专利名称：生物芯片杂交仪的制作方法
技术领域：
生物芯片杂交仪
技术领城
本实用新型涉及一种生物芯片杂交装置。
背景技术：
生物芯片技术可以对生命科学与医学中的各种生物化学反应过程进行 集成，从而实现对基因、配体、抗原等生物活性物质进行高效快捷的测试和 分析。它的出现给生命科学、医学、化学、新药开发、生物武器战争、司法 鉴定、食品与环境监督等众多领域带来巨大的革新甚至革命。
以杂交为基础的分析已广泛用于基因突变的检测、多态性分析、基因作 图等方面的研究与应用，杂交仪则是专门用来完成对生物芯片进行杂交过程
的设备，通过其完成对生物芯片预杂交、杂交、洗涤、封闭、酶联、显色、 终止显色等搮作。目前常规的生物芯片杂交设备比较多，但通常存在如下的 问题1 )各个步骤均分别独立进行，废液需要人工吸走，对操作者依赖性 大，操作繁瑣；2)温度设置为有级调节，且调节档少，使最优控制受到限 制；3)同时可杂交芯片数量少，效率低；4)震荡效果緩慢，杂交液反时 间长，效率低。
实用新型内客
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种生物芯片杂交仪，在对生 物芯片进行杂交后，能够自动甩干杂交液。
本实用新型的一种生物芯片杂交仪包括杂交腔、芯片载盘、旋转部、 温控部和主控部；芯片栽盘设置在杂交腔内，该芯片载盘通过旋转部驱动； 所述旋转部通过所述主控部进行转动控制，所述杂交腔通过所述温控部调节 腔内温度。
进一步地，所述杂交腔上还设有用于清洗其内部的清洗部，所述清洗部 包括清洗管、清洗泵和吸液泵，清洗管设置在杂交腔内，清洗管与清洗泵相 连，清洗泵通过该清洗管将清洗液喷入到所述杂交腔内，所述吸液泵与所述 杂交腔底部相连。
进一步地，所述温控部包括温控单元和冷热空气循环管道，冷热空气 循环管道设置在所述杂交腔下，所述温控单元包括温度采集单元、可单独控 制的多个加热元件和制冷元件，温度采集单元设置在杂交腔内，加热元件和 制冷元件根椐温度采集单元采集的温度信号通过冷热空气循环管道对所述 杂交腔进行温度调节。
进一步地，所述加热元件为云母加热片、电阻丝或半导体，所述制冷元 件为半导体致冷片。
进一步地，还包括操作部，该搡作部与所述主控部相连，所述主控部通 过该操作部控制所述清洗部、温控部和旋转部。
进一步地，所述操作部为键盘和显示屏。
进一步地，所述主控部为PLC可编程控制器(也可以选择其它类似的 控制元件)。
本实用新型具有如下优点
1、 实现了杂交后自动甩干杂交液，自动清洗杂交腔，简化了操作，而 且更方便，缩短了实验时间；
2、 温度调节为平滑调节，杂交过程可以更加优化；
3、 震荡效果好，节约了杂交时间；
4、 键盘及显示介面友好，操作简单；
5、 可设定正常工作及测试两种工作模式，及时检查仪器各部件工作状 态，减少故障率；
6、 通用性好，适用于多种生物芯片杂交。 附困说明
图1为本实用新型结构示意图2为本实用新型喷液环形管主视图3为图2的俯4见图4为本实用新型的电机控制单元框图;
图5为本实用新型的系统控制框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括杂交腔l、旋转部2、芯片载盘3、操 作部5、主控部6、清洗部7和机壳12。操作部5设置在机壳12的上部， 其由键盘和显示屏组成(未图示出)。杂交腔1安装在机壳12的中间靠上 位置，杂交腔l设置有芯片载盘3，芯片载盘3上可放置芯片盒，芯片载盘 3可以设计为承担N个芯片盒的结构，N最优选择为18，芯片盒数量改变 时只需改变芯片载盘3的面积即可。芯片载盘3通过旋转部2驱动，旋转部 2转动带动芯片载盘3转动，从而完成震荡与甩干过程。旋转部2包括电机 22和电^/L驱动器21,如图4所示，电才几22可以釆用步进电^/L,这样能够4艮 好地控制芯片载盘3的震荡和甩干。当然也可以用其他电机代替，只要改变 控制方法即可。清洗部7包括清洗管11、清洗泵72和吸液泵73，清洗管 ll设置在杂交腔l内，清洗管11与清洗泵72相连，清洗泵72通过该清洗 管11将清水喷入到杂交腔1内，吸液泵73与杂交腔1底部相连，可以将废 液排出杂交腔1。清洗管11为铜、塑料或不锈钢等材料制成的环形管，如 图2、 3所示，在清洗管11的外圓周上均匀分布有喷液孔111,通过喷液孔 111喷出水流清洗杂交腔1。
如图1所示，本实用新型还设置有温控部8,该温控部8包括温控单元 81和在芯片栽体3下方设置的冷热空气循环管道82,冷热空气循环管道82 与温控单元9相连，温控单元9通过冷热空气循环管道82对杂交腔1进行 温度调节。温控单元81包括温度采集单元811、可单独控制的多个加热元 件和制冷元件(未图示出)，温度釆集单元设置811在杂交腔1内，用于采 集杂交腔l内的温度。加热元件可采用云母加热片、电阻丝，半导体等一切
可产生热源的元件，制冷元件可采用半导体致冷片等冷却元件，加热元件和
制冷元件根据温度采集单元811采集的温度信号通过冷热空气循环管道82 对杂交腔1进行温度调节。温控单元81另一端与主控部6相连，主控部6 通过控制加热元件和制冷元件实现温度采集单元811采集的温度与操作部5 设定温度一致，从而实现温度的平滑调节。温度采集单元811可以采用温度 传感器。主控部6可以选择PLC作为主控元件(也可以选择其它类似的控 制元件)，主控部6与操作部5和旋转部2的电机驱动器相连，通过改变 PLC控制方式可以获得多种震荡及甩千方式，如图4所示，主控部6向电机 驱动器21发送脉沖控制信号，如方向信号等，从而控制电机22的运行状态， 开关电源13向电机驱动器21和主控部6供电。如图5所示，操作部5通过 主控部6控制温控部8、清洗部7和旋转部2各种控制可通过操作部5进行 操作。
本实用新型可以设置两种工作模式，即正常工作模式和测试模式。正常 工作模式运行如下首先通过操作部5选择工作模式，温控部根据设定温度 调节杂交腔1温度，主控部6根据设定模式控制旋转部2运动，旋转部2带 动芯片载盘3运动，完成震荡及甩干。甩干后控制部控制清洗部7清洗杂交 腔l。测试模式主要是进行本仪器的检查及维护。可以测试各个工作部如温 控部8、旋转部2等是否工作正常。
本实用新型使用时，首先人工加液，将生物芯片放置在芯片载盘3上， 然后通过操作部5设置工作参数，包括震荡参数、温度参数等，然后开始进 行生物芯片杂交、甩干、清洗等操作。这个过程中，杂交后可以自动甩干杂 交液，自动清洗杂交腔l，不仅简化了操作，而且更方便，缩短了实验时间。 另外，由于可以设定震荡参数，因此大大提高了震荡的效果，节约了杂交的 时间。此外，主控部6通过比较温度采集单元811采集的温度与操作部5设 定温度，控制加热元件和制冷元件运行，实现温度采集单元8U采集温度与 操作部5设定温度一致，从而实现了温度的平滑调节，使杂交过程更加优化。
权利要求1、一种生物芯片杂交仪，其特征在于，包括杂交腔、芯片载盘、旋转部、温控部和主控部；芯片载盘设置在杂交腔内，该芯片载盘通过旋转部驱动；所述旋转部通过所述主控部进行转动控制，所述杂交腔通过所述温控部调节腔内温度。
2、 如权利要求1所述的生物芯片杂交仪，其特征在于，所述杂交腔上 还:&有用于清洗其内部的清洗部，所述清洗部包括清洗管、清洗泵和吸液泵， 清洗管设置在杂交腔下部，清洗管与清洗泵相连，清洗泵通过该清洗管将清 洗液喷入到所述杂交腔内，所述吸液泵与所述杂交腔底部相连。
3、 如权利要求1所述的生物芯片杂交仪，其特征在于，所述温控部包 括温控单元和冷热空气循环管道，冷热空气循环管道设置在所述杂交腔下， 所述温控单元包括温度采集单元、可单独控制的多个加热元件和制冷元件， 温度采集单元设置在杂交腔内，加热元件和制冷元件根据温度釆集单元采集 的温度信号通过冷热空气循环管道对所述杂交腔进行温度调节。
4、 如权利要求3所述的生物芯片杂交仪，其特征在于，所述加热元件 为云母加热片、电阻丝或半导体，所述制冷元件为半导体致冷片。
5、 如权利要求2至4任一所述的生物芯片杂交仪，其特征在于，还包 括操作部，该操作部与所述主控部相连，所述主控部通过该纟喿作部控制所述 清洗部、温控部和旋转部。
6、 如权利要求5所述的生物芯片杂交仪，其特征在于，所述操作部为 键盘和显示屏。
7、 如权利要求1所述的生物芯片杂交仪，其特征在于，所述主控部为 PLC可编程控制器。
专利摘要本实用新型公开了一种生物芯片杂交仪，包括杂交腔、芯片载盘、旋转部、温控部和主控部；芯片载盘设置在杂交腔内，该芯片载盘通过旋转部驱动；所述旋转部通过所述主控部进行转动控制，所述杂交腔通过所述温控部调节腔内温度。本实用新型实现了杂交后自动甩干杂交液，自动清洗杂交腔，简化了操作，而且更方便，缩短了工作时间。
文档编号C12M1/00GK201062262SQ20072016943
公开日2008年5月21日 申请日期2007年6月26日 优先权日2007年6月26日
发明者刘旭青, 史洪源, 骋 周, 朱绍纲, 王常力, 甄志成, 逄建涛, 莲 钟, 娜 隋, 马立人 申请人:北京和利时系统工程股份有限公司