[发明专利]一种生物芯片杂交过程优化控制方法及使用该方法的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物芯片杂交装置和生物芯片杂交过程优化控制方法。

背景技术

生物芯片技术可以对生命科学与医学中的各种生物化学反应过程进行集成，从而实现对基因、配体、抗原等生物活性物质进行高效快捷的测试和分析。它的出现给生命科学、医学、化学、新药开发、生物武器战争、司法鉴定、食品与环境监督等众多领域带来巨大的革新甚至革命。

以杂交为基础的分析已广泛用于基因突变的检测、多态性分析、基因作图等方面的研究与应用，杂交仪则是专门用来完成对生物芯片进行杂交过程的设备，通过其完成对生物芯片：预杂交、杂交、洗涤、封闭、酶联、显色、终止显色等操作。目前常规的生物芯片杂交设备比较多，但通常存在如下的问题：1)各个步骤均分别独立进行，废液需要人工吸走，对操作者依赖性大，操作繁琐；2)温度设置为有级调节，且调节档少，使最优控制受到限制；3)同时可杂交芯片数量少，效率低；4)震荡效果缓慢，杂交液反应时间长，效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种生物芯片杂交仪和生物芯片杂交过程优化控制方法，在对生物芯片进行杂交后，能够自动甩干杂交液。

本发明的一种生物芯片杂交仪包括：杂交腔、芯片载盘、旋转部、温控部和主控部；芯片载盘设置在杂交腔内，该芯片载盘通过旋转部驱动；所述旋转部通过所述主控部进行转动控制，所述杂交腔通过所述温控部调节腔内温度；其中，所述旋转部包括电机和电机驱动器，所述电机控制所述芯片载盘的震荡和甩干。

进一步地，所述杂交腔上还设有用于清洗其内部的清洗部，所述清洗部包括清洗管、清洗泵和吸液泵，清洗管设置在杂交腔内，清洗管与清洗泵相连，清洗泵通过该清洗管将清洗液喷入到所述杂交腔内，所述吸液泵与所述杂交腔底部相连。

进一步地，所述温控部包括：温控单元和冷热空气循环管，冷热空气循环管设置在所述杂交腔内，所述温控单元包括加热元件、制冷元件和温度采集单元，温度采集单元设置在杂交腔内，加热元件和制冷元件根据温度采集单元采集的温度信号通过冷热空气循环管对所述杂交腔进行温度调节。

进一步地，所述加热元件为可单独控制的多个云母加热片、电阻丝或半导体，所述制冷元件为可单独控制的多个半导体致冷片。

进一步地，还包括操作部，该操作部与所述主控部相连，所述主控部通过该操作部控制所述清洗部、温控部和旋转部。

进一步地，所述操作部为键盘和显示屏。

进一步地，所述主控部为PLC可编程控制器(也可以选择其它类似的控制元件)。

进一步地，所述芯片载盘由塑料制成，其底部还设置有可控制芯片盒内杂交液温度的金属盘，该金属盘固定安装在所述杂交腔内。

本发明的一种生物芯片杂交仪的生物芯片杂交过程优化控制方法，包括如下步骤：

步骤1：预先将冲洗液至于杂交腔中，再将待杂交的生物芯片盒放置在芯片载盘上，通过温控部将杂交腔的温度升至合适的温度；

步骤2：主控部根据设定的振荡参数，控制旋转部驱动芯片载盘旋转振动，从而使生物芯片进行杂交；

步骤3：杂交结束后，通过旋转部将剩余杂交液甩干；

在上述步骤2和3中，所述旋转部包括电机和电机驱动器，所述电机控制所述芯片载盘的震荡和甩干。

进一步地，所述芯片盒的外侧壁的倾斜角为50°～70°。

本发明具有如下优点：

1、实现了杂交后自动甩干杂交液，自动清洗杂交腔，简化了操作，而且更方便，缩短了实验时间；

2、温度调节为平滑调节，杂交过程可以更加优化；

3、震荡效果好，节约了杂交时间；

4、键盘及显示介面友好，操作简单；

5、可设定正常工作及测试两种工作模式，及时检查仪器各部件工作状态，减少故障率；

6、通用性好，适用于多种生物芯片杂交。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明喷液环形管主视图；

图3为图2的俯视图；

图4为芯片盒的结构示意图；

图5为本发明的电机控制单元框图；

图6为本发明的系统控制框图。

具体实施方式