专利名称：自动化数组芯片检测装置的制作方法
技术领域：
本发明有关于ー种自动化数组芯片检测装置，尤指ー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之功效者。
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，基础性的实验技木，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，往往浪费许多时间，且其繁复的人工操作与步骤更容易増加待测物的损耗与检测的不准确性
发明内容
本发明主要目的在于，提供一种可以自动化方式进行待测物前处理、与数组芯片的反应操作及影像撷取及数据分析等，而达到快速检测以及精准度高的自动化数组芯片检测装置。为达上述目的，本发明提供了一种自动化数组芯片检测装置，其包括有
一承载机构，其端面至少设有一待测物前处理区、一纯化萃取区、一反转录及标定反应区及一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；
一致动机构，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，以提供承载机构内待测物与试剂及数组芯片反应所需的混合效果；
一温控机构，与承载机构连接，用以于检测过程中对承载机构进行温度控制；
一试剂存放机构，包含有多数试剂置放区及一磁珠置放区，以提供待测物于反应时所需的试剂；
ー抽取机构，设于承载机构与试剂存放机构之间，以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的操作、传送及反应后废液的排放；
一磁场控制机构，与承载机构连接，以配合磁珠置放区的磁珠对待测物进行纯化；
一影像撷取机构，与数组芯片反应及显像区对应，用于撷取待测物与数组芯片进行反应及显像后的影像；以及
一操作机构，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，作为各机构运作时的控制、反应影像分析及数据显示。该数组芯片反应及显像区中设有数组式芯片，而各芯片上具有多数生物探针。该致动机构为伺服马达。该抽取机构为真空吸引器。该影像撷取机构为感光组件。该操作机构包含有一处理单元、一与处理单元连接的输入单元、及一与处理单元连接的输出单元。该处理単元为单芯片或为可程序逻辑数组。该输入单元为多数按键。该输出单元为显示屏。与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为本发明藉由上述各机构达成全程自动化检测操作，減少了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。
图I为本发明基本架构方块图。图2为本发明方块示意图。图3为本发明承载机构示意图。标号说明
承载机构I;
待测物前处理区I I ;
纯化萃取区I 2 ；
反转录及标定反应区I 3 ；
数组芯片反应及显像区I 4 ；
数组式芯片14 1;
致动机构2；
温控机构3；
试剂存放机构4；
试剂置放区4 I ；
磁珠置放区4 2 ；
抽取机构5 ；
磁场控制机构6 ；
影像撷取机构7；
操作机构8；
处理单元8 I ；
输入单元8 2 ；
输出单元8 3。
具体实施例方式请參阅图I -图3所示，分别为本发明基本架构方块图、本发明方块示意图及本发明承载机构示意图。如图所示本发明为一种自动化数组芯片检测装置，其至少包含ー承载机构I、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。上述所提承载机构I的端面至少设有一待测物前处理区I I、一纯化萃取区I 2、一反转录及标定反应区I 3及一数组芯片反应及显像区I 4，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I 4中设有数组式芯片I 4 1，而各芯片I 4 I上具有多数生物探针，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I连接，用以于检测过程中对承载机构I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I连接，用以于检测过程中对承载机构I进行温度控制。该试剂存放机构4包含有多数试剂置放区4 I及一磁珠置放区4 2，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I与试剂存放机构4之间，可取用所需试剂于承载机构I上，及将待测物干承载机构中各区传送，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I连接，可配合磁珠置放区4 2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I 4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I、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8 I、一与处理单元8 I连接的输入单元8 2、及一与处理单元8 I连接的输出单元8 3，其中该处理単元8 I可为单芯片或为可程序逻辑数组，该输入単元8 2可为多数按键，该输出単元8 3可为显示屏。如是，藉由上述结构构成ー全新的自动化数组芯片检测装置。当本发明于检测分析时，至少包含有下列步骤
一、将待测物(如血液)输送至承载机构I的待测物前处理区I I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I I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4 2中将磁珠及分离纯化所需试剂传送至待测物前处理区I I ,再由致动机构2以100 200rpm摇动该承载机构I ,使上述待测物、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。ニ、将待测物前处理区I I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I 2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I 2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4 I中吸取反应溶液加入纯化萃取区I 2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I，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I 2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I 3中，另外再以抽取机构5于试剂置放区4 I中吸取反应溶液于反转录及标定反应区I 3中，且由致动机构2以100 200rpm摇动该承载机构I，且由温控机构3对反转录及标定反应区I 3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I 3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I 4中进行反应，以抽取机构5于试剂置放区4 I中吸取多数反应溶液于数组芯片反应及显像区I 4中，且由致动机构2以100 200rpm摇动该承载机构I，且由温控机构3对数组芯片反应及显像区I 4加热至35°C 80°C，藉以由数组式芯片I 4 I上的生物探针作专ー性结合，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I 4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的输入単元8 2与输出单元8 3配合处理单元8 I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，并进行分析判別，即完成待测物中特定生物分子的检测。如是，可藉由本发明各机构配合上述步骤达成全程自动化检测操作的目的，減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，本发明自动化数组芯片检测装置可有效改善已用的种种缺点，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，进而使本发明的产生能更进步、更实用、更符合消费者使用所须，确已符合发明专利申请要件，爰依法提出专利申请。
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 一承载机构，其端面至少设有一待测物前处理区、一纯化萃取区、一反转录及标定反应区及一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； 一致动机构，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，以提供承载机构内待测物与试剂及数组芯片反应所需的混合效果； 一温控机构，与承载机构连接，用以于检测过程中对承载机构进行温度控制； 一试剂存放机构，包含有多数试剂置放区及一磁珠置放区，以提供待测物于反应时所需的试剂； 一抽取机构，设于承载机构与试剂存放机构之间，以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的操作、传送及反应后废液的排放； 一磁场控制机构，与承载机构连接，以配合磁珠置放区的磁珠对待测物进行纯化； 一影像撷取机构，与数组芯片反应及显像区对应，用于撷取待测物与数组芯片进行反应及显像后的影像；以及 一操作机构，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，作为各机构运作时的控制、反应影像分析及数据显示。
2.根据权利要求I所述的自动化数组芯片检测装置，其特征在于，该数组芯片反应及显像区中设有数组式芯片，而各芯片上具有多数生物探针。
3.根据权利要求I所述的自动化数组芯片检测装置，其特征在于，该致动机构为伺服马达。
4.根据权利要求I所述的自动化数组芯片检测装置，其特征在于，该抽取机构为真空吸引器。
5.根据权利要求I所述的自动化数组芯片检测装置，其特征在于，该影像撷取机构为感光组件。
6.根据权利要求I所述的自动化数组芯片检测装置，其特征在于，该操作机构包含有一处理单元、一与处理单元连接的输入单元、及一与处理单元连接的输出单元。
7.根据权利要求6所述的自动化数组芯片检测装置，其特征在于，该处理单元为单芯片或为可程序逻辑数组。
8.根据权利要求6所述的自动化数组芯片检测装置，其特征在于，该输入单元为多数按键。
9.根据权利要求6所述的自动化数组芯片检测装置，其特征在于，该输出单元为显示屏。
全文摘要
一种自动化数组芯片检测装置，其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；一用以对承载机构进行摇晃的致动机构；一用以对承载机构进行温度控制的温控机构；一具有试剂置放区及磁珠置放区的试剂存放机构；一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；一配合磁珠对待测物进行分离纯化的磁场控制机构；一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的操作机构。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G01N35/00GK102768285SQ20121003351
公开日2012年11月7日 申请日期2012年2月15日 优先权日2011年5月5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