[go: up one dir, main page]

RU2386970C2 - Multiplex identification system biochip (versions) - Google Patents

Multiplex identification system biochip (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2386970C2
RU2386970C2 RU2007123481/13A RU2007123481A RU2386970C2 RU 2386970 C2 RU2386970 C2 RU 2386970C2 RU 2007123481/13 A RU2007123481/13 A RU 2007123481/13A RU 2007123481 A RU2007123481 A RU 2007123481A RU 2386970 C2 RU2386970 C2 RU 2386970C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
multilayer coating
base
biochip
additional
identifier
Prior art date
Application number
RU2007123481/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007123481A (en
Inventor
Сергей Владимирович Бирюков (RU)
Сергей Владимирович Бирюков
Александр Владимирович Гаврюшкин (RU)
Александр Владимирович Гаврюшкин
Владимир Николаевич Афанасьев (RU)
Владимир Николаевич Афанасьев
Юрий Михайлович Шляпников (RU)
Юрий Михайлович Шляпников
Елена Андреевна Шляпникова (RU)
Елена Андреевна Шляпникова
Игорь Эдуардович Грановский (RU)
Игорь Эдуардович Грановский
Игорь Петрович Белецкий (RU)
Игорь Петрович Белецкий
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Молекулярно-медицинские технологии"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Молекулярно-медицинские технологии" filed Critical Закрытое акционерное общество "Молекулярно-медицинские технологии"
Priority to RU2007123481/13A priority Critical patent/RU2386970C2/en
Publication of RU2007123481A publication Critical patent/RU2007123481A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2386970C2 publication Critical patent/RU2386970C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: biochip integrates a base element with a probe clusters arranged on its working surface, a surface and lower multilayer coatings, and one or two indicator cells with identifiers, and the indicator cells are series interconnected and connected to the base element either by jumpers, or by the multilayer coatings that makes it possible to separate the second indicator cell from the first indicator cell, and from the base element and to arrange the second identifier on the containers with biological samples to be analysed, and provides turnover of the first indicator cell about the surface of the base element that ensures a free access to the first identifier when the biochip is installed in temporary or persistent storage devices and provides fast-access retrieval of the biochips, including with using computer-based systems.
EFFECT: invention allows simplifying slide or biochip retrieval in temporary or persistent archives, retrieval of previous diagnostic data parametres arranged in electronic databases without additional slide or biochip retrieval in an archive.
20 cl, 8 dwg, 1 tbl, 3 ex

Description

Область изобретенияField of Invention

Изобретение относится к области изготовления биочипов, которые могут быть использованы в качестве диагностических средств в области медицины, ветеринарии, биотехнологии, криминалистики, защиты окружающей среды и пищевой промышленности.The invention relates to the field of manufacturing biochips that can be used as diagnostic tools in the field of medicine, veterinary medicine, biotechnology, forensics, environmental protection and the food industry.

Уровень техникиState of the art

Известно большое количество технических решений, касающихся применения биочипов для диагностики, в которых в качестве зондов, размещенных на поверхности биочипа, используют нуклеиновые кислоты, белки, антитела, антигены, клетки и ткани.A large number of technical solutions are known regarding the use of biochips for diagnostics, in which nucleic acids, proteins, antibodies, antigens, cells and tissues are used as probes located on the surface of the biochip.

В существующих методах диагностики используют как параллельные анализы множества индивидуальных биочипов, например при анализе присутствия генно-модифицированных материалов в пищевых продуктах, так и последовательные анализы, которые применяют для контроля течения лечения в медицинских учреждениях или при контроле параметров загрязненности окружающей среды. В процессе параллельного и последовательного анализа часто возникает необходимость маркирования тех объектов, которые подвергаются диагностике.Existing diagnostic methods use both parallel analyzes of many individual biochips, for example, when analyzing the presence of genetically modified materials in food products, and sequential analyzes that are used to monitor the course of treatment in medical institutions or to monitor environmental pollution parameters. In the process of parallel and sequential analysis, it is often necessary to label those objects that are being diagnosed.

В связи с развитием компьютерных баз данных, в которых размещают данные анализа, существует возможность долгого архивного хранения результатов диагностики с тем, чтобы использовать эти результаты на протяжении длительного времени, например для исследования здоровья пациентов. Однако в связи с возможностью несанкционированного доступа в компьютерные базы данных и из-за возможности внешнего редактирования данных анализа с помощью стандартных графических программ компьютерные базы не могут заменить архивное хранение биочипов, прошедших сканирование. Реальные образцы биочипов трудно подделать, поскольку как материал подложки, так и используемые реактивы отличаются друг от друга в разных партиях. Вторичное сканирование биочипов, взятых из архива, дает возможность проверки тех данных, которые занесены в компьютерные базы данных.In connection with the development of computer databases that contain analysis data, there is the possibility of a long archival storage of diagnostic results in order to use these results for a long time, for example, to study the health of patients. However, due to the possibility of unauthorized access to computer databases and due to the possibility of external editing of analysis data using standard graphic programs, computer databases cannot replace the archive storage of biochips that have passed scanning. Real samples of biochips are difficult to fake, because both the substrate material and the reagents used differ from each other in different batches. Secondary scanning of biochips taken from the archive makes it possible to verify those data that are recorded in computer databases.

Кроме того, существуют аппаратные возможности сравнения непосредственно двух биочипов, один из которых взят из архива, в дифференциальном режиме без применения данных, взятых из компьютерных баз. Таким образом, биочипы, находящиеся во временном или постоянном архиве хранения, могут быть использованы для принятия решений в особо важных случаях, например при диагностике заболеваний или в криминалистике.In addition, there are hardware capabilities for directly comparing two biochips, one of which is taken from the archive, in differential mode without using data taken from computer databases. Thus, biochips located in a temporary or permanent storage archive can be used to make decisions in especially important cases, for example, in the diagnosis of diseases or in forensics.

В большинстве случаев для диагностики используют биочипы или диагностические слайды с одним идентификатором в виде штрихкода [1-6]. В других вариантах формируют область для нанесения графической информации [7-9]. Известно, когда для идентификации применяют несколько однотипных идентификаторов [10] или используют несколько идентификаторов разного типа, к которым относятся штрихкод, магнитный элемент и буквенно-цифровой идентификатор [11].In most cases, biochips or diagnostic slides with one identifier in the form of a barcode are used for diagnostics [1-6]. In other embodiments, an area for applying graphical information is formed [7-9]. It is known when several identifiers of the same type are used for identification [10] or several identifiers of different types are used, which include a barcode, a magnetic element and an alphanumeric identifier [11].

Существующие способы идентификации биочипов содержат ограничения, связанные с трудностью поиска биочипов в известных устройствах, применяемых для хранения биочипов. К недостатку конструкций биочипов, использующих идентификаторы, размещенные на лицевой поверхности биочипов, относится необходимость извлечения биочипов из устройств, предназначенных для их хранения, для осуществления процесса считывания параметров идентификаторов. Обычно устройства для хранения слайдов или биочипов выполнены в виде коробок [12, 13] или стоек [14], в которых доступ к идентификатору биочипа возможен лишь при извлечении биочипа из устройства хранения.Existing methods for identifying biochips contain limitations associated with the difficulty of finding biochips in known devices used to store biochips. A drawback of biochip designs using identifiers located on the front surface of biochips is the need to extract biochips from devices designed for their storage in order to carry out the process of reading identifier parameters. Typically, devices for storing slides or biochips are made in the form of boxes [12, 13] or racks [14], in which access to the biochip identifier is possible only when the biochip is removed from the storage device.

Другие варианты конструкций связаны с установкой слайдов и биочипов в плоские держатели или платформы [15-17]. Такое решение приводит к высокой стоимости хранения и транспортировки из-за низкой плотности размещения слайдов или биочипов и требуют дополнительных средств для идентификации самих платформ и плоских держателей, что снижает эффективность их применения.Other designs are associated with the installation of slides and biochips in flat holders or platforms [15-17]. This solution leads to a high cost of storage and transportation due to the low density of the slides or biochips and require additional tools to identify the platforms themselves and flat holders, which reduces the effectiveness of their use.

Известны системы поиска химических компонентов, размещенных в микроплашках, содержащих идентификаторы на основе штрихкодов, содержащих множество ячеек (например, на 864 ячейки), которые размещены на стеллажах [18]. Для идентификации используют идентификаторы, размещенные не только на лицевой поверхности во вспомогательной зоне плашки, но и индикаторы, размещенные на торцевой поверхности плашек [19]. Однако толщина биочипов, выполненных на основе стеклянных слайдов или полимерных листов, в большинстве случаев находится в пределах от 0,8 до 1,5 мм, что недостаточно для размещения на такой узой торцевой поверхности известных типов идентификаторов.Known systems for searching for chemical components located in microplates containing barcode-based identifiers containing many cells (for example, 864 cells) that are placed on racks [18]. For identification, identifiers are used, located not only on the front surface in the auxiliary zone of the die, but also indicators located on the end surface of the dice [19]. However, the thickness of biochips made on the basis of glass slides or polymer sheets, in most cases, is in the range from 0.8 to 1.5 mm, which is insufficient to place the known types of identifiers on such a narrow end surface.

Таким образом, к общему недостатку известных систем идентификации относится трудность поиска местонахождения отдельных биочипов или слайдов с образцами после проведения сканирования и установке биочипов или слайдов в держатели на временное или постоянное хранение.Thus, a common drawback of known identification systems is the difficulty in locating individual biochips or slides with samples after scanning and installing biochips or slides in holders for temporary or permanent storage.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение эффективности поиска слайдов или биочипов, размещенных во временных или постоянных хранилищах, за счет разработки новой многофункциональной системы идентификации для слайдов или биочипов, позволяющей упростить поиск слайдов или биочипов во временных или постоянных архивах.An object of the present invention is to increase the efficiency of searching for slides or biochips located in temporary or permanent storages by developing a new multifunctional identification system for slides or biochips, which simplifies the search for slides or biochips in temporary or permanent archives.

Другой технической задачей изобретения является разработка конструкции слайда или биочипа, которая позволяет дополнительно с усовершенствованием идентификации слайда или биочипа упростить поиск образцов биоматериалов, которые размещены во временных или в постоянных архивах после диагностики.Another technical objective of the invention is the development of a slide or biochip design, which further simplifies the search for samples of biomaterials that are located in temporary or permanent archives after diagnosis with improved identification of the slide or biochip.

Другой технической задачей изобретения является разработка конструкции слайда или биочипа, которая дополнительно с идентификацией слайда или биочипа позволяет упростить поиск параметров предыдущих данных диагностики, размещенных в электронных базах данных, без дополнительного поиска слайдов или биочипов в архиве.Another technical objective of the invention is the development of a slide or biochip design, which, in addition to identifying a slide or biochip, makes it possible to simplify the search for parameters of previous diagnostics data stored in electronic databases without additional searching for slides or biochips in the archive.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Одним из объектов изобретения является биочип с многофункциональной системой идентификации для диагностики, содержащий базовый элемент, кластеры, зонды, идентификатор, верхнее и нижнее многослойное покрытие и дополнительный элемент, который размещен в одной плоскости с базовым элементом и расположен рядом с торцом базового элемента, при этом базовый и дополнительный элементы закреплены друг относительно друга с помощью клеевых слоев, которыми снабжены многослойные покрытия. Верхнее многослойное покрытие размещено на поверхности базового и дополнительного элементов, выполнено сплошным и на его поверхности расположены кластеры с зондами или верхнее покрытие имеет сквозные отверстия, образующие зоны для размещения кластеров с зондами. Идентификатор наклеен на верхнее многослойное покрытие или выполнен в виде графического изображения, нанесенного на поверхность верхнего многослойного покрытия, при этом верхнее многослойное покрытие выполнено из материала, обеспечивающего возможность его разрезания в зоне сопряжения торцов базового и дополнительного элементов. Нижнее многослойное покрытие выполнено сплошным или содержит сквозные отверстия, расположение которых совпадает с положением отверстий в верхнем многослойном покрытии, при этом нижнее многослойное покрытие выполнено из гибкого материала, обеспечивающего возможность поворота дополнительного элемента, с размещенным на нем идентификатором, относительно базового элемента на угол до 180 градусов после разрезания верхнего многослойного покрытия, в зоне сопряжения торцов базового и дополнительного элементов.One of the objects of the invention is a biochip with a multifunctional identification system for diagnostics, comprising a base element, clusters, probes, an identifier, an upper and lower multilayer coating and an additional element that is placed in the same plane with the base element and is located next to the end face of the base element, the base and additional elements are fixed relative to each other using adhesive layers, which are provided with multilayer coatings. The upper multilayer coating is placed on the surface of the base and additional elements, it is solid and clusters with probes are located on its surface, or the upper coating has through holes that form zones for the placement of clusters with probes. The identifier is glued to the upper multilayer coating or is made in the form of a graphic image deposited on the surface of the upper multilayer coating, while the upper multilayer coating is made of material that allows it to be cut in the mating zone of the ends of the base and additional elements. The lower multilayer coating is made continuous or contains through holes, the location of which coincides with the position of the holes in the upper multilayer coating, while the lower multilayer coating is made of flexible material that allows the additional element to be rotated, with the identifier placed on it, relative to the base element at an angle of up to 180 degrees after cutting the upper multilayer coating, in the mating zone of the ends of the base and additional elements.

Другим объектом изобретения является биочип с многофункциональной системой идентификации для диагностики, содержащий базовый элемент, кластеры, зонды, идентификатор, элемент, который размещен в одной плоскости с базовым элементом, выполнен из общей пластины вместе с базовым элементом и соединен с ним перемычкой, при этом базовый и дополнительный элементы закреплены друг относительно друга с помощью верхнего и нижнего многослойного покрытия, снабженных клеевыми слоями. Верхнее многослойное покрытие размещено на поверхности базового и дополнительного элементов, выполнено сплошным и на его поверхности расположены кластеры с зондами или покрытие имеет сквозные отверстия, образующие зоны для размещения кластеров с зондами, при этом идентификатор наклеен на верхнее многослойное покрытие или выполнен в виде графического изображения, нанесенного на поверхность верхнего многослойного покрытия, при этом верхнее многослойное покрытие выполнено из материала, обеспечивающего возможность его разрезания в зоне перемычки между базовым и дополнительным элементами. Нижнее многослойное покрытие выполнено сплошным или содержит сквозные отверстия, расположение которых совпадает с положением отверстий в верхнем многослойном покрытии, при этом нижнее многослойное покрытие выполнено из гибкого материала, обеспечивающего возможность поворота дополнительного элемента, с размещенным на нем идентификатором, относительно базового элемента на угол до 180 градусов после разрезания верхнего многослойного покрытия, в зоне перемычки между базовым и дополнительным элементами и последующего разрушения перемычки.Another object of the invention is a biochip with a multifunctional identification system for diagnostics, comprising a base element, clusters, probes, an identifier, an element that is placed in the same plane as the base element, is made of a common plate with the base element and connected to it by a jumper, while the base and additional elements are fixed relative to each other with the help of the upper and lower multilayer coatings provided with adhesive layers. The upper multilayer coating is placed on the surface of the base and additional elements, it is solid and clusters with probes are located on its surface, or the coating has through holes that form zones for placing clusters with probes, while the identifier is glued to the upper multilayer coating or made in the form of a graphic image, deposited on the surface of the upper multilayer coating, while the upper multilayer coating is made of a material that allows it to be cut into e webs between the base and the additional elements. The lower multilayer coating is made continuous or contains through holes, the location of which coincides with the position of the holes in the upper multilayer coating, while the lower multilayer coating is made of flexible material that allows the additional element to be rotated, with the identifier placed on it, relative to the base element at an angle of up to 180 degrees after cutting the upper multilayer coating, in the area of the bridge between the base and additional elements and the subsequent destruction of the bridge ki.

Другим объектом изобретения является биочип с многофункциональной системой идентификации для диагностики, содержащий базовый элемент, кластеры, зонды, идентификатор и снабженный верхним и нижним многослойными покрытиями, вторым идентификатором и двумя дополнительными элементами, для размещения соответственно первого и второго идентификаторов. Дополнительные элементы размещены в одной плоскости с базовым элементом и расположены друг за другом так, что торец базового элемента прилегает к первому торцу первого дополнительного элемента, а торец второго дополнительного элемента прилегает ко второму торцу первого дополнительного элемента, при этом базовый элемент, первый и второй дополнительные элементы размещены между верхним и нижним многослойными покрытиями и закреплены друг относительно друга с помощью клеевых слоев, которыми снабжены многослойные покрытия. Верхнее многослойное покрытие размещено на верхней поверхности базового, первого и второго дополнительных элементов, выполнено сплошным и на его поверхности расположены кластеры с зондами или покрытие имеет сквозные отверстия, образующие зоны для размещения кластеров с зондами. Первый и второй идентификаторы наклеены на верхнее многослойное покрытие или выполнены в виде графического изображения, нанесенного на поверхность верхнего многослойного покрытия, при этом верхнее многослойное покрытие выполнено из материала, обеспечивающего возможность его разрезания в зоне сопряжения торцов базового и первого дополнительного элементов и в зоне сопряжения торцов первого и второго дополнительных элементов. Нижнее многослойное покрытие выполнено сплошным или содержит сквозные отверстия, расположение которых совпадает с положением отверстий в верхнем многослойном покрытии, при этом нижнее многослойное покрытие выполнено из гибкого материала, обеспечивающего возможность разрезания нижнего многослойного покрытия в зоне сопряжения торцов первого и второго дополнительных элементов, с возможностью отсоединения второго элемента от биочипа и последующего поворота первого дополнительного элемента с размещенным на нем идентификатором относительно базового элемента на угол до 180 градусов, после разрезания верхнего многослойного покрытия в зоне сопряжения торцов базового элемента и первого элемента.Another object of the invention is a biochip with a multifunctional identification system for diagnostics, containing a base element, clusters, probes, an identifier and provided with upper and lower multilayer coatings, a second identifier and two additional elements, for accommodating the first and second identifiers, respectively. Additional elements are placed in the same plane with the base element and are arranged one after another so that the end face of the base element abuts the first end of the first additional element, and the end face of the second additional element abuts the second end of the first additional element, while the base element, the first and second additional the elements are placed between the upper and lower multilayer coatings and are fixed relative to each other using adhesive layers, which are provided with multilayer coatings. The upper multilayer coating is placed on the upper surface of the base, first and second additional elements, it is solid and clusters with probes are located on its surface, or the coating has through holes that form zones for the placement of clusters with probes. The first and second identifiers are glued to the upper multilayer coating or made in the form of a graphic image deposited on the surface of the upper multilayer coating, while the upper multilayer coating is made of material that allows it to be cut in the mating zone of the ends of the base and first additional elements and in the mating zone of the ends first and second additional elements. The lower multilayer coating is made continuous or contains through holes, the location of which coincides with the position of the holes in the upper multilayer coating, while the lower multilayer coating is made of flexible material, which enables cutting of the lower multilayer coating in the mating zone of the ends of the first and second additional elements, with the possibility of disconnection the second element from the biochip and the subsequent rotation of the first additional element with the identifier relative to it tion of the base member at an angle of 180 degrees, after cutting the upper multilayer coating zone interfacing ends of the base member and the first element.

Другим объектом изобретения является биочип с многофункциональной системой идентификации для диагностики, содержащий базовый элемент, кластеры, зонды, идентификатор и снабженный вторым идентификатором и двумя дополнительными элементами, для размещения соответственно первого и второго идентификаторов, дополнительные элементы размещены в одной плоскости с базовым элементом, выполнены из общей пластины вместе с базовым элементом, расположены друг за другом, соединены друг с другом с помощью перемычек, при этом торец базового элемента через перемычку соединен с торцом первого дополнительного элемента, торец второго дополнительного элемента соединен со вторым торцом первого дополнительного элемента, при этом базовый элемент, первый и второй дополнительные элементы дополнительно скреплены друг с другом с помощью клеевых слоев, которыми снабжены верхнее и нижнее многослойные покрытия. Верхнее многослойное покрытие размещено на поверхности базового, первого и второго дополнительных элементов, выполнено сплошным и на его поверхности расположены кластеры с зондами или покрытие имеет сквозные отверстия, образующие зоны для размещения кластеров с зондами, при этом идентификаторы наклеены на верхнее многослойное покрытие или выполнены в виде графического изображения, нанесенного на поверхность верхнего многослойного покрытия, при этом верхнее многослойное покрытие выполнено из материала, обеспечивающего возможность его разрезания в зонах перемычек. Нижнее многослойное покрытие прикреплено клеевым слоем к задним поверхностям базового элемента и задним поверхностям первого и второго дополнительных элементов, выполнено в виде сплошного массива или содержит сквозные отверстия, расположение которых совпадает с положением отверстий в верхнем многослойном покрытии, при этом нижнее многослойное покрытие выполнено из материала, обеспечивающего возможность разрезания покрытия в зоне перемычки между первым и вторым дополнительным элементом, с возможностью последующего разрушения перемычки и отсоединения второго элемента с идентификатором от первого элемента, соединенного с базовым элементом, где возможность поворота первого дополнительного элемента с размещенным на нем идентификатором относительно базового элемента на угол до 180 градусов обеспечивают за счет гибких свойств нижнего многослойного покрытия после разрезания верхнего многослойного покрытия в зоне перемычки между базовым и первым дополнительным элементами и разрушения данной перемычки.Another object of the invention is a biochip with a multifunctional identification system for diagnostics, containing a base element, clusters, probes, an identifier and equipped with a second identifier and two additional elements, for placing the first and second identifiers, respectively, additional elements are placed in the same plane as the base element, made of the common plate together with the base element, are located one after another, connected to each other using jumpers, while the end face of the base element Erez jumper end connected to the first additional element, second additional element end connected to the second end of the first additional element, wherein the base member, first and second additional elements is further attached to each other via adhesive layers that are provided with upper and lower multilayer coating. The upper multilayer coating is placed on the surface of the base, first and second additional elements, it is solid and clusters with probes are located on its surface, or the coating has through holes that form zones for placing clusters with probes, and the identifiers are glued to the upper multilayer coating or are made in the form a graphic image deposited on the surface of the upper multilayer coating, while the upper multilayer coating is made of a material that allows cutting in the areas of jumpers. The lower multilayer coating is glued to the rear surfaces of the base element and the rear surfaces of the first and second additional elements, made in the form of a continuous array or contains through holes, the location of which coincides with the position of the holes in the upper multilayer coating, while the lower multilayer coating is made of material, providing the ability to cut the coating in the zone of the bridge between the first and second additional element, with the possibility of subsequent destruction of the slipping and disconnecting the second element with the identifier from the first element connected to the base element, where the ability to rotate the first additional element with the identifier placed on it relative to the base element to an angle of up to 180 degrees is provided due to the flexible properties of the lower multilayer coating after cutting the upper multilayer coating in the zone jumpers between the base and the first additional elements and the destruction of this jumper.

Верхнее и нижнее многослойные покрытия выполнены из материалов, входящих в группу, состоящую из: i) непрозрачных материалов, ii) светопроницаемых материалов, iii) светоотражающих материалов, iv) светопоглощающих материалов. Базовый элемент и дополнительные элементы изготавливают из полимеров, металлов, керамики, стекла или из их комбинации толщиной от 0,5 мм до 10 мм. В качестве материала гибкого мультислоя используют полимеры, металлы или их комбинацию толщиной от 0,05 до 1,0 мм. Светоотражающая поверхность выполнена зеркальной или световозвращающей и нанесена на поверхность самоклеящейся пленки или металлической пленки.The upper and lower multilayer coatings are made of materials included in the group consisting of: i) opaque materials, ii) translucent materials, iii) reflective materials, iv) light absorbing materials. The base element and additional elements are made of polymers, metals, ceramics, glass or a combination thereof from a thickness of 0.5 mm to 10 mm. As the material of a flexible multilayer, polymers, metals, or a combination of them, with a thickness of 0.05 to 1.0 mm are used. The reflective surface is made of a mirror or retroreflective and applied to the surface of a self-adhesive film or metal film.

Наклейка-идентификатор выполнена в виде графического идентификатора, магнитного носителя или их комбинации.The sticker-identifier is made in the form of a graphic identifier, a magnetic medium, or a combination thereof.

Перечень фигурList of figures

На фиг.1 приведен фрагмент сечения биочипа, содержащего базовый элемент и дополнительный элемент, где а) базовый и дополнительный элементы выполнены из отдельных плоских элементов, б) базовый и дополнительный элементы выполнены из единой твердой основы, которая содержит выемку между базовым и индикаторным элементами.Figure 1 shows a fragment of a cross section of a biochip containing a base element and an additional element, where a) the base and additional elements are made of separate flat elements, b) the base and additional elements are made of a single solid base, which contains a recess between the base and indicator elements.

На фиг.2. приведен фрагмент сечения биочипа, содержащего базовый элемент и первый и второй дополнительные элементы, причем базовый и дополнительные элементы выполнены из единой твердой основы и последовательно соединены друг с другом с помощью первой и второй перемычки.In figure 2. a fragment of a cross-section of a biochip containing a base element and first and second additional elements is shown, the base and additional elements being made of a single solid base and connected in series with each other using the first and second jumpers.

На фиг.3. приведена схема трансформирования биочипа на этапах диагностики и хранения.In figure 3. a diagram of the transformation of the biochip at the stages of diagnosis and storage.

На фиг.4 приведена изометрическая проекция составных частей биочипа, содержащего два идентификатора и две рабочие зоны, выполненного на основе трех планарных элементов, соединенных друг с другом перемычками, к которым крепят верхнее и нижнее многослойное покрытие.Figure 4 shows an isometric projection of the components of the biochip containing two identifiers and two working areas, made on the basis of three planar elements connected to each other by jumpers to which the upper and lower multilayer coatings are attached.

На фиг.5. приведен вариант мультичипа, который может быть использован для изготовления индивидуальных биочипов.5. a variant of a multichip that can be used to make individual biochips is given.

На фиг.6 представлены варианты формирования флюоресцентных сигналов с использованием отражающей поверхности, где а) отражающая поверхность выполнена зеркальной, б) отражающая поверхность выполнена из световозвращающего материала.Figure 6 presents the options for the formation of fluorescent signals using a reflective surface, where a) the reflective surface is made mirrored, b) the reflective surface is made of retroreflective material.

На фиг.7 приведены результаты усиления флюоресцентного сигнала в зависимости от расстояния между флюоресцентной меткой и зеркальной поверхностью, где а) изображение кластеров без зеркальной поверхности; б), в), г) изображение кластеров с применением зеркального слоя, размещенного соответственно на расстоянии 1 мм, 3 мм и 6 мм от рабочей поверхности биочипа.Figure 7 shows the results of amplification of a fluorescent signal depending on the distance between the fluorescent label and the mirror surface, where a) the image of clusters without a mirror surface; b), c), d) image of clusters using a mirror layer placed respectively at a distance of 1 mm, 3 mm and 6 mm from the working surface of the biochip.

На фиг.8 приведены сечения фрагментов биочипа для разных вариантов верхнего и нижнего многослойного покрытия, где а) верхнее многослойное покрытие содержит отражающую поверхность, б) нижнее многослойное покрытие содержит отражающие поверхности, размещенные под рабочими зонами биочипа, в) верхнее многослойное покрытие содержит полимер, адаптированный к иммобилизации белков.Fig. 8 shows cross sections of biochip fragments for different versions of the upper and lower multilayer coatings, where a) the upper multilayer coating contains a reflective surface, b) the lower multilayer coating contains reflective surfaces located under the working areas of the biochip, c) the upper multilayer coating contains a polymer, adapted to immobilize proteins.

ОписаниеDescription

Описание терминовDescription of terms

Под термином «биочип» подразумевается устройство, в состав которого входит базовый и первый дополнительный элементы или базовый и первый и второй дополнительные элементы, выполненные на основе твердого носителя, и не менее одного гибкого многослойного покрытия, снабженного клеящим слоем, который объединяет базовый элемент и первый дополнительный элемент или базовый элемент, первый и второй дополнительные элементы в единую многослойную конструкцию. Причем базовый элемент и дополнительные элементы могут быть выполнены: а) из единого твердого носителя и связаны перемычкой или б) выполнены из раздельных элементов. На поверхности рабочей зоны, размещенной на базовом элементе, формируют кластеры с зондами. В границах первого и второго дополнительных элементов размещают первый и второй идентификаторы, характеризующие параметры индивидуального биочипа. Идентификаторы выполняют в виде отдельных многопараметрических идентификаторов, например штрихкодов или магнитных лент. Возможно дополнительное нанесение кодовых, цифровых или буквенных идентификаторов на вспомогательной поверхности базового элемента рядом с рабочей зоной или рядом с кластерами.The term "biochip" means a device that includes the base and first additional elements or the base and first and second additional elements made on the basis of a solid carrier and at least one flexible multilayer coating provided with an adhesive layer that combines the base element and the first additional element or basic element, the first and second additional elements in a single multilayer structure. Moreover, the basic element and additional elements can be made: a) from a single solid carrier and connected by a jumper or b) made of separate elements. Clusters with probes are formed on the surface of the working area located on the base element. Within the boundaries of the first and second additional elements, the first and second identifiers are placed that characterize the parameters of an individual biochip. Identifiers are made in the form of separate multi-parameter identifiers, for example barcodes or magnetic tapes. It is possible to additionally apply code, digital or alphabetic identifiers on the auxiliary surface of the base element near the work area or near clusters.

Под термином «твердый носитель» подразумевается твердый планарный элемент, преимущественно прямоугольной формы. В качестве материалов, из которых изготовлены твердые носители, могут быть использованы полимеры, стекло, металл, слюда, керамика или их комбинации.The term "solid support" means a solid planar element, mainly rectangular in shape. As the materials from which the solid supports are made, polymers, glass, metal, mica, ceramics, or combinations thereof can be used.

На выбор материала слайда влияют физико-механические свойства слайдов: термопластичность, возможность штамповки и формирования в расплавленном состоянии, возможность выдерживать температурные циклы при проведении гибридизации, стойкость к химическим реагентам, входящим в состав гибридизационной смеси и растворов для промывок. Термопластичные пластмассы обеспечивают возможность штамповки и формирования выбранной формы слайда из расплава полимера. Полимеры выбирают из группы, состоящей из полиметилметакрилата, полибутилметакрилата, поливинилхлорида, поликарбоната, сополимеров метилметакрилата и/или сополимеров бутилметакрилата с другими мономерами, такими как стирол, акрилонитрил и др. Используя термопластичные свойства полимеров на поверхности слайда могут быть сформированы выемки, выступы, барьеры, канавки.The choice of material of the slide is influenced by the physicomechanical properties of the slides: thermoplasticity, the possibility of stamping and formation in the molten state, the ability to withstand temperature cycles during hybridization, and the resistance to chemical reagents that are part of the hybridization mixture and washing solutions. Thermoplastic plastics provide the ability to stamp and form the selected shape of the slide from the polymer melt. The polymers are selected from the group consisting of polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polycarbonate, copolymers of methyl methacrylate and / or copolymers of butyl methacrylate with other monomers, such as styrene, acrylonitrile and others. Using the thermoplastic properties of the polymers on the surface of the slide, protrusions can be formed grooves.

В рамках данного изобретения под термином «базовый элемент» понимают отдельный твердый плоский элемент или элемент, выполненный из единой заготовки совместно с первым и вторым дополнительным элементами при изготовлении биочипа. На поверхности рабочей зоны базового элемента в процессе изготовления биочипа формируют кластеры с зондами, характеризующими индивидуальный биочип. Как конструктивный элемент биочипа базовый элемент выполняет две функции. В соответствии с основной функцией базовый элемент является носителем зондов, которые иммобилизуют на поверхность базового элемента или на поверхность верхнего многослойного покрытия в границах рабочих зон, размещенных на поверхности базового элемента при формировании биочипа. Второй функцией, которую базовый элемент выполняет в качестве конструктивного элемента биочипа, является функция крепления многослойного покрытия на поверхности базового элемента для создания гибридизационных объемов. В этом случае базовый элемент выполняет вспомогательную функцию твердого носителя для гибкого многослойного покрытия.In the framework of the present invention, the term “base element” is understood to mean a separate solid flat element or element made of a single preform together with the first and second additional elements in the manufacture of a biochip. On the surface of the working area of the base element in the process of manufacturing the biochip, clusters are formed with probes characterizing an individual biochip. As a structural element of the biochip, the basic element performs two functions. In accordance with the main function, the base element is a carrier of probes that are immobilized on the surface of the base element or on the surface of the upper multilayer coating within the boundaries of the working areas located on the surface of the base element during the formation of the biochip. The second function that the base element performs as a structural element of the biochip is the function of attaching a multilayer coating on the surface of the base element to create hybridization volumes. In this case, the base element performs the auxiliary function of a solid carrier for a flexible multilayer coating.

В зависимости от задач диагностики размеры базового элемента, на котором размещают зонды, могут быть меньше или больше стандартных стеклянных слайдов. Базовый элемент может являться элементом конструкции, в которую входит держатель базового элемента. При выборе размеров базового элемента более предпочтительно использовать не только стандартные размеры индивидуальных слайдов, равные 25 мм × 75 мм, но и другие размеры [20]. Например, для сокращения расходов на подготовку индивидуальных биочипов возможно использовать размеры базового элемента, габариты которых составляют значение 12,5 мм × 75 мм, либо мини - базовые элементы размером 25 мм × 37,5 мм, либо 12,5 мм × 37,5 мм. Возможно применение других размеров базового элемента более 4 мм × 4 мм и менее 120 мм × 120 мм.Depending on the diagnostic tasks, the dimensions of the base element on which the probes are placed may be smaller or larger than standard glass slides. The base element may be a structural element, which includes the holder of the base element. When choosing the sizes of the base element, it is more preferable to use not only the standard sizes of individual slides, equal to 25 mm × 75 mm, but also other sizes [20]. For example, to reduce the cost of preparing individual biochips, it is possible to use the sizes of the base element, the dimensions of which are 12.5 mm × 75 mm, or mini-basic elements with a size of 25 mm × 37.5 mm, or 12.5 mm × 37.5 mm You can use other sizes of the base element more than 4 mm × 4 mm and less than 120 mm × 120 mm.

Один из аспектов изобретения включает выбор материала, из которого выполняют биочип. Выбор оптических свойств материала базового элемента биочипа зависит от способа регистрации данных диагностики. Разные типы меток регистрируют разными физическими методами. Наиболее широко распространены способы измерения пропускания [21, 22], измерения отраженных сигналов [23, 24] или измерения флуоресцентных сигналов [25, 26].One aspect of the invention includes the selection of the material from which the biochip is made. The choice of optical properties of the material of the base element of the biochip depends on the method of recording diagnostic data. Different types of labels are recorded by different physical methods. The most widely used methods of measuring transmittance [21, 22], measuring reflected signals [23, 24], or measuring fluorescent signals [25, 26].

Исходя из выбранного типа метки и способа регистрации материал, из которого изготавливают слайд, может представлять собой однородный твердый материал, например стекло, слюду, полимер, металл, керамику. При изготовлении слайдов из полимеров они могут быть прозрачными, матовыми, белыми, черными или цветными. Для измерения результатов диагностики в режиме пропускания материал слайда должен обладать величиной пропускания света не менее 80-90%. При измерении отраженного, например колориметрического, сигнала требования к материалу слайда связаны с качеством формирования белой отражающей поверхности. При измерении сигналов в режиме флуоресценции необходимо, чтобы материал слайда или внешней поверхности многослойного покрытия обладал минимальной собственной флуоресценцией.Based on the selected type of label and the registration method, the material from which the slide is made can be a uniform solid material, for example glass, mica, polymer, metal, ceramics. In the manufacture of slides from polymers, they can be transparent, matte, white, black or color. To measure diagnostic results in transmission mode, the slide material must have a light transmission of at least 80-90%. When measuring a reflected, for example colorimetric, signal, the requirements for the material of the slide are related to the quality of formation of the white reflective surface. When measuring signals in fluorescence mode, it is necessary that the material of the slide or the outer surface of the multilayer coating has a minimum intrinsic fluorescence.

В зависимости от способа регистрации флуоресценции материал может быть прозрачным, выполненным из стекла или прозрачного пластика, например полиметилметакрилата, или выполнен в виде непрозрачного материала, например черного цвета, обладающего минимальной отражающей способностью, выполненного, например, из полихлорвинила.Depending on the method for detecting fluorescence, the material may be transparent, made of glass or transparent plastic, for example polymethylmethacrylate, or made in the form of an opaque material, for example black, having a minimum reflectivity, made, for example, of polyvinyl chloride.

Результаты диагностики, отражающие взаимодействие между исследуемым образцом и зондом, детектируют с помощью меток. В рамках данного изобретения могут быть использованы любые метки, выбранные из группы, состоящей из флуоресцентных, колориметрических, ферментных, радиоактивных меток, меток, связанных с резонансным переносом энергии (FRET, BRET), меток, излучающих сигнал люминесценции (хемилюминесцентные или биолюминесцентные метки).Diagnostic results reflecting the interaction between the test sample and the probe are detected using labels. Any labels selected from the group consisting of fluorescent, colorimetric, enzyme, radioactive labels, labels associated with resonant energy transfer (FRET, BRET), labels emitting a luminescence signal (chemiluminescent or bioluminescent labels) can be used within the framework of this invention.

Наибольшее распространение получили биочипы с иммобилизованными олигонуклеотидами и белками. В зависимости от выбранного типа метки, которая иммобилизуется с исследуемым фрагментом ДНК или антитела, используют каталитические, лигандные, флуоресцентные или радиоактивные метки. В качестве каталитических меток используют гемин, цианкобаламин или флавин. В качестве лигандных меток используют биотин, диоксигенин или динитробензол. В качестве флуоресцентных меток используют Су3, Су5, Су7, FAM, TAMRA, R6G, R110, ROX или JOE. Приведенные перечни меток включают, но не ограничивают других вариантов меток, которые можно использовать для детектирования сигнала.Biochips with immobilized oligonucleotides and proteins are most widely used. Depending on the type of label that is immobilized with the studied DNA or antibody fragment, catalytic, ligand, fluorescent or radioactive labels are used. As catalytic labels, hemin, cyancobalamin or flavin are used. As ligand labels, biotin, dioxigenin or dinitrobenzene are used. Su3, Su5, Su7, FAM, TAMRA, R6G, R110, ROX or JOE are used as fluorescent labels. The tag lists provided include, but are not limited to, other tag options that can be used to detect a signal.

Под термином «дополнительный элемент» подразумевается твердый плоский планарный элемент, который преимущественно выполнен в виде прямоугольной формы. Дополнительный элемент может быть выполнен в виде отдельного твердого плоского элемента или в виде элемента, выполненного из единой заготовки при изготовлении биочипа совместно с базовым элементом. Первый и второй дополнительные элементы биочипа предназначены для крепления первого и второго идентификаторов, размещенных на поверхности верхнего многослойного покрытия или на поверхности дополнительных элементов в форме этикеток, снабженных клеящим слоем. Второй дополнительный элемент снабжен, по меньшей мере, одним технологическим отверстием, которое позволяет обеспечивать: а) крепление биочипа в пространстве камер для промывок и сушки, б) крепление второго элемента, снабженного вторым идентификатором, на устройстве хранения исследуемого образца выполненного, например, в виде пакетов, коробок, или для фиксации идентификатора на устройствах хранения объемных объектов, используемых для криминалистических исследований, или для хранения идентификаторов в медицинских картах.The term "additional element" means a solid planar planar element, which is mainly made in the form of a rectangular shape. The additional element can be made in the form of a separate solid flat element or in the form of an element made of a single workpiece in the manufacture of a biochip together with the base element. The first and second additional elements of the biochip are intended for fastening the first and second identifiers placed on the surface of the upper multilayer coating or on the surface of the additional elements in the form of labels provided with an adhesive layer. The second additional element is equipped with at least one technological hole, which allows you to provide: a) fastening the biochip in the space of the washing and drying chambers, b) attaching the second element, equipped with a second identifier, to the storage device of the test sample made, for example, in the form packages, boxes, or for fixing the identifier on storage devices of volumetric objects used for forensic research, or for storing identifiers in medical records.

Первый и второй дополнительные элементы могут обеспечить возможность установки на поверхности биочипа дополнительных защитных элементов в виде пленок, листов или пластин для защиты поверхности индивидуальных чипов при хранении или при проведении гибридизации.The first and second additional elements can provide the possibility of installing additional protective elements in the form of films, sheets or plates on the surface of the biochip to protect the surface of individual chips during storage or during hybridization.

Дополнительные технологические отверстия во втором дополнительном элементе (см. фиг.2) позволяют: а) группировать несколько биочипов в виде блокнотов. Материал дополнительного элемента может быть аналогичным или отличаться от материала базового элемента по физико-химическим свойствам или по цвету.Additional technological holes in the second additional element (see figure 2) allow: a) to group several biochips in the form of notebooks. The material of the additional element may be similar or different from the material of the base element in physicochemical properties or in color.

В качестве материала первого и второго дополнительных элементов предпочтительно использовать полимеры. Полимеры выбирают из группы, состоящей из полиметилметакрилата, полибутилметакрилата, поливинилхлорида, поликарбоната, сополимеров метилметакрилата и/или сополимеров бутилметакрилата с другими мономерами, такими как стирол, акрилонитрил и др. Толщина дополнительного элемента предпочтительно должна выбираться одинаковой с толщиной используемого базового элемента или базового элемента, установленного в рамке, и лежать в пределах от 0,5 мм до 10 мм.As the material of the first and second additional elements, it is preferable to use polymers. The polymers are selected from the group consisting of polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polycarbonate, copolymers of methyl methacrylate and / or copolymers of butyl methacrylate with other monomers, such as styrene, acrylonitrile, etc. The thickness of the additional element should preferably be the same with the thickness of the base element used or installed in the frame, and lie in the range from 0.5 mm to 10 mm.

Под термином «многослойное покрытие» подразумевается узел, который является основным элементом для формирования биочипа. Многослойное покрытие содержит, по меньшей мере, два гибких слоя с разными физико-химическими свойствами. Многослойное покрытие может содержать композицию, по меньшей мере, из двух слоев, входящих в группу, состоящую из: i) гибкого полимерного слоя, ii) клеящего слоя, iii) отражающего слоя, iv) светопроницаемого слоя, v) непрозрачного слоя, vi) поглощающего слоя, vii) слоя, предназначенного для отображения идентификаторов биочипа, выбираемых из группы штрихкодов, магнитной ленты, индуктивных датчиков и их комбинаций.The term "multilayer coating" means a node that is the main element for the formation of a biochip. A multilayer coating contains at least two flexible layers with different physicochemical properties. The multilayer coating may contain a composition of at least two layers included in the group consisting of: i) a flexible polymer layer, ii) an adhesive layer, iii) a reflective layer, iv) a translucent layer, v) an opaque layer, vi) absorbent a layer, vii) a layer for displaying biochip identifiers selected from a group of barcodes, magnetic tape, inductive sensors, and combinations thereof.

Под термином «гибкий слой» в рамках данного изобретения подразумевается полимерный слой, который используется для формирования слоев или в котором формируют сквозные отверстия для создания гибридизационных объемов. Гибкий слой может дополнительно выполнять несущую функцию элементов биочипа при соединении базового элемента и первого и второго дополнительных элементов и может иметь толщину более чем 0,05 мм или более 0,1 мм, 0,3 мм, 1,0 мм. Клеящие слои имеют толщину более чем 0,01 мм. Отражающий слой имеет толщину более чем 0,001 мм. Светопроницаемый слой имеет толщину более чем 0,01 мм. Непрозрачный слой имеет толщину более чем 0,01 мм. Поглощающий слой имеет толщину более чем 0,001 мм. Модифицирующий и/или поглощающий слои наносятся на активные поверхности биочипов в процессе изготовления.The term "flexible layer" in the framework of this invention refers to a polymer layer that is used to form layers or in which through holes are formed to create hybridization volumes. The flexible layer can additionally carry out the bearing function of the biochip elements when connecting the base element and the first and second additional elements and may have a thickness of more than 0.05 mm or more than 0.1 mm, 0.3 mm, 1.0 mm. Adhesive layers have a thickness of more than 0.01 mm. The reflective layer has a thickness of more than 0.001 mm. The translucent layer has a thickness of more than 0.01 mm. The opaque layer has a thickness of more than 0.01 mm The absorbent layer has a thickness of more than 0.001 mm. Modifying and / or absorbing layers are applied to the active surfaces of biochips during the manufacturing process.

В перечень слоев, используемых для создания биочипов, ориентированных на анализ белков, антител, ферментов, в качестве материала слоя для иммобилизации зондов, могут входить такие полимерные материалы, как нейлон, нитроцеллюлоза, PVDF и другие полимеры.The list of layers used to create biochips oriented to the analysis of proteins, antibodies, enzymes, as a layer material for immobilization of probes, may include such polymeric materials as nylon, nitrocellulose, PVDF, and other polymers.

В состав многослойного покрытия могут входить: а) гибкие слои, снабженные одним клеящим слоем, б) гибкие слои, снабженные двумя клеящими слоями и нанесенными на верхнюю и нижнюю поверхности гибкого слоя, в) гибкие слои, не снабженные клеящим слоем, г) комбинации слоев, входящих в пункты а), б), в). Гибкие слои, формирующие многослойные покрытия, размещены друг над другом и соединены таким образом, что одна из поверхностей верхнего или нижнего многослойного покрытия содержит самоклеящийся слой, который приклеивают к верхней и/или нижней поверхности несущих элементов биочипа или слайда, например путем создания давления.A multilayer coating may include: a) flexible layers provided with one adhesive layer, b) flexible layers provided with two adhesive layers and applied to the upper and lower surfaces of the flexible layer, c) flexible layers not provided with an adhesive layer, d) combination of layers included in paragraphs a), b), c). The flexible layers forming the multilayer coatings are arranged one above the other and connected in such a way that one of the surfaces of the upper or lower multilayer coatings contains a self-adhesive layer that is glued to the upper and / or lower surfaces of the supporting elements of the biochip or slide, for example by applying pressure.

Адгезивный или клеевой слой должен создавать прочную связь между поверхностью слайдов, поверхностью несущего элемента и многослойным покрытием. Эта связь должна быть стабильной и не должна нарушаться при изменении температуры внешней окружающей среды в диапазоне от -20 до 60°С. Адгезионный слой должен сохранять свои клеящие параметры в условиях действия реагентов, используемых для промывок поверхности слайдов или при формировании модифицирующего слоя на поверхности слайдов, или реагентов, участвующих в формировании раствора для гибридизации.An adhesive or adhesive layer should create a strong bond between the surface of the slides, the surface of the supporting element and the multilayer coating. This connection should be stable and should not be broken when the temperature of the external environment changes in the range from -20 to 60 ° C. The adhesive layer must retain its adhesive parameters under the conditions of the action of the reagents used to wash the surface of the slides or during the formation of the modifying layer on the surface of the slides, or the reagents involved in the formation of the hybridization solution.

Под термином «зонд» подразумевается одна из двух связываемых молекул, которые взаимодействуют друг с другом посредством специфичного нековалентного взаимодействия. Молекула зонда иммобилизована на рабочей поверхности биочипа, а качество связывания определяется выбором структуры зонда. В состав группы типичных пар молекул, которые используют при изготовлении белковых и ДНК-чипов, могут входить олигонуклеотиды, белки, антигены, антитела, ферменты. Анализируемое вещество включает один или несколько типов молекул, которые необходимо диагностировать.By the term “probe” is meant one of two binding molecules that interact with each other through a specific non-covalent interaction. The probe molecule is immobilized on the working surface of the biochip, and the quality of binding is determined by the choice of probe structure. The group of typical pairs of molecules that are used in the manufacture of protein and DNA chips may include oligonucleotides, proteins, antigens, antibodies, enzymes. An analyte includes one or more types of molecules that need to be diagnosed.

Под термином «кластер» подразумевается часть активной рабочей поверхности биочипа, на которой иммобилизованы зонды одного типа. На рабочей поверхности биочипов со средним уровнем плотности размещают до 500 кластеров, в которых размещают от 2 до 20 типов зондов. Кластеры могут иметь форму прямоугольника, квадрата, круга, эллипса, многоугольника, треугольника или представлять собой линейную структуру, выраженную линейной последовательностью точек. Кластеры могут наноситься на модифицированную поверхность слайдов [21] или закрепляться на немодифицированной поверхности [27].The term "cluster" means a part of the active working surface of the biochip, on which probes of the same type are immobilized. Up to 500 clusters are placed on the working surface of biochips with an average density level, in which from 2 to 20 types of probes are placed. Clusters can be in the form of a rectangle, square, circle, ellipse, polygon, triangle, or represent a linear structure expressed by a linear sequence of points. Clusters can be applied on a modified surface of slides [21] or fixed on an unmodified surface [27].

Под термином «вспомогательная поверхность» понимается поверхность биочипа, расположенная вне пределов рабочих зон, на которых размещены кластеры с зондами.The term "auxiliary surface" refers to the surface of the biochip located outside the working zones on which the clusters with probes are located.

ОписаниеDescription

В процессе изучения свойств полимерных материалов, с нанесенным на их поверхность клеящим слоем, в условиях изменяющейся температуры в диапазоне от -10°С до +60°С, а также в растворах буферов для гибридизации или в растворах для модификации поверхности полимеров было обнаружено, что гибкие полимерные материалы, с нанесенными на них клеящими слоями, например выполненные в виде самоклеящихся пленок, позволяют создать множество вариантов недорогих мультичипов.In the process of studying the properties of polymeric materials, with an adhesive layer deposited on their surface, under conditions of changing temperature in the range from -10 ° С to + 60 ° С, as well as in buffer solutions for hybridization or in solutions for modifying the surface of polymers, it was found that flexible polymeric materials with adhesive layers deposited on them, for example, made in the form of self-adhesive films, allow you to create many options for inexpensive multi-chips.

Известны технические решения, в которых самоклеящиеся пленки применяют для выполнения лишь одной функции при изготовлении биочипов. К таким функциям, например, относится: создание гибридизационных объемов [28, 29], закрепление на поверхности гибкого основания твердых слайдов с модифицированной поверхностью [30], крепление на поверхности твердого субстрата твердых слайдов [31], а также приклеивание на твердую поверхность слайдов гибких полимерных пленок для формирования активной поверхности [32]. Известно применение ПВХ в качестве конструкционного элемента биочипов. Однако в известных решениях используют одну функцию ПВХ, например для создания поверхностного слоя [33] или для применения в качестве клейкой основы для приклеивания внешнего слоя на слайд [32].Known technical solutions in which self-adhesive films are used to perform only one function in the manufacture of biochips. Such functions, for example, include: creating hybridization volumes [28, 29], attaching solid slides with a modified surface [30] to the surface of a flexible base [30], attaching solid slides to a solid substrate surface [31], and gluing flexible slides onto a solid surface polymer films to form an active surface [32]. It is known to use PVC as a structural element of biochips. However, the known solutions use one function of PVC, for example, to create a surface layer [33] or for use as an adhesive base for gluing the outer layer onto a slide [32].

Известен аналог симметричного расположения двух слоев полимерного материала над верхней и нижней поверхностью индивидуального слайда, используемого в спектроскопии [34]. Данное устройство содержит лишь четыре рабочих зоны на поверхности стеклянного слайда, а квадратная форма держателя слайда не предназначена для применения данных конструкций в широко известных сканерах, работающих с биочипами и размещенных на прямоугольных пластинах размером 25×75 мм. Кроме того, устройство не предназначено для проведения гибридизации на поверхности слайда, поскольку в материалах нет данных о возможности работы конструкции с нанесенными растворами при повышенных температурах, требуемых для гибридизации. Настоящее изобретение устраняет все вышеперечисленные недостатки аналогов.A similar analogue of the symmetric arrangement of two layers of polymer material above the upper and lower surfaces of an individual slide used in spectroscopy is known [34]. This device contains only four working areas on the surface of the glass slide, and the square shape of the slide holder is not intended for the use of these structures in widely known scanners working with biochips and placed on rectangular plates 25 × 75 mm in size. In addition, the device is not intended for hybridization on the surface of the slide, since the materials do not contain data on the possibility of the structure working with the applied solutions at elevated temperatures required for hybridization. The present invention eliminates all of the above disadvantages of analogues.

Предлагаемое техническое решение устанавливает иной подход в конструировании биочипов или слайдов, поскольку предполагает использовать трансформируемую конструкцию, изменяющую свою конфигурацию в течение процесса диагностики.The proposed technical solution establishes a different approach in the design of biochips or slides, since it involves the use of a transformable design that changes its configuration during the diagnostic process.

Кроме этого, в данном изобретении для повышения эффективности и удешевления производства биочипов материалы гибких слоев, входящих в состав многослойного покрытия, выбирают такими, чтобы они могли выполнять одновременно, по крайней мере, несколько независимых функций.In addition, in this invention, to increase the efficiency and reduce the cost of production of biochips, the materials of the flexible layers included in the multilayer coating are selected so that they can simultaneously perform at least several independent functions.

Первая, конструкционная, функция связана с поддержкой и креплением базового элемента и первого и второго дополнительных элементов друг относительно друга на всех этапах производства биочипа, начиная от этапа обработки поверхности слайдов до этапа диагностики.The first, structural, function is associated with the support and fastening of the base element and the first and second additional elements relative to each other at all stages of biochip production, from the stage of processing the surface of the slides to the stage of diagnosis.

Второй функцией, которую может выполнять материал гибких слоев, входящих в многослойное покрытие, является создание разделенных друг от друга гибридизационных зон на поверхности базового элемента, входящего в состав биочипа. Гибридизационные зоны формируют выполняя сквозные отверстия в материале гибкой основы.The second function that the material of the flexible layers included in the multilayer coating can perform is the creation of hybridization zones separated from each other on the surface of the base element that is part of the biochip. Hybridization zones are formed by making through holes in the material of the flexible base.

Третья функция гибких слоев связана с выбором материала гибкого слоя и его физико-химических свойств поверхности. К таким свойствам относятся: а) обеспечение возможности иммобилизации зондов на модифицированной или немодифицированной поверхности гибкого слоя, б) возможность формирования отражающей поверхности для усиления сигналов флюоресценции, в) возможность выбора гибкого слоя с поверхностью, которая осуществляет тушение флуоресценции.The third function of the flexible layers is related to the choice of the material of the flexible layer and its physicochemical surface properties. Such properties include: a) the possibility of immobilization of probes on a modified or unmodified surface of a flexible layer, b) the possibility of forming a reflective surface to enhance fluorescence signals, c) the ability to select a flexible layer with a surface that performs quenching of fluorescence.

К четвертой функции гибкого слоя, размещенного на внешней поверхности многослойного покрытия, можно отнести возможность нанесения на его поверхности графического изображения штрихкода или иной графической цифровой или буквенной информации, идентифицирующих как отдельные биочипы, так и кластеры.The fourth function of a flexible layer located on the outer surface of a multilayer coating can be attributed to the possibility of applying on its surface a graphic image of a barcode or other graphic digital or alphabetic information identifying both individual biochips and clusters.

К пятой функции, которую может выполнять гибкий слой в конструкции биочипа, можно отнести возможность легкого отделения от биочипа второго дополнительного элемента для идентификации исследуемых проб для последующего хранения в архиве и возможность формирования гибкого шарнирного соединения для обеспечения возможности поворота первого дополнительного элемента относительно базового элемента на угол от 0 до 180 градусов или на 90 градусов.The fifth function that the flexible layer in the biochip design can perform is the ability to easily separate the second additional element from the biochip for identification of the studied samples for subsequent storage in the archive and the possibility of forming a flexible hinge to allow the first additional element to rotate relative to the base element from 0 to 180 degrees or 90 degrees.

В качестве дополнительного информативного параметра при построении биочипа возможно использовать цвет полимера, входящего в состав верхнего или нижнего гибкого слоя, что позволяет привязать цвет биочипов к той диагностической функции, которую они выполняют.As an additional informative parameter when constructing a biochip, it is possible to use the color of the polymer, which is part of the upper or lower flexible layer, which allows you to bind the color of the biochips to the diagnostic function they perform.

Возможно выполнение вспомогательной зоны базового элемента в цветовой гамме, отличной от цветовых гамм первого и второго дополнительных элементов. Выбор определенного цвета для базового элемента, первого и второго идентификатора позволяет упростить работу оператора при проведении гибридизации и при сканировании результатов, поскольку может являться дополнительной информацией, позволяющей определить тип биочипов, который связан с определенным цветом вспомогательной зоны или цветом первого или второго идентификаторов.It is possible to perform an auxiliary zone of the base element in a color scheme different from the color schemes of the first and second additional elements. Selecting a specific color for the base element, the first and second identifiers allows you to simplify the work of the operator during hybridization and when scanning results, since it can be additional information that allows you to determine the type of biochips that is associated with a specific color of the auxiliary zone or the color of the first or second identifiers.

Совокупность более пяти технических функций гибких слоев позволяет получить синергический положительный эффект, который не был получен ранее, поскольку для создания биочипов использовалось не более двух функций гибкого слоя.The combination of more than five technical functions of the flexible layers allows you to get a synergistic positive effect, which was not obtained earlier, since no more than two functions of the flexible layer were used to create biochips.

В рамках данного изобретения для создания многослойного покрытия возможно использовать широкий спектр полимеров. Материал, из которого изготавливают гибкое многослойное покрытие, может быть выполнен из прозрачных или цветных гибких полимеров, полимеров, которые снабжены отражающим слоем, полимеров с малым уровнем автофлуоресценции, полимеров, способных к модификации поверхности или к непосредственной иммобилизации на ее поверхности олигонуклеотидных или белковых зондов.In the framework of this invention to create a multilayer coating, it is possible to use a wide range of polymers. The material from which the flexible multilayer coating is made can be made of transparent or colored flexible polymers, polymers that are equipped with a reflective layer, polymers with a low level of autofluorescence, polymers capable of modifying the surface or directly immobilizing oligonucleotide or protein probes on its surface.

К таким материалам можно отнести полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид (ПВХ). Наиболее предпочтительным является полимерный носитель, выполненный из поливинилхрода с нанесенным на него слоем клея. Например, фирма 3М (США) [35] и фирма Orafol (Германия) выпускают широкий спектр самоклеющихся материалов, выполненных на основе прозрачного, белого и цветного поливинилхлорида, а также самоклеящихся материалов, содержащих отражающий слой, выполненный в виде зеркальной или световозвращающей поверхности.These materials include polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride (PVC). Most preferred is a polymeric carrier made of polyvinyl chloride with a layer of glue applied to it. For example, 3M (USA) [35] and Orafol (Germany) produce a wide range of self-adhesive materials based on transparent, white and colored polyvinyl chloride, as well as self-adhesive materials containing a reflective layer made in the form of a mirror or reflective surface.

В предлагаемом изобретении техническая задача решается с помощью материалов, которые позволяют исключить термические расширения и расслоение слоев в процессе изготовления многослойного покрытия на его основе. В качестве примера, который включает, но не ограничивает объем изобретения, в качестве материала, из которого выполнены гибкие слои многослойного покрытия, предпочтительно использовать поливинилхлорид.In the present invention, the technical problem is solved with the help of materials that can eliminate thermal expansion and layering of layers in the manufacturing process of a multilayer coating based on it. As an example that includes, but does not limit the scope of the invention, polyvinyl chloride is preferably used as the material from which the flexible layers of the multilayer coating are made.

Неочевидность технического решения дополнительно связана с одновременным использованием всех технологических возможностей ПВХ. Разнообразие известных типов ПВХ позволяет создать биочип с новыми усовершенствованными возможностями.The non-obviousness of the technical solution is additionally associated with the simultaneous use of all the technological capabilities of PVC. A variety of known types of PVC allows you to create a biochip with new advanced features.

К этим возможностям ПВХ для построения биочипов относятся: а) выбор цвета вспомогательной поверхности биочипов для создания цветовой гаммы мультичипа, б) применение самоклеящейся пленки с отражающей поверхностью, например выполненной с напыленным слоем алюминия или выполненной в виде световозвращающей поверхности, в) выбор разной толщины слоя ПВХ для регулирования объема гибридизационной смеси, г) возможность эффективной модификации поверхности ПВХ для активизации поверхности и иммобилизации зондов, д) нанесение на внешний слой гибкой основы графического изображения, например, в виде штрихкодов или других цифровых или буквенных идентификаторов.These PVC options for building biochips include: a) choosing the color of the auxiliary surface of biochips to create a multi-chip color gamut, b) using a self-adhesive film with a reflective surface, for example, made with a sprayed layer of aluminum or made in the form of a retroreflective surface, c) selection of different layer thicknesses PVC to control the volume of the hybridization mixture, d) the ability to effectively modify the surface of PVC to activate the surface and immobilize the probes, e) application to the outer layer is flexible th basics of graphic images, for example, in the form of bar codes or other alphanumeric identifiers.

Анализ уровня техники показал, что ни одно из изобретений, известных из уровня техники, не решало комплексную задачу упрощения процедуры поиска биочипов в архивах.The analysis of the prior art showed that none of the inventions known from the prior art solved the complex task of simplifying the procedure for searching biochips in archives.

При разработке конструкции биочипа с многофункциональными идентификаторами было обнаружено, что введение в конструкцию биочипа, основанного на базовом элементе, первого дополнительного элемента с осуществлением возможности его поворота относительно поверхности базового элемента биочипа в диапазоне углов от 0 до 180 градусов или на 90 градусов позволяет обеспечить считывание данных с первого идентификатора при его установлении в устройство хранения без дополнительного извлечения биочипа из устройства хранения, как это представлено на фиг.3. Введение в конструкцию второго дополнительного элемента и размещение на нем второго идентификатора, который предпочтительно имеет ту же кодовую комбинацию, что и первый идентификатор, позволяет идентифицировать объекты исследования, размещенные в отдельных устройствах (коробках, пакетах, мешках, бутылях, пробирках). Такая комбинация функций первого и второго идентификаторов позволяет, в условиях современных клиник, обеспеченных компьютерными системами, обеспечить быстрый поиск по данным первого и второго идентификаторов как цифровых данных диагностики, размещенных в базе данных, так и быстрый поиск реальных образцов биочипов, прошедших этап сканирования в разное время и размещенных во временных и постоянных архивах, а также осуществить быстрый поиск образцов исследуемого материала в случае, когда необходимо провести дополнительную диагностику.When developing the biochip design with multifunctional identifiers, it was found that the introduction of the first additional element into the biochip design based on the base element with the possibility of its rotation relative to the surface of the base biochip element in the angle range from 0 to 180 degrees or 90 degrees allows data reading from the first identifier when it is installed in the storage device without additional extraction of the biochip from the storage device, as shown in figure 3. Introduction to the design of the second additional element and the placement on it of a second identifier, which preferably has the same code combination as the first identifier, allows you to identify objects of research placed in separate devices (boxes, bags, bags, bottles, test tubes). This combination of the functions of the first and second identifiers allows, in modern clinics provided with computer systems, to provide a quick search according to the first and second identifiers of both digital diagnostic data located in the database and a quick search of real samples of biochips that have passed the scanning stage to various time and placed in temporary and permanent archives, as well as carry out a quick search for samples of the studied material in the case when it is necessary to conduct additional diagnostics.

Этим достигается положительный эффект, связанный с сокращением времени поиска заданного биочипа в большом массиве архива биочипов. Данная функция особенно необходима в лечебных учреждениях для сравнения данных исследований в процессе лечения пациента.This achieves a positive effect associated with a reduction in the search time for a given biochip in a large array of biochip archives. This function is especially necessary in hospitals to compare research data during the treatment of the patient.

К другой неочевидной функции первого и второго дополнительного элемента можно отнести возможность крепления к их поверхности защитной пленки для защиты поверхности сформированных биочипов при транспортировке и в качестве покрывных элементов, защищающих испарение гибридизационной жидкости при проведении гибридизации. Таким образом, все перечисленные дополнительные возможности, связанные с введением в состав биочипа первого и второго дополнительных элементов, с обеспечением возможности отсоединения второго дополнительного элемента от биочипа и с обеспечением возможности размещения первого дополнительного элемента в вертикальном положении, позволяют получить общий синергический положительный результат, связанный с удобством, простотой высокой эффективностью и надежностью поиска биочипов или объектов диагностики, размещенных в постоянных или временных архивах.Another non-obvious function of the first and second additional element is the possibility of attaching a protective film to their surface to protect the surface of the formed biochips during transportation and as covering elements protecting the evaporation of the hybridization liquid during hybridization. Thus, all the listed additional opportunities associated with the introduction of the first and second additional elements into the biochip, with the possibility of disconnecting the second additional element from the biochip and with the possibility of placing the first additional element in an upright position, provide a general synergistic positive result associated with convenience, simplicity, high efficiency and reliability of the search for biochips or diagnostic objects located in permanent or Yemen archives.

На фиг.1-4 и фиг.7 приведены примеры конструкций для разных вариантов биочипов. На фиг.5 представлен вариант выполнения мультичипа, с помощью которого изготовляется одновременно несколько индивидуальных биочипов. На фиг.1а и 1б приведены варианты наиболее простых конструкций биочипов, содержащих базовый элемент и дополнительный элемент. Биочип (10) содержит базовый элемент (1) и дополнительный элемент (2), а также верхнее (5) и нижнее (6) многослойные покрытия. В первом варианте, приведенном на фиг.1а, базовый и дополнительный элементы выполнены из отдельных плоских элементов. Верхнее (5) многослойное покрытие размещено на верхней поверхности базового (1) элемента и первого (2) дополнительного элемента. В верхнем многослойном покрытии выполнено, по меньшей мере, одно отверстие (7), положение которого совпадает с рабочей зоной биочипа. Кластеры (3) с зондами (4) размещены на верхней поверхности биочипа в пределах рабочей зоны. При проведении гибридизации стены отверстий (7), сформированных в верхнем (5) многослойном покрытии, ограничивают растекание гибридизационной жидкости. Толщиной верхнего многослойного покрытия можно регулировать объем гибридизационной жидкости. Для устранения высыхания гибридизационной жидкости на поверхность верхнего (5) многослойного покрытия накладывают покрывной элемент (на фиг.1 не показан), который выполнен съемным и края которого упираются на вспомогательную поверхность биочипа, фиксируя постоянный объем гибридизационной смеси. Нижнее многослойное покрытие (6) прикреплено к нижним поверхностям базового (1) элемента и первого (2) дополнительного элемента. Нижнее многослойное покрытие в зависимости от выбора типа биочипа и способов сканирования результатов гибридизации может быть распределено по всей поверхности базового элемента или содержать отверстия, размещенные над отверстиями в верхнем многослойном покрытии, или занимать часть поверхности, расположенной во вспомогательной зоне базового элемента. Такая конструкция позволяет осуществить прохождение световых потоков через прозрачный твердый носитель базового элемента и используется для измерения пропускания светового потока через исследуемое вещество. В других вариантах, которые более подробно описаны в примерах, нижнее многослойное покрытие может быть непрозрачным или содержать отражающую поверхность. После проведения гибридизации и сканирования результатов диагностики оператор перед установкой биочипа в устройство временного или постоянного хранения разделяет верхнее многослойное покрытие на части, сопряженные с базовым (1) элементом и дополнительным (2) элементом в зоне (8) сопряжения торцевых поверхностей базового и дополнительного элементов. При этом за счет гибких свойств нижнего многослойного покрытия, которое выполняет функцию шарнира (в зоне (9) между базовым элементом и первым дополнительным элементом), дополнительный элемент (2) может быть повернут относительно горизонтальной поверхности базового (1) элемента на угол в 90 градусов и в таком виде установлен в устройство хранения. Это расположение дополнительного элемента позволяет обеспечить свободный доступ к данным, зафиксированным на идентификаторе (14), закрепленном на дополнительном элементе, например в виде штрихкода, и осуществить возможность сканирования этих данных без извлечения биочипа или слайда из устройства (11) для хранения. Блок хранения (11) может содержать дополнительный идентификатор (11) (см фиг.3) и может, в зависимости от размеров, содержать от 10 до 1000 биочипов. Установка блоков друг над другом в вертикальной и горизонтальной плоскости по координатам ХУ позволяет значительно расширить количество хранимых биочипов и позволяет использовать автоматизированные системы поиска, аналогичные тем, которые используются для поиска плашек, с размещенными биоматериалами.Figure 1-4 and figure 7 shows examples of designs for different variants of biochips. Figure 5 presents an embodiment of a multichip, with which several individual biochips are manufactured simultaneously. On figa and 1b shows options for the simplest designs of biochips containing a base element and an additional element. The biochip (10) contains a base element (1) and an additional element (2), as well as upper (5) and lower (6) multilayer coatings. In the first embodiment, shown in figa, the base and additional elements are made of separate flat elements. The upper (5) multilayer coating is placed on the upper surface of the base (1) element and the first (2) additional element. At least one hole (7) is made in the upper multilayer coating, the position of which coincides with the working area of the biochip. Clusters (3) with probes (4) are placed on the upper surface of the biochip within the working area. During hybridization, the walls of the holes (7) formed in the upper (5) multilayer coating limit the spreading of the hybridization liquid. The thickness of the upper multilayer coating can adjust the volume of the hybridization fluid. To eliminate the drying of the hybridization liquid, a cover element (not shown in Fig. 1) is applied to the surface of the upper (5) multilayer coating, which is removable and whose edges abut against the auxiliary surface of the biochip, fixing a constant volume of the hybridization mixture. The lower multilayer coating (6) is attached to the lower surfaces of the base (1) element and the first (2) additional element. The lower multilayer coating, depending on the choice of the type of biochip and methods for scanning the results of hybridization, can be distributed over the entire surface of the base element or contain holes located above the holes in the upper multilayer coating, or occupy part of the surface located in the auxiliary zone of the base element. This design allows the passage of light flux through a transparent solid carrier of the base element and is used to measure the transmission of light flux through the test substance. In other embodiments, which are described in more detail in the examples, the lower multilayer coating may be opaque or contain a reflective surface. After hybridization and scanning of diagnostic results, the operator, before installing the biochip in a temporary or permanent storage device, divides the upper multilayer coating into parts mated to the base (1) element and the additional (2) element in the interface zone (8) of the end surfaces of the base and additional elements. Moreover, due to the flexible properties of the lower multilayer coating, which performs the function of a hinge (in the zone (9) between the base element and the first additional element), the additional element (2) can be rotated relative to the horizontal surface of the base (1) element by an angle of 90 degrees and in this form is installed in the storage device. This arrangement of the additional element allows free access to the data recorded on the identifier (14), mounted on the additional element, for example, in the form of a barcode, and enables the data to be scanned without removing the biochip or slide from the storage device (11). The storage unit (11) may contain an additional identifier (11) (see figure 3) and may, depending on size, contain from 10 to 1000 biochips. The installation of blocks on top of each other in the vertical and horizontal plane along the XY coordinates allows you to significantly expand the number of stored biochips and allows you to use automated search systems similar to those used to search for dies with biomaterials placed.

В случаях, когда необходимо обеспечить временное хранение и разделение поверхностей, накладываемых друг на друга биочипов или слайдов с образцами, дополнительный элемент поворачивают на 180 градусов по отношению к верхней поверхности базового элемента. Тем самым может быть обеспечена возможность формирования двойной толщины с одной стороны биочипа, что позволяет отделить рабочие поверхности биочипов от задних нерабочих поверхностей за счет пространства, создаваемого толщиной дополнительного элемента.In cases where it is necessary to provide temporary storage and separation of surfaces superimposed on each other biochips or slides with samples, the additional element is rotated 180 degrees relative to the upper surface of the base element. Thus, it is possible to form a double thickness on one side of the biochip, which allows you to separate the working surfaces of the biochips from the rear non-working surfaces due to the space created by the thickness of the additional element.

Во втором варианте биочипа, приведенном на фиг.1б, базовый и дополнительный элементы выполнены из единой твердой основы, которая содержит выемку (15) между базовым (1) и дополнительным (2) элементами, в выемке сформирована перемычка (16) между базовым и дополнительным элементами. Как и в первом варианте, верхнее многослойное покрытие (5) размещено на лицевых поверхностях базового и дополнительного элементов биочипа, а второе многослойное покрытие (6) расположено на общей задней поверхности, включающей поверхности, относящиеся к базовому и дополнительному элементам, и поверхности, относящейся к перемычке. После проведения гибридизации и сканирования оператор разъединяет верхнее многослойное покрытие (5), отделяя базовую и дополнительную части верхнего многослойное покрытия (5) друг от друга в зоне сопряжения (8) боковых поверхностей базового элемента и дополнительного элемента. Осуществляя нажим на дополнительный элемент (2), оператор разрушает перемычку (16), тем самым осуществляя возможность нижнему (6) гибкому слою выполнить функцию шарнира, соединяющего базовый (1) и дополнительный (2) элементы. Как и в первом варианте биочипа, представленном на фиг.1а, первый дополнительный элемент (2) автоматически устанавливается в вертикальном положение по отношению к горизонтальному положению базового элемента (1), далее биочип размещается в устройстве для хранения (11), осуществляя доступ к информации, размещенной на идентификаторе (14).In the second version of the biochip, shown in Fig.1b, the base and additional elements are made of a single solid base, which contains a recess (15) between the base (1) and additional (2) elements, a jumper (16) is formed in the recess between the base and additional elements. As in the first embodiment, the upper multilayer coating (5) is located on the front surfaces of the base and additional elements of the biochip, and the second multilayer coating (6) is located on the common back surface, including surfaces related to the base and additional elements, and the surface related to jumper. After hybridization and scanning, the operator disconnects the upper multilayer coating (5), separating the base and additional parts of the upper multilayer coating (5) from each other in the mating zone (8) of the side surfaces of the base element and the additional element. By pressing the additional element (2), the operator destroys the jumper (16), thereby making it possible for the lower (6) flexible layer to function as a hinge connecting the base (1) and additional (2) elements. As in the first version of the biochip, shown in figa, the first additional element (2) is automatically installed in a vertical position relative to the horizontal position of the base element (1), then the biochip is placed in a storage device (11), providing access to information placed on the identifier (14).

На фиг.2 приведен вариант биочипа (20), который содержит базовый элемент (21), первый дополнительный элемент (22) и второй (28) дополнительный элемент, выполненные из единой твердой основы, которая содержит первую (30) и вторую (31) выемки, соответственно между базовым (21) и первым (22) дополнительным элементами и между первым (22) дополнительным элементом и вторым (28) дополнительным элементом.Figure 2 shows a variant of the biochip (20), which contains the base element (21), the first additional element (22) and the second (28) additional element made of a single solid base, which contains the first (30) and second (31) the recesses, respectively, between the base (21) and the first (22) additional element and between the first (22) additional element and the second (28) additional element.

На фиг.3 приведена схема, поясняющая последовательность трансформирования формы биочипа (20) на разных этапах диагностики и хранения. До или после проведения гибридизации оператор разъединяет верхнее (25) многослойное покрытие в зоне, расположенной над второй (31) перемычкой, и разделяет нижнее (26) многослойное покрытие под второй (31) перемычкой, разделяя многослойное покрытие между первым (22) и вторым (28) дополнительными элементами. Затем оператор разрушает вторую перемычку (31) и отделяет второй (28) дополнительный элемент от биочипа (20). С помощью технологического отверстия (38) второй дополнительный элемент (28) с установленным на нем идентификатором может быть установлен на контейнер с образцами исследуемого материала, которые могут быть размещены в пакетах и/или в пробирках, или вложен в материалы исследований или в карту больного, идентифицируя таким образом результаты диагностики с объектом исследования в случае их поиска в электронных базах данных или в случае поиска образца исследуемого материала по данным, зарегистрированным в базах данных, для проведения вторичной диагностики.Figure 3 is a diagram explaining the sequence of transformation of the shape of the biochip (20) at different stages of diagnosis and storage. Before or after hybridization, the operator disconnects the upper (25) multilayer coating in the area located above the second (31) jumper, and separates the lower (26) multilayer coating under the second (31) jumper, separating the multilayer coating between the first (22) and the second ( 28) additional elements. Then the operator destroys the second jumper (31) and separates the second (28) additional element from the biochip (20). Using the technological hole (38), the second additional element (28) with the identifier installed on it can be installed on the container with samples of the test material, which can be placed in bags and / or in test tubes, or embedded in research materials or in the patient’s card, thus identifying the diagnostic results with the object of study in the case of their search in electronic databases or in the case of a search for a sample of the studied material from the data recorded in the databases for secondary oh diagnostics.

Затем оператор проводит сканирование биочипа с помощью сканера (35), обрабатывает результаты диагностики с помощью программного обеспечения с помощью компьютера (36) и осуществляет передачу данных анализа по линии связи (37) в центральный банк данных, в котором хранятся изображения и данные диагностики, которые могут быть идентифицированы в соответствии с кодами первого и второго идентификаторов.Then the operator scans the biochip using a scanner (35), processes the diagnostic results using software using a computer (36), and transfers the analysis data via a communication line (37) to the central data bank, which stores images and diagnostic data that can be identified in accordance with the codes of the first and second identifiers.

На заключительном этапе оператор разрезает верхнее (25) многослойное покрытие биочипа (20), отделяя базовую (21) и дополнительную (22) части верхнего многослойного покрытия друг от друга, и осуществляя нажим на дополнительный элемент (22), разрушает перемычку (30), тем самым осуществляя возможность установки первого дополнительного элемента (22) в вертикальное положение за счет гибких свойств нижнего многослойного покрытия (26) для последующей установки биочипа (20) в устройство хранения (11).At the final stage, the operator cuts the upper (25) multilayer coating of the biochip (20), separating the base (21) and additional (22) parts of the upper multilayer coating from each other, and pressing the additional element (22) destroys the jumper (30), thereby making it possible to install the first additional element (22) in a vertical position due to the flexible properties of the lower multilayer coating (26) for subsequent installation of the biochip (20) in the storage device (11).

Приведенные примеры включают, но не ограничивают других вариантов биочипа, общей особенностью которых является то, что первый идентификатор размещен на стороне, противоположной гибкому многослойному покрытию, выполняющему возможность поворота первого дополнительного элемента.The examples cited include, but are not limited to, other biochip options, a common feature of which is that the first identifier is located on the side opposite to the flexible multilayer coating, which makes it possible to rotate the first additional element.

На фиг.4 приведена изометрическая проекция биочипа, содержащего две рабочие зоны на базовом элементе. Базовый (40) элемент соединен с помощью первой (41) перемычки с первым (42) дополнительным элементом, который в свою очередь соединен с помощью второй (43) перемычки со вторым (44) дополнительным элементом. На верхнее многослойное покрытие (45) графическим способом нанесены или размещены выполненные на отдельных ярлыках, снабженных клеящим слоем, первый (47) и второй (48) идентификаторы, а также графическим способом нанесены линия (46) разреза верхнего многослойного покрытия в зоне между первым дополнительным и базовым элементом и вторая (49) линия разреза между первым дополнительным элементом и вторым дополнительным элементом. В приведенном варианте верхнее многослойное покрытие (45) выполнено из самоклеящейся пленки. Нижнее многослойное покрытие (50) содержит три слоя. Первый слой (51) выполняет роль прокладки, снабженной двухсторонним клеящим слоем. Первый клеящий слой приклеивают к задней стороне биочипа, ко второму клеящему слою приклеивают отражающий слой (52), который защищают с задней стороны дополнительным слоем (53) самоклеящейся пленки. На задней поверхности последнего слоя предварительно наносят графическое изображение линии разреза между первым и вторым дополнительными элементами для их последующего разделения. В верхнем (45) многослойном покрытии и в прокладке (51) сформированы отверстия (55), совпадающие с положением рабочих зон базового элемента (40).Figure 4 shows an isometric projection of a biochip containing two working areas on the base element. The base (40) element is connected using the first (41) jumper with the first (42) additional element, which in turn is connected using the second (43) jumper with the second (44) additional element. The first (47) and second (48) identifiers are graphically applied or placed on the upper multilayer coating (45) in a graphical manner or placed on separate labels provided with an adhesive layer, and a section line of the upper multilayer coating in the area between the first additional and a base element and a second (49) cut line between the first additional element and the second additional element. In the above embodiment, the upper multilayer coating (45) is made of a self-adhesive film. The lower multilayer coating (50) contains three layers. The first layer (51) acts as a gasket provided with a double-sided adhesive layer. The first adhesive layer is glued to the back side of the biochip, the reflective layer (52) is glued to the second adhesive layer, which is protected on the back side with an additional layer (53) of self-adhesive film. On the back surface of the last layer, a graphic image of the cut line between the first and second additional elements is preliminarily applied for their subsequent separation. Openings (55) are formed in the upper (45) multilayer coating and in the gasket (51), which coincide with the position of the working areas of the base element (40).

На фиг.5 приведен вариант мультичипа, который включает, но не ограничивает других вариантов и может быть использован для изготовления индивидуальных биочипов. Структура биочипов, входящих в состав мультичипа, может быть аналогична структуре биочипа, приведенного на фиг.4.Figure 5 shows a variant of a multichip, which includes, but is not limited to other options and can be used for the manufacture of individual biochips. The structure of the biochips that make up the multichip can be similar to the structure of the biochip shown in Fig. 4.

Мультичип содержит общий для всех биочипов несущий элемент (61), который связан с каждым из биочипов индивидуальной перемычкой (68). Перемычки выполняют роль промежуточного несущего элемента и дают возможность осуществлять конструктивные функции при работе с мультичипом на разных этапах изготовления, в том числе при промывках, сушках, печати кластеров на рабочей поверхности. В несущем элементе могут быть сформированы технологические отверстия (63), позволяющие дополнительное крепление мультичипа или соединение нескольких мультичипов в виде папок или блокнотов для транспортировки или хранения. Твердые носители в форме слайдов (64) и несущий элемент (61) расположены планарно, в одной плоскости, и формируют планарный слой, к которому крепится, по меньшей мере, одно гибкое многослойное покрытие.The multichip contains a carrier element common to all biochips (61), which is connected to each biochip by an individual jumper (68). Jumpers serve as an intermediate supporting element and make it possible to carry out structural functions when working with a multi-chip at different stages of manufacture, including washing, drying, printing clusters on a work surface. Technological holes (63) can be formed in the carrier element, allowing additional fastening of the multi-chip or the connection of several multi-chips in the form of folders or notepads for transportation or storage. Solid media in the form of slides (64) and the supporting element (61) are planar, in the same plane, and form a planar layer to which at least one flexible multilayer coating is attached.

Индивидуальные биочипы отделяют друг относительно друга по линиям (65), графически отображенным на верхнем и нижнем многослойных покрытиях мультичипа. В верхнем многослойном покрытии (66) мультичипа могут быть сформированы отверстия (68), совпадающие с положением рабочих зон индивидуальных биочипов. Аналогичные отверстия могут быть выполнены в прокладке (69). Один из промежуточных слоев (70), в составе нижнего многослойного покрытия мультичипа, содержит отражающую поверхность. Нижний слой (71) защищает отражающий слой (70).Individual biochips are separated relative to each other along lines (65) graphically displayed on the upper and lower multilayer coatings of the multichip. In the upper multilayer coating (66) of the multichip, holes (68) can be formed that coincide with the position of the working zones of individual biochips. Similar holes can be made in the gasket (69). One of the intermediate layers (70), as part of the lower multilayer coating of the multichip, contains a reflective surface. The bottom layer (71) protects the reflective layer (70).

Известно, что фирма Telechem International Inc. [36] выпускает биочипы с зеркальной поверхностью, размещенной на задней поверхности слайдов, из которых формируют биочипы. Однако такое решение достаточно дорого, поскольку использует технологии напыления. Известны технические решения по размещению зеркальной или световозвращающей поверхности на лицевой поверхности биочипов [37] или многослойные конструкции, содержащие оптические элементы внутри слоев [38]. Однако для изготовления простых и дешевых массовых чипов более предпочтительно использовать отражающие поверхности, выполненные на основе самоклеящихся пленок.Telechem International Inc. is known to [36] produces biochips with a mirror surface located on the back surface of slides, from which biochips are formed. However, this solution is quite expensive, because it uses spraying technology. Known technical solutions for placing a mirror or retroreflective surface on the front surface of biochips [37] or multilayer structures containing optical elements inside the layers [38]. However, for the manufacture of simple and cheap mass chips, it is more preferable to use reflective surfaces made on the basis of self-adhesive films.

Предпочтительно использовать в качестве световозвращающих материалов покрытия, разработанные фирмой 3М. Фирма предлагает широкий спектр многослойных световозвращающих покрытий, которые выполнены с применением сфер [39] или микроструктурированных поверхностей [40, 41, 42]. Наиболее перспективны световозвращающие пленки алмазного типа. Например, пленка серии 3990 VIP фирмы 3М представляет собой материал на основе микропризм, которые обеспечивают более высокую световозвращающую способность. Пленки с нанесенным световозвращающим слоем снабжены самоклеящимся составом и наклеиваются при комнатной температуре. Световозвращающая поверхность материалов, основанная на использовании кубических уголковых призм, изготавливается методом литья или формовки призматических элементов на нижней поверхности очень тонкой подложки. В зависимости от типа материала, на одном квадратном сантиметре поверхности размещается от 7300 до более чем 15500 призм (техническое описание фирмы 3М).It is preferable to use coatings developed by 3M as reflective materials. The company offers a wide range of multilayer retroreflective coatings, which are made using spheres [39] or microstructured surfaces [40, 41, 42]. The most promising retroreflective films of diamond type. For example, 3M Series 3990 VIP Series film is a microprism based material that provides higher retroreflectivity. Films coated with a retroreflective layer are provided with a self-adhesive composition and are glued at room temperature. The retroreflective surface of materials based on the use of cubic angle prisms is made by casting or molding prismatic elements on the lower surface of a very thin substrate. Depending on the type of material, 7300 to more than 15500 prisms are placed on one square centimeter of the surface (3M technical description).

На фиг.6а представлен вариант отражения падающего света (75) на отражающей зеркальной поверхности (78) биочипа (80), размещенной за задней поверхностью базового элемента (81) биочипа, на лицевой поверхности которого размещены кластеры (82) с зондами (83), снабженными флуоресцентными красителями. Световой поток (75) падает на поверхность биочипа, на которой размещены кластеры (82) с зондами (83), вызывая первый поток флуоресценции образца S1, поступающий на вход оптической системы считывателя (35). Далее световой поток (75) проходит через прозрачный слой (81) носителя базового элемента и отражается от зеркальной поверхности (78). Зеркальная поверхность (78) прижата к обратной поверхности базового элемента с помощью защитного слоя (79), снабженного клеевым слоем. Отраженный сигнал (76) проходит через прозрачный носитель (81) и возбуждает второй поток флуоресценции S3, воздействуя на очередной кластер (84), зонды (85), снабженные флуоресцентными метками, испускают потоки флуоресценции в разные стороны, в том числе и в направлении, противоположном входу оптической системы. При этом поток флуоресценции отражается от зеркального слоя (78) и возвращается на вход оптической системы в виде потоков S2, S4. Таким образом, от одного падающего потока (22) формируется четыре потока флуоресценции Sсум.=S1+S2+S3+S4.On figa presents a reflection of the incident light (75) on the reflective mirror surface (78) of the biochip (80), located behind the rear surface of the base element (81) of the biochip, on the front surface of which there are clusters (82) with probes (83), equipped with fluorescent dyes. The light flux (75) falls on the surface of the biochip, on which clusters (82) with probes (83) are placed, causing the first fluorescence flux of sample S1, which arrives at the input of the reader optical system (35). Further, the light flux (75) passes through the transparent layer (81) of the base element carrier and is reflected from the mirror surface (78). The mirror surface (78) is pressed against the back surface of the base element using a protective layer (79) provided with an adhesive layer. The reflected signal (76) passes through a transparent carrier (81) and excites the second fluorescence stream S3, acting on the next cluster (84), probes (85) equipped with fluorescent labels emit fluorescence fluxes in different directions, including in the direction opposite to the input of the optical system. In this case, the fluorescence flux is reflected from the mirror layer (78) and returns to the input of the optical system in the form of flows S2, S4. Thus, from one incident flux (22), four fluorescence fluxes S sum. = S1 + S2 + S3 + S4 are formed.

На фиг.6б представлен вариант преобразования падающего света (86) на биочип (81), в качестве отражающей поверхности которого используется световозвращающая поверхность (89), выполненная из самоклеящейся пленки. Световой поток (86), падающий под углом к оси оптической системы сканера (35), вызывает поток R1 флуоресценции меток, которые содержатся в кластере (82). Потоки флуоресценции распространяются в разные стороны, в том числе и падают в сторону светоотражающей поверхности (89). Падающий поток флюоресценции дважды преломляется на треугольной поверхности светоотражателя (89) и возвращается в сторону оптической приемной поверхности в виде потока R2. Падающий поток (86), пройдя через прозрачный носитель базового элемента (90) и кластер (82), размещенный на его поверхности (91), также преломляется на световозвращающей поверхности (89) и возвращается обратно в сторону излучателя света. Проходя второй раз через кластер (82), отраженный свет возбуждает второй поток R3 флуоресценции. Часть потока флуоресценции отражается от световозвращающей поверхности (89) и поступает на вход оптической системы (35) в виде потока R4 флуоресценции. Суммарный поток флуоресценции, поступающий на вход оптической системы (35), равен сумме четырех потоков Rсум.=R1+R2+R3+R4. Общий сигнал флуоресценции теоретически может быть в четыре раза больше, чем при сканировании обычных биочипов. Однако с учетом поглощения и рассеяния света на носителе образца и с учетом эффективности работы световозвращающей поверхности, которая снижается при увеличении угла наклона падающего потока (86), типа и качества светоотражающей поверхности, расстояния Н от рабочей поверхности (91) с иммобилизированными кластерами (82) до световозвращающей поверхности (89), данное техническое решение позволяет обеспечить возврат светового потока и повысить дополнительную освещенность объекта максимально не в четыре раза, как в случае с зеркалом, а от двух до трех раз, в зависимости от типа световозвращающего материала и величины угла наклона падающего света. Следует отметить, что световозвращающее покрытие, выпускаемое в промышленных масштабах, существенно дешевле, чем светоотражающие поверхности, выполняющие не световозвращение, а концентрацию флуоресцентного сигнала [43]. Известны технические решения по разработке световозвращающих пленок [42] с увеличенной эффективностью световозвращающих структур при малых углах наклона падающего света, что делает применение светоотражающих поверхностей еще более привлекательным.On figb presents a variant of the conversion of incident light (86) on a biochip (81), as the reflective surface of which is used a retroreflective surface (89) made of a self-adhesive film. The luminous flux (86), incident at an angle to the axis of the optical system of the scanner (35), causes the fluorescence flux R1 of the labels contained in the cluster (82). Fluorescence fluxes propagate in different directions, including falling toward the reflective surface (89). The incident fluorescence flux is twice refracted on the triangular surface of the reflector (89) and returns to the optical receiving surface in the form of flux R2. The incident stream (86), passing through the transparent carrier of the base element (90) and the cluster (82) located on its surface (91), is also refracted on the retroreflective surface (89) and returns back to the light emitter. Passing a second time through cluster (82), the reflected light excites a second fluorescence flux R3. Part of the fluorescence flux is reflected from the retroreflective surface (89) and enters the input of the optical system (35) in the form of fluorescence flux R4. The total fluorescence flux arriving at the input of the optical system (35) is equal to the sum of the four fluxes Rsum. = R1 + R2 + R3 + R4. The total fluorescence signal can theoretically be four times larger than when scanning conventional biochips. However, taking into account the absorption and scattering of light on the sample carrier and taking into account the efficiency of the retroreflective surface, which decreases with increasing angle of incidence of the incident flux (86), type and quality of the reflective surface, distance H from the working surface (91) with immobilized clusters (82) to the retroreflective surface (89), this technical solution makes it possible to ensure the return of the light flux and increase the additional illumination of the object not more than four times, as in the case of a mirror, but from two three times, depending on the type of retroreflective material and the angle of inclination of the incident light. It should be noted that a retroreflective coating produced on an industrial scale is significantly cheaper than reflective surfaces that perform not a retroreflection, but a concentration of a fluorescent signal [43]. Known technical solutions for the development of retroreflective films [42] with increased efficiency of retroreflective structures at low angles of inclination of the incident light, which makes the use of reflective surfaces even more attractive.

Ниже показан пример, который подтверждает возможности биочипов, снабженных зеркальной поверхностью. Приведено измерение зависимости яркости свечения кластеров, размещенных в ячейке, от расстояния между задней поверхностью ячейки и зеркалом.An example is shown below that confirms the capabilities of biochips equipped with a mirror surface. The dependence of the brightness of the glow of clusters located in the cell on the distance between the rear surface of the cell and the mirror is measured.

ТаблицаTable Зависимость яркости свечения кластеров в ячейке толщиной 1,0 мм от расстояния между задней поверхностью ячейки и зеркалом, которое имеет коэффициент отражения света k=0,87Dependence of the brightness of the clusters in a cell 1.0 mm thick on the distance between the back surface of the cell and the mirror, which has a light reflection coefficient k = 0.87 Условия регистрацииRegistration Terms Расстояние от рабочей поверхности биочипа до зеркала (мм)The distance from the working surface of the biochip to the mirror (mm) Среднее значение яркости свечения кластеров (усл. ед.)The average brightness of clusters (conventional units) Увеличение яркостиBrightness increase Без зеркалаWithout mirror -- 41,841.8 1one С зеркаломWith a mirror 1,11,1 143,6143.6 3,443.44 22 123,6123.6 2,962.96 33 114,0114.0 2,732.73 66 92,092.0 2,202.20 11eleven 70,070.0 1,671,67

Проведенный эксперимент показывает, что приведенная в описании конструкция устройства позволяет работать не только с хорошими и дорогими зеркалами (при k>0,95), но и с зеркалами среднего качества (например, с k=0,87). В последнем случае снижение яркости по отношению к теоретически достижимой величине (для k=0,87), равной 3,5, составляет несколько процентов (измеренная величина увеличения яркости равна 3,44).The experiment shows that the design of the device described in the description allows working not only with good and expensive mirrors (for k> 0.95), but also with medium quality mirrors (for example, with k = 0.87). In the latter case, the decrease in brightness relative to the theoretically achievable value (for k = 0.87), equal to 3.5, is several percent (the measured value of the increase in brightness is 3.44).

На фиг.7 представлены фотографии кластеров при различных расстояниях от задней поверхности ячейки до зеркала, при которых проводились измерения (столбец 2 таблицы).Figure 7 presents photographs of clusters at various distances from the rear surface of the cell to the mirror at which measurements were taken (column 2 of the table).

Как видно из результатов эксперимента, даже при расстоянии в 11 мм яркость точек кластеров увеличивается в 1,67 раза.As can be seen from the experimental results, even at a distance of 11 mm, the brightness of the cluster points increases by 1.67 times.

ПримерыExamples

Ниже приведены примеры применения самоклеящихся пленок для изготовления разных типов биочипов.Below are examples of the use of self-adhesive films for the manufacture of various types of biochips.

Пример 1. Биочип с отражающей поверхностью и гибридизационным объемомExample 1. Biochip with a reflective surface and a hybridization volume

На фиг.8а приведен вариант биочипа (93), который в отличие от известного решения [37] содержит гибридизационные объемы (94), сформированные за счет толщины верхнего многослойного покрытия (95), наклеенного на отражающий слой (96), приклеенный на верхние поверхности базового (97) элемента и первого (98) и второго (99) дополнительных элементов, которые выполнены в виде независимых элементов и крепятся друг с другом за счет верхнего (100) и нижнего (101) многослойных покрытий.On figa shows a variant of the biochip (93), which, in contrast to the known solution [37] contains hybridization volumes (94), formed due to the thickness of the upper multilayer coating (95), glued to a reflective layer (96), glued to the upper surface base (97) element and the first (98) and second (99) additional elements, which are made in the form of independent elements and are attached to each other due to the upper (100) and lower (101) multilayer coatings.

Пример 2. Биочип с отражающей поверхностью, размещенной на задней поверхности прозрачного базового элементаExample 2. A biochip with a reflective surface located on the back surface of a transparent base element

На фиг.8б приведен вариант биочипа (102), в котором отражающая поверхность (103) размещена за задней поверхностью базового элемента (104). В данном варианте отражающая поверхность размещается не по всей поверхности биочипа, а находится под рабочими зонами (105), что позволяет снизить уровень отражающих световых потоков от вспомогательной поверхности и снизить уровень фона.On figb shows a variant of the biochip (102), in which the reflective surface (103) is placed behind the rear surface of the base element (104). In this embodiment, the reflective surface is not located over the entire surface of the biochip, but is located under the working areas (105), which allows reducing the level of reflecting light fluxes from the auxiliary surface and lowering the background level.

Пример 3. Белковый чипExample 3. Protein chip

На фиг.8в приведен вариант белкового чипа (106), который отличается от известных вариантов [32, 44] тем, что имеет гибридизационные объемы (107), выполненные с помощью верхнего слоя (108), входящего в состав верхнего многослойного покрытия (109), в который входит слой полимера (110) и прокладка (111), снабженная двухсторонним клеевым слоем для фиксации слоя (110) относительно поверхности базового элемента (112), первого дополнительного элемента (114) и второго дополнительного элемента (115), к обратной поверхности которых прикреплено нижнее многослойное покрытие (116). Отличие заключается в том, что белковый чип имеет мультифункциональную систему идентификации, выполненную с применением первого и второго дополнительных элементов, которые отсоединяются и обеспечивают обзор идентификаторов в соответствии с ранее приведенным описанием.On figv shows a variant of the protein chip (106), which differs from the known options [32, 44] in that it has hybridization volumes (107) made using the upper layer (108), which is part of the upper multilayer coating (109) comprising a polymer layer (110) and a gasket (111) provided with a double-sided adhesive layer for fixing the layer (110) relative to the surface of the base element (112), the first additional element (114) and the second additional element (115), to the reverse surface which attached the lower multilayer coating ( 116). The difference is that the protein chip has a multifunctional identification system made using the first and second additional elements that are disconnected and provide an overview of the identifiers in accordance with the previously given description.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Биочип (варианты) имеет простую конструкцию, недорог в изготовлении и может быть доступен для проведения медицинской, ветеринарной и других типов диагностик в небольших лабораториях.The biochip (options) has a simple design, is inexpensive to manufacture, and may be available for medical, veterinary, and other types of diagnostics in small laboratories.

Биочип представляет возможность отделения второго дополнительного элемента от первого дополнительного элемента и базового элемента и размещения второго идентификатора на контейнерах, содержащих биологические образцы, предназначенные для анализа, а также представляет возможность поворота первого дополнительного элемента на угол в 90 градусов относительно поверхности базового элемента, что обеспечивает свободный доступ к первому идентификатору при размещении биочипа в устройствах для временного или постоянного хранения и обеспечивает возможность быстрого поиска биочипов, в том числе с помощью автоматических систем.The biochip provides the ability to separate the second additional element from the first additional element and the base element and place the second identifier on containers containing biological samples for analysis, and also provides the ability to rotate the first additional element 90 degrees from the surface of the base element, which provides free access to the first identifier when placing the biochip in devices for temporary or permanent storage and ensure flushes the ability to quickly search for biochips, including with automatic systems.

Таким образом, сочетание введенных новых элементов конструкции и осуществление возможности трансформирования положения отдельных узлов биочипа друг относительно друга позволяет повысить эффективность поиска биочипов и исследуемых образцов во время постоянного или временного хранения.Thus, the combination of introduced new structural elements and the possibility of transforming the position of the individual nodes of the biochip relative to each other can improve the efficiency of the search for biochips and test samples during permanent or temporary storage.

ЛитератураLiterature

1. Kalra K.L. et al. Sample processing system. US Patent Appl. 20060153736 (July 13, 2006).1. Kalra K.L. et al. Sample processing system. US Patent Appl. 20060153736 (July 13, 2006).

2. Zeleny et al. Automatic imaging and analysis of microarray biochips. US Patent 6,215,894 (April 10, 2001).2. Zeleny et al. Automatic imaging and analysis of microarray biochips. US Patent 6,215,894 (April 10, 2001).

3. Clements J. et al. Use of ceramic labels for identifying biomolecule immobilizing subtrates. US Patent 6,498,032 (December 24, 2002).3. Clements J. et al. Use of ceramic labels for identifying biomolecule immobilizing subtrates. US Patent 6,498,032 (December 24, 2002).

4. McLellan A. et al. Microscope slide cover with integrated reservoir. US Patent Appl. 20050270642 (December 8, 2005).4. McLellan A. et al. Microscope slide cover with integrated reservoir. US Patent Appl. 20050270642 (December 8, 2005).

5. Kavanaugh С. Microscope slide having bar code indicia inscribed thereon. US Patent 5,919,553 (July 6, 1999).5. Kavanaugh S. Microscope slide having bar code indicia inscribed thereon. US Patent 5,919,553 (July 6, 1999).

6. Kojima Y. et al. Method for preparing biochip and biochip. JP Patent Applic. 2004-028734 (29.01.2004).6. Kojima Y. et al. Method for preparing biochip and biochip. JP Patent Applic. 2004-028734 (01/29/2004).

7. Olofson R. Microscope slide with contrasting surfaces on opposite sides. US Patent 5,598,295 (January 28, 1997).7. Olofson R. Microscope slide with contrasting surfaces on opposite sides. US Patent 5,598,295 (January 28, 1997).

8. Rosenberg H. Microscope slide with top and bottom marking surfaces. US Patent 4,679,914 (July 14, 1987).8. Rosenberg H. Microscope slide with top and bottom marking surfaces. US Patent 4,679,914 (July 14, 1987).

9. Knittel W. Microscope slide having a marking region. US Patent 6,982,828 (January 3, 2006).9. Knittel W. Microscope slide having a marking region. US Patent 6,982,828 (January 3, 2006).

10. Jacobs A. et al. Clinically intelligent diagnostic devices and methods. US Patent Appl. 20020095073 (July 18, 2002).10. Jacobs A. et al. Clinically intelligent diagnostic devices and methods. US Patent Appl. 20020095073 (July 18, 2002).

11. Kocher Т. Microarray identification means. US Patent Appl. 20030231986 (December 18, 2003).11. Kocher T. Microarray identification means. US Patent Appl. 20030231986 (December 18, 2003).

12. Chouinard R. et al. Slide case with removable rack. US Patent 7,160,514 (January 9, 2007).12. Chouinard R. et al. Slide case with removable rack. US Patent 7,160,514 (January 9, 2007).

13. Davis R. et al. Apparatus for transporting specimen slides. US Patent 5,021,218 (June 4, 1991).13. Davis R. et al. Apparatus for transporting specimen slides. US Patent 5,021,218 (June 4, 1991).

14. Regan et al. Microarray storage device for use in an automated microarray handling system. US Patent Appl. 6,361,745 (March 26, 2002).14. Regan et al. Microarray storage device for use in an automated microarray handling system. US Patent Appl. 6,361,745 (March 26, 2002).

15. Namiki N. Filing sheet for microscope slides. US Patent 4,236,635 (December 2, 1980).15. Namiki N. Filing sheet for microscope slides. US Patent 4,236,635 (December 2, 1980).

16. Del Buono S. Slide holder. US Patent 6,118,582 (September 12, 2000).16. Del Buono S. Slide holder. US Patent 6,118,582 (September 12, 2000).

17. Williams J. et al. Method and apparatus for facilitating the creation and analysis of microarrays. US Patent Appl. 20060263795 (November 23, 2006).17. Williams J. et al. Method and apparatus for facilitating the creation and analysis of microarrays. US Patent Appl. 20060263795 (November 23, 2006).

18. Stylli С. et al. Methods for rapidly identifying useful chemicals in liquid sample. US Patent Appl. 20020012611 (January 31, 2002).18. Stylli C. et al. Methods for rapidly identifying useful chemicals in liquid sample. US Patent Appl. 20020012611 (January 31, 2002).

19. Oldham M. et al. Sample carrier device incorporating radio frequency identification, and method. US Patent Appl. 20050242963 (November 3, 2005).19. Oldham M. et al. Sample carrier device incorporating radio frequency identification, and method. US Patent Appl. 20050242963 (November 3, 2005).

20. Kronick M.N. et al. Manufacture and use of non-standard size microarray slides. US Patent Applic. 20060141507 (June 29. 2006).20. Kronick M.N. et al. Manufacture and use of non-standard size microarray slides. US Patent Applic. 20060141507 (June 29. 2006).

21. Белецкий И.П. и др. Набор праймеров для детекции и/или идентификации трансгенных последовательностей ДНК в растительном материале и его содержащих продуктах (варианты), праймер (варианты), пара праймеров (варианты), способ детекции и/или идентификации с их использованием (варианты) и устройство для осуществления способа. Патент RU 2265668 (2005.12.10).21. Beletsky I.P. etc. A set of primers for the detection and / or identification of transgenic DNA sequences in plant material and its containing products (options), a primer (options), a pair of primers (options), a method for detection and / or identification using them (options) and a device to implement the method. Patent RU 2265668 (2005.12.10).

22. Wang J. et al. CCD-based biochip reader. US Patent Applic. 20050179900 (August 18, 2005).22. Wang J. et al. CCD-based biochip reader. US Patent Applic. 20050179900 (August 18, 2005).

23. Yguerabide J. et al. Apparatus for reading signals generated from resonance light scattered particle labels. US Patent Applic. 20030112432 (June 19, 2003).23. Yguerabide J. et al. Apparatus for reading signals generated from resonance light scattered particle labels. US Patent Applic. 20030112432 (June 19, 2003).

24. Bevis С.et al. Darkfield inspection system having photodetector array. US Patent 7,061,598 (June 13, 2006).24. Bevis C. et al. Darkfield inspection system having photodetector array. US Patent 7,061,598 (June 13, 2006).

25. Барский В.Е и др. Флуоресцентный микроскоп. Патент RU 2182328 (2002.05.10).25. Barsky V.E. et al. Fluorescence microscope. Patent RU 2182328 (2002.05.10).

26. Montagu J. et al. Reading of fluorescent arrays. US Patent Applic. 20060127946 (June 15, 2006).26. Montagu J. et al. Reading of fluorescent arrays. US Patent Applic. 20060127946 (June 15, 2006).

27. Зарытова В.Ф. и др. Способ получения ДНК-чипов. Патент RU 2236467 (2004.09.20).27. Zarytova V.F. et al. A method for producing DNA chips. Patent RU 2236467 (2004.09.20).

28. Lee J. et al. Patch for microarray reaction chamber having adhesive means support and two or more adhesive materials. US Patent Appl. 20050136459 (June 23, 2005).28. Lee J. et al. Patch for microarray reaction chamber having adhesive means support and two or more adhesive materials. US Patent Appl. 20050136459 (June 23, 2005).

29. Yin Li-Te et al. Biochip containing reaction wells and method for producing same and use thereof. US Patent Appl. 20050106607 (May 19, 2005).29. Yin Li-Te et al. Biochip containing reaction wells and method for producing same and use thereof. US Patent Appl. 20050106607 (May 19, 2005).

30. Agrawal A. et al. Tiled biochips and the methods of making the same. US Patent Applic. 20030224506 (December 4,2003).30. Agrawal A. et al. Tiled biochips and the methods of making the same. US Patent Applic. 20030224506 (December 4,2003).

31. Henninger D. et al. Array substrate holder. US Patent Applic. 20020085960 (July 4, 2002).31. Henninger D. et al. Array substrate holder. US Patent Applic. 20020085960 (July 4, 2002).

32. Lebrun S. Substrate chemistry for protein immobilization on a rigid support. US Patent Appl. 20040063220 (April 1, 2004).32. Lebrun S. Substrate chemistry for protein immobilization on a rigid support. US Patent Appl. 20040063220 (April 1, 2004).

33. Solomon K. et al. Composite microarray slides. US Patent Applic. 20030219816 (November 27, 2003).33. Solomon K. et al. Composite microarray slides. US Patent Applic. 20030219816 (November 27, 2003).

34. Eden et al. Dry slide for diagnostic tests. US Patent 5,411,893 (May 2, 1995).34. Eden et al. Dry slide for diagnostic tests. US Patent 5,411,893 (May 2, 1995).

35. 3M Diamond Grade VIP Reflective Sheeting Series 3990. Техническое описание фирмы Minnesota Mining and Manufacturing (3M) Product Bulletin 3990. November 2003 (http://multimedia.mmm.com/).35. 3M Diamond Grade VIP Reflective Sheeting Series 3990. Datasheet Minnesota Mining and Manufacturing (3M) Product Bulletin 3990. November 2003 (http://multimedia.mmm.com/).

36. Microarray High Sensitivity Mirror Substrates. Материалы фирмы TeleChem International Inc. (http://arrayit.com/Products/Substrates/Mirror/mirror.html).36. Microarray High Sensitivity Mirror Substrates. TeleChem International Inc. Materials (http://arrayit.com/Products/Substrates/Mirror/mirror.html).

37. Garini Y. Optical detection method for improved sensitivity. US Patent 6,552,794 (April 22, 2003).37. Garini Y. Optical detection method for improved sensitivity. US Patent 6,552,794 (April 22, 2003).

38. Matsushita Т. et al. Component, apparatus, and method for analyzing molecules. US Patent 6,999,166 (February 14, 2006).38. Matsushita, T. et al. Component, apparatus, and method for analyzing molecules. US Patent 6,999,166 (February 14, 2006).

39. Mori Y. Retroreflective sheet comprising microspheres, the diameter and refractive index of which being specifically related to the refractive indices of layers directly in contact therewith. US Patent 5,962,121 (October 5, 1999).39. Mori Y. Retroreflective sheet containing microspheres, the diameter and refractive index of which being specifically related to the refractive indices of layers directly in contact therewith. US Patent 5,962,121 (October 5, 1999).

40. Smith K. et al. Cube corner cavity based retroreflectors with transparent fill material. US Patent Appl. 20010033907 (October 25, 2001).40. Smith K. et al. Cube corner cavity based retroreflectors with transparent fill material. US Patent Appl. 20010033907 (October 25, 2001).

41. Smith K. et al. Flexible cube-corner retroreflective sheeting. US Patent Appl. 20020126382 (September 12, 2002).41. Smith K. et al. Flexible cube-corner retroreflective sheeting. US Patent Appl. 20020126382 (September 12, 2002).

42. Smith K. Retroreflective sheeting having high retroreflectance at low observation angles. US Patent Appl. 20070081245 (April 12, 2007).42. Smith K. Retroreflective sheeting having high retroreflectance at low observation angles. US Patent Appl. 20070081245 (April 12, 2007).

43. Kim. Y.M. Biochip scanner having means of collecting fluorescence to minimize loss of fluorescence and reduce noises produced by environment kights. Patent KR 20050008148 (2005-01-21).43. Kim. Y.M. Biochip scanner having means of collecting fluorescence to minimize loss of fluorescence and reduce noises produced by environment kights. Patent KR 20050008148 (2005-01-21).

44. Wagner P. et al. Arrays of protein-capture agents and methods of use thereof. US Patent 6,365,418 (April 2, 2002).44. Wagner P. et al. Arrays of protein-capture agents and methods of use this. US Patent 6,365,418 (April 2, 2002).

Claims (20)

1. Биочип с многофункциональной системой идентификации для диагностики, содержащий базовый элемент, кластеры, зонды, идентификатор, верхнее и нижнее многослойное покрытие, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным элементом для размещения идентификатора, который расположен в одной плоскости с базовым элементом и сопряжен с торцом базового элемента, при этом базовый и дополнительный элементы размещены между верхним и нижним многослойными покрытиями и закреплены относительно друг друга с помощью клеевых слоев, которыми снабжены многослойные покрытия,
причем верхнее многослойное покрытие размещено на поверхности базового и дополнительного элементов, выполнено сплошным и на его поверхности расположены кластеры с зондами или покрытие имеет сквозные отверстия, образующие зоны для размещения кластеров с зондами, при этом идентификатор наклеен на верхнее многослойное покрытие или выполнен в виде графического изображения, нанесенного на поверхность верхнего многослойного покрытия, при этом верхнее многослойное покрытие выполнено из материала, обеспечивающего возможность его разрезания в зоне сопряжения торцов базового и дополнительного элементов,
где нижнее многослойное покрытие выполнено сплошным или содержит сквозные отверстия, расположение которых совпадает с расположением отверстий в верхнем многослойном покрытии, при этом нижнее многослойное покрытие выполнено из гибкого материала, обеспечивающего возможность поворота дополнительного элемента с размещенным на нем идентификатором относительно базового элемента на угол до 180° после разрезания верхнего многослойного покрытия в зоне сопряжения торцов базового и дополнительного элементов,
причем верхнее и нижнее многослойные покрытия выполнены из материалов, входящих в группу, состоящую из: i) непрозрачных материалов, ii) светопроницаемых материалов, iii) светоотражающих материалов, iv) светопоглощающих материалов.
1. A biochip with a multifunctional identification system for diagnostics, containing a base element, clusters, probes, an identifier, an upper and lower multilayer coating, characterized in that it is equipped with an additional element for placing an identifier, which is located in the same plane with the base element and is paired with an end face the base element, while the base and additional elements are placed between the upper and lower multilayer coatings and are fixed relative to each other using adhesive layers, which are equipped with ogosloynye coating
moreover, the upper multilayer coating is placed on the surface of the base and additional elements, it is solid and clusters with probes are located on its surface or the coating has through holes forming zones for the placement of clusters with probes, while the identifier is glued to the upper multilayer coating or made in the form of a graphic image deposited on the surface of the upper multilayer coating, while the upper multilayer coating is made of a material that makes it possible to cut in the interface zone of the ends of the base and additional elements,
where the lower multilayer coating is made continuous or contains through holes, the location of which coincides with the location of the holes in the upper multilayer coating, while the lower multilayer coating is made of flexible material, allowing rotation of the additional element with the identifier placed on it relative to the base element at an angle of up to 180 ° after cutting the upper multilayer coating in the mating zone of the ends of the base and additional elements,
moreover, the upper and lower multilayer coatings are made of materials included in the group consisting of: i) opaque materials, ii) translucent materials, iii) reflective materials, iv) light-absorbing materials.
2. Биочип по п.1, отличающийся тем, что базовый элемент и дополнительный элемент изготовлены из полимеров, металлов, керамики, стекла, или из их комбинации и имеют толщину от 0,5 до 10 мм.2. The biochip according to claim 1, characterized in that the base element and the additional element are made of polymers, metals, ceramics, glass, or a combination thereof and have a thickness of from 0.5 to 10 mm. 3. Биочип по п.1, отличающийся тем, что гибкие многослойные покрытия выполнены из полимеров, металлов или их комбинации и имеют толщину от 0,05 до 1,0 мм.3. The biochip according to claim 1, characterized in that the flexible multilayer coatings are made of polymers, metals or a combination thereof and have a thickness of 0.05 to 1.0 mm. 4. Биочип по п.1, отличающийся тем, что светоотражающий материал выполнен с зеркальной или световозвращающей поверхностью.4. The biochip according to claim 1, characterized in that the reflective material is made with a mirror or retroreflective surface. 5. Биочип по п.1, отличающийся тем, что наклеенный идентификатор выполнен в виде графического изображения, магнитного носителя или их комбинации.5. The biochip according to claim 1, characterized in that the glued identifier is made in the form of a graphic image, a magnetic medium, or a combination thereof. 6. Биочип с многофункциональной системой идентификации для диагностики, содержащий базовый элемент, кластеры, зонды, идентификатор, верхнее и нижнее многослойное покрытие, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным элементом, который расположен в одной плоскости с базовым элементом, выполнен в виде общей пластины вместе с базовым элементом и соединен с ним перемычкой, при этом базовый и дополнительный элементы закреплены относительно друг друга с помощью верхнего и нижнего многослойных покрытий, снабженных клеевыми слоями,
причем верхнее многослойное покрытие размещено на поверхности базового и дополнительного элементов, выполнено сплошным и на его поверхности расположены кластеры с зондами или покрытие имеет сквозные отверстия, образующие зоны для размещения кластеров с зондами, при этом идентификатор наклеен на верхнее многослойное покрытие или выполнен в виде графического изображения, нанесенного на поверхность верхнего многослойного покрытия, при этом верхнее многослойное покрытие выполнено из материала, обеспечивающего возможность его разрезания в зоне перемычки между базовым и дополнительным элементами,
где нижнее многослойное покрытие выполнено сплошным или содержит сквозные отверстия, расположение которых совпадает с расположением отверстий в верхнем многослойном покрытии, при этом нижнее многослойное покрытие выполнено из гибкого материала, обеспечивающего возможность поворота дополнительного элемента с размещенным на нем идентификатором относительно базового элемента на угол до 180° после разрезания верхнего многослойного покрытия в зоне перемычки между базовым и дополнительным элементами и последующего разрушения перемычки,
причем верхнее и нижнее многослойные покрытия выполнены из материалов, входящих в группу, состоящую из: i) непрозрачных материалов, ii) светопроницаемых материалов, iii) светоотражающих материалов, iv) светопоглощающих материалов.
6. A biochip with a multifunctional identification system for diagnostics, containing a base element, clusters, probes, an identifier, an upper and lower multilayer coating, characterized in that it is equipped with an additional element, which is located in the same plane with the base element, made in the form of a common plate together with the base element and connected to it by a jumper, while the base and additional elements are fixed relative to each other using the upper and lower multilayer coatings provided with adhesive layers,
moreover, the upper multilayer coating is placed on the surface of the base and additional elements, it is solid and clusters with probes are located on its surface or the coating has through holes forming zones for the placement of clusters with probes, while the identifier is glued to the upper multilayer coating or made in the form of a graphic image deposited on the surface of the upper multilayer coating, while the upper multilayer coating is made of a material that makes it possible to cut in the jumper zone between the base and additional elements,
where the lower multilayer coating is made continuous or contains through holes, the location of which coincides with the location of the holes in the upper multilayer coating, while the lower multilayer coating is made of flexible material, allowing rotation of the additional element with the identifier placed on it relative to the base element at an angle of up to 180 ° after cutting the upper multilayer coating in the jumper zone between the base and additional elements and the subsequent destruction of the jumper ,
moreover, the upper and lower multilayer coatings are made of materials included in the group consisting of: i) opaque materials, ii) translucent materials, iii) reflective materials, iv) light-absorbing materials.
7. Биочип по п.6, отличающийся тем, что базовый элемент и дополнительный элемент изготавлены из полимеров, металлов, керамики, стекла, или из их комбинации и имеют толщину от 0,5 до 10 мм.7. The biochip according to claim 6, characterized in that the base element and the additional element are made of polymers, metals, ceramics, glass, or a combination thereof and have a thickness of from 0.5 to 10 mm. 8. Биочип по п.6, отличающийся тем, что гибкие многослойные покрытия выполнены из полимеров, металлов или их комбинации и имеют толщину от 0,05 до 1,0 мм.8. The biochip according to claim 6, characterized in that the flexible multilayer coatings are made of polymers, metals or a combination thereof and have a thickness of 0.05 to 1.0 mm. 9. Биочип по п.6, отличающийся тем, что светоотражающий материал выполнен с зеркальной или световозвращающей поверхностью.9. The biochip according to claim 6, characterized in that the retroreflective material is made with a mirror or retroreflective surface. 10. Биочип по п.6, отличающийся тем, что наклеенный идентификатор выполнен в виде графического изображения, магнитного носителя или их комбинации.10. The biochip according to claim 6, characterized in that the glued identifier is made in the form of a graphic image, a magnetic medium, or a combination thereof. 11. Биочип с многофункциональной системой идентификации для диагностики, содержащий базовый элемент, кластеры, зонды, идентификатор, верхнее и нижнее многослойные покрытия, отличающийся тем, что он снабжен вторым идентификатором и двумя дополнительными элементами, служащими для размещения соответственно первого и второго идентификаторов, дополнительные элементы размещены в одной плоскости с базовым элементом и расположены друг за другом так, что торец базового элемента прилегает к первому торцу первого дополнительного элемента, а торец второго дополнительного элемента прилегает ко второму торцу первого дополнительного элемента, при этом базовый элемент и первый и второй дополнительные элементы размещены между верхним и нижним многослойными покрытиями и закреплены относительно друг друга с помощью клеевых слоев, которыми снабжены многослойные покрытия,
причем верхнее многослойное покрытие размещено на верхней поверхности базового элемента и первого и второго дополнительных элементов, выполнено сплошным и на его поверхности расположены кластеры с зондами или покрытие имеет сквозные отверстия, образующие зоны для размещения кластеров с зондами, при этом первый и второй идентификаторы наклеены на верхнее многослойное покрытие или выполнены в виде графического изображения, нанесенного на поверхность верхнего многослойного покрытия, при этом верхнее многослойное покрытие выполнено из материала, обеспечивающего возможность его разрезания в зоне сопряжения торцов базового и первого дополнительного элементов и в зоне сопряжения торцов первого и второго дополнительных элементов,
где нижнее многослойное покрытие прикреплено клеевым слоем к поверхностям базового элемента и первого и второго дополнительных элементов и выполнено сплошным или содержит сквозные отверстия, расположение которых совпадает с расположением отверстий в верхнем многослойном покрытии, при этом нижнее многослойное покрытие выполнено из гибкого материала, обеспечивающего возможность разрезания нижнего многослойного покрытия в зоне сопряжения торцов первого и второго дополнительных элементов с возможностью отсоединения второго элемента от биочипа и последующего поворота первого дополнительного элемента с размещенным на нем идентификатором относительно базового элемента на угол до 180° после разрезания верхнего многослойного покрытия в зоне сопряжения торцов базового элемента и первого элемента,
причем верхнее и нижнее многослойные покрытия выполнены из материалов, входящих в группу, состоящую из: i) непрозрачных материалов, ii) светопроницаемых материалов, iii) светоотражающих материалов, iv) светопоглощающих материалов.
11. A biochip with a multifunctional identification system for diagnostics, containing a base element, clusters, probes, an identifier, upper and lower multilayer coatings, characterized in that it is equipped with a second identifier and two additional elements, which serve to place the first and second identifiers, respectively, additional elements placed in the same plane with the base element and are arranged one after another so that the end face of the base element is adjacent to the first end face of the first additional element, and the torus n second additional element is adjacent to the second end of the first additional element, wherein the base member and first and second additional elements are placed between upper and lower multilayer coatings and secured relative to each other via adhesive layers that are provided with the multilayer coating,
moreover, the upper multilayer coating is placed on the upper surface of the base element and the first and second additional elements, is continuous and clusters with probes are located on its surface or the coating has through holes forming zones for the placement of clusters with probes, while the first and second identifiers are glued to the upper multilayer coating or made in the form of a graphic image deposited on the surface of the upper multilayer coating, while the upper multilayer coating is made of material, providing the possibility of its cutting in the mating zone of the ends of the base and first additional elements and in the mating zone of the ends of the first and second additional elements,
where the lower multilayer coating is attached with an adhesive layer to the surfaces of the base element and the first and second additional elements and is continuous or contains through holes, the location of which coincides with the location of the holes in the upper multilayer coating, while the lower multilayer coating is made of a flexible material that allows cutting of the lower a multilayer coating in the mating zone of the ends of the first and second additional elements with the possibility of detaching the second element of the biochip and the subsequent rotation of the first additional element, placed on it with respect to the identifier of the base member at an angle of 180 ° after the cutting of the upper multilayer coating interface zone ends of the base member and the first element,
moreover, the upper and lower multilayer coatings are made of materials included in the group consisting of: i) opaque materials, ii) translucent materials, iii) reflective materials, iv) light-absorbing materials.
12. Биочип по п.11, отличающийся тем, что базовый, первый и второй дополнительные элементы изготовлены из полимеров, металлов, керамики, стекла, или из их комбинации и имеют толщину от 0,5 до 10 мм.12. The biochip according to claim 11, characterized in that the base, first and second additional elements are made of polymers, metals, ceramics, glass, or a combination thereof and have a thickness of 0.5 to 10 mm. 13. Биочип по п.11, отличающийся тем, что гибкие многослойные покрытия выполнены из полимеров, металлов или их комбинации и имеют толщину от 0,05 до 1,0 мм.13. The biochip according to claim 11, characterized in that the flexible multilayer coatings are made of polymers, metals or a combination thereof and have a thickness of from 0.05 to 1.0 mm. 14. Биочип по п.11, отличающийся тем, что светоотражающий материал выполнен с зеркальной или световозвращающей поверхностью.14. The biochip according to claim 11, characterized in that the retroreflective material is made with a mirror or retroreflective surface. 15. Биочип по п.11, отличающийся тем, что наклеенный идентификатор выполнен в виде графического изображения, магнитного носителя или их комбинации.15. The biochip according to claim 11, characterized in that the glued identifier is made in the form of a graphic image, a magnetic medium, or a combination thereof. 16. Биочип с многофункциональной системой идентификации для диагностики, содержащий базовый элемент, кластеры, зонды, идентификатор, верхнее и нижнее многослойное покрытие, отличающийся тем, что он снабжен вторым идентификатором и двумя дополнительными элементами для размещения соответственно первого и второго идентификаторов, дополнительные элементы размещены в одной плоскости с базовым элементом, выполнены в виде общей пластины вместе с базовым элементом, расположены друг за другом, соединены друг с другом с помощью перемычек так, что торец базового элемента через перемычку соединен с торцом первого дополнительного элемента, а торец второго дополнительного элемента соединен со вторым торцом первого дополнительного элемента, при этом базовый элемент, первый и второй дополнительные элементы дополнительно скреплены друг с другом с помощью клеевых слоев, которыми снабжены верхнее и нижнее многослойные покрытия,
причем верхнее многослойное покрытие размещено на поверхности базового, первого и второго дополнительных элементов, выполнено сплошным и на его поверхности расположены кластеры с зондами или покрытие имеет сквозные отверстия, образующие зоны для размещения кластеров с зондами, при этом идентификаторы наклеены на верхнее многослойное покрытие или выполнены в виде графического изображения, нанесенного на поверхность верхнего многослойного покрытия, при этом верхнее многослойное покрытие выполнено из материала, обеспечивающего возможность его разрезания в зонах перемычек,
где нижнее многослойное покрытие прикреплено клеевым слоем к поверхностям базового элемента и первого и второго дополнительных элементов и выполнено сплошным или содержит сквозные отверстия, расположение которых совпадает с расположением отверстий в верхнем многослойном покрытии, при этом нижнее многослойное покрытие выполнено из материала, обеспечивающего возможность его разрезания в зоне перемычки между первым и вторым дополнительными элементами для последующего разрушения перемычки и отсоединения второго элемента с идентификатором от первого элемента, соединенного с базовым элементом, а также обеспечивающего возможность поворота первого дополнительного элемента с размещенным на нем идентификатором относительно базового элемента на угол до 180° после разрезания верхнего многослойного покрытия в зоне перемычки между базовым и первым дополнительным элементами и разрушения указанной перемычки,
причем верхнее и нижнее многослойные покрытия выполнены из материалов, входящих в группу, состоящую из: i) непрозрачных материалов, ii) светопроницаемых материалов, iii) светоотражающих материалов, iv) светопоглощающих материалов.
16. A biochip with a multifunctional identification system for diagnostics, containing a base element, clusters, probes, an identifier, an upper and lower multilayer coating, characterized in that it is equipped with a second identifier and two additional elements to accommodate the first and second identifiers respectively, additional elements are placed in one plane with the base element, made in the form of a common plate with the base element, arranged one after another, connected to each other using jumpers so that the end face of the base element is connected via a jumper to the end face of the first additional element, and the end face of the second additional element is connected to the second end face of the first additional element, while the base element, the first and second additional elements are additionally bonded to each other using adhesive layers, which are provided with the upper and lower multilayer coatings,
moreover, the upper multilayer coating is placed on the surface of the base, first and second additional elements, is solid and clusters with probes are located on its surface or the coating has through holes forming zones for the placement of clusters with probes, while the identifiers are glued to the upper multilayer coating or are made in a graphic image deposited on the surface of the upper multilayer coating, while the upper multilayer coating is made of a material that provides Nost cutting it in the areas of bridges,
where the lower multilayer coating is attached with an adhesive layer to the surfaces of the base element and the first and second additional elements and is continuous or contains through holes, the location of which coincides with the location of the holes in the upper multilayer coating, while the lower multilayer coating is made of material that allows it to be cut into the jumper zone between the first and second additional elements for the subsequent destruction of the jumper and disconnecting the second element with the identifier torus first element connected to the base member, as well as providing the ability to rotate the first additional element placed thereon identifier relative to the base member at an angle of 180 ° after the cutting of the upper multilayer coating headroom between the base and the first additive elements and fracture of said bridges,
moreover, the upper and lower multilayer coatings are made of materials included in the group consisting of: i) opaque materials, ii) translucent materials, iii) reflective materials, iv) light-absorbing materials.
17. Биочип по п.16, отличающийся тем, что базовый элемент и дополнительный элемент изготовлены из полимеров, металлов, керамики, стекла, или из их комбинации и имеют толщину от 0,5 до 10 мм.17. The biochip according to claim 16, characterized in that the base element and the additional element are made of polymers, metals, ceramics, glass, or a combination thereof and have a thickness of 0.5 to 10 mm. 18. Биочип по п.16, отличающийся тем, что гибкие многослойные покрытия выполнены из полимеров, металлов или их комбинации и имеют толщину от 0,05 до 1,0 мм.18. The biochip according to claim 16, characterized in that the flexible multilayer coatings are made of polymers, metals or a combination thereof and have a thickness of 0.05 to 1.0 mm. 19. Биочип по п.16, отличающийся тем, что светоотражающий материал выполнен с зеркальной или световозвращающей поверхностью.19. The biochip according to clause 16, wherein the reflective material is made with a mirror or retroreflective surface. 20. Биочип по п.16, отличающийся тем, что наклеенный идентификатор выполнен в виде графического изображения или магнитного носителя. 20. The biochip according to clause 16, wherein the glued identifier is made in the form of a graphic image or magnetic medium.
RU2007123481/13A 2007-06-25 2007-06-25 Multiplex identification system biochip (versions) RU2386970C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007123481/13A RU2386970C2 (en) 2007-06-25 2007-06-25 Multiplex identification system biochip (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007123481/13A RU2386970C2 (en) 2007-06-25 2007-06-25 Multiplex identification system biochip (versions)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007123481A RU2007123481A (en) 2008-12-27
RU2386970C2 true RU2386970C2 (en) 2010-04-20

Family

ID=46275364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007123481/13A RU2386970C2 (en) 2007-06-25 2007-06-25 Multiplex identification system biochip (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2386970C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2543691C2 (en) * 2012-09-28 2015-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "РамМикс" Renewable carrier for surface-enhanced raman scattering detection
RU2652431C2 (en) * 2016-04-29 2018-04-26 Владимир Дмитриевич Шкилев Method of identification of material resources and protection of identification marks against forgery
RU2679226C2 (en) * 2012-12-13 2019-02-06 Конинклейке Филипс Н.В. Cartridge and apparatus for preparing a biological sample
RU218151U1 (en) * 2022-07-07 2023-05-12 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Chamber for histological studies in a humid environment

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000051058A1 (en) * 1999-02-26 2000-08-31 General Scanning, Inc. Automatic imaging and analysis of microarray biochips
US6673315B2 (en) * 2001-06-29 2004-01-06 Biomachines, Inc. Method and apparatus for accessing a site on a biological substrate
RU2298797C2 (en) * 2005-05-03 2007-05-10 Закрытое акционерное общество Научный центр "БИАХРОМ" Biochip and method for producing it

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000051058A1 (en) * 1999-02-26 2000-08-31 General Scanning, Inc. Automatic imaging and analysis of microarray biochips
US6673315B2 (en) * 2001-06-29 2004-01-06 Biomachines, Inc. Method and apparatus for accessing a site on a biological substrate
RU2298797C2 (en) * 2005-05-03 2007-05-10 Закрытое акционерное общество Научный центр "БИАХРОМ" Biochip and method for producing it

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2543691C2 (en) * 2012-09-28 2015-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "РамМикс" Renewable carrier for surface-enhanced raman scattering detection
RU2679226C2 (en) * 2012-12-13 2019-02-06 Конинклейке Филипс Н.В. Cartridge and apparatus for preparing a biological sample
US10393634B2 (en) 2012-12-13 2019-08-27 Koninklijke Philips N.V. Cartridge and apparatus for preparing a biological sample
RU2652431C2 (en) * 2016-04-29 2018-04-26 Владимир Дмитриевич Шкилев Method of identification of material resources and protection of identification marks against forgery
RU218151U1 (en) * 2022-07-07 2023-05-12 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Chamber for histological studies in a humid environment

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007123481A (en) 2008-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7175811B2 (en) Micro-array evanescent wave fluorescence detection device
US6589778B1 (en) Method and apparatus for performing biological reactions on a substrate surface
US7223609B2 (en) Arrays for multiplexed surface plasmon resonance detection of biological molecules
JP4477085B2 (en) Low background multiwell plate for fluorescence measurements of biological and biochemical samples
US7799558B1 (en) Ligand binding assays on microarrays in closed multiwell plates
US6258326B1 (en) Sample holders with reference fiducials
US20030134330A1 (en) Chemical-library composition and method
AU5080699A (en) Optical disc-based assay devices and methods
US20080274451A1 (en) Body for flow-through cells and the use thereof
JP2009080119A6 (en) Low background multiwell plate for fluorescence measurements of biological and biochemical samples
US10451630B2 (en) Systems and methods for high throughput analysis of conformation in biological entities
US20060241868A1 (en) System, method, and computer product for simplified instrument control and file management
EP2933017A1 (en) Encoded device and method for encoding and decoding reference areas on a substrate
RU2386970C2 (en) Multiplex identification system biochip (versions)
US7863037B1 (en) Ligand binding assays on microarrays in closed multiwell plates
CN1777813A (en) Sample preparation for colorimetric and fluorescent assays as implemented on optical analysis discs
US20050023672A1 (en) Device and method for immersed array packaging and processing
US8374818B2 (en) System, method and apparatus for calibrating inspection tools
US7219800B2 (en) Modular array arrangements
US8119391B2 (en) Biochip analysis system
US20050079102A1 (en) Interrogation apparatus
US20040235147A1 (en) System, method, and encased probe array product
RU69866U1 (en) BIOCHIP
WO2008103200A2 (en) Apparatus and method for performing ligand binding assays on microarrays in multiwell plates
RU2424322C2 (en) Diagnostic test and set for detecting biomolecules

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20140923

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180626