专利名称：生物芯片检测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生物芯片检测系统。
背景技术：
基因芯片和蛋白芯片是用于同时检测多种基因或多种蛋白的表达水平的生物芯片，它将成为本世纪最主要的分子诊断手段，其用途广泛，将不仅用于医学诊断，还将用于健康保健、药物筛选、环境保护、农业、治安、解决民事纠纷及预防防疫等领域。
目前市场上用于生物芯片检测的仪器主要分为激光扫描型和CCD型，其中美国Axon，Packand和Affymetrix公司推出了激光扫描型基因芯片检测仪，此种检测仪一般都带有二个以上激光器，通过点扫描来得到整个芯片的图像。而且为了防止高密度带来的高误差，高密度基因芯片皆采用同时杂交等量但带不同荧光标记的样品和参照品；美国Alpha lnnotech公司推出了CCD型高密度基因芯片检测仪，这种检测仪需用16位高精度CCD对部分基因芯片采用一次成像，然后通过拼接得到整个芯片的图像，这种检测仪还包括一个广谱光源来激发芯片上的荧光标记。以上两种仪器主要是针对高密度基因芯片的检测，仪器设备动作复杂，造价很贵。
随着蛋白芯片和基因芯片逐渐从科研走向临床，低密度基因芯片和蛋白芯片的市场份额也将越来越高。为了跟上临床应用的需要，一种简易生物芯片专用检测系统迫在眉睫。
发明内容
本发明的技术解决问题是提供一检测系统，它可直接高效率地，准确地检测低密度基因芯片和蛋白芯片上的化学发光信号，而且造价低，经济实惠。
本发明的技术解决方案是生物芯片检测系统，其特点在于由半导体冷却CCD像机、高效率物镜、X-Y二维台、条码检读头、白炽灯、暗箱、计算机组成，将需要检测的标记有化学发光的生物芯片先在条码检读头上扫描，计算机以识别样品进行登记，再将样品放入X-Y二维台上，调整X-Y二维台，使样品处于物镜中心，将暗箱门关闭，使样品处于暗箱中，样品上的化学发光信号同时被物镜捕获成像在CCD像机1上，在计算机上通过执行软件设置CCD参数，如曝光时间、分辨率等，就可以开始采集化学发光图像。
本发明适用于检测基因芯片、蛋白芯片上的化学发光信号以及定量检测X光胶片信号，其工作原理为样片经过一系列的生物化学或医学处理后，标记上了化学发光标记，化学发光信号的强弱就反应了各基因在样品中的含量，由半导体冷却CCD像机捕获化学发光信号，经过图像处理和图像分析后，可以精确获取芯片各斑点的信息，包括斑点的大小、光密度值、平均值等，以便于进一步的分析。
本发明与现有技术相比的优点在于(1)本发明使用的CCD像机是半导体冷却、科学零级像机，其冷却温度可到-30℃，暗电流为0.01个电子/像素/秒，可以检测非常微弱的发光信号，要求的曝光时间最长到60分钟。一般的成像系统的暗电流都在10个电子/像素/秒以上，长时间曝光其噪声已将信号淹没，无法区分噪声与信号；(2)采用专用大数值孔径物镜，荧光收集效率非常高；(3)采用条码阅读器来识别样品，清晰便于阅读；(4)配备的软件系统功能强大，电子表格形式的输出结果可以直接供医学分析。
图1为本发明检测系统的结构组成示意图；图2为本发明的软件工作流程图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明是由12位半导体冷却CCD像机1、高效率物镜2、X-Y二维台3、条码检读头4、白炽灯5、暗箱6、计算机组成，将需要检测的标记有化学发光的生物芯片先在条码检读头4上扫描，计算机以识别样品进行登记，再将样品放入X-Y二维台3上，调整X-Y二维台3，使样品处于物镜2中心，将暗箱6的门关闭，使样品处于暗箱中，在计算机上通过执行软件设置CCD参数，如曝光时间、分辨率等，就可以开始采集化学发光图像。样品上的化学发光信号被物镜2捕获成像在CCD像机1上，再由计算机经过图像处理和图像分析后，精确获取芯片各斑点的信息，包括斑点的大小、光密度值、平均值等，以便于进一步的分析。
上述的高效率物镜2的焦距为25mm，数值孔径为0.95。
如图2所示，本发明的软件流程如下打开半导体冷却CCD像机1，并设置其工作参数，包括曝光时间及灵敏度或分辨率，标记有化学发光的生物芯片先在条码检读头4上扫描后放置在高效率物镜2上，由计算机控制CCD像机通过高效率物镜2捕获的信号成像在CCD像机1上，通过图象采集和处理后，进行斑点定位、斑点计算，包括斑点大小、光密度值等，最后通过计算机作成电子表格直方图，进行医学分析。
权利要求
1.生物芯片检测系统，其特征在于由半导体冷却CCD像机、高效率物镜、X-Y二维台、条码检读头、白炽灯、暗箱、计算机组成，将需要检测的标记有化学发光的生物芯片先在条码检读头上扫描，计算机以识别样品进行登记，再将样品放入X-Y二维台上，调整X-Y二维台，使样品处于物镜中心，将暗箱门关闭，使样品处于暗箱中，样品上的化学发光信号同时被物镜捕获成像在半导线体冷却CCD像机上，在计算机上通过执行软件设置CCD参数，采集化学发光图像。
2.根据权利要求1所述的生物芯片检测系统，其特征在于上述的半导体冷却CCD像机为12位。
3.根据权利要求1所述的生物芯片检测系统，其特征在于上述高效率物镜的焦距为25mm，数值孔径为0.95。
全文摘要
生物芯片检测系统适用于检测基因芯片、蛋白芯片上的化学发光信号以及定量检测X光胶片信号，它由半导体冷却CCD像机、高效率物镜、X－Y二维台、条码检读头、白炽灯、暗箱、计算机组成，将需要检测的标记有化学发光的生物芯片先在条码检读头上扫描，计算机以识别样品进行登记，再将样品放入X－Y二维台上，调整X－Y二维台，使样品处于物镜中心，将暗箱门关闭，使样品处于暗箱中，样品上的化学发光信号同时被物镜捕获成像在CCD像机1上，在计算机上通过执行软件设置CCD参数，如曝光时间、分辨率等，就可以开始采集化学发光图像。本发明能高效、准确地检测低密度基因芯片和蛋白芯片上的化学发光信号，而且造价低，经济实惠。
文档编号G01N33/48GK1508266SQ0215642
公开日2004年6月30日 申请日期2002年12月16日 优先权日2002年12月16日
发明者岑辉, 唐小萍, 刘业异, 王淑蓉, 邢薇, 张强, 辉 岑 申请人:中国科学院光电技术研究所