专利名称：全温微体积混匀孵育及杂交仪的制作方法
技术领域：
本发明属于生物材料分析类仪器领域，特别涉及对温度有要求的微纳米颗粒表面
的生物大分子修饰及分子杂交所需要的全温微体积混匀孵育及杂交仪。
背景技术：
纳米颗粒是生物医学中研究最多、应用最广的纳米材料，有许多独特的性质。目前 研究的较多的有碳、硅、量子点和超顺磁性纳米材料等。这些材料具有如小尺寸效应、量子 尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应、体积效应等特点，被广泛的应用于代替现有的芯 片检测技术的病原体检测、肿瘤的标志物早期诊断、疾病的体外可视检测等各个方面。
要将纳米颗粒应用于生物医学领域，就必须对纳米颗粒表面进行必要的化学和生 物大分子的修饰，如蛋白质、糖类和寡核苷酸探针修饰等。利用修饰的这些生物大分子与其 特异性识别的其它分子的作用，发挥识别这一类分子的功能。由于生物实验的特殊性，纳米 颗粒表面的化学反应需要一定的温度；对生物大分子本身，如蛋白质和核酸等，会被外界的 微生物分解或由于温度的作用而失去活性功能；或者生物大分子之间的特异结合能力，如 抗体与抗原，核酸杂交等，温度的高低是结合与否的决定性因素。因此纳米颗粒的这些修饰 需要在能精确控温的人工环境中进行。 目前，现有技术中，基于玻片和杂交膜进行的芯片、Southern或Northern杂交是 在一个平面上的杂交过程，其体积较大所需要的杂交液多，置于杂交瓶中(50mL)，在市售的 杂交炉中以不停的转动借助液体自身的重力促使杂交液不断混合，均匀杂交。区别于上述 杂交条件，纳米材料表面的生物大分子修饰及杂交所需的杂交反应液体积多在20-100 i！ L， 其反应容器多为200 ii L-1000 ii L的离心管。目前市面上没有基于200 y L-1000 y L的离心 管的专用杂交装置，且在市售的分子杂交仪中杂交管与电机轴平行，旋转杂交过程中小体 积的杂交液自身重力小，或毛细现象的作用不能利用自身重力流动，纳米颗粒很快就会沉 降，从而导致混合不均匀，严重影响到了颗粒的修饰或杂交效率。
发明内容
本发明的目的就是要克服市售仪器的不足，提供一种既可以对温度进行精确控制 以符合纳米材料表面化学及生物分子修饰和杂交的各种温度需求，又可以充分地使液体流 动，使液相混合均匀的全温微体积混匀孵育及杂交仪。 本发明的目的是这样实现的一种全温微体积混匀孵育及杂交仪，包括可封闭的 箱腔、热风扇、冷风扇、制冷压縮机、温度传感器和加热恒温系统，所述热风扇、冷风扇和温 度传感器设置在所述箱腔内，还包括电机和圆盘，所述圆盘设置在所述箱腔内，与所述电机 连接，所述圆盘上垂直于电机轴的方向设置有可插放离心管的圆洞。箱腔上结合的加热恒 温系统，由温度传感器感知温度变化，并由冷风风扇和热风风扇对腔内的温度进行控制，温
度范围为ot: 99.9t:，温度控制精度为±0. rc，温度均一性为±0.2°C。 为了使本发明全温微体积混匀孵育及杂交仪的结构合理紧凑，还包括设置在最外
3层的箱体，所述箱腔、制冷压縮机、加热恒温系统和电机均设置在所述箱体内。 为了放置离心管方便，所述箱腔上设置有双层隔热玻璃门，所述双层隔热玻璃门
穿过所述箱体与外界相连。 为了使本发明产品内部散热快，所述箱体内还设置有散热装置。 为了操作方便，本发明产品中还包括设备控制器，设备控制器与产品中的所有电
器元件相连，可控制温度和电机转速，所述设备控制器设置在所述箱体上。 为了使圆盘转速0-60rpm可控，所述电机为直流减速电机。 为了防止离心管转到低位时从圆盘上落下，所述圆盘上设置有防止离心管脱落的 弹力带。 使用时，将装有纳米材料和待修饰或杂交溶液的离心管插入圆盘，用弹力带固定， 当电源接通后，根据需要调节控制器，控制温度和转速(0 60rpm)，电机带动圆盘缓慢匀 速转动，离心管就会周期性颠倒。管中的液体及纳米材料就会由于重力不断变换流向，以达 到液体充分与纳米材料充分混匀完成修饰和杂交的目的。
本发明的有益效果为 本发明的全温微体积混匀孵育及杂交仪与现有技术相比具有如下特点 —、本发明产品提供了更广泛的温度范围，给纳米材料表面的化学和生物大分子
修饰，及杂交提供适宜的温度，保证了生物大分子的活性和杂交的精度； 二、本发明产品适用于微小体积反应液体系的孵育及杂交，节约了试剂和成本；特
别适用于纳米材料在小体积液相环境中的保持混匀悬浮状态，保证了溶液中的试剂与纳米
材料表面的充分接触，保证了纳米材料表面修饰的均匀性； 三、本发明产品填补基于微体积混匀孵育和杂交仪器的市场空白。
图1为本发明全温微体积混匀孵育及杂交仪的结构示意图。
具体实施例方式
下面通过实施例的方式，对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范
围不局限于所述实施例。
实施例1 如图1所示，一种全温微体积混匀孵育及杂交仪，包括可封闭的箱腔2、热风扇6、 冷风扇1、制冷压縮机4、温度传感器11和加热恒温系统12，所述热风扇6、冷风扇1和温度 传感器11设置在所述箱腔2内，还包括直流减速电机10和圆盘8，所述圆盘8设置在所述 箱腔2内，与所述直流减速电机10连接，所述圆盘8上垂直于电机轴的方向设置有可插放 离心管的圆洞，所述圆盘8上设置有防止离心管脱落的弹力带9，使用时，将装有纳米材料 和待修饰或杂交溶液的离心管插入圆盘上的圆洞内，离心管以管身垂直于电机轴的方式插 在圆盘内，外面用弹力带9固定，用以防止离心管转到低位时从圆盘上落下；箱腔2上结合 有加热恒温系统12，由温度传感器11感知温度变化、冷风风扇1和热风风扇6对腔内的温
度进行控制，温度范围为ot: 99.9t:，温度控制精度为±0. rc，温度均一性为±0.2°C ; 还包括设置在最外层的箱体7，所述箱腔2、制冷压縮机4和直流减速电机10均设置在所述箱体7内；所述箱腔2上设置有双层隔热玻璃门3，所述双层隔热玻璃门3穿过所 述箱体7与外界相连；所述箱体7内还设置有散热装置13 ;还包括设备控制器5，所述设备 控制器5设置在所述箱体7上。 当电源接通后，根据需要调节控制器5，控制温度和转速，直流减速电机10带动圆 盘8缓慢匀速转动，离心管就会周期性颠倒。管中的液体及纳米材料就会由于重力不断变 换流向，以达到液体充分与纳米材料充分混匀完成修饰和杂交的目的。
权利要求
一种全温微体积混匀孵育及杂交仪，包括可封闭的箱腔(2)、热风扇(6)、冷风扇(1)、制冷压缩机(4)、温度传感器(11)和加热恒温系统(12)，所述热风扇(6)、冷风扇(1)和温度传感器(11)设置在所述箱腔(2)内，其特征在于还包括电机(10)和圆盘(8)，所述圆盘(8)设置在所述箱腔(2)内，与所述电机(10)连接，所述圆盘(8)上垂直于电机轴的方向设置有可插放离心管的圆洞。
2. 根据权利要求1所述的全温微体积混匀孵育及杂交仪，其特征在于还包括设置在 最外层的箱体(7)，所述箱腔(2)、制冷压縮机(4)、加热恒温系统(12)和电机(10)均设置 在所述箱体(7)内。
3. 根据权利要求2所述的全温微体积混匀孵育及杂交仪，其特征在于所述箱腔(2) 上设置有双层隔热玻璃门(3)，所述双层隔热玻璃门(3)穿过所述箱体(7)与外界相连。
4. 根据权利要求2所述的全温微体积混匀孵育及杂交仪，其特征在于所述箱体(7) 内还设置有散热装置(13)。
5. 根据权利要求2所述的全温微体积混匀孵育及杂交仪，其特征在于还包括设备控 制器(5)，所述设备控制器(5)设置在所述箱体(7)上。
6. 根据权利要求1 5中任一权利要求所述的全温微体积混匀孵育及杂交仪，其特征 在于所述电机(10)为直流减速电机。
7. 根据权利要求1 5中任一权利要求所述的全温微体积混匀孵育及杂交仪，其特征 在于所述圆盘(8)上设置有防止离心管脱落的弹力带(9)。
全文摘要
本发明提供一种全温微体积混匀孵育及杂交仪，包括封闭的箱腔(2)、热风扇(6)、冷风扇(1)、制冷压缩机(4)、温度传感器(11)和加热恒温系统(12)，所述热风扇(6)、冷风扇(1)和温度传感器(11)设置在所述箱腔(2)内，其特征在于还包括电机(10)和圆盘(8)，所述圆盘(8)设置在所述箱腔(2)内，与所述电机(10)连接，所述圆盘(8)上垂直于电机轴的方向设置有可插放离心管的圆洞。本发明产品提供了更广泛的温度范围，给纳米材料表面的化学、生物大分子修饰及杂交提供适宜的温度，保证了生物大分子的活性和杂交的精度，还特别适用于纳米材料在小体积液相环境中的混匀悬浮，保证了纳米材料表面修饰的均匀性。
文档编号G01N33/543GK101748046SQ20091026287
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月14日 优先权日2009年12月14日
发明者何农跃, 刘宾, 李智洋, 黄谨 申请人:东南大学