專利名稱：一種生物芯片檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及生物芯片檢測技術(shù)和體外臨床檢測技術(shù)領(lǐng)域，主要用于對化學(xué)發(fā)光和其他自發(fā)光形式的生物芯片反應(yīng)結(jié)果進(jìn)行檢測和分析。
背景技術(shù)：
包括蛋白芯片技術(shù)、基因芯片技術(shù)在內(nèi)的生物芯片技術(shù)在科研、醫(yī)藥衛(wèi)生、法醫(yī)鑒定、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。
目前生物芯片技術(shù)大多采用熒光信號，由于熒光需要激發(fā)光，雜散光的存在限制了熒光法的靈敏度。時間分辨熒光法雖然克服了雜散光對靈敏度的影響，但是在固相生物芯片上實(shí)現(xiàn)起來相當(dāng)困難。
化學(xué)發(fā)光技術(shù)是近二十年來發(fā)展起來的一種新的測定方式，其利用化學(xué)反應(yīng)釋放的自由能激發(fā)中間體，使其從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)，當(dāng)中間體從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時會釋放等能級的光子，對光子進(jìn)行測定而進(jìn)行定量分析。
化學(xué)發(fā)光具有熒光的特異性，同時不需要激發(fā)光，就避免了熒光分析中激發(fā)光雜散光的影響有很高的靈敏度，并且不象放射分析那樣存在強(qiáng)烈的環(huán)境污染和健康危害，是一種非常優(yōu)秀的定量分析方法。
目前已有的生物芯片檢測儀都是針對熒光信號設(shè)計(jì)，造價高，自動化、智能化程度低，不能充分發(fā)揮化學(xué)發(fā)光法的優(yōu)越性。
因此，生物芯片檢測領(lǐng)域迫切需要開發(fā)適合于化學(xué)發(fā)光法并且順應(yīng)體外檢測自動化趨勢的使用方便的檢測儀，可用于科學(xué)研究、教學(xué)實(shí)習(xí)以及臨床檢驗(yàn)等多個領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于針對上述問題，提供一種適合于化學(xué)發(fā)光法并且高度自動化、智能化的生物芯片檢測儀。該檢測儀不僅能夠捕獲生物芯片的自發(fā)光信號傳遞給計(jì)算機(jī)，而且可以通過軟件對芯片的信號矩陣進(jìn)行處理和分析，轉(zhuǎn)化為檢測報(bào)告并打印。
本實(shí)用新型提供了一種生物芯片檢測儀，它含有以下組件—載物臺(1)，具有傳動系統(tǒng)和樣品夾，起傳送和承載待檢生物芯片的作用；—一維精密平臺(12)，具有移動副，起支撐CCD相機(jī)(9)和精密調(diào)整其位置的作用；—遮光隔板(2)，起遮光和隔離的作用；—上層安裝隔板(4)，位于芯片室和CCD室之間，起遮光和隔離的作用；—CCD電源(5)，為CCD相機(jī)(9)供電；—電控盒(6)，內(nèi)含中心控制電路，控制整機(jī)電源及控制；—風(fēng)扇(7)，位于電控室，起冷卻電控盒的作用；—風(fēng)扇電源(8)，為風(fēng)扇供電；—CCD相機(jī)(9)，起感受生物芯片自發(fā)光并將其轉(zhuǎn)化為電信號的作用；—風(fēng)扇(10)，位于CCD室，起冷卻CCD相機(jī)(9)的作用；
—物鏡(11)，裝配于CCD相機(jī)(9)感光端口，將生物芯片發(fā)出的光信號成像于CCD相機(jī)感光部件上；—軟件，安裝于計(jì)算機(jī)上，對CCD相機(jī)(9)采集的信號進(jìn)行處理、分析，轉(zhuǎn)化成檢測報(bào)告并打印。
在一優(yōu)選例中，檢測儀芯片室內(nèi)壁和外表暴露的零部件進(jìn)行了表面消雜光處理和密封處理。
在另一優(yōu)選例中，檢測儀的一維精密平臺(12)系統(tǒng)采用了面面接觸的移動副和U型導(dǎo)軌。
在另一優(yōu)選例中，CCD相機(jī)(9)采用科學(xué)級制冷型CCD作為探測器件。


圖1為本實(shí)用新型的整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型一維精密平臺(12)示意圖；圖3為本實(shí)用新型載物臺(1)示意圖；具體實(shí)施方式
請參見圖1所示，本實(shí)用新型包括有載物臺1，遮光隔板2，電氣限位開關(guān)3，上層安裝隔板4，CCD相機(jī)電源5，電控盒6，風(fēng)扇7，風(fēng)扇電源8，CCD相機(jī)9，CCD風(fēng)扇10，物鏡11。
以下是該生物芯片檢測儀的工作過程操作者按檢測儀外殼上的按鈕，載物臺1自動彈出，將待檢測的生物芯片放到載物臺1上，再次按檢測儀外殼上的按鈕，載物臺自動平穩(wěn)縮回，碰觸到電氣限位開關(guān)3停止運(yùn)動，芯片進(jìn)入暗室CCD相機(jī)正下方中心處完成定位。然后操作者通過計(jì)算機(jī)設(shè)置的操作界面，控制檢測儀完成下面的檢測過程CCD相機(jī)通過物鏡成像接收生物芯片上化學(xué)自發(fā)光信號，將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺?jīng)過數(shù)據(jù)采集卡，輸送到計(jì)算機(jī)的圖像卡上；計(jì)算機(jī)通過專業(yè)分析軟件(另行申請專利)對該信號進(jìn)行處理(選擇、縮放、對比度調(diào)節(jié)、旋轉(zhuǎn)等)、分析(自動尋找信號點(diǎn)，判斷信號的有無、強(qiáng)弱，生成數(shù)據(jù)結(jié)果)，轉(zhuǎn)變?yōu)闄z測報(bào)告(操作者和病人容易理解的圖文形式的報(bào)告)并打印。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于(a)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單、緊湊。
(b)采用化學(xué)發(fā)光原理，靈敏度高，安全無污染。
(c)全自動掃描和圖像分析處理軟件，結(jié)合芯片定位點(diǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了全自動處理生物芯片圖像，符合國際生物芯片掃描儀日趨自動化的發(fā)展趨勢。
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。
實(shí)施例1結(jié)構(gòu)組成部分本實(shí)用新型是由光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)和生物學(xué)相結(jié)合的高技術(shù)產(chǎn)品本實(shí)用新型包括有一載物臺，一遮光隔板，一電氣限位開關(guān)，上層安裝隔板，一CCD相機(jī)電源，一電控盒，一風(fēng)扇，一風(fēng)扇電源，一CCD相機(jī)，一CCD風(fēng)扇，一物鏡，一軟件。
實(shí)施例2軟件運(yùn)行1.打開相機(jī)，等待相機(jī)溫度冷卻到設(shè)定值2.設(shè)置相機(jī)參數(shù)(包括曝光時間、靈敏度/分辨率)3.圖像采集4.存為tiff或bmp文件5.圖像處理6.斑點(diǎn)定位7.斑點(diǎn)計(jì)算8.出電子表格直方圖9.醫(yī)學(xué)分析結(jié)果實(shí)施例3按以下方法對檢測樣品進(jìn)行檢測1.向芯片上各反應(yīng)孔內(nèi)加入病人血清或血漿(5μl)2.放到生物芯片反應(yīng)儀上進(jìn)行反應(yīng)3.加檢測液，振動，使檢測液均勻分布于孔的底部4.用檢測儀檢測，視發(fā)光信號強(qiáng)度曝光1-2分。
5.CCD相機(jī)通過物鏡成像接收生物芯片上化學(xué)自發(fā)光信號，將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，?jīng)過數(shù)據(jù)采集卡，輸送到計(jì)算機(jī)的圖像卡上；6.計(jì)算機(jī)通過專業(yè)分析軟件，對該信號進(jìn)行處理、分析，轉(zhuǎn)變?yōu)闄z測報(bào)告、并打印。
權(quán)利要求1.一種生物芯片檢測儀，其特征在于，它含有以下組件—載物臺(1)，位于物鏡(11)之下；—一維精密平臺(12)，位于上層安裝隔板(4)之上，CCD相機(jī)(9)旁；—遮光隔板(2)，位于載物臺(1)旁；—上層安裝隔板(4)，位于芯片室和CCD室之間；—CCD電源(5)；位于上層安裝隔板(4)之上；—電控盒(6)，內(nèi)含中心控制電路；—風(fēng)扇(7)，位于電控室；—風(fēng)扇電源(8)，位于物鏡(11)之下，電控盒(6)旁；—CCD相機(jī)(9)，上層安裝隔板(4)之上；—風(fēng)扇(10)，位于CCD室；—物鏡(11)，裝配于CCD相機(jī)感光端口；—軟件，安裝于計(jì)算機(jī)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物芯片檢測儀，其特征在于，其特征在于，光信號傳輸處理系統(tǒng)依次由物鏡(11)、CCD相機(jī)(9)、數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)圖像卡和顯示器組成，載物臺上生物芯片的自發(fā)光信號依次通過上述部件，于顯示器上成像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物芯片檢測儀，其特征在于，載物臺(1)的傳動系統(tǒng)采用直線軸承，末端設(shè)有限位開關(guān)，由一電機(jī)拖動，并受外殼按鍵控制載物臺進(jìn)出。
專利摘要一種生物芯片檢測儀，適用于對化學(xué)發(fā)光法的生物芯片反應(yīng)結(jié)果的檢測、處理、分析和打印。它由以下組件構(gòu)成載物臺，遮光隔板，電氣限位開關(guān)，上層安裝隔板，CCD相機(jī)電源，電控盒，風(fēng)扇，風(fēng)扇電源，CCD相機(jī)，CCD風(fēng)扇，物鏡。載物臺上生物芯片的自發(fā)光經(jīng)物鏡匯聚成像于CCD相機(jī)，CCD相機(jī)將其轉(zhuǎn)化為電子信號，經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡傳輸?shù)接?jì)算機(jī)圖像卡上，于顯示器上成像，其配套軟件對生物芯片上的自發(fā)光信號進(jìn)行處理、分析，轉(zhuǎn)化為檢測報(bào)告并打印。與在先技術(shù)相比，本實(shí)用新型更適于化學(xué)發(fā)光法的生物芯片，并且提高了圖像掃描速度和圖像處理智能化程度?？捎糜诳茖W(xué)研究、教學(xué)實(shí)習(xí)以及臨床檢驗(yàn)等多個領(lǐng)域。
文檔編號B01L9/00GK2816811SQ20052003976
公開日2006年9月13日 申請日期2005年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月24日
發(fā)明者穆海東 申請人:穆海東