[发明专利]生物芯片分析仪及分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及检测设备技术领域，尤其涉及生物芯片分析仪及分析方法。

背景技术

生物芯片技术是指在硅片、玻璃、凝胶或尼龙膜等固相支持介质上，通过机器自动打印或者光引导化学合成技术，制作成的高密度生物分子(基因片段或者生物蛋白等)微阵列，然后与标记的样品分子进行杂交，通过检测杂交信号的强度及分布对靶分子的序列和数量进行准确、快速、大信息量的识别、筛选与分析的一项技术。目前的生物芯片检测仪器多为功能单一的图像获取设备，而在检测过程中大部分环节全是人工完成，比如加样、洗涤非特异性背景等，对操作人员要求较高，需要专门的技术人员去操作，而且手工操作时，检测条件不一致对结果影响很大，不同的生物芯片间也容易引起交叉污染。因此，研发高效、高自动化的生物芯片分析技术将是未来发展和走向临床的一个重要方向。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种高效、高自动化和高检测质量的生物芯片分析仪及分析方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：生物芯片分析仪，包括用于存放样本的样本放置装置、用于存放试剂的试剂放置装置、用于对所述样本放置装置中的样本进行稀释的稀释装置、用于放置生物芯片的孵育及清洗装置、于所述稀释装置和所述试剂放置装置之间来回移动并先后吸取稀释后样本和所述试剂存放装置中试剂以点样或加注至所述生物芯片上的机械手、对经孵育和清洗后的所述生物芯片进行检测分析的检测装置以及用于控制所述试剂放置装置、所述孵育及清洗装置、所述检测装置和所述机械手的控制装置；所述孵育及清洗装置对点样有稀释后的样本的所述生物芯片进行孵育和清洗以及对经孵育和清洗后的所述生物芯片加注所述试剂存放装置中的试剂后的所述生物芯片进行再次孵育和清洗。

优选地，所述生物芯片分析仪还包括显示装置，所述显示装置与所述控制装置连接并用于显示所述检测装置对所述生物芯片进行检测的信息。

优选地，所述控制装置包括：

运动控制系统，用于控制所述机械手对所述样本和所述试剂进行吸取、以及控制所述孵育及清洗装置对所述生物芯片进行孵育和清洗；

信号采集与处理系统，用于对所述生物芯片进行图像采集和处理；

液体控制系统，用于对所述生物芯片进行清洗；

温度控制系统，用于控制所述试剂放置装置对所述试剂进行制冷的温度、以及控制所述孵育及清洗装置对所述生物芯片进行孵育的温度；

计算机控制系统，用于协调控制所述运动控制系统、所述信号采集与处理系统、所述液体控制系统和所述温度控制系统、以及将所述生物芯片的检测信息显示于所述显示装置上。

优选地，所述机械手包括位于所述样本放置装置、所述试剂放置装置、所述稀释装置和所述孵育及清洗装置上方的X轴驱动机构、Y轴驱动机构、Z轴驱动机构以及加样针，所述Z轴驱动机构与所述加样针连接并驱动所述加样针沿Z轴方向移动，所述Y轴驱动机构与所述Z轴驱动机构连接并驱动所述Z轴驱动机构沿Y轴方向移动，所述X轴驱动机构与所述Y轴驱动机构连接并驱动所述Y轴驱动机构沿X轴方向移动。

优选地，所述孵育及清洗装置包括安装板、用于承载所述生物芯片的承载板、翻转清洗机构和水平驱动机构，所述承载板设于所述安装板的上方，所述翻转清洗机构与所述承载板连接并用于驱动所述承载板进行翻转，所述水平驱动机构与所述承载板连接并用于驱动所述承载板上的所述生物芯片移动至所述检测装置的正下方。

优选地，所述翻转清洗机构包括与提供动力的第一驱动源、与所述第一驱动源连接以传递动力的第一动力传动组件以及与用于连接所述动力传动组件和所述承载板的转轴。

优选地，所述第一驱动源为第一电机，所述第一动力传动组件包括第一皮带、第一带轮和第二带轮，所述第一电机安装于所述承载板上，所述转轴的第一端与所述承载板连接，所述第一带轮与所述第一电机的主轴连接，所述第二带轮与所述转轴的第二端连接，所述第一皮带绕设于所述第一带轮和第二带轮之间。

优选地，所述承载板包括固定框和设于所述固定框内的翻转板，所述第一电机安装于所述固定框上，所述固定框设有转轴孔，所述转轴的第一端穿过所述转轴孔且与所述翻转板固定连接。

优选地，所述水平驱动机构包括提供动力的第二驱动源、与所述第二驱动源连接以传递动力的第二动力传动组件以及导杆，所述固定框沿其长度方向开设有导孔，所述导杆穿过所述导孔且该导杆的两端分别固定在所述安装板长度方向的两端，所述第二动力传动组还与所述固定框连接。