同步液相芯片分析仪工作站的制作方法
【专利摘要】本实用新型是一种同步液相芯片分析仪工作站，包括分析模块和反应模块，其中分析模块设有鞘流池（6），在鞘流池（6）的两侧分别设有微小颗粒识别部件（4）、标记物定量荧光检测部件（5），以及两路激光器；所述反应模块由样品圆盘（18），以及分别装在样品圆盘（18）上下方的试剂加注稀释器（19）、微型旋涡震荡器（20）组成。本实用新型在设定的转动周期内能够连续进行标本测量，可得到可靠的测量结果。
【专利说明】同步液相芯片分析仪工作站
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及生物芯片的实验装置，特别是涉及一种同步液相芯片分析仪。
【背景技术】
[0002]在分子生物学领域，无论是蛋白分子水平检测还是核酸分子水平检测，当前的技术已经不再是一个单纯试剂平台的课题。所有的技术发展趋势都直指综合系统的研制。这里提到的综合系统既包含核心的生物学应用技术，也包含检测仪器和材料学等外围学科的技术。而一个系统的综合开发能力将决定这项技术应用的最终走向。
[0003]液相芯片，又称悬浮阵列、流式荧光技术。该技术是对微小颗粒进行荧光染色，根据不同的荧光编码组合，可以产生几十甚至上百种不同的微小颗粒。这些微小颗粒可以作为生化反应的载体，偶联可定量检测分析的荧光标记物。由于颗粒小，使得反应过程极近似液相反应，因此得名。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种同步液相芯片分析，以便通过液相芯片技术实现样品间同步分析，以及更广泛的微小载体颗粒的使用范围。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:包括分析模块和反应模块，其中分析模块设有鞘流池，在鞘流池(的两侧分别设有微小颗粒识别部件、标记物定量荧光检测部件，以及两路激光器；所述反应模块由样品圆盘，以及分别装在样品圆盘上下方的试剂加注稀释器、微型旋涡震荡器组成。
[0006]所述样品圆盘可以通过支架装在仪器底座上，该样品圆盘的中心轴与步进电机的电机轴通过同步带相连。
[0007]所述的试剂加注稀释器可以通过支架固定装在样品圆盘的上方，该试剂加注稀释器的推杆由步进电机驱动做直线运动。
[0008]所述的微型旋涡震荡器可以为带偏心块的直流电机组件，其通过支架装在样品圆盘的下方。
[0009]所述的两路激光器，在鞘流池的中心共点交汇，两路激光器共光轴。
[0010]所述的两路激光器，其中第一路激光器可以采用532nm激光器，第二路激光器可以米用635nm激光器。
[0011]所述的鞘流池可以为方形石英玻璃柱，其中心有正方形通孔，该鞘流池垂直于水平面安装在分析模块基板上。
[0012]本实用新型作为液相芯片技术中重要的一部分，与现有技术相比主要有以下效果:
[0013]1.由于是圆盘结构，在设定转动周期后，可进行连续标本测量。且不受标本数量的限制。
[0014]现有产品采用96孔微孔板进行批量标本分析，标本在放入仪器进行测试前所有试剂加注及反应过程皆为同步。但由于每个样品进行分析的时间根据微小颗粒种类数不同，其测试时间约为几十秒，首尾样品间时间差逐渐增大；如果采用本申请专利结构，样品间无时间差。如按每个样品30秒分析时间计算，96个样品间测试时间差如表I所示:
[0015]现有产品的样品间最大时间差为2850秒，而通过圆盘状的反应模块，可以确保样品间时间差为零，确保样品间反应同步性。
[0016]2.现有产品在96孔微孔板进行批量标本测试过程中无法继续添加后续样品，而采用本实用新型，可以在空闲时将样品任意添加到转盘上的样品放置位，且每个标本的反应过程都完全一致，这样使得测试过程对待测样品数量和时效性上都具有优势。
[0017]3.现有产品无温度控制，本实用新型反应模块中有分段的恒温控制，可实现局部52 °C恒温环境和96 °C恒温环境。
[0018]4.现有广品无震荡混勻，本实用新型反应|旲块有旋润震荡结构，可对每个样品进行混匀，且可确保每个样品的混匀效果一致。
[0019]5.现有产品对微小颗粒的体积大小有一定限制，通常在5um左右，这样使得用户对增加反应面积的需求受到限制。本实用新型结构中，对限制微小颗粒体积的主要零件鞘流池，进行特定的选择，参见表2，确定了 200*200um，100*100um, 50*50um的三种鞘流池可选配的结构，对应上述三个规格的鞘流池，应配合相对应的透镜组。
[0020]使得更小直径的微小颗粒可被应用，从而在相同颗粒数的前提下，使反应面积进一步增加，加快反应速度；
[0021]可控的试剂加注和带有温控的反应环境使得所有标本间的反应不同步差异被消除，可得到可靠的测量结果。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的总结构示意图。
[0023]图2是图1中分析模块的光路部件的结构示意图。
[0024]图3是图1中分析模块的液路部件的结构示意图。
[0025]图4是图1中反应模块的结构示意图。
[0026]图中:1.分析模块；2.反应模块；3.第一路激光器；4.微小颗粒识别部件；5.标记物定量荧光检测部件；6.鞘流池；7.第二路激光器；8.液路压力传感器；9.第一直通电磁阀；10.第二直通电磁阀；11.单向截止阀；12.气泡消除器；13.微小颗粒过滤器；14.鞘液三通电磁阀；15.样品三通电磁阀；16.样品吸取不锈钢管；17.样品杯；18.样品圆盘；19.试剂加注稀释器；20.微型旋涡震荡器。
【具体实施方式】
[0027]下面结合实例及附图对本实用新型作进一步说明。
[0028]本实用新型提供的同步液相芯片分析仪工作站，其结构如图1至图4所示，主要由分析模块1、反应模块2组成。
[0029]所述分析模块I由两路激光器、微小颗粒识别部件4、标记物定量荧光检测部件5、鞘流池6、液路压力传感器8、气泡消除器12、管路和装在管路上的阀组成。该分析模块可以按设定时间，从反应模块中的样品杯中逐步吸取被测溶液，并且逐步分析被测溶液的同步方式，同时可以对被测溶液中的微小颗粒进行识别，并对偶联在微小颗粒上的荧光标记物进行定量分析。
[0030]所述两路激光器中，其中第一路激光器3采用532nm激光器，第二路激光器7可以采用635nm激光器，两路激光器分别安装在鞘流池6的两侧，且在鞘流池6的中心共点交汇，两路激光共光轴。
[0031]所述微小颗粒识别部件4和标记物定量荧光检测部件5分别安装在鞘流池6的两侦牝且光轴于两路激光的光轴垂直相交于鞘流池6中心的激光交汇点。
[0032]所述鞘流池6为中心为正方形通孔的方形石英玻璃柱，垂直于水平面安装，其作用为，使被测溶液中的微小颗粒能在通过时，由液路输送，形成离散状态，逐一流过。
[0033]所述液路压力传感器8为不锈钢压力传感器，用于实时监控液路的压力变化。该传感器的接口端直接与液路进液端三通接头相连。
[0034]所述气泡消除器12装在液路进液端的三通接头上，其用于消除由于管道活性或液路中原有的参与气体空泡。
[0035]本实用新型设有两个直通电磁阀，两个单向截止阀，以及鞘液三通电磁阀14和样品三通电磁阀15。
[0036]所述两个直通电磁阀，其中:第一直通电磁阀9装在气泡消除器12的上方出口端，第二直通电磁阀10装在微小颗粒过滤器13的出口端，它们分别用于控制液路的流向。
[0037]所述单向截止阀11有两个，分别装在第一直通电磁阀9的出口端和鞘流池6的进口端，分别用于防止液体反向流动。
[0038]所述微小颗粒过滤器13装在气泡消除器12的下方出口端。
[0039]所述鞘液三通电磁阀14装在两个单向截止阀11之间，用于切换控制液路的流向。
[0040]所述样品三通电磁阀15装在鞘流池进口端和样品吸取不锈钢管16之间，用于切换控制样品的流向。
[0041 ] 所述管路为连接各阀门间的管道，用于输送样品和鞘液。
[0042]所述反应模块2通过试剂加注、震荡部件按反应参数执行动作，并向样品杯中的样品提供恒温环境功能。该反应模块由样品圆盘18、试剂加注稀释器19、微型旋涡震荡器20组成，其中:样品圆盘18装在与仪器底座相连的支架座上，由步进电机驱动。试剂加注稀释器19为推杆式稀释器，装在样品吸取不锈钢管16的侧部，其用于来回拉动活塞杆推杆，使得稀释器内产生压力变化，实现液体抽吸。微型旋涡震荡器20为带偏心块的直流电机模块，装在样品圆盘18的下方，其用于将样品杯17重的溶液充分混匀。样品吸取不锈钢管16由步进电机驱动，实现上下运动，其用于自动探入样品杯中被测溶液液面以下。
[0043]所述反应模块的同步试剂加注部件，可以采用玻璃稀释器、活塞推杆模式。
[0044]本实用新型提供的同步液相芯片分析仪工作站，其工作过程如下:
[0045]1.样品在反应模块2中的过程:
[0046]如图4所示:
[0047](I)将装有待分析样品的样品杯17放入样品圆盘18中，该圆盘的转动时间周期可被设定，圆盘按设定时间周期逐孔转动；
[0048](2)当样品杯17转动到试剂加注稀释器19正下方时，由试剂加注稀释器19加注试剂；[0049](3)当样品杯17转动到微型旋涡震荡器20正上方时，该微型旋涡振荡器动作，使样品杯17中样品和试剂充分混匀；
[0050](4)当样品杯17转动到样品吸取不锈钢管16正下方时,样品吸取不锈钢管16向下运动到样品杯17底部，执行样品吸取动作，样品进入分析模块I中。
[0051](5)样品圆盘18中有温度控制，确保样品杯17在样品圆盘18中运动过程时能完全按试剂参数设定的温度进行充分反应。
[0052]2.样品在分析模块I中的液体流动过程:
[0053]如图3所示:
[0054](I)当样品进入分析模块I后，由样品三通电磁阀15控制样品向鞘流池6流去(图2)；
[0055](2)同时鞘流液通第一直通电磁阀9、第二直通电磁阀过10和鞘液三通电磁阀14的控制也向鞘流池6流去；
[0056](3)由本液体流动过程的步骤(I)和(2)的样品及鞘流液在图2中鞘流池6中形成样品在内，鞘流液在外的双层液流，并连续通过鞘流池6 ；
[0057](4)两个单向截止阀11可以防止管道内液体串流。
[0058](5)液路压力传感器8可实时监控液路中的压力变化，以便警示测量的风险。
[0059](6)气泡消除器12和微小颗粒过滤器13 (IOum)消除液路中可能对光路分析带来干扰的气泡和杂质微小颗粒。
[0060]3.样品在分析模块I中的光学分析:
[0061]如图2所示:
[0062](I)样品在鞘液和形成的双层液流通过鞘流池6时，样品中所包含的目标被检测微小颗粒基本以独立离散状态通过；
[0063](2)第一路激光器3和第二路激光器7的激光束同时照射在鞘流池6的同一被测点上。
[0064](3)当样品中微小颗粒通过被测点时，532nm激光和635nm激光同时激发微小颗粒上的荧光染料和偶联的标记荧光分子。
[0065](4)微小颗粒识别部件4分析由第二路激光器7激发被荧光染色的微小颗粒所产生的荧光信号，确定微小颗粒的种类。
[0066]同时标记物定量突光检测部件5检测由第一路激光器3激发的突光标记分子所产生的发射光信号，进行定量分析。
[0067]本实用新型包括但不限于上述实施方式，任何符合本权利要求书描述的产品均落入本实用新型的保护范围之内。
[0068]附表
[0069]表I本实用新型产品与现有产品的样品间时间差比较
[0070]
【权利要求】
1.一种同步液相芯片分析仪工作站，包括分析模块和反应模块，其特征在于所述分析模块设有鞘流池(6)，在鞘流池(6)的两侧分别设有微小颗粒识别部件(4)、标记物定量荧光检测部件(5)，以及两路激光器；所述反应模块由样品圆盘(18)，以及分别装在样品圆盘(18)上下方的试剂加注稀释器(19)、微型旋涡震荡器(20)组成。
2.如权利要求1所述的同步液相芯片分析仪工作站，其特征在于所述样品圆盘(18)通过支架装在仪器底座上，该样品圆盘的中心轴与步进电机的电机轴通过同步带相连。
3.如权利要求1所述的同步液相芯片分析仪工作站，其特征在于所述的试剂加注稀释器(19)通过支架固定装在样品圆盘(18)的上方，该试剂加注稀释器的推杆由步进电机驱动做直线运动。
4.如权利要求1所述的同步液相芯片分析仪工作站，其特征在于所述的微型旋涡震荡器(20)为带偏心块的直流电机组件，其通过支架装在样品圆盘(18)的下方。
5.如权利要求1所述的同步液相芯片分析仪工作站，其特征在于所述的两路激光器，在鞘流池(6 )的中心共点交汇，两路激光器共光轴。
6.如权利要求5所述的同步液相芯片分析仪工作站，其特征在于所述的两路激光器，其中第一路激光器(3)米用532nm激光器,第二路激光器(7)米用635nm激光器。
7.如权利要求1所述的同步液相芯片分析仪工作站，其特征在于所述的鞘流池(6)为方形石英玻璃柱，其中心有正方形通孔，该鞘流池垂直于水平面安装在分析模块基板上。
【文档编号】G01N21/64GK203405412SQ201320378066
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年6月28日 优先权日:2013年6月28日
【发明者】王华林, 何煜, 吴承兴, 付寅, 邓菲, 尹飞飞 申请人:湖北新纵科病毒疾病工程技术有限公司