[发明专利]用于生产印刷出的微阵列的方法和装置

说明书

用于制造微阵列和验证所述微阵列的品质的方法，其中，所述方法包括：a)提供至少一种试剂，b)将所述至少一种试剂以预先确定的布置装载在分配印刷头中，c)在第一印刷行程中，生成用于印刷头的指令，并使所述印刷头相对于基材运动，以将所述至少一种试剂印刷在所述基材上以获得微阵列，d)借助于摄像头获得印刷出的微阵列的图像，e)处理印刷出的微阵列的图像，以计算指示印刷出的微阵列的品质的参数，f)在第一印刷行程结束时，将印刷出的微阵列的计算出的参数与用于微阵列的预先确定的标准进行比较，以确认可能的印刷缺陷，g)对于印刷出的微阵列，比较步骤f)中确认出的印刷缺陷，h)在印刷后续的印刷行程之前，使用步骤g)的比较的结果来选择更正措施以改进微阵列的品质。

技术领域

本发明总体上涉及用于制造微阵列的方法和装置。微阵列包括多个斑点(spot)，每个斑点包括包含生物分子的材料。通过使用分配印刷头在基材上印刷包含所述生物分子的适应性试剂来生产出微阵列。具体地，描述了印刷微阵列的方法和装置，其通过复查印刷在基材上的单个斑点的存在、位置和尺寸来检查印刷出的微阵列的品质以确定是否正确印刷所述微阵列，并且用于提供采取更正措施以改进印刷出的微阵列的品质的构件。

背景技术

微阵列(也称为生物芯片)在生物分子(诸如基因组DNA、cDNA、寡核苷酸序列、蛋白质、抗体等)的研究中很重要。适当地，将生物分子以有序阵列提供到基材，然后可以将分析物提供到基材以确定与基材的生物分子的结合。这可以用于分析生物分子的相互作用或反应，例如描绘基因表达、发现治疗性分子或测量蛋白质结合。将生物分子印刷到基材上允许对大量样品进行这种分析。

微阵列借助于包括分配印刷头的阵列印刷机或微阵列器(诸如喷墨阵列印刷机)来印刷。分配印刷头用于将装载在印刷头中的试剂(包括生物分子)印刷在固体基材(如载玻片)上。通常，印刷头将会装载有多种试剂，每种试剂都包括特定的生物分子。将要印刷出的载玻片装载到托盘上，并且在后续印刷行程中，印刷头相对于托盘运动，以在完整的印刷作业中印刷所有载玻片。一旦所有载玻片都已印刷完毕，就从阵列印刷机中移除托盘和载玻片。

生物分子印刷中的重要问题是含有生物分子的斑点到基材上的印刷变化。例如，可能将斑点的尺寸、形状或位置不正确地提供在阵列上，或者实际上可能根本未印刷斑点。

印刷微阵列的任务需要将极少量的多种不同试剂从印刷头中的单独孔转移到基材上的紧密间隔位置。可以例如通过使用带有喷嘴的印刷头(诸如喷墨印刷头)使印刷液穿过空气喷射到基材上而不接触来完成微阵列的印刷。应当注意，也可以使用其他印刷头，诸如气泡喷射器。通常，这种喷墨技术的主要困难是喷嘴中的空气可以导致其印刷错位或畸形的斑点或无法印刷斑点。几个因素可以导致印刷错误。这些因素包括喷嘴的堵塞或故障、样品沉淀、不合适的样品粘度或空的试剂孔。

US6558623公开了一种一旦完成载玻片就对微阵列进行品质检查或检视的装置和方法。根据US6558623的装置和方法特别适于在印刷作业期间在载玻片上印刷多个微阵列，并且在印刷作业结束时复查载玻片的整体品质以鉴定载玻片合格或不合格。

尽管已知的检查和分析技术已经讨论了控制系统，该控制系统通过手动干预或自动检查已经完成斑点的印刷出的基材上的斑点品质，但是这通常需要在已完成的印刷作业结束时进行交互。这意味着在已印刷出多个载玻片的印刷运行之后，可以分析载玻片的品质，并且可以采取更正措施以更正印刷出的载玻片。这样的效果可以是需要向印刷头提供额外的试剂以更正印刷出的载玻片。这可以是昂贵的和/或耗时的。

本发明的目的是提供方法和装置，该方法和装置允许在印刷作业期间在其每一个独立印刷行程之后分析印刷的品质。这样可以在印刷作业期间而不是在结束时采取更正措施。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了用于制造微阵列并验证所述微阵列的品质的方法，其中，该方法包括：

a)提供至少一种试剂，