專利名稱：用于制作微陣列的點樣器的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于制作微陣列的點樣器，特別是涉及用于制作cDNA、寡核苷酸及蛋白陣列的點樣器。
微陣列(microarray)從九十年代初出現以來，發展非常迅速，由于其廣闊的應用前景，如疾病診斷，病理研究，藥物篩選，衛生檢測，環境檢測，國防戰爭等，許多科研人員花費精力進行研究開發。如今微陣列制作已有多種技術目前應用最為廣泛的是基于機械手的金屬針點樣系統，如圖8所示，該金屬針在其末端開有狹縫，利用帶有狹縫的末端進行吸樣和點樣，金屬針隨著機械手作三維運動，用來吸樣和點樣。由于上述金屬針加工工藝要求高，成本高昂，因此被多次反復在不同的樣品中使用，于是上述現有的點樣技術面臨的一個挑戰是在換樣過程中的金屬針的清洗。使用何種清洗劑，清洗多長時間才能保證在金屬針中前一種點樣的樣品對后一種點樣樣品的沒有影響而不致產生錯判。對于基于機械手運動的金屬針點樣系統，清洗過程相對來說比較簡單，但所需時間在整個制作微陣列的過程中所占比例還是很大，也不能保證前后點樣的樣品完全沒有影響。
因此，本發明的目的是克服上述現有技術的缺點，解決清洗的瓶頸問題，提出了一種一次性的用于制作微陣列的點樣器。
該點樣器包括多個點樣針該點樣針包括一段毛細管；一內徑與上述毛細管外徑相配合的套管，上述毛細管固定連接在上述套管的內孔中并且從套管的下端伸出；一固定在上述套管的配重環。
優選的是，所述點樣針還包括一細毛細管，所述細毛細管具有與所述毛細管的內徑相配合的外徑并固定結合在上述毛細管之內并從其下端伸出。
優選的是，所述的套管和配重環是一體形成的。另外，所述的套管和配重環是用膠粘合固定的，或通過機械方式連接的。
優選的是，所述的套管和毛細管是用膠粘合固定的，所述的毛細管和細毛細管是用膠粘合固定的，所述膠為紫外膠。
優選的是，所述套管的材料為不銹鋼，所述毛細管的材料為硅玻璃。
在本發明中，仍然使用機械手作為點樣平臺，但將金屬針用毛細管制作的點樣針取代。利用毛細管制作的點樣針由于其價格便宜，這使得我們可以對其只作一次性使用，即每根毛細管點樣針只負責點一種樣品，節省了清洗的時間，也徹底消除了不同樣品之間的交叉污染。本點樣針的吸樣及點樣不需要借助任何附加的外力(只是利用了毛細作用，液體對固體的沾濕、浸潤作用)，也就使系統結構能夠做得比較簡單。
下面結合附圖對本發明優選實施例進行詳細描述。
圖1為根據本發明優選實施例的毛細管點樣針的結構圖。
圖2為根據本發明優選實施例的細毛細管點樣針的結構圖。
圖3A和圖3B為根據本發明優選實施例的裝載毛細管點樣針的卡具的前視圖及俯視圖的示意圖。
圖4為根據本發明優選實施例的毛細管點樣針裝入卡具后的前視圖的示意圖。
圖5為根據本發明優選實施例的點樣過程中毛細管點樣針被基片頂起時的示意圖。
圖6為根據本發明優選實施例的點樣針吸樣時的照片。
圖7為根據本發明優選實施例的點樣照片。
圖8為現有技術的采樣器采用的鋼針。
圖1為根據本發明優選實施例的毛細管點樣針的結構圖(該毛細管的外徑足夠大，能夠與普通套管相配。)。該點樣針包括一段毛細管3，內徑與毛細管外徑相配的套管2，以及配重環1。套管2的內徑與毛細管3的外徑相配合，毛細管3固定連接在套管2的內孔中并且從套管2的下端伸出，也可以從套管3的上下兩端伸出。配重環1可固定連接在套管2上，或與套管2一體形成。
套管2和配重環1優選用膠粘合固定的，也可以通過螺紋或焊接等機械方式連接。套管2和毛細管3是用膠粘合固定的。此外，三者可以優選用膠相連，優選采用紫外膠粘接。
毛細管3可以是普通玻璃，硅玻璃，塑料，陶瓷等具有一定剛度且不易折斷的材料制成，優選方案中采用的是外表面涂敷有聚酰亞胺的硅玻璃。
優選方案中套管2采用不銹鋼制作，當然也可以用其他一些耐磨的剛性材料制成，要求具有很好的準直度。套管2的內徑須與毛細管3的外徑配合得當，不宜過緊，影響制作，也不宜過松，影響點樣精度。
配重環1有雙重作用。圖4是毛細管點樣針已經裝入卡具后的示意圖。從圖中可以看出，配重環1與套管2形成的臺階具有限位的作用，即在點樣過程中限制點樣針的向下移動范圍。另一方面配重環1須具有一定的重量。在點樣過程中，當點樣針頭末端與基片接觸后，機械手臂(未示出)會繼續向下移動，此時點樣針相對于卡具被向上頂起，如圖5所示。當一個點被點完后(對一根點樣針而言)，機械手臂向上抬起，如果配重環1的重量不夠，由于毛細管外的套管與卡具上的小孔之間存在摩擦力，這有可能使點樣針不能順利下落回位。
圖2為根據本發明一個優選實施例的細毛細管點樣針的結構圖(細毛細管是指其外徑較小，不能夠直接與普通套管相配。)。在細毛細管4與套管2之間是較粗的毛細管3，其與套管2、細毛細管4都相互配合。細毛細管4具有與毛細管3的內徑相配合的外徑并固定結合在毛細管3之內并從其下端伸出。另外毛細管3和細毛細管4之間優選用膠粘合固定的。
圖2只是解決配合問題的一種可選方案。本技術領域的普通技術人員應該理解，可以通過減少套管2的內徑使其直接與細毛細管4外徑相配。
圖1和圖2中毛細管3的外徑可以從5μm到1mm，內徑從1μm到300μm。如優選方案圖1中毛細管3的內外徑分別是180μm和340μm，圖2中細毛細管4的內外徑分別是100μm和164μm。
圖3A和圖3B為根據本發明優選實施例中的針架前視圖及俯視圖。針架可以用金屬如黃銅、硬鋁等制成。中間可用鉆頭或線切割加工出排列成方陣的一系列小孔，孔徑須與點樣針的外徑相配，能夠使毛細管點樣針在其中順利地上下滑動，而又不至于使針在水平方向產生明顯的晃動，如優選方案中孔徑與針外徑之差為30μm。
孔中心距可以根據實際需要進行選配，但最好與一個標準的多孔板相配，如標準的96孔板，384孔板，1356孔板。因為樣品多在這些標準板中進行制備、保存，點樣時直接使用這些標準板，可以使點樣針在機械手臂的帶動下直接從這些標準板中吸樣。圖中所示優選方案為與384孔板相配的針架，孔中心距為4.5mm。
除了采用圖中所示的中間銑空的這中針架結構外，針架也可以采用實心結構，即在一實心金屬塊上利用鉆孔或線切割的方法制作一系列小孔。
圖6為根據本發明優選實施例的吸樣圖。裝好點樣針的針架隨著機械手臂的運動到達裝有樣品的384孔板上方，然后向下運樣品會自動進入毛細管中直至上升到一個極限高度或者充滿整個毛細管，這個過程的時間長短會隨樣品粘度不同而有差異。然后機械手臂帶動針架上升并移至須進行點樣的玻璃片上方，進入如圖7中的點樣過程。當吸樣、點樣完成一個周期后，裝有毛細管點樣針的卡具將被從機械手臂上自動卸下，另一個裝好新毛細管點樣針的卡具被自動連接到機械手臂上，開始下一個周期的吸樣、點樣。所以在點樣之前須將所需的毛細管點樣針都一一裝到各個卡具上。
權利要求
1.一種用于制作微陣列的點樣器，該點樣器包括多個點樣針，其特征在于，該點樣針包括一段毛細管；一內徑與上述毛細管外徑相配合的套管，上述毛細管固定連接在上述套管的內孔中并且從套管的下端伸出；一固定在上述套管的配重環。
2.如權利要求1所述的點樣器，其特征在于，所述點樣針還包括一細毛細管，所述細毛細管具有與所述毛細管的內徑相配合的外徑并固定結合在上述毛細管之內并從其下端伸出。
3.如權利要求1所述的點樣器，其特征在于，所述的套管和配重環是一體形成的。
4.如權利要求1所述的點樣器，其特征在于，所述的套管和配重環是用膠粘合固定的。
5.如權利要求1所述的點樣器，其特征在于，所述的套管和配重環是通過機械方式連接的。
6.如權利要求1所述的點樣器，其特征在于，所述的套管和毛細管是用膠粘合固定的。
7.如權利要求2所述的點樣器，其特征在于，所述的毛細管和細毛細管是用膠粘合固定的。
8.如權利要求1所述的點樣器，其特征在于，所述套管的材料為不銹鋼。
9.如權利要求1所述的點樣器，其特征在于，所述毛細管的材料為硅玻璃。
10.如權利要求6所述的點樣器，其特征在于，所述膠是紫外膠。
全文摘要
本發明涉及用于制作微陣列的點樣器,該點樣器包括多個點樣針,該點樣針包括:一段毛細管;一內徑與上述毛細管外徑相配合的套管,上述毛細管固定連接在上述套管的內孔中并且從套管的下端伸出;一固定在上述套管的配重環。利用毛細管制作的點樣針由于其價格便宜,這使得我們可以對其只作一次性使用,即每根毛細管點樣針只負責點一種樣品,節省了清洗的時間,也徹底消除了不同樣品之間的交叉污染。
文檔編號G01N1/10GK1353300SQ0013350
公開日2002年6月12日 申請日期2000年11月6日 優先權日2000年11月6日
發明者張堅, 賴亞明, 王國青, 邢婉麗, 周玉祥, 程京 申請人:清華大學