专利名称：一种生物芯片孵育反应器的制作方法
技术领域：
本发明属于生物芯片反应器技术领域，具体涉及一种生物芯片孵育反应器。
背景技术：
生物芯片(biochip)技术是20世纪90年代初期发展起来的一门高度集成化的分析技术，根据其结构特点可分为微阵列芯片和微流体芯片两大类。其中微阵列芯片是由生物材料微阵列构成的芯片，包括DNA芯片、蛋白质芯片、细胞芯片和组织芯片等，其基本原理都是将探针分子结合到某种固相载体表面，然后与溶液中的样品分子进行亲和结合反应，通过检测经酶、荧光素或放射性同位素放大后的信号强弱，进而判断样品中靶分子的数量。生物芯片集成了探针固相原位合成技术、照相平板印刷技术、高分子合成技术、精密控制技术和激光共聚焦显微技术，使得合成、固定高密度的数以万计的探针分子以及对杂交信号进行实时、灵敏、准确的检测分析变得切实可行。生物芯片技术在分子生物学研究领域、医学临床检验领域、生物制药领域和环境医学领域显示出了强大的生命力。孵育步骤是生物芯片操作中的重要环节之一。在这个过程里，液相中游离的靶向分子或识别分子穿过液固界面屏障与固体表面的探针分子相互识别并结合，该过程的反应速率和效率受到溶质扩散影响。为最大程度提高反应效率和检测灵敏度，常规孵育过程是在敞开或半敞开体系下在生化培养箱中静置过夜或者辅助摇床振荡数个小时。这个过程耗时长，不能适应临床检测的需求；长时间孵育可能造成样品变性，失活；非封闭体系会造成溶液挥发，产生边际效应影响实验准确性。以上种种问题都对实验的重复性、可靠性产生很大影响。已有相关研究表明，受制于液固屏障的所限，即使长达数天的静置孵育，其反应效率仍不如短时间高强度混合孵育。然而，实现高强度混合孵育的最终方法是使用自动杂交站，这种杂交站的价格通常为30，000 60，000美元，极其昂贵，不适合推广使用。因此，发展一种新型的简便通用，快速稳定，适应于高强度混合的生物芯片反应器不但可以节省时间成本和经济成本，而且可以提高生物芯片的灵敏度、稳定性及重现性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简单新颖，操作方便的生物芯片孵育反应器，该反应器在孵育过程中完全封闭，能够实现高强度振荡。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种生物芯片孵育反应器，其特征在于，包括反应腔体、对称安装于反应腔体内的上盖板和下盖板；所述反应腔体内壁上设置有凸台，所述凸台与反应腔体一体成型且凸台具有作为孵育反应腔的中空结构，所述上盖板的下盖面与凸台之间设有用于安装生物芯片的间隙，所述下盖板的上盖面与凸台之间也设有用于安装生物芯片的间隙。上述的一种生物芯片孵育反应器，所述上盖板两侧板和下盖板两侧板均与反应腔体内侧紧密接触。
上述的一种生物芯片孵育反应器，所述上盖板的下盖面与凸台之间的间隙为 0. 2mm 10mm，下盖板的上盖面与凸台之间的间隙为0. 2mm 10mm。上述的一种生物芯片孵育反应器，所述凸台内壁与反应腔体内壁之间的距离为 0. 2mm IOmm0上述的一种生物芯片孵育反应器，所述凸台的厚度为0. 2mm 10mm。上述的一种生物芯片孵育反应器，所述上盖板两侧板和下盖板两侧板均设置有凸起筋，反应腔体左右两侧各开有两个与凸起筋相配合的凹槽，上盖板和下盖板均通过卡入所述凹槽中的凸起筋安装于反应腔体内。上述的一种生物芯片孵育反应器，所述上盖板和下盖板的截面均为U型。上述的一种生物芯片孵育反应器，所述反应腔体的前侧开有便于添加生物芯片孵育反应液的U型槽。上述的一种生物芯片孵育反应器，所述反应腔体的前后两侧均开有便于添加生物芯片孵育反应液的U型槽。上述的一种生物芯片孵育反应器，所述反应腔体的前后两侧均开有上下对称的两个便于添加生物芯片孵育反应液的U型槽。本发明与现有技术相比具有以下优点1、本发明的生物芯片孵育反应器结构简单新颖，操作方便。2、本发明的生物芯片孵育反应器能够避免反应过程中溶液的挥发，并可实现高强度振荡(允许360度翻转式的高强度振荡)，从而提高反应效率，缩短孵育时间，增加实验的灵敏度、特异性和重现性。3、本发明的生物芯片孵育反应器的上盖板和下盖板上都能粘贴生物芯片，因此可同时完成双份生物芯片的孵育，比传统方法节约至少一半以上的样本。4、本发明的生物芯片孵育反应器能够快速安装与拆卸，并可利用托架实现多组反应器的同步操作和检测，节省了劳务，降低了能耗。5、本发明的生物芯片孵育反应器在使用过程中可通过更换反应腔体，达到有效避免交叉反应的目的，节约反应时间。且反应腔体为一次性使用，可避免反应腔体侧壁上由蛋白质非特异性吸附造成的背景干扰。6、本发明的生物芯片孵育反应器在孵育过程中是完全封闭的，避免了反应中的有害物对工作场所的污染，保证了工作人员的安全。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明第一种具体实施方式
的立体结构示意图。图2为本发明第一种具体实施方式
的主视图。图3为图2的俯视图。图4为图3的A-A剖视图。图5为本发明第二种具体实施方式
的立体结构示意图。图6为本发明第二种具体实施方式
的主视图。图7为图6的俯视图。
图8为图7的A-A剖视图。图9为本发明第三种具体实施方式
的立体结构示意图。图10为本发明第三种具体实施方式
的主视图。图11为图10的俯视图。图12为图11的A-A剖视图。图13为本发明第一种使用状态示意图。图14为本发明第二种使用状态示意图。图15为本发明第三种使用状态示意图。附图标记说明1-反应腔体；2-上盖板； 3-下盖板；4-凸台； 5-凸起筋； 6-孵育反应腔；7-生物芯片；8-密封垫圈。
具体实施例方式实施例1如图1，图2，图3和图4所示的生物芯片孵育反应器，包括反应腔体1、对称安装于反应腔体1内的上盖板2和下盖板3 ；所述反应腔体1内壁上设置有凸台4，所述凸台4 与反应腔体1 一体成型且凸台4具有作为孵育反应腔6的中空结构，所述上盖板2的下盖面与凸台4之间设有用于安装生物芯片的间隙，所述下盖板3的上盖面与凸台4之间也设有用于安装生物芯片的间隙；所述上盖板2两侧板和下盖板3两侧板均与反应腔体1内侧紧密接触；所述上盖板2的下盖面与凸台4之间的间隙为0. 2mm 10mm，所述间隙优选为
0.2mm、1. 0mm>2. 0mm>3. 0mm>4. 0mm>5. 0mm>6. 0mm>7. 0mm>8. 0mm>9. 0mm、IOmm ；下盖板 3 的上盖面与凸台4之间的间隙为0. 2mm 10mm，所述间隙优选为0. 2mm、1. 0mm,2. 0mm,3. 0mm、 4. 0mm、5. 0mm、6. 0mm、7. 0mm、8. 0mm、9. OmmUOmm ；所述凸台4内壁与反应腔体1内壁之间的距离为 0. 2mm 10mm，所述距离优选为 0. 2mm、1. 0mm、2. 0mm、3. 0mm、4. 0mm、5. 0mm、6. 0mm、 7. 0mm、8. 0mm、9. 0mm、IOmm ；所述凸台4的厚度为0. 2mm 10mm，所述厚度优选为0. 2mm、
1.0mm、2. 0mm、3. 0mm、4. 0mm、5. 0mm、6. 0mm、7. 0mm、8. 0mm、9. OmmUOmm ；所述上盖板 2 两侧板和下盖板3两侧板均设置有凸起筋5，反应腔体1左右两侧各开有两个与凸起筋5相配合的凹槽，上盖板2和下盖板3均通过卡入所述凹槽中的凸起筋5安装于反应腔体1内；所述上盖板2和下盖板3的截面均为U型；所述反应腔体1的前后两侧均开有便于添加生物芯片孵育反应液的U型槽。实施例2如图5，图6，图7和图8所示的生物芯片孵育反应器，包括反应腔体1、对称安装于反应腔体1内的上盖板2和下盖板3 ；所述反应腔体1内壁上设置有凸台4，所述凸台4 与反应腔体1 一体成型且凸台4具有作为孵育反应腔6的中空结构，所述上盖板2的下盖面与凸台4之间设有用于安装生物芯片的间隙，所述下盖板3的上盖面与凸台4之间也设有用于安装生物芯片的间隙；所述上盖板2两侧板和下盖板3两侧板均与反应腔体1内侧紧密接触；所述上盖板2的下盖面与凸台4之间的间隙为0. 2mm 10mm，所述间隙优选为 0. 2mm、L 0mm、2· 0mm、3· 0mm、4· 0mm、5· 0mm、6· 0mm、7· 0mm、8· 0mm、9· 0mm、IOmm ；下盖板 3 的上盖面与凸台4之间的间隙为0. 2mm 10mm，所述间隙优选为0. 2mm、1. 0mm,2. 0mm,3. 0mm、 4. 0mm、5. 0mm、6. 0mm、7. 0mm、8. 0mm、9. OmmUOmm ；所述凸台4内壁与反应腔体1内壁之间的距离为 0. 2mm 10mm，所述距离优选为 0. 2mm、1. 0mm、2. 0mm、3. 0mm、4. 0mm、5. 0mm、6. 0mm、 7. 0mm、8. 0mm、9. OmmUOmm ；所述凸台4的厚度为0. 2mm 10mm，所述厚度优选为0. 2mm、 1. 0mm、2. 0mm、3. 0mm、4. 0mm、5. 0mm、6. 0mm、7. 0mm、8. 0mm、9. OmmUOmm ；所述上盖板 2 两侧板和下盖板3两侧板均设置有凸起筋5，反应腔体1左右两侧各开有两个与凸起筋5相配合的凹槽，上盖板2和下盖板3均通过卡入所述凹槽中的凸起筋5安装于反应腔体1内；所述上盖板2和下盖板3的截面均为U型；所述反应腔体1的前侧开有便于添加生物芯片孵育反应液的U型槽。实施例3如图9，图10，图11和图12所示的生物芯片孵育反应器，包括反应腔体1、对称安装于反应腔体1内的上盖板2和下盖板3;所述反应腔体1内壁上设置有凸台4，所述凸台 4与反应腔体1 一体成型且凸台4具有作为孵育反应腔6的中空结构，所述上盖板2的下盖面与凸台4之间设有用于安装生物芯片的间隙，所述下盖板3的上盖面与凸台4之间也设有用于安装生物芯片的间隙；所述上盖板2两侧板和下盖板3两侧板均与反应腔体1内侧紧密接触；所述上盖板2的下盖面与凸台4之间的间隙为0. 2mm 10mm，所述间隙优选为 0. 2mm> 1. 0mm>2. 0mm>3. 0mm>4. 0mm>5. 0mm>6. 0mm>7. 0mm>8. 0mm>9. Omm> IOmm ；下盖板 3 的上盖面与凸台4之间的间隙为0. 2mm 10mm，所述间隙优选为0. 2mm、l. 0mm,2. 0mm,3. 0mm、 4. 0mm、5. 0mm、6. 0mm、7. 0mm、8. 0mm、9. OmmUOmm ；所述凸台4内壁与反应腔体1内壁之间的距离为 0. 2mm 10mm，所述距离优选为 0. 2mm、1. 0mm、2. 0mm、3. 0mm、4. 0mm、5. 0mm、6. 0mm、 7. 0mm、8. 0mm、9. OmmUOmm ；所述凸台4的厚度为0. 2mm 10mm，所述厚度优选为0. 2mm、 1. 0mm、2. 0mm、3. 0mm、4. 0mm、5. 0mm、6. 0mm、7. 0mm、8. 0mm、9. OmmUOmm ；所述上盖板 2 两侧板和下盖板3两侧板均设置有凸起筋5，反应腔体1左右两侧各开有两个与凸起筋5相配合的凹槽，上盖板2和下盖板3均通过卡入所述凹槽中的凸起筋5安装于反应腔体1内；所述上盖板2和下盖板3的截面均为U型；所述反应腔体1的前后两侧均开有上下对称的两个便于添加生物芯片孵育反应液的U型槽。如图13所示，本发明生物芯片孵育反应器的第一种使用方法是在上盖板2的下盖面和下盖板3的上盖面上均粘贴生物芯片，该方法的使用过程为先将粘贴有生物芯片7的下盖板3安装于反应腔体1内，下盖板3将生物芯片7四周压紧到凸台4底部(对于硬质基底的生物芯片，可在生物芯片和凸台之间加装与凸台相配合的密封垫圈)，下盖板3的安装方式为捏住下盖板3两侧将下盖板3送入反应腔体1内，下盖板3两侧的凸起筋5卡入反应腔体1的凹槽中，将下盖板3牢固的安装于反应腔体1内；然后向凸台4的用于作为生物芯片孵育反应腔6的中空结构中加入生物芯片孵育反应液；再将粘贴有生物芯片7的上盖板2按照与下盖板3对称的方式安装于反应腔体1内，上盖板2将生物芯片7四周压紧到凸台4顶部(对于硬质基底的生物芯片，可在生物芯片和凸台之间加装与凸台相配合的密封垫圈)；最后将一个或多个安装好的生物芯片孵育反应器置于生化培养箱或高速振荡器中进行生物芯片孵育。如图14所示，本发明生物芯片孵育反应器的第二种使用方法是只在上盖板2的下盖面上粘贴生物芯片，该方法的使用过程为先在下盖板3上加装与凸台4相配合的密封垫圈8，将下盖板3安装于反应腔体1内；然后向凸台4的用于作为生物芯片孵育反应腔6的中空结构中加入生物芯片孵育反应液；再将粘贴有生物芯片7的上盖板2按照与下盖板3 对称的方式安装于反应腔体1内，上盖板2将生物芯片7四周压紧到凸台4顶部(对于硬质基底的生物芯片，可在生物芯片和凸台之间加装与凸台相配合的密封垫圈)；最后将一个或多个安装好的生物芯片孵育反应器置于生化培养箱或高速振荡器中进行生物芯片孵育。如图15所示，本发明生物芯片孵育反应器的第三种使用方法是只在下盖板3的上盖面上粘贴生物芯片，该方法的使用过程为先将粘贴有生物芯片7的下盖板3安装于反应腔体1内，下盖板3将生物芯片7四周压紧到凸台4底部(对于硬质基底的生物芯片，可在生物芯片和凸台之间加装与凸台相配合的密封垫圈)；然后向凸台4的用于作为生物芯片孵育反应腔6的中空结构中加入生物芯片孵育反应液；再在凸台4上加装与其相配合的密封垫圈8，将上盖板2按照与下盖板3对称的方式安装于反应腔体1内；最后将一个或多个安装好的生物芯片孵育反应器置于生化培养箱或高速振荡器中进行生物芯片孵育。本发明的生物芯片孵育反应器能够避免反应过程中溶液的挥发，并可实现高强度振荡(允许360度翻转式的高强度振荡)，从而提高反应效率，缩短孵育时间，增加实验的灵敏度、特异性和重现性。反应器的上盖板和下盖板上都能粘贴生物芯片，因此可同时完成双份生物芯片的孵育，比传统方法节约至少一半以上的样本。反应器在使用过程中可通过更换反应腔体，达到有效避免交叉反应的目的，节约反应时间，且反应腔体为一次性使用，可避免反应腔体侧壁上由蛋白质非特异性吸附造成的背景干扰。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1.一种生物芯片孵育反应器，其特征在于，包括反应腔体(1)、对称安装于反应腔体 (1)内的上盖板(2)和下盖板(3)；所述反应腔体(1)内壁上设置有凸台G)，所述凸台(4) 与反应腔体(1) 一体成型且凸台(4)具有作为孵育反应腔(6)的中空结构，所述上盖板(2) 的下盖面与凸台(4)之间设有用于安装生物芯片的间隙，所述下盖板(3)的上盖面与凸台 (4)之间也设有用于安装生物芯片的间隙。
2.根据权利要求1所述的一种生物芯片孵育反应器，其特征在于，所述上盖板(2)两侧板和下盖板( 两侧板均与反应腔体(1)内侧紧密接触。
3.根据权利要求1所述的一种生物芯片孵育反应器，其特征在于，所述上盖板(2)的下盖面与凸台(4)之间的间隙为0.2mm 10mm，下盖板(3)的上盖面与凸台(4)之间的间隙为 0. 2mm IOmm0
4.根据权利要求1所述的一种生物芯片孵育反应器，其特征在于，所述凸台(4)内壁与反应腔体(1)内壁之间的距离为0. 2mm 10mm。
5.根据权利要求1所述的一种生物芯片孵育反应器，其特征在于，所述凸台(4)的厚度为 0. 2mm IOmm0
6.根据权利要求1所述的一种生物芯片孵育反应器，其特征在于，所述上盖板(2)两侧板和下盖板C3)两侧板均设置有凸起筋(5)，反应腔体(1)左右两侧各开有两个与凸起筋(5)相配合的凹槽，上盖板(2)和下盖板(3)均通过卡入所述凹槽中的凸起筋(5)安装于反应腔体(1)内。
7.根据权利要求6所述的一种生物芯片孵育反应器，其特征在于，所述上盖板(2)和下盖板⑶的截面均为U型。
8.根据权利要求1所述的一种生物芯片孵育反应器，其特征在于，所述反应腔体(1)的前侧开有便于添加生物芯片孵育反应液的U型槽。
9.根据权利要求1所述的一种生物芯片孵育反应器，其特征在于，所述反应腔体(1)的前后两侧均开有便于添加生物芯片孵育反应液的U型槽。
10.根据权利要求1所述的一种生物芯片孵育反应器，其特征在于，所述反应腔体(1) 的前后两侧均开有上下对称的两个便于添加生物芯片孵育反应液的U型槽。
全文摘要
本发明公开了一种生物芯片孵育反应器，包括反应腔体、对称安装于反应腔体内的上盖板和下盖板；所述反应腔体内壁上设置有凸台，所述凸台与反应腔体一体成型且凸台具有作为孵育反应腔的中空结构，所述上盖板的下盖面与凸台之间设有用于安装生物芯片的间隙，所述下盖板的上盖面与凸台之间也设有用于安装生物芯片的间隙。本发明的生物芯片孵育反应器结构简单新颖，操作方便，在反应过程中能够避免溶液的挥发，并可实现高强度振荡，从而提高反应效率，缩短孵育时间，增加实验的灵敏度、特异性和重现性。反应器的上盖板和下盖板上都能粘贴生物芯片，因此可同时完成双份生物芯片的孵育，比传统方法节约至少一半以上的样本。
文档编号C12M1/00GK102226147SQ201110142518
公开日2011年10月26日 申请日期2011年5月30日 优先权日2011年5月30日
发明者马雄明 申请人:苏州偲聚生物材料有限公司