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CN114181804A - 一种基因芯片及其制备和使用方法 - Google Patents

一种基因芯片及其制备和使用方法 Download PDF

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CN114181804A
CN114181804A CN202210134993.6A CN202210134993A CN114181804A CN 114181804 A CN114181804 A CN 114181804A CN 202210134993 A CN202210134993 A CN 202210134993A CN 114181804 A CN114181804 A CN 114181804A
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CN
China
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optical fiber
matrix
gene chip
gene
detection
Prior art date
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Pending
Application number
CN202210134993.6A
Other languages
English (en)
Inventor
周佳伟
夏震遥
肖杰
唐敏
卢甜
周敏
龚正华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Yanyuan Biotechnology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Yanyuan Biotechnology Co ltd
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Publication date
Application filed by Shenzhen Yanyuan Biotechnology Co ltd filed Critical Shenzhen Yanyuan Biotechnology Co ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C40—COMBINATORIAL TECHNOLOGY
    • C40B—COMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
    • C40B40/00—Libraries per se, e.g. arrays, mixtures
    • C40B40/04—Libraries containing only organic compounds
    • C40B40/06—Libraries containing nucleotides or polynucleotides, or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6813—Hybridisation assays
    • C12Q1/6834—Enzymatic or biochemical coupling of nucleic acids to a solid phase
    • C12Q1/6837—Enzymatic or biochemical coupling of nucleic acids to a solid phase using probe arrays or probe chips

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Abstract

本申请提供一种基因芯片，包括防滑板、光纤矩阵、窄带滤光片，防滑板呈长方形，在其一端有一个方形的镂空，镂空中放置光纤矩阵，光纤矩阵由多个呈柱状的光纤材料紧密构成，光纤矩阵两端平齐，在其中一端固定进行基因检测所需的试剂，在对应的另一端贴上带有可以辅助识别光纤位置刻线框的窄带滤光片。本申请的基因芯片能够做到检出信号损失小，信号方向集中，突破基因芯片的大小限制、检测最低检出值限制。

Description

一种基因芯片及其制备和使用方法
技术领域
本申请涉及基因芯片，尤其涉及一种检测数量可以随意调整，隔离光散射的干扰，同时可以方便读取结果的基因芯片及其制备和使用方法。
背景技术
基因芯片技术目前的技术瓶颈在于两个主要方面：其一是检测所涉及到的检测灵敏度、检出信号输出强度；其二是检出信号的收集。目前市场上所存在的基因芯片多数为以玻璃等透明材料为载体，虽然可以反复使用，但存在以下技术缺陷：
1. 基因芯片造价较高，每次使用后更换成本过高。
2. 芯片重复使用，存在反应残留清理不干净、清理后对芯片结构有损伤等问题。
3. 通常芯片检测时光源与信号收集器在同侧，由于反应在液体中，存在光折射、散射等情况，干扰信号读取。
4. 当信号过强时，过长的信号收集时间会导致对周边检测孔产生影响。
5. 基因芯片做的越小的同时，会使信号收集精确度下降，在同等面积的基因芯片上难以做到更多的检测。
6. 传统的基因芯片信号发散不集中，从而难以突破检测下限。
故突破检出信号的收集的限制对于基因芯片具有重要的发展意义。
发明内容
本申请以突破检出信号收集为重点，根据光纤材料内光的反射损失量小、方向较为一致的特点，对基因芯片的载体和检出信号收集器的收集方向进行进一步优化，以做到检出信号损失小，信号方向集中，突破基因芯片的大小限制、检测最低检出值限制。
针对现有技术存在的技术问题，本申请实施例提供了新型的基因芯片。
一种基因芯片，包括防滑板、光纤矩阵、窄带滤光片，防滑板呈长方形，在其一端有一个方形的镂空，镂空中放置光纤矩阵，光纤矩阵由多个呈柱状的光纤材料紧密构成，光纤矩阵两端平齐，在其中一端固定进行基因检测所需的试剂，在对应的另一端贴上带有可以辅助识别光纤位置刻线框的窄带滤光片。
基因芯片的制备方法，包括以下步骤：
1）取光纤材料将两端平齐，在一端固定进行基因检测所需的试剂；
2）将多个光纤材料竖直紧密排列成矩阵；
3）防滑板的一端根据矩阵的大小制作与矩阵大小一致的镂空；
4）将距阵放入镂空中，含有检测试剂的一面朝上；
5）在光纤矩阵的另一面贴上带有可以辅助识别光纤位置刻线框的窄带滤光片。
所述的矩阵为竖直紧密排列21*21方阵。
所述的基因芯片的使用方法：将需要检测的样本直接加到基因芯片正面，检测到目标基因后产生荧光信号，在检测的一端输入激发光，发出发射光，顺着光纤材料传输到另一端，透过窄带滤光片过滤掉激发光，让发射光穿过，窄带滤光片上的刻线框会辅助识别信号的位置。
与现有技术相比，本申请具有以下优点：
1、光纤材料廉价易取得，切割技术成熟，切割面可以做到十分平整。
2、光纤可以一次性使用，在芯片上的检测内容、检测数量可以随意调整。
3、光纤的检测试剂固定可以大批量生产，节约人力成本和时间成本。
4、芯片载具的使用寿命相对增加。
5、同等条件下，可收集检测的信号强度较强，方向集中。
6、基因芯片的使用方法和上一代技术相互兼容，无需更换仪器设备。
7、由于信号的输出方向统一集中，仪器识别更加准确，散射造成的影响更小。
8、激发光源和信号检测为芯片的两端，所以可以在芯片上端加盖，使得检测信号更加集中，更多信号进入光纤，同时也可以减少气溶胶污染以及空气中存在的感染，增加准确性。
9、可以通过减小光纤横截面来增加一次性检出量。
10、在窄带滤光片上的刻度可以在一定程度上隔离光散射的干扰，也可以方便读取结果。
11、由于光纤材料的特性，光纤间无需增加隔离，使用方便。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实产品分解图。
图2为本申请基因芯片成品图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种基因芯片，包括防滑板1、光纤矩阵2、窄带滤光片5，防滑板1呈长方形，在其一端有一个方形的镂空3，镂空3中放置光纤矩阵2，光纤矩阵2由多个呈柱状的光纤材料4紧密构成，光纤矩阵2两端平齐，在其中一端固定进行基因检测所需的试剂，在对应的另一端贴上带有可以辅助识别光纤位置刻线框6的窄带滤光片5。
所述的基因芯片的制备方法，包括以下步骤：
取光纤材料4将两端断面平整，在一端固定进行基因检测所需的试剂；
将多个光纤材料4 竖直紧密排列成矩阵；
防滑板1的一端根据矩阵的大小制作与矩阵大小一致的镂空；
将距阵放入镂空中，含有检测试剂的一面朝上；
在光纤矩阵的另一面贴上带有可以辅助识别光纤位置刻线框6的窄带滤光片5。
所述的矩阵为竖直紧密排列21*21方阵。
所述的基因芯片的使用方法：将需要检测的样本直接加到基因芯片正面，检测到目标基因后产生荧光信号，在检测的一端输入激发光，发出发射光，顺着光纤材料4传输到另一端，透过窄带滤光片5过滤掉激发光，让发射光穿过，窄带滤光片5上的刻线框6会辅助识别信号的位置。
例如使用FAM荧光修饰，在检测的一端输入492nm波长的激发光，FAM荧光修饰发出522nm波长的发射光，顺着光纤材料4传输到另一端，透过窄带滤光片5过滤掉激发光，让发射光穿过，窄带滤光片5上的刻线框6会辅助识别信号的位置。

Claims (4)

1.一种基因芯片，包括防滑板(1)、光纤矩阵（2）、窄带滤光片（5），其特征在于：防滑板(1)呈长方形，在其一端有一个方形的镂空（3），镂空中放置光纤矩阵（2），光纤矩阵（2）由多个呈柱状的光纤材料（4）紧密构成，光纤矩阵（2）两端平齐，在其中一端固定进行基因检测所需的试剂，在对应的另一端贴上带有可以辅助识别光纤位置刻线框（6）的窄带滤光片（5）。
2.权利要求1所述的基因芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）取光纤材料(4)将两端平齐，在一端固定进行基因检测所需的试剂；
2）将多个光纤材料(4) 竖直紧密排列成矩阵；
3）防滑板(1)的一端根据矩阵的大小制作与矩阵大小一致的镂空；
4）将距阵放入镂空中，含有检测试剂的一面朝上；
5）在光纤矩阵的另一面贴上带有可以辅助识别光纤位置刻线框（6）的窄带滤光片（5）。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的矩阵为竖直紧密排列21*21方阵。
4.权利要求1所述的基因芯片的使用方法，其特征在于，将需要检测的样本直接加到基因芯片正面，检测到目标基因后产生荧光信号，在检测的一端输入激发光，发出发射光，顺着光纤材料（4）传输到另一端，透过窄带滤光片（5）过滤掉激发光，让发射光穿过，窄带滤光片（5）上的刻线框（6）会辅助识别信号的位置。
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