CN108444966A - 一种激光微阵列芯片扫描仪的浓度梯度荧光校准片 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种激光微阵列芯片扫描仪的浓度梯度荧光校准片，包括玻璃基片和有机荧光混合液，所述有机荧光混合液呈点阵均布在玻璃基片上，所述有机荧光混合液包括Alexa Fluor 488荧光染料、Cy3‑dCTP荧光染料和稀释液，所述的稀释液为磷酸盐缓冲液或TE缓冲液或水溶液，所述玻璃基片的表面做化学修饰或表面涂覆有高分子膜。所述玻璃基片上的有机荧光混合液点阵由1~8个分点阵组成，且各个分点阵均匀分布排列于玻璃基片上，每个分点阵的有机荧光混合液液滴呈A行×B列排列，所述A和B的取值范围分别为20~40和5~20，本发明的有益效果在于：该浓度梯度荧光校准片制作简单，检测效果突出，生产周期短且成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及生物芯片生产设备技术领域，尤其是涉及用于校准蓝、绿双激光微阵列芯片扫描仪的线性范围、灵敏度和分辨力的一种激光微阵列芯片扫描仪的浓度梯度荧光校准片。
背景技术
随着生物技术的迅速发展，电子技术和生物技术相结合诞生了半导体芯片的兄弟产品——生物芯片，这将给我们的生活带来一场深刻的革命。这场革命对于全世界的可持续发展都会起到不可估量的贡献。我国生物芯片研究始于1997-1998年间，尽管起步较晚，但是技术和产业发展迅速，实现了从无到有的阶段性突破，并逐步发展壮大，生物芯片已经从技术研究和产品开发阶段走向技术应用和产品销售阶段，在表达谱芯片、重大疾病诊断芯片和生物芯片的相关设备研制上取得了较大成就。2008年我国生物芯片市场约为1亿美元，并正以20%以上的速度增长，至2020年生物芯片市场将达到9亿美元。其中，微阵列芯片扫描仪正是用于微阵列芯片扫描的，必不可少的、发挥着极其重要作用的检测仪器。由于扫描仪的光源、光路及检测系统随使用时间的延长会出现细微的变化，这往往会带来测量误差，而荧光检测法对灵敏度极高，在用于痕量检测中时极小的检测误差可能导致完全相反的结论，因此制备浓度梯度校准片用于微阵列芯片扫描仪的校准就显得极为必要。
目前，常用作荧光校准的材料主要有有机荧光材料、聚合物掺杂有机荧光材料、高分子材料、无机材料掺杂有机荧光染料、无机离子掺杂无机固体材料等。无机荧光材料制作校准片操作繁杂、耗时较长、成本较高，而有机荧光材料制作校准片简单快捷、成本低廉。随着生物芯片市场的不断扩大，扫描仪的需求也越来越大，这种制作简单、成本低廉的校准片更加适合推广应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种激光微阵列芯片扫描仪的浓度梯度荧光校准片及制备方法，该方法操作简单、生产周期短且成本低廉。
本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种激光微阵列芯片扫描仪的浓度梯度荧光校准片，包括玻璃基片和有机荧光混合液，所述有机荧光混合液呈点阵均布在玻璃基片上，所述有机荧光混合液包括Alexa Fluor 488荧光染料、Cy3-dCTP荧光染料和稀释液，所述的稀释液为磷酸盐缓冲液或TE缓冲液或水溶液。
优选地，所述玻璃基片的表面做化学修饰或表面涂覆有高分子膜。
优选地，所述玻璃基片上的有机荧光混合液点阵由1~8个分点阵组成，且各个分点阵均匀分布排列于玻璃基片上，每个分点阵的有机荧光混合液液滴呈A行×B列排列，所述A和B的取值范围分别为20~40和5~20。
优选地，所述分点阵的有机荧光混合液液滴的荧光信号值同一行均相同，且相邻两行呈倍数关系变化。
优选地，所述荧光信号值呈倍数关系是第1行和倒数第1行均为饱和荧光值，第2行~倒数第2行荧光信号值呈正数倍比增加的线性关系，且灵敏度小于或等于13行。
优选地，所述线性关系的相关系数R2﹥0.99，即取每行荧光信号值的中位值作为该浓度单次测量值，以行数对应浓度值的对数值为横坐标、对数对应信号中位值的对数值为纵坐标作图，考察得到曲线的线性关系的相关系数R2，且当R2﹥0.99时，满足线性范围的最低浓度和最高浓度的比值大于或等于103。
优选地，所述灵敏度满足在同一张扫描图像中计算系统最小可识别的信号对应的浓度值即最低响应值，与达到饱和信号的最小浓度的比值大于103，即最低响应值的行数小于或等于13行，且等于13行时要求信号对噪声的比率SNR大于或等于2。
优选地，所述稀释液中还含有二甲基亚砜溶液。
优选地，所述相邻分点阵的阵间距相同，所述分点阵的点间距相同且大于或等于400微米。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：校准片的制作方法简单快捷，生产周期短，所需的制作材料和仪器相对较少，成本低廉，具有较强的产品竞争力，随着生物芯片市场的不断扩大，适合市场推广及应用。
附图说明
图1为本发明的浓度梯度荧光校准片的蓝绿荧光混合液点阵的扫描图。
图2为本发明的浓度梯度荧光校准片的蓝绿荧光的分点阵的扫描图。
图3为本发明的起始浓度样品点扫面图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的一个实施例：31浓度（行）×10列梯度校准片的制备
一种激光微阵列芯片扫描仪的浓度梯度荧光校准片，所述校准片为表面做化学修饰的玻璃基片或表面涂覆有高分子膜的玻璃基片，其尺寸为75.6×25mm，在校准片的表面上呈点阵布置有机荧光混合液，所述有机荧光混合液包括Alexa Fluor 488荧光染料、Cy3-dCTP荧光染料和稀释液，所述的稀释液为磷酸盐缓冲液或TE缓冲液或水溶液。所述Alexa Fluor488荧光染料不仅具有亮度更高，而且具有光稳定性更好的特点，所述Alexa Fluor 488和Cy3-dCTP在稀释后在基因表达的定量精度评估中具有重要的作用。
如图1~图3所示，有机荧光混合液在玻璃基片上显色后的状态图。
玻璃基片的表面做化学修饰或表面涂覆有高分子膜,所述玻璃基片上的有机荧光混合液点阵由1~8个分点阵组成，且各个分点阵均匀分布排列于玻璃基片上，每个分点阵的有机荧光混合液液滴呈A行×B列排列，所述所述A和B的取值范围分别为20~40和5~20。所述分点阵的有机荧光混合液液滴的荧光信号值同一行均相同，且相邻两行呈倍数关系变化。所述荧光信号值呈倍数关系是第1行和倒数第1行均为饱和荧光值，第2行~倒数第2行荧光信号值呈正数倍比增加的线性关系，且灵敏度小于或等于13行。所述线性关系的相关系数R2﹥0.99，即取每行荧光信号值的中位值作为该浓度单次测量值，以行数对应浓度值的对数值为横坐标、对数对应信号中位值的对数值为纵坐标作图，考察得到曲线的线性关系的相关系数R2，且当R2﹥0.99时，满足线性范围的最低浓度和最高浓度的比值大于或等于103。所述灵敏度满足在同一张扫描图像中计算系统最小可识别的信号对应的浓度值即最低响应值，与达到饱和信号的最小浓度的比值大于103，即最低响应值的行数小于或等于13行，且等于13行时要求信号对噪声的比率SNR大于或等于2。
稀释液中还含有二甲基亚砜溶液,所述相邻分点阵的阵间距相同，所述分点阵的点间距相同且大于或等于400微米。
将表面化学修饰的玻璃基片或表面涂有高分子膜的玻璃基片水平放置，在玻璃基片上喷涂有机荧光混合液，所述机荧光混合液呈点阵的形式在玻璃基片上布置，所述机荧光混合液点阵由四个分点阵组成，所述四个分点阵呈2行×2列设置在玻璃基片上，所述每个分点阵为31行×10列矩阵，分点阵中处于同一行的机荧光混合液所含有的有机荧光染料的浓度均相同，从第3行开始，每行所含有的有机荧光染料浓度依次递减，其中第1行的有机荧光混合液滴作为索引标志，第2行用去离子水喷涂作为空白对照，即完成用于蓝、绿双激光微阵列芯片扫描仪校准测量的浓度梯度片的制备。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种激光微阵列芯片扫描仪的浓度梯度荧光校准片，包括玻璃基片和有机荧光混合液，所述有机荧光混合液呈点阵均布在玻璃基片上，其特征在于：所述有机荧光混合液包括Alexa Fluor 488荧光染料、Cy3-dCTP荧光染料和稀释液，所述的稀释液为磷酸盐缓冲液或TE缓冲液或水溶液。
2.根据权利要求1所述一种激光微阵列芯片扫描仪的浓度梯度荧光校准片，其特征在于：所述玻璃基片的表面做化学修饰或表面涂覆有高分子膜。
3.根据权利要求1或2所述一种激光微阵列芯片扫描仪的浓度梯度荧光校准片，其特征在于：所述玻璃基片上的有机荧光混合液点阵由1~8个分点阵组成，且各个分点阵均匀分布排列于玻璃基片上，每个分点阵的有机荧光混合液液滴呈A行×B列排列，所述A和B的取值范围分别为20~40和5~20。
4.根据权利要求3所述一种激光微阵列芯片扫描仪的浓度梯度荧光校准片，其特征在于：所述分点阵的有机荧光混合液液滴的荧光信号值同一行均相同，且相邻两行呈倍数关系变化。
5.根据权利要求4所述一种激光微阵列芯片扫描仪的浓度梯度荧光校准片，其特征在于：所述荧光信号值呈倍数关系是第1行和倒数第1行均为饱和荧光值，第2行~倒数第2行荧光信号值呈正数倍比增加的线性关系，且灵敏度小于或等于13行。
6.根据权利要求5所述一种激光微阵列芯片扫描仪的浓度梯度荧光校准片，其特征在于：所述线性关系的相关系数R2﹥0.99，即取每行荧光信号值的中位值作为该浓度单次测量值，以行数对应浓度值的对数值为横坐标、对数对应信号中位值的对数值为纵坐标作图，考察得到曲线的线性关系的相关系数R2，且当R2﹥0.99时，满足线性范围的最低浓度和最高浓度的比值大于或等于103。
7.根据权利要求6所述一种激光微阵列芯片扫描仪的浓度梯度荧光校准片，其特征在于：所述灵敏度满足在同一张扫描图像中计算系统最小可识别的信号对应的浓度值即最低响应值，与达到饱和信号的最小浓度的比值大于103，即最低响应值的行数小于或等于13行，且等于13行时要求信号对噪声的比率SNR大于或等于2。
8.根据权利要求1-7任意一项所述一种激光微阵列芯片扫描仪的浓度梯度荧光校准片，其特征在于：所述稀释液中还含有二甲基亚砜溶液。
9.根据权利要求1-7任意一项所述一种激光微阵列芯片扫描仪的浓度梯度荧光校准片，其特征在于：所述相邻分点阵的阵间距相同，所述分点阵的点间距相同且大于或等于400微米。
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