专利名称：自动化数组芯片检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动化数组芯片检测装置，尤指一种可以自动化机构进行待测物的处理及数组芯片的反应操作，而达到快速检测以及精准度高功效的检测装置。
背景技术：
一般于传统分子生物检测分析流程中，生物临床待测物的前处理与浓缩萃取的程序为十分重要的操作步骤。于传统医学应用检测中，基础性的实验技术，诸如临床待测物前处理、脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid, DNA)以及核糖核酸(ribonucleic acid, RNA)的萃取与纯化尤其不易，往往浪费许多的时间，且其繁复的人工操作与步骤更容易增加待测物的损耗与检测的准确性。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种自动化数组芯片检测装置，可以自动化机构的方式进行待测物的前处理，包含裂解、分离、纯化萃取及标定，及与数组芯片的反应操作，与反应完成并显像后的影像撷取及数据分析等，而达到快速检测以及精准度高的功效。为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是一种自动化数组芯片检测装置，包括有承载机构，其端面至少设有待测物前处理区、纯化萃取区、反转录及标定反应区及数组芯片反应及显像区，用以作为待测物检测时待测物及数组芯片的盛放及反应操作平台；致动机构，与承载机构连接，用以于检测过程中对承载机构进行摇晃或震动；温控机构，与承载机构连接，用以于检测过程中对承载机构进行温度的控制；试剂存放机构， 包含有数个试剂置放区、及磁珠置放区，提供待测物于反应时所需的试剂；抽取机构，设于承载机构与试剂存放机构之间，可取用于所需的试剂于承载机构上，及待测物于承载机构中各区的传送，及待测物完成反应后所产生废液的排放；磁场控制机构，与承载机构连接， 可配合磁珠置放区的磁珠对待测物进行纯化；影像撷取机构，与数组芯片反应及显像区对应，可撷取待测物与数组芯片进行反应及显像后的影像；以及操作机构，与承载机构、致动机构、温控机构、试剂存放机构、抽取机构、磁场控制机构、及影像撷取机构连接，可作为各机构运作时的控制、反应影像分析及数据显示。所述数组芯片反应及显像区中设有数组式芯片，而各芯片上具有数个生物探针。 所述致动机构为伺服马达。所述抽取机构为真空吸引器。所述影像撷取机构为感光组件。所述操作机构包含处理单元、输入单元、及输出单元，该输入单元及输出单元分别与处理单元连接。所述处理单元为单芯片或为可程序逻辑数组。所述输入单元为数个按键。 所述输出单元为显示屏。如此，可藉由本实用新型的各机构配合上述的步骤达成全程自动化检测操作的目的，减少传统人为操作实验所可能产生的误差，有效建立标准操作流程，且可有效加速各种反应的进行，而有助于缩短检测时间。[0008]
[0009]图1是本实用新型的基本架构方块图O[0010]图2是本实用新型的方块示意图。[0011]图3是本实用新型承载机构的示意图O[0012]标号说明[0013]承载机构1待测物前处理区11[0014]纯化萃取区12反转录及标定反应区13[0015]数组芯片反应及显像区14数组式芯片141[0016]致动机构2温控机构3[0017]试剂存放机构4试剂置放区41[0018]磁珠置放区42抽取机构5[0019]磁场控制机构6影像撷取机构7[0020]操作机构8处理单元81[0021]输入单元82输出单元83[0022]具体实施方式
[0023]请参阅图1至图3所示，分别为本实用新型的基本架构方块图、本实用新型的方块
示意图及本实用新型承载机构的示意图。如图所示本实用新型为一种自动化数组芯片检测装置，其至少包含一承载机构1、一致动机构2、一温控机构3、试剂存放机构4、抽取机构 5、磁场控制机构6、影像撷取机构7及操作机构8所构成。上述所提的承载机构1的端面至少设有一待测物前处理区11、一纯化萃取区12、 一反转录及标定反应区13及一数组芯片反应及显像区14，用以作为待测物检测时的盛放及反应操作平台，且该数组芯片反应及显像区14中设有数组式芯片141，而各芯片141上具有数个生物探针，待测物与数组式芯片141具有的生物探针反应完成后的显像方式可为化学酵素呈色，但不以此为限。该致动机构2与承载机构1连接，用以于检测过程中对承载机构1进行摇晃或震动，而该致动机构2可为伺服马达，但不以此为限。该温控机构3与承载机构1连接，用以于检测过程中对承载机构1进行温度的控制。该试剂存放机构4包含有数个试剂置放区41、及一磁珠置放区42，以提供待测物于反应时所需的试剂。该抽取机构5设于承载机构1与试剂存放机构4之间，可取用所需的试剂于承载机构1上，及待测物于承载机构中各区的传送，及待测物完成反应后所产生废液的排放，而该抽取机构5可为真空吸引器，但不以此为限。该磁场控制机构6与承载机构1连接，可配合磁珠置放区42内的磁珠对待测物进行纯化萃取。该影像撷取机构7与数组芯片反应及显像区14对应，可撷取待测物与数组芯片进行反应及显像后所产生的影像，而该影像撷取机构7可为感光组件，但不以此为限。 该操作机构8与承载机构1、致动机构2、温控机构3、试剂存放机构4、抽取机构5、 磁场控制机构6及影像撷取机构7连接，可作为各机构运作时的控制、反应影像分析及数据显示，而操作机构8包含有一处理单元81、一与处理单元81连接的输入单元82、及一与处理单元81连接的输出单元83，其中该处理单元81可为单芯片或为可程序逻辑数组，该输入单元82可为数个按键，该输出单元83可为显示屏。如是，藉由上述结构构成一全新的自动化数组芯片检测装置。当本实用新型于检测分析时，至少包含有下列步骤一、将待测物(如血液)输送至承载机构1的待测物前处理区11中并同时注入裂解处理溶液，并透过温控机构3对待测物前处理区11进行加热至35°C 80°C，且以抽取机构5于试剂存放机构4的磁珠置放区42中将磁珠及分离纯化所需试剂传送至待测物前处理区11，再由致动机构2以100 200rpm摇动该承载机构1，使上述的待测物、磁珠及反应试剂进行混合，以使磁珠有效进行与待测物的接合作用。二、将待测物前处理区11中的完成接合的待测物及磁珠以抽取机构5传送至纯化萃取区12中，并由磁场控制机构6吸附磁珠，而将待测物加以纯化，此时再以抽取机构5将纯化萃取区12中的不含磁珠的上清液去除。三、再以抽取机构5于试剂置放区41中吸取反应溶液加入纯化萃取区12中，同时关闭磁场控制机构6，使磁珠悬浮，且由致动机构2以100 200rpm摇动该承载机构1，使磁珠与反应溶液充分混合，让待测物与磁珠分离，而释出待测生物分子。四、之后将纯化萃取区12中含有待测生物分子的溶液以抽取机构5传送反转录及标定反应区13中，另外再以抽取机构5于试剂置放区41中吸取反应溶液于反转录及标定反应区13中，且由致动机构2以100 200rpm摇动该承载机构1，且由温控机构3对反转录及标定反应区13加热至35°C 80°C，藉以完成待测生物分子的反转录及标记物标定反应。五、将反转录及标定反应区13中完成反转录及标定后的待测生物分子以抽取机构5传送至数组芯片反应及显像区14中进行反应，以抽取机构5于试剂置放区41中吸取数反应溶液于数组芯片反应及显像区14中，且由致动机构2以100 200rpm摇动该承载机构1，且由温控机构3对数组芯片反应及显像区14加热至35°C 80°C，藉以由数组式芯片141上的生物探针作专一性结合，再与所需的反应试剂进行显像反应。六、再由影像撷取机构7对数组芯片反应及显像区14撷取待测生物分子与数组式芯片141所具有的生物探针进行结合反应并显像后产生的影像，并由操作机构8的输入单元82与输出单元83配合处理单元81进行影像的判读，或相关的传输及显示，而可由影像撷取机构7所撷取的影像，并进行分析判别，即完成待测物中特定生物分子的检测。如是，可藉由本实用新型的各机构配合上述的步骤达成全程自动化检测操作的目的，减少传统人为操作实验所可能产生的误差，有效建立标准操作流程，且可有效加速各种反应的进行，而有助于缩短检测时间。综上所述，本实用新型自动化数组芯片检测装置可有效改善现有技术的种种缺点，可以自动化机构进行待测物的检测操作，而达到快速检测以及精准度高的功效，进而使本实用新型能产生更进步、更实用、更符合消费者使用所须，确已符合实用新型专利申请的要件，依法提出专利申请。惟以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围；故，凡依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
权利要求1.一种自动化数组芯片检测装置，其特征在于包括有承载机构，其端面至少设有待测物前处理区、纯化萃取区、反转录及标定反应区及数组芯片反应及显像区，以作为待测物检测时待测物及数组芯片的盛放及反应操作平台； 致动机构，与承载机构连接，以于检测过程中对承载机构进行摇晃或震动； 温控机构，与承载机构连接，以于检测过程中对承载机构进行温度的控制； 试剂存放机构，包含有数个试剂置放区、及磁珠置放区，提供待测物于反应时所需的试剂；抽取机构，设于承载机构与试剂存放机构之间，可取用于所需的试剂于承载机构上，及待测物于承载机构中各区的传送，及待测物完成反应后所产生废液的排放；磁场控制机构，与承载机构连接，可配合磁珠置放区的磁珠对待测物进行纯化； 影像撷取机构，与数组芯片反应及显像区对应，可撷取待测物与数组芯片进行反应及显像后的影像；以及操作机构，与承载机构、致动机构、温控机构、试剂存放机构、抽取机构、磁场控制机构、 及影像撷取机构连接，可作为各机构运作时的控制、反应影像分析及数据显示。
2.如权利要求1所述的自动化数组芯片检测装置，其特征在于所述数组芯片反应及显像区中设有数组式芯片，而各芯片上具有数个生物探针。
3.如权利要求1所述的自动化数组芯片检测装置，其特征在于所述致动机构为伺服马达。
4.如权利要求1所述的自动化数组芯片检测装置，其特征在于所述抽取机构为真空吸引器。
5.如权利要求1所述的自动化数组芯片检测装置，其特征在于所述影像撷取机构为感光组件。
6.如权利要求1所述的自动化数组芯片检测装置，其特征在于所述操作机构包含处理单元、输入单元、及输出单元，该输入单元及输出单元分别与处理单元连接。
7.如权利要求6所述的自动化数组芯片检测装置，其特征在于所述处理单元为单芯片或为可程序逻辑数组。
8.如权利要求6所述的自动化数组芯片检测装置，其特征在于所述输入单元为数个按键。
9.如权利要求6所述的自动化数组芯片检测装置，其特征在于所述输出单元为显示屏。
专利摘要一种自动化数组芯片检测装置包含设有待测物前处理区、纯化萃取区、反转录及标定反应区与数组芯片反应及显像区的承载机构，用以对承载机构进行摇晃的致动机构；用以对承载机构进行温度控制的温控机构；具有试剂置放区及磁珠置放区的试剂存放机构；可取用所需试剂于承载机构上并于承载机构中各区进行相关待测物操作、传送及反应后废液排放的抽取机构；配合磁珠对待测物进行分离纯化的磁场控制机构；撷取待测物与数组芯片完成反应及显像后影像处理的影像撷取机构；以及一作为各机构控制、反应影像分析及数据显示之操作机构。藉此，可以自动化机构进行待测物的检测操作，而达到快速检测以及精准度高的功效。
文档编号G01N21/77GK202083636SQ20112012405
公开日2011年12月21日 申请日期2011年4月25日 优先权日2011年4月25日
发明者吴昌翰, 张惠人, 林绣茹, 熊思恺 申请人:辅英科技大学附设医院