基因芯片实验教学方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明就是要克服上述缺点，针对现有基因芯片技术实验的教学与装置的不足，提供一种基因芯片实验教学方法及装置，其是采用模拟基因芯片、模拟激光扫描仪及模拟DNA试剂，包括如下方法步骤（1）制备模拟基因芯片，（2）利用模拟DNA试剂对模拟基因芯片进行模拟分子杂交，（3）利用模拟激光扫描仪进行模拟基因表达；使用基因芯片的实验教学更方便直接，使更多的学生能够充分了解基因芯片技术原理及操作流程，使基因芯片实验教学能够更容易的开展。
【专利说明】
基因芯片实验教学方法及装置
技术领域 [0001] :本发明涉及一种基因芯片教学方法与装置，特别是涉及一种基因芯片 实验教学方法及装置。
[0002]
【背景技术】： 基因芯片技术是当今全社会发展最前沿的生物技术领域，对基因芯片技术的探索与学 习，就必须开展对基因芯片技术的教学与实践。基因芯片技术是直接将大量的DNA探针或者 在固相支持物(如玻璃片、硅片、尼龙膜等)上原位合成的寡核苷酸固定于支持物表面，然后 与待分析的标记样品杂交，标记的样品通过与基因芯片上已知碱基序列的DNA片段互补杂 交，从而得到样品的遗传信息，确定样品的核酸序列，或对基因表达量及其特性进行分析。
[0003] 目前基因芯片及其附属设备的价格昂贵，对于实验教学而言负担较大，这就对实 验教学带来了很大的阻力，使很多院校开展不了基因芯片教学实验，而导致学生不能更深 入的去了解基因芯片技术。
[0004] 如何来提供一种可实现基因芯片的实验教学方法与装置，利用模拟的基因芯片及 模拟的DNA试剂，使学生能够对基因芯片方面的知识，具有更深入与详细的了解与更直观接 触，从而使用学生能提高对基因芯片技术的直接感观认知与学习掌握。
【发明内容】
[0005] :本发明就是要克服上述缺点，针对现有基因芯片技术实验的教学与装 置的不足，提供一种基因芯片实验教学方法及装置，采用模拟基因芯片、模拟激光扫描仪， 完全模仿真正基因芯片技术流程以及结果的分析，使用基因芯片的实验教学更方便直接， 使更多的学生能够充分了解基因芯片技术原理及操作流程，使基因芯片实验教学能够更容 易的开展。
[0006] 本发明一种基因芯片实验教学方法，其是采用模拟基因芯片、模拟激光扫描仪及 模拟DNA试剂，包括如下方法步骤（1)制备模拟基因芯片，（2)利用模拟DNA试剂对模拟基因 芯片进行模拟分子杂交，（3)利用模拟激光扫描仪进行模拟基因表达； 本发明所述(1)制备模拟基因芯片是将组成制备模拟基因芯片的设有若干圆孔的贴纸 贴于支持物体上，然后将若干不同质量配比的试剂制成探针凝胶分别对应的滴入贴于支持 物体的设有相应圆孔的贴纸上的圆孔内制成相应的模拟基因芯片。
[0007] 本发明所述（2)利用模拟DNA试剂对模拟基因芯片进行模拟分子杂交，是将模拟 DNA试剂分别滴入所述模拟基因芯片的圆孔内与探针凝胶进行模拟分子杂交。
[0008] 本发明所述(3)利用模拟激光扫描仪进行模拟基因表达，是将碱液用喷洒装置喷 洒于经(2)步模拟分子杂交后的圆孔内，与所述圆孔内经模拟分子杂交后的不同探针凝胶 发生显色反应，显现若干不同颜色，为模拟基因芯片所代表不同基因表达水平。
[0009] 所述探针凝胶包括水、凝胶剂及百里香酚酞和/或酚酞试剂混合制成。
[0010] 所述碱液为浓度5%-10 Wt %氢氧化钠溶液。
[0011]所述凝胶剂为浓度为〇.2%-30Wt%的琼脂糖、卡拉胶、海藻胶、聚丙烯酰胺、淀粉胶、 结冷胶任意一种或几种。
[0012] 进一步的控制所述百里香酚酞和酚酞试剂的浓度为0%-iowt%。
[0013] 本发明的另一目的是一种实现上面所述的基因芯片实验教学方法的装置，其是包 括模拟基因芯片及一模拟激光扫描仪，所述模拟激光扫描仪包括模拟激光扫描仪盒及喷洒 装置，所述喷洒装置设于模拟激光扫描仪盒的一端，而模拟激光扫描仪盒的另一端上设有 一支持物插槽，喷洒装置上部设有喷口，所述喷口对应于支持物插槽，支持物插槽上活动设 有丰旲拟基因芯片。
[0014] 进一步的所述模拟基因芯片包括一支持物及设有若干圆孔的贴纸，所述贴纸贴于 所述支持物体上，圆孔内设有探针溶胶溶液层。
[0015] 所述贴纸为设有若干圆孔的防水防碱片材。进一步的所防水防碱片材优选为PVC/ PE/PET/PMMA任意一种。更进一步的为PVC。
[0016] 本发明采用上述方法与装置，其模拟的教学实验设备主要是包含如下部分，一个 是模拟的激光扫描仪，于模拟激光扫描仪盒体上包括一个装有碱液如氢氧化钠或氢氧化钾 的喷洒壶，喷洒壶上安装一个按钮开关，一个模拟基因芯片插入口及支持物插槽。另一个是 模拟基因芯片，其技持物是使用载玻片即是将设有八个圆孔的PVC圆孔贴纸贴在载玻片上， 然后点上七种由百里酚酞、酚酞、琼脂糖溶液配比不同的试剂，进行显色反应。最后一个是 模拟的DNA试剂。
[0017] 本发明采用上述方法与装置可使学校不因为基因芯片实验设备、耗材、试剂等价 格昂贵，难以开展实验教学，可使基因芯片的实验教学得以很方便的进行开展。本发明方法 与装置成本非常低廉，又由于本发明完全模仿真正基因芯片技术流程以及结果的分析，可 以使更多的学生能够充分了解基因芯片技术原理及操作流程，使基因芯片实验教学能够更 容易的开展。具有具大市场前景和应用价值。
[0018]【附图说明】： 图1为本发明教学实验设备的模拟激光扫描仪结构示意图； 图2为本发明教学实验设备的模拟基因芯片结构示意图； 图中，1、载玻片，2、贴纸，3、插槽，4、按钮开关，5、喷洒壶，6、模拟激光扫描仪盒，7、圆 孔，8、碱液，9、连接管，10探针溶胶，11、喷口，12、模拟基因芯片。
【具体实施方式】 [0019] ：下面结合对本发明方法及装置作进一步的详细说 明；质量浓度;通过下述实施例将有助于进一步理解本发明，但不限制本发明的内容。
[0020] 本发明一种基因芯片实验教学方法，是采用模拟基因芯片、模拟激光扫描仪及模 拟DNA试剂，包括如下方法步骤（1)制备模拟基因芯片12,是将组成制备模拟基因芯片的设 有若干圆孔7的贴纸2贴于支持物体的载玻片1上，然后将若干不同质量配比的试剂制成的 探针凝胶10分别对应的滴入贴于载玻片1的设有相应圆孔7的贴纸2上的圆孔7内制成相应 的模拟基因芯片12。
[0021] 然后进行模拟分子杂交即所述(2)利用模拟DNA试剂对模拟基因芯片12进行模拟 分子杂交，是将模拟DNA试剂分别滴入模拟基因芯片的圆孔7内与探针凝胶10进行模拟分子 杂交。
[0022] 最后是利用模拟激光扫描仪进行模拟基因表达即所述(3)利用模拟激光扫描仪进 行模拟基因表达，是将碱液8溶液用喷洒装置喷洒壶5喷洒于经(2)步模拟分子杂交后的滴 有探针凝胶10进行了模拟分子杂交的圆孔7内，与所述圆孔7内经模拟分子杂交后的不同探 针凝胶10发生显色反应，显现若干不同颜色，主要为七种颜色，为模拟基因芯片所代表不同 基因表达水平。所述碱液8优选为质量浓度为5%-10%氢氧化钠溶液。
[0023]具体方法如下：制备模拟基因芯片12是由支持物体使用载玻片1、贴纸2为防水防 碱的圆孔贴纸即PVC材及配置好的若干种不同配比的试剂制成;模拟基因芯片12的制作步 骤是先将设有圆孔7的防水防碱贴纸2贴在载玻片1上，再将水、凝胶剂及一定比例的百里香 酚酞和酚酞试剂混合制成探针凝胶10,最后将不同配比的探针凝胶10分别的滴入相应的圆 孔7中即制成基因芯片12;所述的载玻片1可以是玻璃片或塑料片，形状可以但不限于长方 形或正方形。
[0024]所述的凝胶剂可以是质量浓度为0.2%_30%的琼脂糖、卡拉胶、海藻胶、聚丙烯酰 胺、淀粉胶、结冷胶等任意一种或几种；所述的百里香酚酞和酚酞试剂的质量浓度为〇%-10%。即是说在配制不同配比的探针凝胶10时有的加入百里香酚酞而有的则加入酚酞试剂， 主要是根据所需要显色不同而进行添加。
[0025] 所述的贴纸为防水防碱的圆孔贴纸材质，可以是PVC/PE/PET/PMMA等任意一种，优 选的是PVC。
[0026] 所述的模拟激光扫描仪，包括模拟激光扫描仪盒6,于模拟激光扫描仪盒6-端上 设有一装有质量浓度为5%_10%氢氧化钠的喷洒壶5,于喷洒壶5的上方设有喷口 11，喷洒壶5 内腔设有一连接管9连通于喷口 11，于喷口 11的上方设一按钮开关4;在模拟激光扫描仪盒6 相对应的另一端上还设有插槽3,模拟基因芯片12从插入口插入插槽3内，喷口 11对应于活 动插入插槽3内模拟基因芯片12上的贴纸2上的若干圆孔7。
[0027]按动模拟激光扫描仪盒6上喷洒壶5上的按钮开关4,从喷口 11喷洒出的碱液8即氢 氧化钠溶液，将与模拟基因芯片12的贴纸2上若干圆孔7内的探针溶胶10与模拟DNA试剂的 混合进行模拟分子杂交后进行显色反应，显现出不同的颜色，为模拟基因芯片所代表不同 基因的表达水平。显现的颜色为深蓝，深红，深紫，浅蓝，浅红，浅紫，无色。
[0028]控制所述的探针溶胶10的显色是为当百里香酚酞含量为0,酚酞试剂的浓度为 0.01-0.05%时，显浅红色；当百里香酚酞含量为0，酚酞试剂的浓度为0.05-10%时，显申红 色;酚酞含量为〇，百里香酚酞试剂的浓度为〇. 01-0.05%时，显浅蓝色；当酚酞含量为0，百里 香酚酞试剂的浓度为0.05-10%时，显深蓝色；当酚酞和百里香酚酞为1:1，质量浓度为0.01-0.05%，显浅紫色；当酚酞和百里香酚酞为1:1，质量浓度为0.05%-10%，显深紫色；当百里香 酚酞和酚酞含量都为〇，显无色。模拟的DNA试剂由水组成。
[0029] 实施例1: 如图1和图2所示，本发明模拟基因芯片实验教学方法及装置，教学实验装置主要包括 三个部分，模拟基因芯片、模拟DNA试剂以及模拟激光扫描仪。实验具体操作如下;首先将设 有八个圆孔7的PVC圆孔贴纸2贴在载玻片1上，后配制好质量浓度为2%的琼脂糖溶液，再按 如下表1配制七种由百里香酚酞、酚酞、琼脂糖不同比例试剂制成的探针溶胶10。
说明：将上述七种不同的比例试剂制成的探针溶胶10用移液器点入设于圆孔7的PVC贝占 纸2上的圆孔7中，即制成完整的模拟基因芯片12,然后将模拟DNA试剂分别的点进模拟基因 芯片12上的七个圆孔7中，使模拟DNA试剂和模拟基因芯片12上的圆孔7内的探针溶胶10进 行模拟分子杂交。
[0031]然后将上述制作好的模拟基因芯片12从插入口插入模拟激光扫描仪盒6上的用于 模拟基因芯片12的插入的插槽3内，插入完成后按动设于模拟激光扫描仪盒6上的装有碱液 氢氧化钠喷洒壶5上的按钮开关4，模拟激光扫描的过程，氢氧化钠喷洒壶5中的碱液氢氧化 钠溶液则将喷洒于模拟基因芯片上七个圆孔7内的探针凝胶10与模拟DNA试剂的混合溶液 上，与七种不同的探针凝胶10与模拟DNA试剂的混合溶液发生显色反应从而显现出深蓝，深 红，深紫，浅蓝，浅红，浅紫，无色七种不同的颜色。七种不同的颜色分别代表基因表达的水 平的不同。从而实现了模拟基因芯片的实验教学。
[0032]上所述仅为本发明之较佳实施例而己，并非以此限制本发明的实施范围，凡熟悉 此项技术者，运用本发明的原则及技术特征，所作的各种变更及装饰，皆应涵盖于本权利要 求书所界定的保护范畴之内。
【主权项】
1. 一种基因芯片实验教学方法，其特征是采用模拟基因芯片、模拟激光扫描仪及模拟 DNA试剂，包括如下方法步骤（1)制备模拟基因芯片，（2)利用模拟DNA试剂对模拟基因芯片 进行模拟分子杂交，（3)利用模拟激光扫描仪进行模拟基因表达； 所述（1)制备模拟基因芯片是将组成制备模拟基因芯片的设有若干圆孔的贴纸贴于支 持物体上，然后将若干不同质量配比的试剂制成探针凝胶分别对应的滴入贴于支持物体的 设有相应圆孔的贴纸上的圆孔内制成相应的模拟基因芯片。2. 根据权利要求1所述的基因芯片实验教学方法，其特征是所述(2)利用模拟DNA试 剂对模拟基因芯片进行模拟分子杂交，是将模拟DNA试剂分别滴入所述模拟基因芯片的圆 孔内与探针凝胶进行模拟分子杂交。3. 根据权利要求1所述的基因芯片实验教学方法，其特征是所述(3)利用模拟激光扫 描仪进行模拟基因表达，是将碱液用喷洒装置喷洒于经(2)步模拟分子杂交后的圆孔内，与 所述圆孔内经模拟分子杂交后的不同探针凝胶发生显色反应，显现若干不同颜色，为模拟 基因芯片所代表不同基因表达水平。4. 根据权利要求1-3之一所述的基因芯片实验教学方法，其特征是所述探针凝胶包括 水、凝胶剂及百里香酚酞和酚酞试剂混合制成。5. 根据权利要求1所述的基因芯片实验教学方法，其特征是所述碱液为浓度5%-10 Wt %氢氧化钠溶液。6. 根据权利要求4所述的基因芯片实验教学方法，其特征是所述凝胶剂为浓度为 0.2%-30Wt%的琼脂糖、卡拉胶、海藻胶、聚丙烯酰胺、淀粉胶、结冷胶任意一种或几种。7. 根据权利要求4所述的基因芯片实验教学方法，其特征是控制所述百里香酚酞和酚 酞试剂的浓度为〇%-l〇Wt%。8. -种实现权利要求1所述的基因芯片实验教学方法的装置，其特征是包括模拟基因 芯片及一模拟激光扫描仪，所述模拟激光扫描仪包括模拟激光扫描仪盒及喷洒装置，所述 喷洒装置设于模拟激光扫描仪盒的一端，而模拟激光扫描仪盒的另一端上设有一支持物插 槽，喷洒装置上部设有喷口，所述喷口对应于支持物插槽，支持物插槽上活动设有模拟基因 芯片。9. 根据权利要求8所述的基因芯片实验教学方法的装置，其特征是所述模拟基因芯片 包括一支持物及设有若干圆孔的贴纸，所述贴纸贴于所述支持物体上，圆孔内设有探针溶 胶层。10. 根据权利要求9所述的基因芯片实验教学方法的装置，其特征是所述贴纸为设有若 干圆孔的防水防碱片材。
【文档编号】G09B9/00GK105931516SQ201610420566
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】谢妤, 姜琼, 彭玲, 周兴旺
【申请人】宜春学院