[发明专利]生物芯片反应装置及利用该装置检测靶分子的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物芯片反应装置，还涉及利用该装置检测靶分子的方法。

背景技术

生物芯片是根据分子间特异性地相互作用的原理，将能识别特定序列的核酸探针、适配子或特异性抗体等有序固定在固相支持物的表面形成阵列，从而实现对特定核酸、蛋白质的准确、快速、高通量检测。在实际应用中，常会遇到靶分子浓度极低的情况，而目前由于检测灵敏度所限，尚难以普通探针对极少量的靶分子进行检测，通常需要对靶分子或检测信号进行适当的放大。在核酸检测方面，多采用PCR方法在检测前对靶分子进行扩增以提高靶分子的浓度，使其达到检测灵敏度；但在蛋白质检测方面，因其结构相对比较复杂，有时不便于对靶分子进行扩增，这就向检测灵敏度提出了更高的要求。生物芯片反应装置主要是在检测前用于待检样本和生物芯片的反应，通常采用微流泵系统，因其为单次进样反应，待检样本溶液与生物芯片的反应时间短，当靶分子浓度极低时，常不能与芯片表面的识别分子完全结合，从而导致无法检测或检测误差较大、检测结果不可靠等问题。因此，必须对现有生物芯片反应装置进行改进，提高检测灵敏度，以实现靶分子的极低浓度检测。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种生物芯片反应装置，目的之二在于提供一种利用该装置检测靶分子的方法，可以实现循环进样反应，直至待检样本溶液中的靶分子与芯片表面的识别分子充分结合，从而大大提高检测灵敏度，能够满足靶分子极低浓度检测的要求。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

1、包括反应室、循环管道、循环泵和温度控制装置，所述反应室的入口和出口分别与循环管道连通构成循环回路，所述反应室中设置有用于固定生物芯片的芯片固定架；所述循环管道上设置有循环泵，通过循环泵控制液体在循环回路中不断循环；所述循环管道上还设置有进液口和出液口，所述进液口和出液口分别设置有开关阀；所述温度控制装置设置在反应室或/和循环管道内，通过温度控制装置控制循环回路的温度。

进一步，所述循环管道与反应室入口相连的一段沿液体流向设置缩口结构，收缩角为20～45度；所述循环管道与反应室出口相连的一段沿液体流向相反方向设置扩口结构，扩张角为20～45度；

进一步，所述芯片固定架设置在反应室底面，用其固定生物芯片后，所述生物芯片的反应面迎向反应室进液方向并与反应室底面成20～60度角倾斜，同时生物芯片的底边与反应室底面的横向水平线之间成20～60度水平夹角；

进一步，所述芯片固定架至少为两个，沿反应室底面纵向并列设置。

2、利用所述生物芯片反应装置检测靶分子的方法，包括以下步骤：

a、将表面固定有识别分子的生物芯片放入芯片固定架中，开启温度控制装置预热至设定温度；

b、从进液口加入待检样本溶液，开启循环泵，使待检样本溶液在循环回路中不断循环，生物芯片表面固定的识别分子识别待检样本溶液中的靶分子并与其发生特异性结合，待充分反应后，从出液口去除待检样本溶液；

c、从进液口加入清洗液，开启循环泵，清洗循环回路，清洗完成后，从出液口去除清洗液；

d、从进液口加入荧光报告分子溶液，开启循环泵，使荧光报告分子溶液在循环回路中不断循环并与生物芯片表面的识别分子-靶分子复合物充分反应，反应完成后，从出液口去除荧光报告分子溶液；

e、从进液口加入清洗液，开启循环泵，清洗循环回路，清洗完成后，从出液口去除清洗液；

f、对生物芯片进行荧光检测，根据荧光报告分子的荧光发射波长和荧光发射光谱对靶分子进行定量检测。

本发明的有益效果在于：本发明的生物芯片反应装置可以实现循环进样反应，待检样本溶液在循环回路中反复循环并与生物芯片表面固定的识别分子多次反应，即使靶分子浓度极低，通过重复多次反应，最终都能够反应完全，从而大大提高检测灵敏度，能够满足靶分子极低浓度检测的要求。利用本发明的生物芯片反应装置检测靶分子的方法，操作简便，成本低。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明生物芯片反应装置的结构示意图；

图2为生物芯片设置示意图；

图3为利用本发明生物芯片反应装置检测四种细菌特异性基因混合样本的标准曲线；

图4为利用本发明生物芯片反应装置检测四种细菌特异性基因混合样本的测得量与加入量的对比结果。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

一、生物芯片反应装置