专利名称：一种生物芯片卡盒的构造及用法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检测蛋白质、多肽、细胞、细菌、病毒、农药及核酸的多孔生物芯片卡盒。
生物芯片可作为固相载体固定蛋白质、多肽、菌体蛋白或多糖、病毒抗原、化学有机物质及核酸从而检测各种未知的蛋白质、多肽、细胞、细菌、病毒、生物/有机农药及核酸或其它小分子。以往生物芯片上的加样、洗涤都是通过手工操作进行的。目前国内外尚无一种能够在生物芯片上检测操作时将多块生物芯片固定在一起的生物芯片卡盒。
应用生物芯片卡盒可同时处理多块生物芯片，与自动洗板机或全自动酶免疫检测仪结合应用可提高生物芯片固相检测板的生产效率并实现检测的自动化和规模化。这就是本发明的目的所在。
本发明(生物芯片卡盒)的制作材料可以是各种塑料、橡胶、尼龙或合金，以及可用于此生物芯片卡盒制作的其它材料。
本发明的生物芯片卡盒主要由卡盒衬底、卡盒夹和卡盒盖三部分组成。另外还有生物芯片和卡盒夹生物芯片槽之间的防渗漏装置。
卡盒衬底为长方形或正方形，底部长为125～131mm，宽为82～88mm，顶部长为109～115mm，宽为74～81mm的长方形垂直突起，突起高度为4～10mm。沿两面长边和一面宽边各有一宽度为1～7mm的边缘，另一面宽边的边缘宽度为7～17mm，在两侧长边侧面上，距顶面垂直距离2～3.5mm处，有2～6个直径为2～5mm的圆柱形卡栓，圆柱形卡栓长度为1～3mm，等间距或不等间距分布在卡盒衬底的两侧长边侧面上；在卡盒衬底底面有一长为105～111mm，宽为70～76mm，垂直深度为3～9mm的长方性垂直凹陷，此凹陷距两面长边和一面宽边的距离为4～8mm，距另一宽边为12～16mm，在凹陷中间有纵横各2～8条的压力条，宽度为2～8mm，高度为2～5mm，压力条成方形或菱形交叉分布。
卡盒夹底长为125～131mm，底宽为82～88mm，距四周边缘1～7mm有矩行突起，长为121～127mm，宽为78～84mm，高度为7～16mm，在矩形突起上面距一侧宽边6～20mm至另一侧宽边6～12mm之间有并排1～5个垂直突起为0.1～1.5mm的矩形方阵，每个矩形长为50～78mm，宽为18～30mm，间距为2～50mm，每个矩形中央可以均匀分布1～20个分别为正方形、长方形、圆形或多边形的样本检测孔，检测孔平均内径为3～20mm；矩形内另一侧有长10～18mm，宽5～15mm的矩形孔或直径5mm～18mm的圆孔。在卡盒夹底面矩形长为100～130mm，宽为60～81mm，在四个矩形阵列孔之间有一宽度为1～2mm，高度为1～3mm的突起，在两侧，一侧为高度1～3mm，宽度为7～12mm的突起边缘，另一侧为高度1～3mm，宽度为1～5mm的突起边缘。
卡盒夹两个长侧面底部分别有三个与卡盒衬底卡栓位置对应的横向L形卡槽，横向矩形长为10～18mm，宽为3～5mm，紧挨的纵向矩形长为5～7mm，宽为1～5mm，在衬底顶部嵌入夹层底部时，卡栓与对应的卡槽嵌合，推动衬底边缘，卡栓沿卡槽横向沟滑动，使衬底边缘与卡盒夹边缘对齐，同时将三物芯片卡紧。
卡盒夹正面位于样本检测孔的边缘可标识有“A、B、C、...、Z”及“1、2、3、4、...、100”字样。
卡盒盖为一个内侧凹陷的长方形，高度为12～18mm，正面矩形规格为125～131mm×78～88mm×12～18mm，内侧凹陷的矩形规格为121～127mm×74～84mm×10～16，边缘宽为1～3mm，在卡盒盖的四角任一内侧有一个三角形突起，高度1～3mm，与卡盒夹的正面任一对应的凹陷三角形刚好吻合，三角形边长为5～10mm。在卡盒盖的正面可标识有“生物芯片卡盒”、“BioChipCartridge”等字样。将卡盒盖罩于与卡盒夹和卡盒衬底之上构成一个规格为125～131mm×82～88mm×12～22mm的长方体。
防渗漏装置包括卡盒夹背面生物芯片槽内的防渗漏压线、衬垫和压力板；防渗漏压线为0.1mm～2mm×0.2mm～0.3mm的突起线条，纵横分布于各样本检测孔边缘，距检测孔边缘的距离均为0.1～0.3mm。衬垫是置于芯片与卡盒夹底部的芯片槽之间，长度为50～78mm，宽度为15～30mm，厚度为0.2～3mm，其材质可以是尼龙塑料、橡胶。衬垫上有不同规格的正方孔、长方孔、圆孔或多边形孔，并对应于卡盒夹各检测孔的形状，同时可将芯片分隔成不同规格和数量的空格。压力板可以是海绵、橡胶、金属等材料，规格为100～128mm×60～78mm，厚度为1～4mm。
每个生物芯片卡盒可固定1～10张芯片，芯片规格为1～100mm×5～60mm，厚度为0.1～5mm。
具体实施例方式为用于规格25mm×75mm生物芯片为检测板的核酸与蛋白芯片，配合自动洗板机或全自动酶标仪使实验操作自动化，设计了以下规格的生物芯片卡盒卡盒衬底为长方形或正方形，附
图1所示卡盒衬底底部长为129mm，宽为86mm，顶部长为78mm的长方形垂直突起，突起高度为9.1mm，沿两面长边和一面宽边各有一宽度为4mm的边缘，另一面宽边的边缘宽度为12mm，边缘高度为7mm，在两侧长边侧面上，距顶面垂直距离3.5mm处，有三个直径为2.5mm的圆柱形卡栓，圆柱形卡栓长度为2.2mm，一个位于中央，另外两个分别距两侧4.75mm，在卡盒衬底底面有一长为109mm，宽为74mm，垂直深度为7mm的长方性垂直凹陷，此凹陷距两面长边和一面宽边的距离为6mm，距另一宽边为14mm，在凹陷中间有纵横方格的压力条，宽度为3mm。高度为5mm。
卡盒夹底面矩形长为129mm，底宽为82mm，距四周边缘2mm有矩形突起，长为123mm，宽为82mm，高度为11.2mm，在矩形突起上面距一侧宽边9.5mm至另一侧宽边18.1mm之间有并排四个垂直突起为0.5mm的矩形方阵，每个矩形长为59mm，宽为19.5mm，间距为7.8mm，每个矩形中央可以均匀分布1～20个分别为正方形、长方形、圆形或多边形的样本检测孔。附图2所示的矩形内一侧有并排两列边长为7.4mm，间距1.7mm的8个正方孔，另一侧有长15.8mm，宽9.8mm的矩形孔。在卡盒夹底面矩形长为121mm，宽为77.8mm，在四个矩形阵列孔之间有一宽度为2mm，高度为1.9mm的突起，在两侧，一侧为高度1.9mm，宽度为8.5mm的突起边缘，另一侧为高度1.9mm，宽度为4.5mm的突起边缘(附图3)。
卡盒夹两个长侧面底部分别有三个与卡盒衬底卡栓位置对应的横向L形卡槽，横向矩形长为11.5mm，宽为3.2mm，紧挨的纵想矩形长为4.3mm，宽为3.5mm(附图4)。在衬底顶部嵌入夹层底部时，卡栓与对应的卡槽嵌合，推动衬底边缘，卡栓沿卡槽横向沟滑动，使衬底边缘与卡盒夹边缘对齐，同时将生物芯片卡紧。
卡盒夹正面位于样本检测孔的边缘可标识有“A、B、C、D、E、F、G、H”及“1、2、3、4、5”字样。
卡盒盖为一个内侧凹陷的长方形，高度为15mm，正面矩形规格为129mm×86mm×15mm，内侧凹陷的矩形规格为125mm×82mm，边缘宽为2mm，在卡盒盖的左内侧有一正三角形突起，与卡盒夹的正面三角形凹陷刚好吻合，三角边长为6mm(附图5)。在卡盒的正面可标识“生物芯片卡盒”和“BioChipCartridge”等字样。将卡盒盖罩于与卡盒夹和卡盒衬底之上构成一个规格为129mm×86mm×17.1mm的长方体。
防渗漏装置包括卡盒夹背面生物芯片槽内的防渗漏压线、衬垫和压力板；防渗漏线为0.1mm×0.15mm的突起线条，分布样本检测孔边缘，距检测孔边缘的距离均为0.2mm。衬垫是置于芯片与卡盒夹底部的芯片槽之间，长度为75.5mm，宽度为25.5mm，厚度为1mm，其材质可以是橡胶或尼龙塑料。衬垫上有10个边长为7.4mm的正方孔及一个15.8mm×9.8mm的矩形孔，对应于卡盒夹各检测孔的分布位置，同时可将芯片分隔成10个7.4mm×7.4mm的空格。压力板可以是海绵、橡胶等材料，规格为109mm×74mm，厚度为2mm，用粘贴剂固定在卡盒衬底顶部的平面上。
实验操作时，首先取制备好的生物芯片四张，将防渗漏的衬垫附于生物芯片槽上，并使两者各孔相对齐。再将生物芯片依次铺在衬垫之上，将带有压力板的卡盒衬底卡栓对准插入夹层卡槽之内，手推使两者底部对齐，同时夹紧生物芯片，使卡盒夹层背面生物芯片槽内的防渗漏压线陷入衬垫，起到防渗漏作用。将其置于自动洗板机或全自动酶标仪的上板架上，装上与之配套的加样头，开动机器，进行自动加样、洗涤等检测操作。
权利要求
1.一种用于检测蛋白质、多肽、细胞、细菌、病毒、农药及核酸的多孔生物芯片卡盒，包括卡盒衬底、卡盒夹、卡盒盖和以及防渗漏装置，制作材料可以是各种塑料、橡胶、尼龙或合金，以及可用于制作此生物芯片卡盒制作的其它材料。
2.根据权利1所述的生物芯片卡盒，其卡盒衬底的特征在于衬底为长方形或正方形，卡盒衬底底部长为125～131mm，宽为82～88mm，顶部长为109～115mm，宽为74～81mm的长方形垂直突起，突起高度为4～10mm，沿两面长边和一面宽边各有一宽度为1～7mm的边缘，另一面宽边的边缘宽度为7～17mm，在两侧长边侧面上，距顶面垂直距离2～3.5mm处，有2～6个直径为2～5mm的圆柱形卡栓，圆柱形卡栓长度为1～3mm，等间距或不等间距分布在卡盒衬底的两侧长边侧面上；在卡盒衬底底面有一长为105～111mm，宽为70～76mm，垂直深度为3～9mm的长方性垂直凹陷，此凹陷距两面长边和一面宽边的距离为4～8mm，距另一宽边为12～16mm，在凹陷中间有纵横各2～8条的压力条，宽度为2～8mm。高度为2～7mm，压力条成方形或菱形交叉分布。
3.根据权利1所述的生物芯片卡盒，其卡盒夹的特征在于夹层底长为125～131mm，底宽为82～88mm，距四周边缘1～7mm有矩行突起，长为121～127mm，宽为78～84mm，高度为7～16mm，在矩形突起上面距一侧宽边6～20mm至另一侧宽边6～12mm之间有并排1～5个垂直突起为0.1～1.5mm的矩形方阵，每个矩形长为50～78mm，宽为18～30mm，间距为2～50mm，每个矩形中央可以均匀分布1～20个分别为正方形、长方形、圆形或多边形的样本检测孔，检测孔平均内径为3～20mm；矩形内另一侧有长10～18mm，宽5～15mm的矩形孔或直径5mm～18mm的圆孔。在卡盒夹底面矩形长为100～130mm，宽为60～81mm，在四个矩形阵列孔之间有一宽度为1～2mm，高度为1～3mm的突起，在两侧，一侧为高度1～3mm，宽度为7～12mm的突起边缘，另一侧为高度1～3mm，宽度为1～5mm的突起边缘。
4.根据权利1所述的生物芯片卡盒，其特征在于卡盒夹两个长侧面底部分别有三个与卡盒衬底卡栓位置对应的横向L形卡槽，横向矩形长为10～18mm，宽为3～5mm，紧挨的纵向矩形长为5～7mm，宽为1～5mm。
5.根据权利1所述的生物芯片卡盒，其特征在于卡盒夹正面位于样本检测孔的边缘可标识有“A、B、C、...、Z”及“1、2、3、4、...、100”字样。
6.根据权利1所述的生物芯片卡盒，其卡盒盖特征在于卡盒盖为一个内侧凹陷的长方形，高度为12～18mm，正面矩形规格为125～131mm×78～88mm×12～18mm，内侧凹陷的矩形规格为121～127mm×74～84mm×10～16，边缘宽为1～3mm，在卡盒盖的四角任一内侧有一个三角形突起，高度1～3mm，与卡盒夹的正面任一对应的凹陷三角形刚好吻合，三角形边长为5～10mm。在卡盒盖的正面可标识有“生物芯片卡盒”、“BioChip Cartridge”等字样。将卡盒盖罩于与卡盒夹和卡盒衬底之上构成一个规格为125～131mm×82～88mm×12～22mm的长方体。
7.根据权利1所述的生物芯片卡盒，其防渗漏装置特征在于防渗漏装置包括卡盒夹背面生物芯片槽内的防渗漏压线、衬垫和压力板；防渗漏压线为0.1mm～2mm×0.2mm～0.3mm的突起线条，纵横分布于各样本检测孔边缘，距检测孔边缘的距离均为0.1～0.3mm。衬垫是置于芯片与卡盒夹底部的芯片槽之间，长度为50～78mm，宽度为15～30mm，厚度为0.2～3mm，其材质可以是尼龙、塑料、橡胶。衬垫上有不同规格的正方孔、长方孔、圆孔或多边形孔，并对应于卡盒夹各检测孔的形状，同时可将芯片分隔成不同规格和数量的空格。压力板可以是海绵、橡胶、金属等材料，规格为100～128mm×60～78mm，厚度为1～4mm。
8.根据权利1所述的生物芯片卡盒，每个生物芯片卡盒可固定1～10张芯片，芯片规格为10～100mm×5～60mm，厚度为0.1～5mm。
全文摘要
一种生物芯片卡盒的构造及用途涉及用于检测蛋白质、多肽、细胞、细菌、病毒、生物/有机农药及核酸的生物芯片多孔卡盒,包括卡盒衬底、卡盒夹、卡盒盖和以及防渗漏装置。可使蛋白质、多肽、细胞、细菌、病毒、生物/有机农药及核酸检测快速化、规模化和自动化。
文档编号C12Q1/04GK1382991SQ0111544
公开日2002年12月4日 申请日期2001年4月26日 优先权日2001年4月26日
发明者王升启 申请人:中国人民解放军军事医学科学院放射医学研究所