。S13、雜交平臺(tái)開(kāi)始按25次/每分鐘搖晃次數(shù),C液洗膜階段經(jīng)過(guò)2分鐘后,才開(kāi)始進(jìn)行下一步動(dòng)作。S14、停機(jī)等待,報(bào)警聲響,提醒實(shí)驗(yàn)員,等實(shí)驗(yàn)員配好顯色液后按繼續(xù)按鈕,繼續(xù)以下步驟。S15、顯示液電磁閥通電,液路經(jīng)加液蠕動(dòng)泵導(dǎo)通二分鐘,然后加樣裝置和雜交反應(yīng)盒分別運(yùn)動(dòng)到第一點(diǎn)位置,再依次按照上位機(jī)上所設(shè)定反應(yīng)盒數(shù)量,單元液量(mL)對(duì)雜交臺(tái)上各個(gè)試劑盒開(kāi)始先抽廢液,后注入顯示液,最后顯示液電磁閥及加液蠕動(dòng)泵都斷電后,才開(kāi)始進(jìn)行下一步動(dòng)作。S16、停機(jī)等待,顯色階段經(jīng)過(guò)15分鐘后,才開(kāi)始進(jìn)行下一步動(dòng)作。S17、清水液電磁閥通電,清水液經(jīng)加液蠕動(dòng)泵導(dǎo)通二分鐘,然后加樣裝置和雜交反應(yīng)盒分別運(yùn)動(dòng)到第一點(diǎn)位置,再依次按照上位機(jī)上所設(shè)定反應(yīng)盒數(shù)量,單元液量(mL)對(duì)雜交臺(tái)上各個(gè)試劑盒開(kāi)始先抽廢液,后注入清水液,最后清水液F電磁閥及加液蠕動(dòng)泵都斷電后,才開(kāi)始進(jìn)行下一步動(dòng)作。S18、雜交平臺(tái)開(kāi)始按25次/每分鐘搖晃的動(dòng)作,清水階段開(kāi)始一直沿時(shí)2分鐘后,才開(kāi)始進(jìn)行下一步動(dòng)作.S19、停機(jī)等待,報(bào)警聲響,提醒實(shí)驗(yàn)員完成實(shí)驗(yàn),按下雜交結(jié)束按鈕后,風(fēng)扇停止, 等待實(shí)驗(yàn)員取走雜交盒。S20、洗管機(jī)器自動(dòng)用清水清洗管道;洗瓶實(shí)驗(yàn)員手動(dòng)清洗POD瓶、顯色液瓶。
圖2為本發(fā)明基因片段的雜交結(jié)果圖,其中實(shí)點(diǎn)為雜交反應(yīng)成功的區(qū)域。本發(fā)明區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中基因芯片使用過(guò)程中洗膜和顯色步驟的操作繁雜,需要消耗大量的人力和時(shí)間,而且由于操作步驟多,容易造成人為因素的誤差或錯(cuò)誤,影響基因芯片的使用效果和結(jié)果,本發(fā)明提供了一種全自動(dòng)雜交儀,通過(guò)X軸同步帶機(jī)構(gòu)、Z軸同步帶機(jī)構(gòu)能夠使加樣裝置沿X軸和Z軸方向的定位運(yùn)動(dòng)更精確和通過(guò)Y軸同步帶機(jī)構(gòu)能夠使雜交反應(yīng)盒沿Y軸方向的定位運(yùn)動(dòng)更精確,并通過(guò)利用主線路板控制X、Y、Z軸同步帶機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)能夠使加樣裝置與雜交反應(yīng)盒的定位精度更精確;通過(guò)功放線路板驅(qū)動(dòng)試劑預(yù)熱裝置,能夠滿足試劑進(jìn)行雜交反應(yīng)的預(yù)熱溫度。通過(guò)主線路板和功放線路板對(duì)各裝置的控制和驅(qū)動(dòng)作用能夠全自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)基因芯片操作技術(shù)中的洗滌、雜交,酶孵育、顯色等步驟,人工參與少,可極大地降低產(chǎn)品成本,有效推動(dòng)基因芯片的“平民化”和更廣泛的應(yīng)用,能夠創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種全自動(dòng)雜交儀,包括雜交平臺(tái)、機(jī)架、背板,所述機(jī)架與背板固定于所述雜交平臺(tái),其特征在于,所述雜交平臺(tái)上設(shè)有試劑供應(yīng)裝置、試劑預(yù)熱裝置,所述試劑預(yù)熱裝置與試劑供應(yīng)裝置相匹配;所述機(jī)架上設(shè)有雜交反應(yīng)盒、用于將所述試劑供應(yīng)裝置中試劑加入反應(yīng)盒的加樣裝置、用于帶動(dòng)加樣裝置沿X軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的X軸同步帶機(jī)構(gòu)、用于帶動(dòng)加樣裝置沿Z軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的Z軸同步帶機(jī)構(gòu)、用于帶動(dòng)雜交反應(yīng)盒沿Y軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的Y軸同步帶機(jī)構(gòu);所述雜交反應(yīng)盒內(nèi)設(shè)有雜交膜條,所述試劑供應(yīng)裝置通過(guò)管道與所述加樣裝置連接;所述背板設(shè)有用于與上位機(jī)通信并控制X軸同步帶機(jī)構(gòu)、Z軸同步帶機(jī)構(gòu)及Y軸同步帶機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的主線路板,用于驅(qū)動(dòng)試劑預(yù)熱裝置的功放線路板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)雜交儀,其特征在于,所述雜交反應(yīng)盒的外側(cè)設(shè)有用于控制雜交盒內(nèi)試劑反應(yīng)溫度的雜交反應(yīng)溫控裝置,所述雜交反應(yīng)溫控裝置與所述功放線路板相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動(dòng)雜交儀,其特征在于,所述雜交反應(yīng)溫控裝置包括位于所述雜交反應(yīng)盒上面的加熱槽蓋板,容納所述雜交反應(yīng)盒的加熱槽,加熱槽底板及位于加熱槽與加熱槽底板之間的半導(dǎo)體制冷片;所述加熱槽與所述半導(dǎo)體制冷片熱接觸,所述半導(dǎo)體制冷片與所述功放線路板電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全自動(dòng)雜交儀,其特征在于,所述加熱槽底板外側(cè)還設(shè)有用于加速降低雜交反應(yīng)盒內(nèi)液體溫度的軸流風(fēng)扇;所述雜交盒的側(cè)面還設(shè)有固定于雜交平臺(tái)上的散熱風(fēng)扇。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一項(xiàng)所述的全自動(dòng)雜交儀,其特征在于,所述雜交反應(yīng)盒通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸連接有用于搖晃雜交反應(yīng)盒的步進(jìn)電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的全自動(dòng)雜交儀,其特征在于,所述試劑預(yù)熱裝置還連接有溫度傳感器,所述溫度傳感器與所述主線路板相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全自動(dòng)雜交儀,其特征在于,所述背板上還設(shè)有加液蠕動(dòng)泵、 抽液蠕動(dòng)泵及用于控制試劑供應(yīng)裝置的電磁閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的全自動(dòng)雜交儀,其特征在于,所述加樣裝置上設(shè)有針頭,所述針頭與所述管道相連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的全自動(dòng)雜交儀,其特征在于,所述X軸與Z軸設(shè)有分別設(shè)有用于感應(yīng)加樣裝置運(yùn)動(dòng)位置的傳感器,所述Y軸上設(shè)有用于感應(yīng)雜交反應(yīng)盒運(yùn)動(dòng)位置的傳感
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種全自動(dòng)雜交儀,包括雜交平臺(tái)、機(jī)架、背板,所述機(jī)架與背板固定于所述雜交平臺(tái),所述雜交平臺(tái)上設(shè)有試劑供應(yīng)裝置、試劑預(yù)熱裝置,所述試劑預(yù)熱裝置與試劑供應(yīng)裝置相匹配;所述機(jī)架上設(shè)有雜交反應(yīng)盒、用于將所述試劑供應(yīng)裝置中試劑加入反應(yīng)盒的加樣裝置、用于帶動(dòng)加樣裝置沿X軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的X軸同步帶機(jī)構(gòu)、用于帶動(dòng)加樣裝置沿Z軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的Z軸同步帶機(jī)構(gòu)、用于帶動(dòng)雜交反應(yīng)盒沿Y軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的Y軸同步帶機(jī)構(gòu)。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)基因芯片操作技術(shù)中的洗滌、雜交,酶孵育、顯色等步驟的全自動(dòng)操作,人工參與少,可極大地降低產(chǎn)品成本,有效推動(dòng)基因芯片的“平民化”和廣泛的應(yīng)用。
文檔編號(hào)C12M1/38GK102533525SQ20111043575
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者任維, 廖生赟, 張海旭, 曲敬, 李磊, 黃勝青 申請(qǐng)人:亞能生物技術(shù)(深圳)有限公司