专利名称：一种用于电化学基因检测的检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及基因检测技术领域，特别是涉及一种用于电化学基因检测的检测装置。
背景技术：
基因检测是通过对血液、其他体液或细胞的DNA进行检测的技术。基因检测可以诊断疾病，也可以用于疾病风险的预测。疾病诊断是用基因检测技术检测引起遗传性疾病的突变基因。目前应用最广泛的基因检测是病毒检测、传染病检测、遗传疾病的诊断和某些常见病的辅助诊断。基因检测的特点是快速、准确。目前基因检测的方法主要有荧光定量 PCR、基因芯片、液态生物芯片与微流控技术等。
最常用的基因分子测试技术是荧光定量PCR(聚合酶链反应)，但这种技术只能一次测1-2种基因。需要对大量的基因信息进行高效、快速的检测、分析，就得利用基因芯片技术。基因芯片不仅能在早期诊断中发挥作用；与传统的检测方法相比，它可以在一张芯片上，同时对多个病人进行多种疾病的检测；利用基因芯片，还可以从分子水平上了解疾病。基因芯片的这些优势，能够使医务人员在短时间内掌握大量的疾病诊断信息，找到正确的治疗措施。除此之外，基因芯片在新药的筛选、临床用药的指导等方面，也有重要作用。
目前，市场上应用的基因芯片主要有三种类型1)固定在聚合物基片(尼龙膜，硝酸纤维膜等)表面上的核酸探针或cDNA片段，通常用同位素标记的靶基因与其杂交，通过放射显影技术进行检测。2)用点样法固定在玻璃板上的DNA探针阵列，通过与荧光标记的靶基因杂交进行检测。3)在玻璃等硬质表面上直接合成的寡核苷酸探针阵列，与荧光标记的靶基因杂交进行检测。基因芯片的测序原理是杂交测序方法，即待测序列通过与一组已知序列的核酸探针进行杂交，然后根据杂交信号的检测来确定结果。故杂交信号的检测是基 因芯片技术中的关键部分。基因芯片由于所使用的标记物不同，因而相应的探测方法也各异。大多数研究者使用荧光标记物，也有一些研究者使用生物素标记，联合抗生物素结合物(如结合化学发光底物酶、荧光素等)的显色反应来检测。目前常用的荧光标记物来检测杂交信号的方法，大都通过激光对突光物质的扫描来分析、检测，比如激光扫描突光显微镜、激光扫描共焦显微镜、采用CCD相机的荧光显微镜或者光纤传感器。但目前的检测方法均存在一些缺点 目前的荧光标记的激光扫描方法，检测流程均较复杂，需通过，荧光物质的标记、杂交结合、清洗非特异的荧光物质、芯片干燥、入射光的激发、杂光过滤、分辨、收集荧光信号等步骤；检测过程中需使用不同的设备，比如杂交设备、清洗设备、检测设备等；检测设备大多利用光学原理进行检测，光路复杂，设备昂贵、常需维护并且维护困难、耗时耗力；检测设备的性能上，不同类型的设备的检测灵敏性、分辨率相差较大，均存在检测重复性差、分析泛围较狭窄等问题。发明内容
本发明的发明目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能极大提高检测效率的用于电化学基因检测的检测装置。
为了实现上述的发明目的，本发明提供一种用于电化学基因检测的检测装置，用于连接基因芯片，包括用于装载连接基因芯片的装载模块、用于为芯片加热的加热模块、用于进行检测的探针模块、用于驱动基因芯片内流体移动的微型隔膜气泵，所述加热模块和探针模块设置在基因芯片装载模块中，并与基因芯片连接；所述探针模块包括探针固定座、设置在探针固定座上的探针和信号传输接口，所述探针包括至少一个，所述微型隔膜气泵、加热模块与外部电源连接。使用微型隔膜气泵的优点快捷的、随意的调节气泵的电压，可以快捷的、随意的改变振动膜的振动频率和振幅，从而可以快速的调节微流管道的流速，满足不同流速的要求。加热器的优点快捷的、随意的调节发热芯片的工作电压和电流，非常便捷的获得不同的实验温度，并可通过铜基板将温度迅速的传导到电化学基因检测芯片上。采用探针组输入和输出信号，可以在有限的空间内实现多通道、大规模的信号传输，且有效的避免通道间的信号互扰。
优选地，所述基因芯片装载模块包括压紧组件和定位模块，所述压紧组件用于将基因芯片顶紧固定在定位模块上，所述定位模块上设置有基因芯片安装位。压紧组件和定位模块的配合使用，可以快速的更换电化学基因检测芯片，最大限度解决电化学基因检测芯片的尺寸差异，非常有效的保证电化学基因检测芯片触点与探针组紧密结合，大幅度的提闻实验结果的准确性。
优选地，所述压紧组件包括依次连接的底座、设置在底座上的压紧板手柄、设置在底座内测上的压紧块和压紧块压板，所述压紧块压板与底座连接，所述压紧块用于固定基因芯片和控制基因芯片与微型隔膜气泵的连接。
优选地，所述压紧组件还包括气管和设置在压紧块上的气管接头，所述微型隔膜气泵与气管连接，所述气管与气管接头连接，所述气管接头与基因芯片连接。
优选地，所述压紧块·压板上设置有压紧板手柄复位弹簧，所述压紧板手柄上设置有凸杆，所述凸杆与压紧板手柄复位弹簧组连接。
优选地，所述的定位模块包括定位底座、定位板、卡珠和基因芯片安装位，所述的基因芯片安装位设置在定位底座内侧，所述定位板设置在基因芯片安装位侧边，所述卡珠均匀设置在定位底座两侧用于对插入的基因芯片进行限位。
优选地，所述定位模块还包括抬起块，所述抬起块与压紧板手柄连接，所述抬起块设置在基因芯片安装位的侧边，并靠近基因芯片安装位开口处，所述抬起块用于控制基因芯片与探针模块的断开和连接。
优选地，所述定位模块上设置有探针模块安装位，所述探针模块安装位为一通孔， 所述安装位上设置有用于固定探针模块的卡扣。
优选地，所述定位模块上设置有加热模块安装位，所述加热模块安装位为一通孔。
优选地，所述加热模块包括相互连接的加热器底座和加热器，所述加热器包括铜基板、发热芯片、自恢复保险丝、电阻和电源接口。
与现有技术相比，本发明的优点在于本申请采用电化学检测技术具有快速、稳定、灵敏、精确、检测范围宽等优点，检测装备主要利用电控技术及计算机技术，无光学器件、无运动部件，体积小，维护简单方便。电化学检测技术可与基因检测技术良好地结合，优势互补，全面提高了基因检测的效率、灵敏性、 可靠性以及工业化、标准化程度，拓展了基因检测的应用范围。此外，电化学检测技术的应用性具有很大的扩展性，在许多检测领域中可很好地联用或整合。
本申请采用的电化学的扫描是采用标准的三电极交流电伏安法(ACV)，即在伏安发扫描上叠加固定频率及幅度的交流电。这种扫描的特点是减少干扰，提高检测信号的灵敏度，能检测出电极上发生的微小电流变化，因而提高了目标基因的检测灵敏度。此外，扫描检测电极表面的化学反应电流信号，还用谐波信号分析的方法来分析这些微弱的电流信号。谐波信号分析具有较高的抗干扰能力，信噪比较高。同时，因为标记的二茂铁分子需要非常贴近金属电极表面才能获得伏安扫描电压，产生氧化还原反应，有电信号的产生，因此未被捕获探针高度特异杂交的目标DNA及信号探针不会被检测到，所以基因芯片的扫描不需要清洗未被结合的目标基因序列及信号探针。这大大简化了检测的流程及仪器设备的设计，提高检测效率。而大多数传统的基因芯片技术需要自动化设备或人工手动来做多级流体处理过程。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的压紧块结构示意图。
图3为本发明的探针模块的结构示意图。
图4为本发明的定位模块的结构示意图。
图5为本发明加热模块的结构示意图。
图6为本发明加热器的结构示意图。
图7为本发明中探针模块与底座的连接结构。
具体实施方式
实施例中请补充各个组件的具体连接方式，对于每个模块中包括的零件若是本申请中需要讲明的请描述出来，是现有技术公知的可以不用描述。
实施例1如图1 6所示，本申请提供一种用于电化学基因检测的检测装置，用于连接基因芯片，具体包括用于装载连接基因芯片的装载模块、用于为芯片加热的加热模块3、用于进行检测的探针模块4、用于驱动基因芯片内流体移动的微型隔膜气泵5，所述加热模块3和探针模块4设置在基因芯片装载模块中，并与基因芯片连接；所述探针模块4包括探针固定座41、设置在探针固定座41上的探针42和信号传输接口，所述探针42包括至少一个，所述微型隔膜气泵5、加热模块3与外部电源连接。
进一步地，使用时基因芯片装置在装置模块上，该装载模块内设置有芯片安装位， 该芯片安装位上设置有加热模块3和探针模块4。
具体地，该加热模 块3装置在装载模块内，与基因芯片进行连接，为基因芯片提供加热，该探针模块4同样设置在装载模块内部，与基因芯片进行连接。
实施例2进一步地，在上述实施例1的基础上，基因芯片装载模块包括压紧组件I和定位模块 2，压紧组件I用于将基因芯片顶紧固定在定位模块2上，定位模块2上设置有基因芯片安装位，压紧组件I与定位模块2相对应匹配连接，共同构成半包围结构，装载基因芯片。
更进一步地，压紧组件I包括依次连接的底座11、设置在底座11上的压紧板手柄 12、设置在底座内测上的压紧块13和压紧块压板14，所述压紧块压板14与底座11连接，压紧块13用于固定基因芯片和控制基因芯片与微型隔膜气泵5的连接。
其中，压紧手柄12跟压紧块13是联动的关系，如图1所示，压紧手柄12在右边， 压紧块压板14上的弹簧将压紧块13抬起，压紧块13和插入的基因芯片是分离，扳动压紧手柄12到图1的中间，压紧块13伸出来，跟基因芯片贴合，压紧块13上的管路接头与基因芯片接通，同时基因芯片在压紧块13的作用下，往探针模块4靠近并贴合，基因芯片与探针接通。再扳动压紧手柄12回右边，基因芯片和压紧块13、探针分离，即可抽出基因芯片。
进一步地，压紧组件I上还包括气管132和设置在压紧块13上的气管接头133， 微型隔膜气泵5与气管132连接，气管132与气管接头133连接，气管接头133与基因芯片连接。
更进一步地，该压紧块13上设置有密封垫131，密封垫131在安装基因芯片后，用于压紧基因芯片，同时气管接头133设置在密封垫131上，气管132经过密封垫131与气管接头133连接。
进一步地，压紧块压板14上开有通孔，密封垫131从压紧块压板14上的通孔通过并与基因芯片连接。
进一步地，块压板14上设置有压紧板手柄复位弹簧141，压紧板手柄12上设置有凸杆121，凸杆121与压紧板手柄复位弹簧141组连接。构成压紧板手柄12的复位结构。
进一步地，定位模块2包括定位底座21、定位板22、卡珠23和基因芯片安装位， 基因芯片安装位前端设置有开口，用于基因芯片插入，基因芯片安装位设置在定位底座21 内侧，定位板22设置在基因芯片安装位侧边或者后端，卡珠23均匀设置在定位底座21两侧用于对插入的基因芯片进行限位。
更进一步地，定位模块2上还设置有抬起块24，利用弹簧抬起，所述抬起块24设置在基因芯片安装位的侧边，并靠近基因芯片安装位开口处，所述抬起块24位一凸起结构， 用于当基因芯片插入定位基因芯片安装位时使到基因芯片与探针模块4分离，当扳动压紧板手柄12时基因芯片下和抬起块同时下降从而使到基因芯片与探针模块4连接，进而实现控制基因芯片与探针模块的断开和连接。
进一步地，定位模块2上设置有探针模块安装位，探针模块安装位为一通孔，所述安装位上设置有用于固定探针模块的卡扣26。
如图7所示，卡扣 26是定位底座21上的一个小结构。
进一步地，定位模块2上设置有加热模块安装位27，所述加热模块安装位27上设置有隔离弹簧28。
该隔离弹簧28用于抬起加热模块3，使到加热模块3与定位底座21分离。
如图6-7所示，进一步地，加热模块3包括相互连接的加热器底座37和加热器38， 加热器底座37和加热器38之间通过连接件39连接。
更进一步地，加热器38包括基板31，在基板31上分别设置有发热芯片23、电阻 35、电源接口 34、自恢复保险丝33。
更进一步地，加热器底座37上设置有通孔331，所述自恢复保险丝33穿过通孔罔 9/9iFs^V Ζοο ο`90εο Zo
权利要求
1.一种用于电化学基因检测的检测装置，用于连接基因芯片，其特征在于，包括用于装载连接基因芯片的装载模块、用于为芯片加热的加热模块、用于进行检测的探针模块、 用于驱动基因芯片内流体移动的微型隔膜气泵，所述加热模块和探针模块设置在基因芯片装载模块中，并与基因芯片连接；所述探针模块包括探针固定座、设置在探针固定座上的探针和信号传输接口，所述探针包括至少一个，所述微型隔膜气泵、加热模块与外部电源连接。
2.根据权利要求1所述的用于电化学基因检测的检测装置，其特征在于，所述基因芯片装载模块包括压紧组件和定位模块，所述压紧组件用于将基因芯片顶紧固定在定位模块上，所述定位模块上设置有基因芯片安装位。
3.根据权利要求2所述的用于电化学基因检测的检测装置，其特征在于，所述压紧组件包括依次连接的底座、设置在底座上的压紧板手柄、设置在底座内测上的压紧块和压紧块压板，所述压紧块压板与底座连接，所述压紧块用于固定基因芯片和控制基因芯片与微型隔膜气泵的连接。
4.根据权利要求3所述的用于电化学基因检测的检测装置，其特征在于，所述压紧组件还包括气管和设置在压紧块上的气管接头，所述微型隔膜气泵与气管连接，所述气管与气管接头连接，所述气管接头与基因芯片连接。
5.根据权利要求3所述的用于电化学基因检测的检测装置，其特征在于，所述压紧块压板上设置有压紧板手柄复位弹簧，所述压紧板手柄上设置有凸杆，所述凸杆与压紧板手柄复位弹簧组连接。
6.根据权利要求2所述的用于电化学基因检测的检测装置，其特征在于，所述的定位模块包括定位底座、定位板、卡珠和基因芯片安装位，所述的基因芯片安装位设置在定位底座内侧，所述定位板设置在基因芯片安装位侧边，所述卡珠均匀设置在定位底座两侧用于对插入的基因芯片进行限位。
7.根据权利要求6所述的用于电化学基因检测的检测装置，其特征在于，所述定位模块还包括抬起块，所述抬起块与压紧板手柄连接，所述抬起块设置在基因芯片安装位的侧边，并靠近基因芯片安装位开口处，所述抬起块用于控制基因芯片与探针模块的断开和连接。
8.根据权利要求5所述的用于电化学基因检测的检测装置，其特征在于，所述定位模块上设置有探针模块安装位，所述探针模块安装位为一通孔，所述安装位上设置有用于固定探针模块的卡扣。
9.根据权利要求4所述的用于电化学基因检测的检测装置，其特征在于，所述定位模块上设置有加热模块安装位，所述加热模块安装位为一通孔。
10.根据权利要求1所述的用于电化学基因检测的检测装置，其特征在于，所述加热模块包括相互连接的加热器底座和加热器，所述加热器包括铜基板、发热芯片、自恢复保险丝、电阻和电源接口。
全文摘要
本发明提供一种用于电化学基因检测的检测装置，用于连接基因芯片，包括用于装载连接基因芯片的装载模块、用于为芯片加热的加热模块、用于进行检测的探针模块、用于驱动基因芯片内流体移动的微型隔膜气泵，所述加热模块和探针模块设置在基因芯片装载模块中，并与基因芯片连接；所述探针模块包括探针固定座、设置在探针固定上的探针，所述探针包括至少一个，所述探针模块输出检测信号，所述微型隔膜气泵、加热模块与外部电源连接。本申请采用电化学检测技术具有快速、稳定、灵敏、精确、检测范围宽等优点，检测装备主要利用电控技术及计算机技术，无光学器件、无运动部件，体积小，维护简单方便。
文档编号C12M1/34GK103060187SQ201210590669
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者陈华云, 洪俊安, 谢剑锋, 周诗寒, 区仲荣 申请人:中山大学达安基因股份有限公司