基于微阵列的样检系统的制作方法_4

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面性能、合成、黏度、凝聚、清洗(即因为由溫度、黏 度、流速、应急的差异或可能影响点的去除或失真的任何东西造成的影响)、对于针打印技 术而言针在聚合物溶液中的浸没深度或任何能影响在某个点中的取样形态和/或浓度的 性能引起的变化。
[0089] 表1
[0090]
[00川 例2
[0092] 图像分析法
[0093] 在Akonni的MRSA微阵列上实施了内部巧光控制并且如图所示有效用于补偿巧光 强度变化。表2示出了在渗杂有切5巧光基团和MecA取样的MRSA微阵列中的一组4个凝 胶滴巧光的数据。对于在工厂QC(红波道)中和在杂化后(绿波道)取得的所有4个相同 的液滴,综合信号强度被制表。因为相同样品3的物理损伤,红波道和绿波道对于相同样品 3显示出显著降低的综合信号强度。作为减弱的相同样品3信号强度的结果,相对偏差针 对红波道和绿波道分别是23. 8%和29. 5%。当绿波道数据和红波道数据作为比值来计算 时,该相对偏差被减小至12. 2%。运表明内部巧光控制数据(红波道)可W被用于减小微 阵列图像和/或微阵列制造的可变性。
[0094]表 2
[0095]
[009引例3
[0097] 图像牛成算法
[0098] 算法 1
[0099] 该算法拍摄在杂化前的阵列切5QC图像并产生包含阵列QC参数的数据文件。
[0100] 1.读取切5QC图像并产生两个当地拷贝,一个是未变的原件(CY5_原件),另一个 将在步骤2和3中被转化为二进制图像(切5_处理)。
[0101] 2.拍摄切5_处理图像,进行数字过滤和像素演算来产生包含均匀零值背景的图 像。
[0102] 3.将图像开始转入二进制图像并作为切5_处理存储起来。
[0103] 4.基于尺寸对识别的过滤物体的二进制图像(切5_处理)进行颗粒分析。物体的 测量和记录参数是:质量中屯、、边界框、颗粒面积和楠圆度。
[0104] 5.查看在步骤4中识别的物体的数目是否满足最低要求,否则拒绝该载片。
[0105] 6.寻找网格。
[0106] a.选择一个物体并假定其质量中屯、是网格起点。
[0107]b.形成网格并且计算每个网格单元的像素位置。
[010引 C.将所有物体施加到网格并检查是否应包含切3液滴的至少80%的网格单元容 纳了物体。如果是,则该网格被发现并且进至步骤7。如果没有,则W不同物体的质量中屯、 为网格起点来重复6A-6C。
[0109] 7.旋转图像,从而由切3液滴形成的角度小于自水平轴起的0. 2度。
[0110] 8.微调网格。因为在步骤6种,网格起点在二进制图像种由一个物体的质量中屯、 确定,故该质量中屯、能略微偏离真正物体中屯、。
[0111]a.按照化1)移动网格原点,即X坐标减去0像素,Y坐标减去1像素。
[0112] b.对于每个切3液滴,计算:
[0113] i.偏差X:在切3液滴中屯、和其网格单元中屯、之间的X坐标距离。
[0114] ii.偏差Y:在切3液滴中屯、和其网格单元中屯、之间的Y坐标距离。
[0115] 对于所有切3液滴求偏差之和,利用取值=(油S(偏差讶+油S(偏差Y))。较低取 值意味着更好的网格安放。
[0116] C.对于如下表所示的总共24种组合重复8A-8C。
[0117] d.
[011 引
[011引e.选择网格中屯、,从而其值最低。
[0120] 9.对于每个点计算QC数据。
[0121] a.偏差X:液滴中屯、X坐标减去网格中屯、X坐标。
[0122] b.偏差Y:液滴中屯、Y坐标减去网格单元中屯、Y坐标。
[0123] C.拒绝标记:基于直径、楠圆度等拒绝点。
[0124] d.点密度
[0125] e.直径
[0126] 10.参见表3,将QC数据写为文本文件。
[0127] 表3.示例性阵列QC数据 [012 引
[0134] 算法 2
[0135] 此过程拍摄杂化后阵列的两张张片:一张用正常曝光(图像_正常曝光),一张用 高度曝光W凸现切3标(图像_高度曝光)。
[0136] 1.将图像_高度曝光和图像_正常曝光读入存储装置。
[0137] 2.从QC文本文件中读取。
[013引 3.在图像_高度曝光图像上操作W找到网格。
[0139] a.拍摄切5_高度曝光图像,进行数字过滤和像素演算W产生具有均匀的零值背 景的图像。
[0140] b.将该图像开始转入到二进制图像。
[0141] C.基于尺寸对识别的过滤物体的二进制图像进行颗粒分析。物体的测量和记录参 数:质量中屯、,边界框,颗粒面积和楠圆度。
[0142] d.查看在步骤3C中识别的物体的数量是否满足最低要求,如果不满足则拒绝该 载片。
[0143] e.与算法1中的步骤6相似,寻找网格。
[0144] f.旋转该图像,从而由切3液滴形成的角度小于自水平轴的0. 2度。
[0145] g.微调该网格,与算法1中的步骤8相似。
[0146] 4.将在图像_高度曝光中发现的网格用到图像_正常曝光中。
[0147] 5.利用来自QC文件的X偏差、Y偏差、直径和拒绝标,确定相关的点参数。
[014引 a.如果拒绝标是真的,则从分析中排除该点。
[0149] b.点X坐标:X坐标,网格中屯、巧偏差。
[0150] C.点X坐标:Y坐标,网格中屯、巧偏差。
[0151] d.点径:来自QC数据的点径。
[0152] 6.计算点密度和背景。
[0153] 7.进行最后计算W确定分析结果。
[0154] 例 4
[0155] 利用含抗体的凝胶液滴元件构成蛋白质微阵列组件。打印有凝胶元件微阵列的玻 璃载片载室溫下用含1 %的BSA的PBS封住1小时。载片用DI水清洗并允许在无尘环境中 空气干燥。微阵列组件随后与所封住的玻璃载片组合,激光切割来自Adchem的256M带即 亲水性膜和储槽。约0. 5血的沈B(1μg/mL在含0. 05%Tween-20和1 %的BSA的PBS中) 被滴定到微阵列系统储槽,并且在室溫下经阵列腔连续吸入。接着,在含1 %BSA的PBST中 的0.2mL的抗沈B单克隆抗体稀释液被滴定入微阵列系统的储槽,其经阵列腔连续吸入至 废样腔。接着,0. 2mL的PBST被滴定入微阵列系统的储槽,其经阵列腔连续吸入至废样腔 的吸收材料。随后,0.ImL的Alexa568标记抗鼠抗体W在含1%BSA的PBST中的2μg/mL 被滴定入微阵列系统的储槽,其经阵列腔连续吸入至废样腔的吸收材料。附加的0.2mL的 PBST洗剂被滴定入微阵列系统的储槽中,其经阵列腔连续吸入至废样腔的吸收材料。微阵 列系统随后用具有605皿滤光器的绿色激光器巧32nm)在Aurora^KArra巧000上被成 像。
[0156]例 5
[0157] 寡核巧酸混合物根据图9所示的阵列图被合成用于MRSA。每个取样沿内部控制取 样切5被合成。与相同的寡核巧酸序列相关的附加切3控制取样也与切5控制取样混合。 切3/切5点按照在llog浓度变化中的0.InM至10μΜ的密度被打印,W便建立校准曲线。 成像系统由两个光学元件系列组成。运两个光学元件系列由L邸和非冷却式CCD摄像机构 成。一个光学元件系列用于探测切3点巧50nm激励和570nm发光),另一光学元件系列用 于探测切5点化50皿激励和670皿发光)。运些光学元件系列相对于仪器的空间位置固 定。移动台架移动阵列至绿波道并且获取10个图像来改善动态范围;短曝光时间的多图像 需求阻止可能因使用含高自动巧光的材料而出现的饱和,同时也允许信号平均W减轻无序 噪声效果。台架移动该阵列至红波道并且获取10个图像。该过程重复5次W负责可能有的 因定位精度、错误曝光时间、失焦和/或可能折中正确成像的任何其它异常造成的失准。关 于切3/切5系列浓度稀释,画出校准曲线,如在W下的组合图中用阵列外边界表示的那样。 从浓度梯度得到的校准曲线是要修正影响整个组件的因素如取样搁置降级、溫度、UV剂量 变化、合成变化或者可能导致不可重现行为的任何系统人工制品。切5的校准曲线是在利用 切3校准曲线分析时画出的。
[015引 Ired=mredXmOteS(切5)+bred
[0159] Ig"州=mg"州Xmotes(切 3)+bg"州
[0160] 其中,Ired和Igreen是消除背景的综合强度。斜率mred和mgreen和坐标bred和bgreen从 运些校准曲线算出。校准曲线的平均值被绘出,拒绝范围外的值。为了负责点之间、组件之 间W及批之间的重现性,针对每个点算出切5除背景综合强度值。在合成过程中,对于每个 点,每个点的取样(14, 31,35, 36, 37, 29, 90,Η或dN20)浓度具有等摩尔浓度的寡核巧酸取 样和切5巧光基团。于是,W下关系成立:
[0161] 切3浓度 >切5浓度
[0162]因此,
[0163] I巧e州'S3化ratianRJmgreen X m曰les (Cys) +lVe州
[0164] 其中,Ig。。。, ,。,。,。,1。。表示假定情况,此时凝胶元件中的所有取样被结合至标记的 切3分子。注意,摩尔(切5)取代摩尔(切3),因为W上等式中的等摩尔当量。在代表性的 点测量并计算用于确定MRSA存在的运些点的取样的背景修正综合强度。如果该强度满足 W下标准:
[0165]
[0166] 则该值被认为为正。目P,多于0. 1%的可能有的取样分子具有与切3标签的结合 祀。该方法也可W被用于定量说明。
[0167]例6
[016引针对衬带卷轴制造轻触裁切条带卷轴,其包含裁切的衬膜,在覆带卷轴上预冲切 出入口填孔和排气填孔。如图5所示,在制造中,底膜卷轴展开,放出的衬材被集中在上卷 轴上。凝胶元件打印机在基膜上打印凝胶元件。膜随后在惰性气氛(如氣气)下受UV照 射。氣气正压被缓慢加入氣气室,因为其密度大于空气,故氣气沉淀至基材所处的室底。运 允许氣气缓慢流入腔室,于是对室内构成空气有最低要求。为了保证未聚合化的聚合物留 在基材上,基材移动经过如此就位的清洗站,即能消除瓣入聚合腔室。经过清洗的阵列用传 统的气刀组件被干燥。QC摄像机保证运些元件按照规范被打印,拒绝打标机警告操作者除 去不合规定的组件。限定出微阵列腔的双面衬带被解开并粘附到基材上。衬带中的开孔设 计用于允许在衬带层压至基材时的相对宽松的误差,其容许制造出具有可变形状和复杂性 的凝胶元件阵列,而无需改动组合线。可卷绕的吸收材料被打开并安装至组件的废样腔,它 在运里用胶或双面胶带被密封就位。一种加入吸收材料的替代做法是利用拾取-置放机器 人将吸收材料插入废样腔。当前的流动单元设计利用附加衬层容纳厚度是反应室两倍的吸 收材料。最后,施加具有许多填充孔的覆膜。填充孔可W明显大于或小于衬膜中的孔,允许 对准时的粗略误差。闽刀随后将带切成合适尺寸。
[0169] 针打印机器人一般具有打印头,打印头流行具备精确机加工的针。打印头被连接 至精确的xyz轴控制臂(图7)。控制臂负责W微米级精度在打印溶液源板(如384井微量 滴定板)、基材打印站(印版)和清洗站(用于在独特溶液沉积之间的清洗针)之间移动
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