[发明专利]生物芯片阅读仪及分型方法

说明书

技术领域

本发明属于分子生物学分析装置领域，尤其是涉及一种生物芯片阅读仪及分型方法。

 

背景技术

生物芯片（biochip或bioarray）是根据生物分子间特异相互作用的原理，将生化分析过程集成于芯片表面，从而实现对DNA、RNA、多肽、蛋白质以及其他生物成分的高通量快速检测。狭义的生物芯片概念是指通过不同方法将生物分子（寡核苷酸、cDNA、genomic DNA、多肽、抗体、抗原等）固着于硅片、玻璃片（珠）、塑料片（珠）、凝胶、尼龙膜等固相递质上形成的生物分子点阵。

人乳头瘤病毒（HPV）是导致宫颈癌的病原体，开展HPV分型检测能很好的预防宫颈癌。 目前提供HPV 分型检测的试剂分为两大类，一种是确定是否感染了高危型HPV；另一种是确定具体感染了哪种基因型的HPV，即实现了具体分型。

在现有的对HPV基因分型的设备中，大多较为昂贵，而且往往不能实现高通量检测，患者使用这些设备检测，往往会花费高昂的检测费用，不利于普及推广。

生物芯片就是生物信息微阵列，包括基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片和组织芯片等，本发明检测的生物芯片特指用微孔板装置（专利号ZL200820094742.5）承载的，TMB(3,3',5,5'–四甲基联苯胺)显色的生物芯片。

 

发明内容

本发明的主要目的之一在于提供一种检测精度高，高通量，快速，而且成本较为低廉的生物芯片阅读仪，解决现有技术存在的缺陷。

为实现所述目的，该生物芯片阅读仪包括外壳底盖，外壳顶盖，可翻转面盖，外壳底盖或者外壳顶盖设置有电源接口及可连接计算机的数据线接口，所述的外壳底盖和外壳顶盖组成的空间内固定有主板，所述主板固定有高精度机械移动平台，步进电机、图像传感器及数码摄像模块，光源及转接板；所述高精度机械移动平台一轴向设置有与可翻转面盖相匹配的托盘；另一轴向设置有图像传感器及数码摄像模块。

所述的生物芯片可以是基因芯片、蛋白芯片、细胞芯片和组织芯片。

进一步的改进：所述的高精度机械移动平台包括X轴移动平台和Y轴移动平台，每个移动平台均设置有与之匹配的传感器。

更进一步的改进：所述的X轴移动平台设置有图像传感器及数码摄像模块；所述的Y轴移动平台设置有与可翻转面盖相匹配的托盘；或者所述的Y轴移动平台设置有图像传感器及数码摄像模块；所述的X轴移动平台设置有与可翻转面盖相匹配的托盘。

更进一步的改进：所述的图像传感器为CCD图像传感器，所述的光源为LED光源。

本发明的另一目的在于提供一种使用生物芯片阅读仪进行基因分型的方法。

所述方法包括步骤：

A）在与托盘相匹配的杂交板中放置待检生物芯片，将所述的杂交板放置于托盘内；

B）启动生物芯片阅读仪，并对所述的阅读仪实施归零设置；

C）通过与生物芯片连接的电脑驱动移动平台移动，实时进行信号采集；

D）分析采集到的数据，确定基因型。

进一步的：所述的生物芯片为HPV分型基因芯片，具体步骤为：

A）在与托盘相匹配的杂交板中放置待检生物芯片，将所述的杂交板放置于托盘内；

B）启动生物芯片阅读仪，并对所述的阅读仪实施归零设置；

C）通过与HPV分型基因芯片向连接的电脑驱动移动平台移动，实时进行信号采集；

D）分析采集到的数据，确定HPV基因型。 

本发明所述的生物芯片阅读仪集CCD、LED光源、高精度机械移动平台于一身，组成了一个芯片扫描平台，生物芯片分析软件安装于电脑上并通过电脑与阅读仪的USB连接对阅读仪进行扫描控制；阅读仪对生物芯片进行光学扫描，CCD将待扫描图像的光信号转变成电荷，然后通过模数转换器芯片将电信号转换成数字信号，此时反映生物芯片图像的光信号转变为计算机能够接受的二进制数字电子信号，最后通过USB接口送至电脑获得我们肉眼可见的芯片扫描结果图并进行贮存，生物芯片分析软件再对上述获得的芯片扫描图像进行分析处理，并最终获得HPV DNA检测及分型结果。本发明所述的生物芯片阅读仪检测精度高，高通量，快速，而且成本较为低廉。

附图说明

图1为本发明所述生物芯片阅读仪外观结构示意图；

图2为本发明所述生物芯片阅读仪主板结构示意图；

图3为本发明所述生物芯片电路控制原理图；

图4为本发明所述分型基因芯片阅读仪操作流程图。

图中：