連續制備生物芯片的方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及連續制備生物芯片的方法及裝置。
【背景技術】
[0002]生物芯片技術是目前醫學、生物領域前端產品，主要以生物樣品微陣列的形式存在。通過采用生物芯片點樣儀(或亦可稱作“點樣裝置”)將生物樣品如DNA，RNA，蛋白質及其他生物成分以高密度和高精度的方式按矩陣點形式固定在硅片、玻璃片或陶片等固相密質載體上，形成生物微陣列。
[0003]現有點樣儀大多采用壓電噴頭進行噴印樣品靜態制備生物芯片。壓電噴頭上存在許多噴嘴，每一個噴嘴均是由相應壓電晶體獨立控制以實現按需噴射。由于壓電噴頭單個噴嘴噴射出的液滴容積相當小(5?80pL級)，而生物芯片上樣點的容積較大(10?15nL級)，因此一般采用的方式是靜止噴樣，即噴嘴移動到點樣的位置后靜止、噴射液滴數次、完成該批樣點的制備。制備完畢后，噴頭再移至下一批樣點處，由相應噴嘴噴射數次制備。該種方式嚴重制約了生物芯片的點樣效率。另外，由于加工問題，壓電噴頭上噴嘴孔徑不一，因此采用上述靜態噴印方式，易造成制備樣點一致性下降，影響后期研宄工作。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供連續點樣的方法及裝置，以大幅度縮短生物芯片制備時間，以及在一定程度上提高樣點的一致性。
[0005]根據本發明的第一方面，提供一種連續制備生物芯片的方法，包括以下步驟:
[0006](I)將生物芯片基質膜固定在滾筒表面，其中生物芯片基質膜上分布有多個樣點，其中每個噴頭具有沿滾筒軸向直線排布的多個噴嘴；一個樣點所需容積為Vim，單個噴嘴一次噴射出的樣品液滴容積為，在單個樣點處需要噴射的次數n，則n = Vim /V噴點，四舍五入取整；
[0007](2)第i號噴嘴噴射對準一種樣點的起始點位，滾筒勻速轉動，圓周陣列噴頭沿滾筒的軸向移動，其中KiS S，S為單個噴頭上噴嘴的總數量，S多η ;滾筒在轉一整圈過程中，第i號噴嘴對該種樣點所在周向上的生物芯片基質膜上的所有該種樣點噴射液滴，當滾筒轉一整圈再次轉到該種樣點的起始點位時，第i+j號噴嘴正好移動到該種樣點的起始點位的正上方，其中j為大于或等于I的整數，進行該種樣點的第二輪噴射液滴，直到該種樣點的噴射總次數等于η;重復上述過程，完成生物芯片基質膜沿滾筒軸向上所有該種樣點的點樣。
[0008]在本發明的一個優選實施例中，噴頭為多個，多個噴頭沿滾筒周向排列形成圓周陣列噴頭，相鄰噴頭之間距離Peft為樣點之間距離PtM的整數倍；多個噴頭同時對多個樣點進行點樣。優選情況下，各個噴頭載有不同的樣品液，多個噴頭同時對多種樣點進行點樣。可以實現多個噴頭同時對多個樣點進行噴射液滴，大幅度提高點樣效率，縮短生物芯片的制備時間。
[0009]根據本發明的第二方面，提供一種連續制備生物芯片的裝置，包括:
[0010]滾筒，用來承載生物芯片基質膜，其中生物芯片基質膜上分布有多個樣點；
[0011]滾筒驅動機構，與滾筒連接，用來驅動滾筒轉動；
[0012]噴頭，噴頭具有多個呈直線排列的噴嘴，每個噴嘴對應設置一個壓電晶體開關，通過壓電晶體開關控制噴嘴噴射液體；
[0013]噴頭驅動機構，與噴頭連接，用來驅動噴頭按直線移動；
[0014]電容傳感器，用于檢測噴頭里樣品液的液位檢測，當樣品液很少時報警；以及
[0015]控制器，與滾筒驅動機構和噴頭驅動機構連接，能夠控制滾筒和噴頭按預定的速度相對運動。
[0016]在本發明的一個優選實施例中，其中噴頭為多個，多個噴頭能夠沿滾筒周向排列形成圓周陣列噴頭，相鄰噴頭之間距離Peft為樣點之間距離的整數倍；多個噴頭能夠同時對多個樣點進行點樣。
[0017]根據本發明的點樣方法和裝置能夠避免傳統點樣儀為滿足樣點容積要求，需在點樣的位置處靜止、噴射多次的狀態，節省了時間；進一步提高點樣效率，縮短生物芯片的制備時間。并且，由于加工問題，噴頭上不同噴嘴孔徑不一，造成所噴射出的液滴容積大小不一，導致制備的生物芯片樣點一致性不高。采用橫向移動噴頭進行噴印點樣的方式，使得生物芯片上的樣點均是由多個噴嘴制備而成，即使有個別噴嘴的噴射量不一致，總的樣品量具有誤差平均效應，提高樣點質量。
【附圖說明】
[0018]圖1為生物芯片基質膜示意圖；
[0019]圖2為圓周陣列噴頭與滾筒的位置關系側視圖；
[0020]圖3為圓周陣列噴頭與滾筒的位置關系正視圖；
[0021]圖4為連續點樣方式示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖詳細描述本發明的連續制備生物芯片的方法及裝置，本領域技術人員應當理解，下面描述的實施例僅是對本發明的示例性說明，而非用于對其做出任何限制。
[0023]根據本發明的連續制備生物芯片的裝置，主要包括滾筒、滾筒驅動機構、噴頭、噴頭驅動機構、控制器以及電容傳感器。滾筒用來承載生物芯片基質膜，其中生物芯片基質膜上分布有多個樣點。滾筒驅動機構與滾筒連接，用來驅動滾筒轉動。噴頭具有多個呈直線排列的噴嘴，相鄰噴嘴之間的間距非常小(μ m級)。每個噴嘴對應設置一個壓電晶體開關，通過壓電晶體開關控制噴嘴噴射液體。噴頭驅動機構與噴頭連接，用來驅動噴頭按直線移動。以及控制器，與滾筒驅動機構和噴頭驅動機構連接，能夠控制滾筒和噴頭按預定的速度相對運動。電容傳感器用于檢測噴頭里樣品液的液位檢測，當樣品液很少時報警。
[0024]在圖2和圖3示出的實施例中，噴頭為多個，多個噴頭能夠沿滾筒周向排列形成圓周陣列組合式噴頭，相鄰噴頭之間距離Peft為樣點之間距離PtM的整數倍。多個噴頭能夠同時對多個樣點進行點樣。
[0025]下面具體描述本發明的連續制備生物芯片的方