CN109613288A - 一种定性/定量生物芯片检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定性/定量生物芯片检测系统，特点是包括装载箱，装载箱包括箱体和盖合设置在箱体上的盖体，箱体内设置有容纳腔，容纳腔内设置有多个收纳腔，多个收纳腔内分别收纳有检测载体、富集装置、移液装置、检测装置和放置有检测试剂的试剂收纳盒，箱体上设置有提手。优点是将用于生物芯片检测的各个设备均整合放置在一个整体的装载箱中，整齐且体积小，同时该装载箱上安装提手，便于移动和携带，结构简单，使用方便。

Description

一种定性/定量生物芯片检测系统

技术领域

本发明涉及生物芯片检测领域，尤其是涉及一种定性/定量生物芯片检测系统。

背景技术

生物芯片（biochip或bioarray）是根据生物分子间特异相互作用的原理，将生化分析过程集成于芯片表面，从而实现对DNA、RNA、多肽、蛋白质以及其他生物成分的高通量快速检测。狭义的生物芯片概念是指通过不同方法将生物分子（寡核苷酸、cDNA、genomicDNA、多肽、抗体、抗原等）固着于硅片、玻璃片（珠）、塑料片（珠）、凝胶、尼龙膜等固相递质上形成的生物分子点阵。芯片的概念取之于集成的概念，生物芯片是生物材料的集成。像实验室检测一样，在生物芯片上检查血糖、蛋白、酶活性等，是基于同样的生物反应原理。所以生物芯片就是一个载体平台，是一个载体，是将生命科学领域中不连续的分析过程集成于基片表面的微型生物化学分析系统，以实现对细胞、蛋白质、基因及其它生物组分的准确、快速、大信息量的检测。生物芯片具备的技术优势使检测更加快速、灵敏和准确。常规的生物芯片检测需要用核酸扩增仪、芯片杂交仪、芯片清洗机和检测仪等设备。目前市场上的上述整套相关仪器设备不仅价格昂贵，且体积大而笨重，不宜经常移动，且移动困难较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种体积小且便于移动的定性/定量生物芯片检测系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种定性/定量生物芯片检测系统，包括装载箱，所述的装载箱包括箱体和盖合设置在所述的箱体上的盖体，所述的箱体内设置有容纳腔，所述的容纳腔内设置有多个收纳腔，多个所述的收纳腔内分别收纳有检测载体、富集装置、移液装置、检测装置和放置有检测试剂的试剂收纳盒，所述的箱体上设置有提手。

所述的富集装置包括试管和磁性分离架，所述的试管内设置有免疫磁珠，所述的磁性分离架包括水平设置的搁置板和搁置底板，所述的搁置板和搁置底板之间通过竖向的支撑板支撑固定，所述的支撑板上设置有磁铁，所述的搁置板上设置多个有与所述的试管相匹配的搁置通孔，所述的试管搁置在所述的搁置通孔内。上述富集装置结构简单，能够快速有效地富集到待检的生物样本。

所述的移液装置包括移液器和移液枪头。移液器和移液枪头配合，用于移液使用。

所述的箱体包括底板、前侧板和后侧板，所述的前侧板和所述的后侧板分别竖向围设在所述的底板的前端和后端，所述的前侧板和所述的后侧板的两侧分别通过竖向设置的左侧板和右侧板相连接，所述的左侧板和所述的右侧板设置在所述的底板上，所述的底板、前侧板、后侧板、左侧板和右侧板围设成所述的容纳腔，所述的提手设置在所述的前侧板上，所述的盖体为一水平设置的盖板，所述的前侧板和所述的后侧板的内壁上设置有与所述的盖板相配合的滑移槽，所述的盖板的前后两端可左右滑移地设置在所述的滑移槽内。上述箱体结构简单，盖板左右滑移实现打开和闭合，操作简便且省力。

所述的检测载体为生物芯片，所述的生物芯片包括一透明的反应圆盘，所述的反应圆盘内沿圆周呈辐射状设置有多个反应区域，每个所述的反应区域包括自内向外依次设置的液体池和反应池，所述的液体池和反应池之间通过一导管相连通，所述的反应圆盘的中心与每个所述的反应区域中的所述的液体池的中心、所述的反应池的中心之间的连线与所述的导管的中心轴线相重合，所述的反应圆盘上设置有多个加样孔，每个所述的液体池上连通设置有一个所述的加样孔，所述的反应圆盘上设置有多个排气孔，每个所述的反应池的侧部连通设置有一个所述的排气孔。通过在反应圆盘上设置的多个反应区域，使得该生物芯片可在同一时间进行多组反应，提高了操作效率，且每个反应区域包括自内向外依次设置的液体池和反应池，液体池和反应池之间通过一导管相连通，液体池上设置有加样孔，生物样本和反应试剂通过加样孔加入到液体池中，然后给反应圆盘施加一个转动力，液体池中的生物样本和反应试剂可在该转动力的作用下通过导管进入到反应池进行反应，而在此过程中添加其他试剂，则同样将该试剂通过加样孔加入到液体池，然后通过给反应圆盘施加转动力，使得该试剂通过导管进入到反应池中，结构简单，操作方便，有效避免了生物样本在试剂滴加过程中被污染，从而得到较为精准的实验数据，排气孔的设置使得生物样本和反应试剂能够顺利进入到反应池。

所述的液体池与所述的反应池之间设置有用于防止液体倒流回所述液体池的止回池，所述的导管分为第一导管段和第二导管段，所述的液体池与所述的止回池之间通过所述的第一导管段相连通，所述的止回池与所述的反应池之间通过所述的第二导管段相连通，所述的反应圆盘的中心与每个所述的反应区域中的所述的液体池的中心、所述的反应池的中心和所述的止回池的中心之间的连线与所述的导管的中心轴线相重合，所述的止回池的宽度大于所述的导管的宽度。上述结构的止回池的设置可有效防止反应池中的液体回流到液体池中，从而确保反应的正常进行，结构简单，使用稳定。

所述的检测装置包括生物芯片反应箱，所述的生物芯片反应箱包括反应箱体和可盖合设置在所述的反应箱体上的箱盖，所述的反应箱体内设置有一与所述的反应圆盘相配合的圆筒状的反应腔，所述的反应腔内设置有一水平隔板，所述的水平隔板将所述的反应腔分隔为上腔室和下腔室，所述的箱盖盖合设置在所述的上腔室上，设置在所述的箱盖内设置有用于照亮所述的上腔室的光源，所述的反应腔的内侧壁上设置有加热片，所述的下腔室内设置有电机，所述的电机的输出轴竖向向上伸入到所述的上腔室内，所述的反应圆盘的中心同轴设置有与所述的输出轴配合安装的安装孔，所述的下腔室内设置有摄像头，所述的水平隔板上设置有一上下贯通的摄像孔，所述的摄像头正对所述的摄像孔。上述生物芯片反应箱结构简单，通过水平隔板将反应箱体内的反应腔分隔为上腔室和下腔室，上腔室用于生物芯片的反应，下腔室用于摄像头、电机等零部件的安装，结构整齐；通过电机的转动给反应圆盘提供一个离心力，通过离心力的作用使得液体池中的生物样本以及反应试剂能够快速且稳定地进入到反应池中进行反应，操作方便且快速，同时通过电机的转动，带动检测芯片转动，使得每个反应区域都能被摄像头拍摄到，从而获得多组生物样本的信息。

所述的输出轴上固定连接有一安装柱，所述的安装柱的侧部向外凸起设置有防转凸块，所述的安装孔内设置有与所述的防转凸块相配合的防转凹槽，所述的安装柱的底部同轴设置有一搁置圆盘。在输出轴上安装以安装柱用于安装反应圆盘，结构简单，安装方便，通过防转凹槽和防转凸块的配合，确保当反应圆盘安装好之后可随着输出轴一起转动，从而提供使生物样本以及反应试剂从液体池稳定且快速地进入到反应池中的离心力；搁置圆盘用于搁置生物芯片，给生物芯片的安装提供下限位。

所述的反应箱体的侧部设置有电器箱，所述的电器箱内设置有电路板和可充电的电池，所述的电路板上布设有控制电路，所述的电池与所述的控制电路电连接用于给所述的控制电路供电，所述的加热片、所述的光源和所述的摄像头分别与所述的控制电路电连接，所述的电器箱上设置有显示屏，所述的显示屏与所述的控制电路电连接，所述的电器箱上还设置有USB接口，所述的USB接口与所述的控制电路电连接。控制电路用于控制加热片加热、光源的开关的、摄影头的拍摄和电机转动的等，使得整个检测装置能够正常使用，USB接口用于数据的传输。

所述的反应箱体内设置有一温度传感器，所述的温度传感器的测温探头伸入设置在所述的上腔室内，所述的温度传感器与所述的控制电路电连接。温度传感器用于检测反应箱体内的温度，从而驱使控制电路控制加热片提供较为适宜的反应温度。

所述的箱盖的下端封盖设置有带有多个散热通槽的散热板，所述的散热板与所述的箱盖之间围设成一散热腔，所述的散热腔内设置有散热风扇，所述的散热风扇与所述的控制电路电连接，所述的箱盖上设置有多个上下贯通的散热孔。通过上述散热结构用于给反应箱体降温，结构简单，散热效果好。

所述的加热片首尾相接围设在所述的反应腔的内侧的圆周壁上，所述的加热片的外部围着有防烫环，所述的防烫环上均布设置有多条竖向的通槽。防烫环用于防烫，避免操作者在将检测芯片放置到反应箱中被加热片烫伤，使得整个检测装置得以安全使用。

所述的反应箱体上设置有第一磁铁，所述的箱盖上设置有第二磁铁，所述的第一磁铁与所述的第二磁铁的位置上下对应，所述的第一磁铁与所述的第二磁铁相对的两个端面磁极相反。上述箱盖和反应箱的盖合结构简单，开合方便。

所述的箱体内还设置有移动电源，所述的右侧板上设置有多个USB接口，所述的USB接口与所述的移动电源电连接。移动电源用于给箱体内的用电设备充电，右侧板上设置的USB接口用于外部电源给移动电源充电。

盖板的右侧向下竖向弯折形成一保护板，当所述的盖体完全盖合在所述的箱体上时，所述的保护板盖设在所述的右侧板的侧部。保护板用于对上述设置在右侧板上的USB接口起保护作用。

与现有技术相比，本发明的优点在于：将用于生物芯片检测的各个设备均整合放置在一个整体的装载箱中，整齐且体积小，同时该装载箱上安装提手，便于移动和携带，结构简单，使用方便。

附图说明

图1为本发明中的整体结构示意图；

图2为本发明盖体打开的结构示意图；

图3为本发明的分解结构示意图；

图4为本发明中生物芯片的结构示意图；

图5为本发明中检测装置的结构示意图；

图6为本发明中检测装置的箱盖打开的结构示意图；

图7为本发明中检测装置的剖视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图7所示，一种定性/定量生物芯片检测系统，包括装载箱C，装载箱C包括箱体C1和盖合设置在箱体C1上的盖体，箱体C1内设置有容纳腔，容纳腔内设置有多个收纳腔C11，多个收纳腔C11内分别收纳有检测载体、富集装置、移液装置、检测装置和放置有检测试剂的试剂收纳盒E，箱体C1上设置有提手C12。

在此具体实施例中，富集装置包括试管（图中未显示）和磁性分离架D1，试管放置在试管收纳盒D2中，试管内设置有免疫磁珠，磁性分离架D1包括水平设置的搁置板D11和搁置底板D12，搁置板D11和搁置底板D12之间通过竖向的支撑板D13支撑固定，支撑板D13上设置有磁铁（图中未显示），搁置板D11上设置多个有与试管相匹配的搁置通孔D111，试管搁置在搁置通孔D111内。

在此具体实施例中，移液装置包括移液器F和移液枪头（图中未显示），移液枪头放置在移液枪头收纳盒F1内。

在此具体实施例中，箱体C1包括底板（图中未显示）、前侧板C16和后侧板C13，前侧板C16和后侧板C13分别竖向围设在底板的前端和后端，前侧板C16后侧板C13的两侧分别通过竖向设置的左侧板C14和右侧板C15相连接，左侧板C14和右侧板C15设置在底板上，底板、前侧板C16、后侧板C13、左侧板C14和右侧板C15围设成容纳腔，提手C12设置在前侧板C16上，盖体为一水平设置的盖板C2，前侧板C16和后侧板C13的内壁上设置有与盖板C2相配合的滑移槽C3，盖板C2的前后两端可左右滑移地设置在滑移槽C3内。

在此具体实施例中，检测载体为生物芯片A，生物芯片A包括一透明的反应圆盘A1，反应圆盘A1内沿圆周呈辐射状设置有多个反应区域A2，每个反应区域A2包括自内向外依次设置的液体池A21和反应池A22，液体池A21和反应池A22之间通过一导管相连通，反应圆盘A1的中心与每个反应区域A2中的液体池A21的中心、反应池A22的中心之间的连线与导管的中心轴线相重合，反应圆盘A1上设置有多个加样孔A11，每个液体池A21上连通设置有一个加样孔A11，反应圆盘A1上设置有多个排气孔A12，每个反应池A22的侧部连通设置有一个排气孔A12。

在此具体实施例中，液体池A21与反应池A22之间设置有用于防止液体倒流回液体池A21的止回池A23，导管分为第一导管段A24和第二导管段A25，液体池A21与止回池A23之间通过第一导管段A24相连通，止回池A23与反应池A22之间通过第二导管段A25相连通，反应圆盘A1的中心与每个反应区域A2中的液体池A21的中心、反应池A22的中心和止回池A23的中心之间的连线与导管的中心轴线相重合，止回池A23的宽度大于导管的宽度。

在此具体实施例中，检测装置包括生物芯片反应箱B，生物芯片反应箱B包括反应箱体B1和可盖合设置在反应箱体B1上的箱盖B2，反应箱体B1内设置有一与反应圆盘A1相配合的圆筒状的反应腔，反应腔内设置有一水平隔板B12，水平隔板B12将反应腔分隔为上腔室B11和下腔室B13，箱盖B2盖合设置在上腔室B11上，箱盖B2内设置有用于照亮上腔室B11的光源（图中未显示），反应腔的内侧壁上设置有加热片B3，下腔室B13内设置有电机B4，电机B4的输出轴B41竖向向上伸入到上腔室B11内，反应圆盘A1的中心同轴设置有与输出轴B41配合安装的安装孔A13，下腔室B13内设置有摄像头B5，水平隔板B12上设置有一上下贯通的摄像孔B51，摄像头B5正对摄像孔B51。上述生物芯片反应箱B结构简单，通过水平隔板B12将反应箱体B1内的反应腔分隔为上腔室B11和下腔室B13，上腔室B11用于生物芯片A的反应，下腔室B13用于摄像头B5、电机B4等零部件的安装，结构整齐；通过电机B4的转动给生物芯片A提供一个离心力，通过离心力的作用使得液体池A21中的生物样本以及反应试剂能够快速且稳定地进入到反应池A22中进行反应，操作方便且快速，同时通过电机B4的转动，带动生物芯片A转动，使得每个反应区域A2都能被摄像头B5拍摄到，从而获得多组生物样本的信息。

在此具体实施例中，输出轴B41上固定连接有一安装柱B414，安装柱B414的侧部向外凸起设置有防转凸块B4141，安装孔A13内设置有与防转凸块B4141相配合的防转凹槽A131；搁置圆盘B4142用于搁置生物芯片A，给生物芯片A的安装提供下限位。在输出轴B41上安装以安装柱B414用于安装反应圆盘A1，结构简单，安装方便，通过防转凹槽A131和防转凸块B4141的配合，确保当反应圆盘A1安装好之后可随着输出轴B41一起转动，从而提供使生物样本以及反应试剂从液体池A21稳定且快速地进入到反应池A22中的离心力。

在此具体实施例中，反应箱体B1的侧部设置有电器箱B6，电器箱B6内设置有电路板B63和可充电的电池B62，电路板B63上布设有控制电路（图中未显示），电池B62控制电路电连接用于给控制电路供电，加热片B3、光源和摄像头B5分别与控制电路电连接，电器箱B6上设置有显示屏B61，显示屏B61与控制电路电连接，电器箱B6上还设置有USB接口（图中未显示），USB接口与控制电路电连接。控制电路用于控制加热片B3加热、光源的开关的、摄影头的拍摄和电机B4转动的等，使得整个检测装置能够正常使用，USB接口用于数据的传输。

在此具体实施例中，反应箱体B1内设置有一温度传感器B14，温度传感器B14的测温探头伸入设置在上腔室B11内，温度传感器B14与控制电路电连接。温度传感器B14用于反应箱体B1内的温度，从而驱使控制电路控制加热片B3提供较为适宜的反应温度。

在此具体实施例中，箱盖B2的下端封盖设置有带有多个散热通槽的散热板B21，散热板B21与箱盖B2之间围设成一散热腔B22，散热腔B22内设置有散热风扇B23，散热风扇B23与控制电路电连接，箱盖B2上设置有多个上下贯通的散热孔B24。通过上述散热结构用于给反应箱体B1降温，结构简单，散热效果好。

在此具体实施例中，加热片B3首尾相接围设在反应腔的内侧的圆周壁上，加热片B3的外部围着有防烫环B31，防烫环B31上均布设置有多条竖向的通槽B311。防烫环B31用于防烫，避免操作者在将生物芯片A放置到反应箱体B1中被加热片B3烫伤，使得整个检测装置得以安全使用。

在此具体实施例中，箱盖B2的一端可转动地设置在反应箱体B1上，反应箱体B1上设置有第一磁铁B7，箱盖B2的另一端设置有第二磁铁B8，第一磁铁B7与第二磁铁B8的位置上下对应，第一磁铁B7与第二磁铁B8相对的两个端面磁极相反。上述箱盖B2和反应箱体B1的盖合结构简单，开合方便。

在此具体实施例中，箱体C1内还设置有移动电源G，右侧板C15上设置有多个USB接口G1，USB接口G1与移动电源G电连接。

在此具体实施例中，盖板C2的右侧向下竖向弯折形成一保护板C21，当盖体完全盖合在箱体C1上时，保护板C21盖设在右侧板C15的侧部。

Claims (10)

1.一种定性/定量生物芯片检测系统，其特征在于包括装载箱，所述的装载箱包括箱体和盖合设置在所述的箱体上的盖体，所述的箱体内设置有容纳腔，所述的容纳腔内设置有多个收纳腔，多个所述的收纳腔内分别收纳有检测载体、富集装置、移液装置、检测装置和放置有检测试剂的试剂收纳盒，所述的箱体上设置有提手。

2.如权利要求1所述的一种定性/定量生物芯片检测系统，其特征在于所述的箱体包括底板、前侧板和后侧板，所述的前侧板和所述的后侧板分别竖向围设在所述的底板的前端和后端，所述的前侧板和所述的后侧板的两侧分别通过竖向设置的左侧板和右侧板相连接，所述的左侧板和所述的右侧板设置在所述的底板上，所述的底板、前侧板、后侧板、左侧板和右侧板围设成所述的容纳腔，所述的提手设置在所述的前侧板上，所述的盖体为一水平设置的盖板，所述的前侧板和所述的后侧板的内壁上设置有与所述的盖板相配合的滑移槽，所述的盖板的前后两端可左右滑移地设置在所述的滑移槽内。

3.如权利要求1所述的一种定性/定量生物芯片检测系统，其特征在于所述的检测载体为生物芯片，所述的生物芯片包括一透明的反应圆盘，所述的反应圆盘内沿圆周呈辐射状设置有多个反应区域，每个所述的反应区域包括自内向外依次设置的液体池和反应池，所述的液体池和反应池之间通过一导管相连通，所述的反应圆盘的中心与每个所述的反应区域中的所述的液体池的中心、所述的反应池的中心之间的连线与所述的导管的中心轴线相重合，所述的反应圆盘上设置有多个加样孔，每个所述的液体池上连通设置有一个所述的加样孔，所述的反应圆盘上设置有多个排气孔，每个所述的反应池的侧部连通设置有一个所述的排气孔；

所述的液体池与所述的反应池之间设置有用于防止液体倒流回所述液体池的止回池，所述的导管分为第一导管段和第二导管段，所述的液体池与所述的止回池之间通过所述的第一导管段相连通，所述的止回池与所述的反应池之间通过所述的第二导管段相连通，所述的反应圆盘的中心与每个所述的反应区域中的所述的液体池的中心、所述的反应池的中心和所述的止回池的中心之间的连线与所述的导管的中心轴线相重合，所述的止回池的宽度大于所述的导管的宽度。

4.如权利要求3所述的一种定性/定量生物芯片检测系统，其特征在于所述的检测装置包括生物芯片反应箱，所述的生物芯片反应箱包括反应箱体和可盖合设置在所述的反应箱体上的箱盖，所述的反应箱体内设置有一与所述的反应圆盘相配合的圆筒状的反应腔，所述的反应腔内设置有一水平隔板，所述的水平隔板将所述的反应腔分隔为上腔室和下腔室，所述的箱盖盖合设置在所述的上腔室上，设置在所述的箱盖内设置有用于照亮所述的上腔室的光源，所述的反应腔的内侧壁上设置有加热片，所述的下腔室内设置有电机，所述的电机的输出轴竖向向上伸入到所述的上腔室内，所述的反应圆盘的中心同轴设置有与所述的输出轴配合安装的安装孔，所述的下腔室内设置有摄像头，所述的水平隔板上设置有一上下贯通的摄像孔，所述的摄像头正对所述的摄像孔。

5.如权利要求4所述的一种定性/定量生物芯片检测系统，其特征在于所述的输出轴上固定连接有一安装柱，所述的安装柱的侧部向外凸起设置有防转凸块，所述的安装孔内设置有与所述的防转凸块相配合的防转凹槽，所述的安装柱的底部同轴设置有一搁置圆盘。

6.如权利要求4所述的一种定性/定量生物芯片检测系统，其特征在于所述的反应箱体的侧部设置有电器箱，所述的电器箱内设置有电路板和可充电的电池，所述的电路板上布设有控制电路，所述的电池与所述的控制电路电连接用于给所述的控制电路供电，所述的加热片、所述的光源和所述的摄像头分别与所述的控制电路电连接，所述的电器箱上设置有显示屏，所述的显示屏与所述的控制电路电连接，所述的电器箱上还设置有USB接口，所述的USB接口与所述的控制电路电连接。

7.如权利要求6所述的一种定性/定量生物芯片检测系统，其特征在于所述的反应箱体内设置有一温度传感器，所述的温度传感器的测温探头伸入设置在所述的上腔室内，所述的温度传感器与所述的控制电路电连接。

8.如权利要求6所述的一种定性/定量生物芯片检测系统，其特征在于所述的箱盖的下端封盖设置有带有多个散热通槽的散热板，所述的散热板与所述的箱盖之间围设成一散热腔，所述的散热腔内设置有散热风扇，所述的散热风扇与所述的控制电路电连接，所述的箱盖上设置有多个上下贯通的散热孔。

9.如权利要求2所述的一种定性/定量生物芯片检测系统，其特征在于所述的箱体内还设置有移动电源，所述的右侧板上设置有多个USB接口，所述的USB接口与所述的移动电源电连接。

10.如权利要求9所述的一种定性/定量生物芯片检测系统，其特征在于盖板的右侧向下竖向弯折形成一保护板，当所述的盖体完全盖合在所述的箱体上时，所述的保护板盖设在所述的右侧板的侧部。