微陣列芯片高通量自動清洗系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了微陣列芯片高通量自動清洗系統(tǒng)，包括洗板機(jī)，清洗板條，微陣列芯片，其中，清洗板條上設(shè)置有一個(gè)以上的正方形孔，微陣列芯片為尼龍基質(zhì)膜，微陣列芯片置于正方形孔中，微陣列芯片對角線長度大于正方形孔邊長。本實(shí)用新型的清洗系統(tǒng)具有洗效率高，洗針全程與芯片無直接接觸，減少損傷，節(jié)約人工等優(yōu)勢。
【專利說明】
微陣列芯片高通量自動清洗系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型屬生物技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及微陣列芯片高通量自動清洗系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 微陣列芯片是指以陣列方式設(shè)定在基片上能夠并行處理和分析樣本中生物或化 學(xué)信息的微型器件，點(diǎn)陣排布點(diǎn)徑在500wii以內(nèi)（GB/T 27990-2011《生物芯片基本術(shù)語》）， 相鄰兩點(diǎn)中心間距最小距離以不產(chǎn)生信號交叉為準(zhǔn)。
[0003] 因微陣列芯片體積小，點(diǎn)徑為微米級別，而為了實(shí)現(xiàn)高密度點(diǎn)樣，點(diǎn)間距經(jīng)常小于 點(diǎn)徑，陣列大小為毫米級別，芯片表面多為生物大分子，基片材質(zhì)以尼龍膜玻璃等為主，對 機(jī)械損傷敏感。
[0004] 目前對玻璃基片的清洗開發(fā)有自動化清洗系統(tǒng)，而對于尼龍膜基片的微陣列芯片 難以實(shí)現(xiàn)高通量自動化清洗。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)CN102527658A公開了自動酶標(biāo)洗板機(jī)壓力平衡系統(tǒng)及自動酶標(biāo)洗板機(jī)， 包括清洗頭、真空栗及為清洗頭的洗液針提供洗液的若干洗液瓶，壓力平衡系統(tǒng)包括連接 真空栗與各洗液瓶、用于平衡各洗液瓶所受壓力的第一多通路接頭，以及均與第一多通路 接頭連接、用于向外排氣的主排氣管和至少一輔排氣管，輔排氣管上設(shè)有開關(guān)，開關(guān)連接有 用于控制開關(guān)通斷的控制電路。本實(shí)用新型通過在酶標(biāo)洗板機(jī)中設(shè)置壓力平衡系統(tǒng)，可自 動調(diào)節(jié)酶標(biāo)洗板機(jī)中管路壓力，使真空栗產(chǎn)生的壓力與清洗頭上洗液針的流量自動匹配， 清洗頭在任何狀態(tài)下為洗液針分配的洗液流速保持基本一致，防止大洗板機(jī)清洗較少孔板 時(shí)，因關(guān)閉部分沖洗通道而使過多的溢液溢出托盤，進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部，造成儀器損壞。但是此 洗板機(jī)只能對板底進(jìn)行清洗，無法完成板內(nèi)懸浮物體清洗，例如微陣列芯片為尼龍材質(zhì)基 膜，因此急需一種配套的適配裝置來完成對微陣列芯片的清洗任務(wù)。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)CN201280550Y公開了 一種高通量基因檢測與分型的微孔板裝置，其涉及 一種裝置，尤其是一種高通量基因檢測與分型的多孔微孔板裝置;該實(shí)用新型的裝置由多 孔微孔板與嵌在微孔內(nèi)的基因芯片組成，多孔微孔板可以是各種孔型，不同孔數(shù)的微孔板， 包括圓形，方形或其他孔型的12孔，24孔，48孔，96孔，384孔等，嵌在微孔內(nèi)的基因芯片可 以是以尼龍膜，硅片，玻璃片或塑膠片為基質(zhì)，含有針對基因分型的特異性探針陣列；本實(shí) 用新型革新了傳統(tǒng)基因檢測的單一手段，充分結(jié)合了基因芯片一次能同時(shí)檢測一份樣品中 多個(gè)基因的優(yōu)點(diǎn)和利用多孔微孔板一次能對多份樣品進(jìn)行檢測的優(yōu)點(diǎn)，將基因芯片嵌在多 孔微孔板內(nèi)構(gòu)造成高通量檢測裝置，具有操作簡單，省時(shí)省力省試劑，減少交叉污染，檢測 精確，結(jié)果判斷直觀等優(yōu)點(diǎn)。但是該微孔板裝置只適用多通道移液器進(jìn)行清洗液的加入和 吸取，因其沒有自動化洗板機(jī)的適配接口，無法適配自動化洗板機(jī)完成微陣列芯片的清洗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了微陣列芯片高通量自動清洗系 統(tǒng)及使用方法。
[0008] 本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的之一在于注入洗液的清洗板條內(nèi)實(shí)現(xiàn)微陣列芯片懸 浮，通過洗板機(jī)的震蕩，實(shí)現(xiàn)清洗，洗板機(jī)的自動注液及洗液實(shí)現(xiàn)洗液的自動更換。
[0009] 本實(shí)用新型微陣列芯片高通量自動清洗系統(tǒng)，包括洗板機(jī)，清洗板條，微陣列芯 片，其中，清洗板條上設(shè)置有一個(gè)以上的正方形孔，微陣列芯片為尼龍基質(zhì)膜，微陣列芯片 置于正方形孔中，微陣列芯片對角線長度大于正方形孔邊長。
[0010] 由于微陣列芯片為尼龍基質(zhì)膜，具備一定的機(jī)械強(qiáng)度，可以在清洗液中借助洗液 的流動而懸浮在清洗板條的孔內(nèi)。
[0011]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的微陣列芯片尺寸剛好可以放入清洗板條孔內(nèi)，并因微陣列芯片 對角線長度大于雜交孔邊長，因此芯片不會在雜交孔內(nèi)發(fā)生旋轉(zhuǎn)，避免了因芯片旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致 的芯片后續(xù)掃描過程中的方向發(fā)生改變。
[0012]其中，優(yōu)選清洗板條上共設(shè)置有8行(A、B、C--H)，12列（1、2、3--12)共計(jì)96個(gè) 正方形雜交孔，每個(gè)正方形孔開口大小為7.23 X 7.23mm，深度為12.70mm，優(yōu)選微陣列芯片 為6.40 X 6.40mm正方形大小。
[0013] 該孔位用于容納尼龍微陣列芯片以及清洗系統(tǒng)注入的清洗液，完成對尼龍膜微陣 列芯片的清洗。
[0014] 另外，本實(shí)用新型的另一目的在于自動注液和清洗，清洗板條底邊設(shè)置有邊框， 該邊框具有承托清洗板條以及將清洗板條與洗板機(jī)托盤連接的作用，邊框尺寸與洗板機(jī)托 盤卡口大小一致，剛好可以放入洗板機(jī)托盤內(nèi)，并卡死，通過洗板機(jī)托盤的移動和震動，完 成不同孔位的注液清洗動作。
[0015] 優(yōu)選邊框?yàn)殚L寬高分別為125 ? 70mm、85 ? 40mm和3 ? 20mm〇
[0016] 優(yōu)選清洗板條底部長邊兩側(cè)各設(shè)置5個(gè)支撐臂，底部寬邊兩側(cè)各設(shè)置4個(gè)支撐臂， 可以更好的實(shí)現(xiàn)清洗板條的固定。
[0017] 清洗板條通過邊框與洗板機(jī)托盤卡榫式連接。
[0018] 本案例實(shí)現(xiàn)了一種尼龍基片微陣列芯片高通量自動清洗系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有通量 高，達(dá)到了96片芯片/次；自動化，洗液及自動加入及吸出，行實(shí)現(xiàn)震動洗滌功能。
[0019] 本實(shí)用新型進(jìn)一步提供一種微陣列芯片高通量自動清洗系統(tǒng)的使用方法，包括： 步驟：
[0020] (1)準(zhǔn)備上述微陣列芯片高通量自動清洗系統(tǒng)各組成部件，并按所述順序連接；
[0021] (2)注液，注液針點(diǎn)位應(yīng)為雜交孔相對中間位置，避免因洗液注入沖擊力將芯片翻 轉(zhuǎn)，注液后，尼龍基質(zhì)的芯片因自身浮力和注液的水流動力而懸浮在清洗板條雜交孔內(nèi)，但 注液量不能超出100UL，否則因液面高出芯片邊長，懸浮的芯片會發(fā)生側(cè)面翻轉(zhuǎn)。
[0022] (3)震蕩清洗，震蕩幅度及速度以芯片不會在洗液內(nèi)翻轉(zhuǎn)以及洗液不會溢出的最 大振幅和最大速度，由于芯片自身浮力以及洗液震蕩所帶來的液體流動，芯片會懸浮在雜 交孔內(nèi)，每次清洗時(shí)間3分子；
[0023] (4)吸液，吸液針點(diǎn)位使用中間與邊緣雙點(diǎn)吸液方式，中間點(diǎn)吸液可以吸出大部分 液體，并使芯片保持在雜交孔相對中間的位置，邊緣點(diǎn)吸液可以將因表面張力而滯留在邊 緣的液體吸干，吸干洗液后，芯片將因表面張力的作用貼附在清洗板條底部。
[0024]具體地，清洗液經(jīng)洗板機(jī)栗系統(tǒng)吸出并經(jīng)由注液針注入"清洗板條"內(nèi)。清洗板條 內(nèi)承載了"微陣列芯片"，芯片懸浮于清洗液中，通過板條的震蕩，芯片在清洗液中完成清 洗。清洗后的廢液經(jīng)洗板機(jī)吸液針吸出并排放。
[0025] 本實(shí)用新型微陣列芯片為尼龍基質(zhì)膜的微陣列芯片，由尼龍基質(zhì)膜與DNA特異性 探針組成。
[0026] 實(shí)現(xiàn)方式:商業(yè)酶標(biāo)板洗板機(jī)+清洗板條實(shí)現(xiàn)尼龍微陣列芯片的懸浮清洗。
[0027] 1、尼龍膜條可以在注入洗液的清洗板條內(nèi)懸浮。通過洗板機(jī)的震蕩，實(shí)現(xiàn)清洗。洗 板機(jī)的自動注液及洗液實(shí)現(xiàn)洗液的自動更換。
[0028] 2、尼龍膜在洗液減少的情況下，可以借助洗液的表面張力吸附在清洗板條底部， 通過離心或者拍打的力量，將殘余的洗液清除。
[0029] 本實(shí)用新型提供的微陣列芯片高通量自動清洗系統(tǒng)相較與手工洗滌及低通量洗 滌等現(xiàn)有技術(shù)具有一定優(yōu)勢，詳述如下：
[0030] 1.清洗效率高
[0031] 清洗系統(tǒng)通過洗滌板條與清洗機(jī)配合聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)了 96片芯片同時(shí)清洗，高于目前 已知的微陣列芯片自動化清洗機(jī)清洗能力。
[0032] 2.清洗針全程與芯片無直接接觸，減少損傷
[0033] 目前人工清洗多使用多通道微量移液器，在洗液過程中，會有移液器一次性移液 頭與芯片表面接觸，照成微陣列芯片上固化的生物大分子或基片本身機(jī)械損傷，影響芯片 對樣本信息的真實(shí)反饋。而清洗系統(tǒng)適用機(jī)械臂對清洗板條進(jìn)行洗液的加入及吸取，加樣 針全程與芯片表面無接觸，因此不會照成芯片機(jī)械損傷。
[0034] 3 ?節(jié)約人工
[0035]本實(shí)用新型微陣列芯片高通量自動清洗系統(tǒng)所包含的清洗板條設(shè)計(jì)了自動化洗 板機(jī)的適配接口，該接口具備將清洗板條與洗板機(jī)托盤卡榫式連接，完成清洗板條內(nèi)微陣 列芯片自動清洗任務(wù)。清洗系統(tǒng)可以自動完成洗液的加入及吸出，并帶有震動功能，減少芯 片的人工操作時(shí)間，在芯片使用過程中，可以大大的釋放勞動力，并實(shí)現(xiàn)多臺儀器同時(shí)操作 的可能性，提高了檢測的并行數(shù)量。
【附圖說明】
[0036]圖1清洗板條正面示意圖。
[0037]圖2清洗板條背面示意圖。
[0038]圖3清洗板條外部尺寸示意圖，其中3A為主示意圖，3B為上邊示意圖，3C為左邊示 意圖，3D為右邊不意圖，3E為下邊不意圖。
[0039]圖4清洗板條內(nèi)部尺寸示意圖，其中4A為主示意圖，4B為左邊示意圖，4C為右邊示 意圖，4D為下邊不意圖。
[0040] 圖5尼龍膜放入雜交孔示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 為了解釋本實(shí)用新型，下面結(jié)合說明書附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說 明，但本實(shí)用新型不限于此。
[0042]【具體實(shí)施方式】一：
[0043]微陣列芯片高通量自動清洗系統(tǒng)，包括洗板機(jī)，清洗板條，微陣列芯片。
[0044]其中，清洗板條其形狀如圖1所不，清洗板條共有8行(A、B、C H)，12列（1、2、 3--12)共計(jì)96個(gè)正方形雜交孔;如圖4A-4D所示，每個(gè)孔開口大小為7.23 X 7.23mm，深度 為12?70mm；
[0045]如圖5所示，微陣列芯片為尼龍基質(zhì)膜，微陣列芯片優(yōu)選為DNA微陣列芯片，微陣列 芯片尺寸為6.40 X 6.40mm，微陣列芯片置于孔內(nèi)；
[0046]如圖2所示，清洗板條底邊設(shè)計(jì)了邊框，該邊框具有承托清洗板條以及將清洗板條 與洗板機(jī)托盤連接的作用；如圖3A-3E所示，邊框?yàn)殚L寬高125.70mm、85.40mm、3.20mm，該尺 寸與洗板機(jī)托盤卡口大小一致，清洗板條底部長邊兩側(cè)各設(shè)置5個(gè)支撐臂，底部寬邊兩側(cè)各 設(shè)置4個(gè)支撐臂，清洗板條通過邊框與洗板機(jī)托盤卡榫式連接。
[0047]清洗系統(tǒng)使用方法包括:步驟：
[0048] (1)準(zhǔn)備上述微陣列芯片高通量自動清洗系統(tǒng)各組成部件，并按所述順序連接；
[0049] (2)設(shè)定洗板機(jī)參數(shù)：
[0052] (3)沖洗管路；設(shè)置完以上參數(shù)后返回主頁面依次按下面板上的"沖洗"、"開始" 鍵，開始用純化水沖洗管路8秒。
[0053] (4)預(yù)雜交:將放好芯片的96孔板置于洗板機(jī)微孔板載物臺對應(yīng)位置，啟動洗板程 序(選擇程序代號1)。完畢后，拍干孔內(nèi)殘留液體。
[0054] (5)變性；中和與雜交等步驟使用移液器操作。
[0055] (6)清洗1:將完成雜交步驟的96孔板置于洗板機(jī)微孔板載物臺對應(yīng)位置，啟動洗 板程序(選擇程序代號2)。完畢后拍干孔內(nèi)殘留液體。
[0056] (7)清洗2 :將預(yù)熱好的洗液A倒入洗液瓶2內(nèi)，并旋緊洗液瓶蓋。切換洗液瓶至 "2#"。將酶標(biāo)結(jié)束的96孔板置于洗板機(jī)微孔板載物臺對應(yīng)位置，啟動洗板程序(選擇程序代 號3)。
[0057] (8)清洗3 :將預(yù)熱好的洗液C倒入洗液瓶3內(nèi)，并旋緊洗液瓶蓋。切換洗液瓶至 "3#"。啟動洗板程序(選擇程序代號4)。完畢后拍干孔內(nèi)殘留液體。
[0058] (9)顯色;終止顯色等步驟使用移液器操作。
[0059] (10)吸干:將顯色結(jié)束的96孔板置于洗板機(jī)微孔板載物臺對應(yīng)位置，啟動洗板程 序(選擇程序代號5)。完畢后拍干孔內(nèi)殘留液體。45°C風(fēng)干后即可觀察結(jié)果。
[0060] 效果總結(jié):使用自動化清洗系統(tǒng)代替部分移液器操作后，試驗(yàn)時(shí)間與未替代前變 化不大，但是試驗(yàn)人員擺脫了繁重的重復(fù)性清洗工作，同時(shí)清洗工作有機(jī)械化自動完成，96 個(gè)清洗孔的孔間清洗差異大為降低，漏洗錯(cuò)洗現(xiàn)象不再發(fā)生。在試驗(yàn)耗材方面，由于使用了 洗板機(jī)中的清洗頭代替了一次性移液器Tip頭，大大降低了耗材的使用量，每次試驗(yàn)可以節(jié) 約40根Tip頭。
[0061]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能 認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視 為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 微陣列芯片高通量自動清洗系統(tǒng)，其特征在于，包括洗板機(jī)，清洗板條，微陣列芯片， 其中，清洗板條上設(shè)置有一個(gè)以上的正方形孔，微陣列芯片為尼龍基質(zhì)膜，微陣列芯片置于 正方形孔中，微陣列芯片對角線長度大于正方形孔邊長。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微陣列芯片高通量自動清洗系統(tǒng)，其特征在于，清洗板條上共 設(shè)置有8行，12列共計(jì)96個(gè)正方形孔。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微陣列芯片高通量自動清洗系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)正方形孔 開口大小為7 · 23 X 7 · 23mm，深度為12 · 70mm〇4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微陣列芯片高通量自動清洗系統(tǒng)，其特征在于，微陣列芯片為 6.40 X 6.40mm正方形大小。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微陣列芯片高通量自動清洗系統(tǒng)，其特征在于，洗板機(jī)設(shè)置有 托盤，清洗板條底邊設(shè)置有邊框，邊框尺寸與洗板機(jī)托盤卡口大小一致。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的微陣列芯片高通量自動清洗系統(tǒng)，其特征在于，邊框?yàn)殚L寬高 分別為 125.70mm、85.40mm 和 3.20mm。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微陣列芯片高通量自動清洗系統(tǒng)，其特征在于，清洗板條底部 長邊兩側(cè)各設(shè)置5個(gè)支撐臂，底部寬邊兩側(cè)各設(shè)置4個(gè)支撐臂。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微陣列芯片高通量自動清洗系統(tǒng)，其特征在于，清洗板條通過 邊框與洗板機(jī)托盤卡榫式連接。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微陣列芯片高通量自動清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述微陣列芯 片由尼龍基質(zhì)膜與DNA特異性探針組成。
【文檔編號】B08B13/00GK205628758SQ201520706518
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年9月11日
【發(fā)明人】李勐, 趙雷, 黃明輝
【申請人】港龍生物技術(shù)（深圳）有限公司