一种用于低密度肽核酸阵列制备的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及生物芯片制备领域，特别是一种用于低密度肽核酸阵列制备的
目.ο
【背景技术】
[0002]在过去的二十年里，归因于高亲和力和特异性，肽核酸(ΡΝΑ)被引入微阵列领域，并在某些应用领域逐渐代替了 DNA生物芯片。
[0003]肽核酸微阵列的制备方法主要有两种:(1)点样法，将预先合成好的寡核苷酸通过自动点样仪固定在基底上；(2)原位合成方法，在基底上指定的区域内，将核酸单体按照目标探针的种类逐步地合成。此两种方法虽然在相关的应用领域能够展示出无可替代的作用，但对于大范围的应用都具一定的局限性。例如采用点样法制备时，点样区域边缘的ΡΝΑ探针密度比中心区域高，易形成所谓的“咖啡环”，且平均每种探针制备所需耗费的试剂量较高，同时设备要求很高，费时费力，适用于碱基数目较多的探针合成或者少量的一次性探针合成。原位合成技术包括结合光刻技术与光敏基团的原位合成法、喷墨原位合成法以及印章原位合成法，此类方法对设备要求较高，且每一次反应循环的偶联效率影响着最后的探针品质，制备周期较长，对试剂的消耗较大。上述方法都可能导致大量生物化学试剂的消耗，从而加大核酸生物芯片的成本，限制其广泛地应用。针对较高的制备成本、较高的制备设备要求，有必要研发一种满足低成本的、能够进行少量芯片的快速制备要求的低密度芯片制备方法，有利于生物芯片技术的大范围推广使用。
[0004]近年来，基于微流控芯片的核酸微阵列制备已经成为一种较为流行的方式。一方面，几百甚至几十微升的试剂消耗量让制备成本大大降低，；另一方面，微通道与微反应腔的灵活设计能够增强试剂的使用效率和芯片的制备品质。
[0005]公开号为CN102698672B的专利阐述了基于仿生学设计的一种梭形的微流体反应池，能够提供均匀的灌注流，并消除微通道中的试剂的死角残留。此外，此反应池被成功地用于肽核酸阵列光刻法的原位合成中的光脱保护实验。相应地，公开号为CN102702304B的专利开发了一套与之匹配的自动化合成系统，用于实现全自动化的肽核酸芯片合成中液体控制。但是上述微流体装置依赖于芯片虚拟掩膜光刻机的使用，并且试剂消耗量相对较大。
【发明内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种用于低密度肽核酸阵列制备的装置。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:一种用于低密度肽核酸阵列制备的装置，包括多个用于盛放不同种类试剂的多个试剂瓶；每个试剂瓶对应与一个用于栗送该试剂瓶内试剂的蠕动栗连通；所述多个试剂瓶均与预活化装置连通；所述预活化装置与装有惰性气体的罐体连通；所述预活化装置通过多根进液管对应将预活化后的各试剂输送到微流体芯片的多个反应位点，且每根进液管上均安装有控制所述进液管开通或关断的电磁阀。
[0008]所述微流体芯片安装在芯片基座上；所述芯片基座侧面和底部安装有接头；所述芯片基座上开设有多个进液孔，且所述进液孔的位置与所述微流体芯片上的芯片进液孔位置对应；每个芯片进液孔与一个所述反应位点连通；所述进液管通过所述接头与所述进液孔连通；所述芯片进液孔与所述微流体芯片上的芯片出液孔连通；所述芯片出液孔与开设在所述芯片基座上的出液孔位置对应。
[0009]与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为:本实用新型将需要反应的试剂种类按照一定的顺序输送至微流控芯片进行反应，降低了肽核酸芯片制备过程中每次反应循环试剂的消耗量，消耗量可低至100?200微升左右，同时良好的流线型通道设计利于对前一次进液的残液进行清洗，可拆卸化的设计利于每次探针制备后的荧光扫描以及芯片的重复使用。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型整体构成示意图；
[0011]图2为本实用新型微流控芯片的结构示意图；
[0012]图3为本实用新型反应基座构成不意图；
[0013]图4为本实用新型外盖示意图。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，本实用新型实施例包括多个用于盛放不同种类试剂的试剂瓶2 ;每个试剂瓶2与一个用于栗送所述试剂瓶2内试剂的蠕动栗1连通；所述多个试剂瓶2与预活化装置4连通；所述预活化装置4与装有惰性气体的罐体3连通；所述预活化装置4通过多根进液管15将预活化后的试剂输送到微流体芯片11的多个反应位点，且每根进液管15上均安装有控制所述进液管15开通或关断的电磁阀6。
[0015]如图2?图4所示，预活化装置4出液口通过转换接头5与所述多根进液管15连通；所述微流体芯片11安装芯片基座9上；所述芯片基座9侧面和底部安装有接头13 ;所述芯片基座9上开设有多个进液孔17，且所述进液孔17的位置与所述微流体芯片11上的芯片进液孔19位置对应；每个芯片进液孔19与一个所述反应位点连通；所述进液管15通过所述接头13与所述进液孔17连通；所述芯片进液孔19与所述微流体芯片11上的芯片出液孔20连通(如图2);所述芯片出液孔20与开设在所述芯片基座9上的出液孔21位置对应；芯片基座9上固定有中部带有通孔的外盖10，外盖10上的通孔用于观察微流体芯片上反应位点的进液情况，外盖10用于压紧进液孔17与芯片进液孔19，保证进液孔17与芯片进液孔19之间的密封性。
[0016]本实用新型微流体芯片11的尺寸为75*25*1.125毫米。
[0017]本实用新型进液孔17、芯片进液孔19和反应位点数量均为50个。
[0018]本实用新型芯片基座9与外盖10材料均为聚醚醚酮。
[0019]本实用新型芯片出液孔20数量为4个，直径为1毫米(设置为1mm是为了使出液孔尺寸尽量与进液软管的内径一致)，反应位点形状为梭形。
[0020]本实用新型电磁阀6通过继电器7与处理器8 (本实用新型中采用51单片机)电连接；所述处理器8与计算机12电连接。
[0021]本实用新型进液管15为特氟龙进液管，其内径为0.8毫米。
[0022]选定硅和肖特玻璃进行本实用新型微流控芯片的制作，采用电感耦合等离子体-反应离子刻蚀方法在硅片上蚀刻出微流体通道，并将其与肖特玻璃进行阳极键合，形成密封的微流体通道。
[0023]上述的微流体芯片11的尺寸为75*25*1.125毫米。
[0024]上述微流体芯片上的进液孔17和反应位点为50个，出液孔4个，直径为1毫米，反应位点形状为梭形。
[0025]上述特氟龙进液管15内径为0.8毫米。
[0026]上述芯片基座9与基座盖子10材料为聚醚醚酮。
[0027]上述芯片基座9与基座盖子10通过螺孔18固定。
[0028]本实用新型操作时，首先选定进液区域，计算机12中的上位机软件控制处理器8驱动带光耦继电器7，打开带光耦的继电器7 (保护电路)对应的微量电磁阀6 (本实用新型采用的是德国burkert电磁阀，死角残留液体少)，微量电磁阀6所在进液管15保持通畅，其他进液管保持阻止状态。然后打开选定的试剂瓶2对应的蠕动栗1，将试剂输送到微流体芯片11中对应的反应位点。待一次反应循环结束，向反应位点输入清洗试剂，将废液从芯片出液孔20冲出，清洗结束后，用惰性气体3吹干，然后进行下一次偶联反应，待按照目标序列的单体顺序完成偶联反应循环，得到所需肽核酸探针。
[0029]本实用新型的核心是:利用微量电磁阀6控制进液管的通畅，蠕动栗1控制进液试剂种类，能够实现将特定的反应试剂输送至特定的反应区域内，在每次反应循环结束后，梭形的反应位点设计能够将上次反应的残留试剂清洗干净，不影响下一次反应的进行，在微流控芯片内进行的反应能够较大程度上减少贵重试剂的消耗。
【主权项】
1.一种用于低密度肽核酸阵列制备的装置，其特征在于，包括多个用于盛放不同种类试剂的多个试剂瓶(2);每个试剂瓶(2)对应与一个用于栗送该试剂瓶(2)内试剂的蠕动栗(1)连通；所述多个试剂瓶(2)均与预活化装置(4)连通；所述预活化装置(4)与装有惰性气体的罐体(3)连通；所述预活化装置(4)通过多根进液管(15)对应将预活化后的各试剂输送到微流体芯片(11)的多个反应位点，且每根进液管(15)上均安装有控制所述进液管(15)开通或关断的电磁阀(6)。2.根据权利要求1所述的用于低密度肽核酸阵列制备的装置，其特征在于，所述预活化装置(4)出液口通过转换接头(5)与所述多根进液管(15)连通。3.根据权利要求2所述的用于低密度肽核酸阵列制备的装置，其特征在于，所述微流体芯片(11)安装在芯片基座(9)上；所述芯片基座(9)侧面和底部安装有接头(13);所述芯片基座(9)上开设有多个进液孔(17)，且所述进液孔(17)的位置与所述微流体芯片(11)上的芯片进液孔(19)位置对应；每个芯片进液孔(19)与一个所述反应位点连通；所述进液管(15)通过所述接头(13)与所述进液孔(17)连通；所述芯片进液孔(19)与所述微流体芯片(11)上的芯片出液孔(20 )连通；所述芯片出液孔(20 )与开设在所述芯片基座(9 )上的出液孔(21)位置对应。4.根据权利要求1所述的用于低密度肽核酸阵列制备的装置，其特征在于，所述微流体芯片(11)的尺寸为75*25*1.125毫米。5.根据权利要求3所述的用于低密度肽核酸阵列制备的装置，其特征在于，所述进液孔(17)、芯片进液孔(19)和反应位点数量均为50个。6.根据权利要求3所述的用于低密度肽核酸阵列制备的装置，其特征在于，所述芯片基座(9)上固定有中部设有通孔的外盖(10);所述芯片基座(9)与所述外盖(10)的材料均为聚醚醚酮。7.根据权利要求1所述的用于低密度肽核酸阵列制备的装置，其特征在于，所述芯片出液孔(20)数量为4个。8.根据权利要求1所述的用于低密度肽核酸阵列制备的装置，其特征在于，所述电磁阀(6 )通过继电器(7 )与处理器(8 )电连接；所述处理器(8 )与计算机(12 )电连接。9.根据权利要求1所述的用于低密度肽核酸阵列制备的装置，其特征在于，所述进液管(15)为特氟龙进液管，其内径为0.8晕米。10.根据权利要求1所述的用于低密度肽核酸阵列制备的装置，其特征在于，所述反应位点形状为梭形。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于低密度肽核酸阵列制备的装置，包括多个用于盛放不同种类试剂的试剂瓶；每个试剂瓶与一个用于泵送所述试剂瓶内试剂的蠕动泵连通；所述多个试剂瓶与预活化装置连通；所述预活化装置与装有惰性气体的罐体连通；所述预活化装置通过多根进液管将预活化后的试剂输送到微流体芯片的多个反应位点，且每根进液管上均安装有控制所述进液管开通或关断的电磁阀。本实用新型将需要反应的试剂种类按照一定的顺序输送至微流控芯片进行反应，降低了肽核酸芯片制备过程中每次反应循环试剂的消耗量，消耗量可低至100～200微升左右。
【IPC分类】C40B60/14
【公开号】CN204959092
【申请号】CN201520693920
【发明人】刘正春, 石环环, 彭斌, 聂凯旋, 李文佳, 董波
【申请人】中南大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月9日