專利名稱：一種生物芯片點(diǎn)樣儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物芯片點(diǎn)樣儀，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的生物芯片點(diǎn)樣裝置的驅(qū)動(dòng)一般采用步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，其中步進(jìn)電機(jī)存在驅(qū)動(dòng)能力差、容易丟步(機(jī)器易損壞)、速度慢的缺陷，而伺服電機(jī)成本高，其具體結(jié)構(gòu)和電路結(jié)構(gòu)均較復(fù)雜，控制方法要求高，不利于非專業(yè)人員的操作和儀器的普及。但是隨著生物芯片技術(shù)的發(fā)展，生物芯片的需求增加，對(duì)生物芯片點(diǎn)樣儀的要求也進(jìn)一步提高，向精度更高、速度更快、效率更高、適用性更廣的方向發(fā)展，而目前現(xiàn)有的生物芯片點(diǎn)樣儀已經(jīng)無(wú)法滿足這種快速大型化生產(chǎn)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種生物芯片點(diǎn)樣儀。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種生物芯片點(diǎn)樣儀,包括:一點(diǎn)樣平臺(tái)，包括樣品放置平臺(tái)和樣品固定裝置；一生物芯片點(diǎn)樣裝置，包括一縱向延伸的軌道和一卡套于所述軌道上的滑塊組成的直線導(dǎo)軌；所述軌道的一端安裝有一電磁鐵，其另一端設(shè)有滑塊限位部件；所述滑塊的一端固定有一鐵磁性吸片，其另一端固定有一點(diǎn)樣針組件；一三維運(yùn)動(dòng)裝置，包括X、Y、Z三方向運(yùn)動(dòng)軸，其中Z軸與所述生物芯片點(diǎn)樣裝置連接，并帶動(dòng)所述生物芯片點(diǎn)樣裝置沿X、Y、Z三維方向運(yùn)動(dòng)；電源電路，與所述生物芯片點(diǎn)樣裝置和所述三維運(yùn)動(dòng)裝置相連，提供電力；控制系統(tǒng)，與所述生物芯片點(diǎn)樣裝置和所述三維運(yùn)動(dòng)裝置相連，控制所述生物芯片點(diǎn)樣裝置和所述三維運(yùn)動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)。作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述電磁鐵、鐵電磁性吸片和點(diǎn)樣針組件由上至下依次設(shè)置且同軸。作為一種優(yōu)選方案，所述點(diǎn)樣針組件為一點(diǎn)樣針環(huán)套組件，所述點(diǎn)樣針環(huán)套組件由針冠、點(diǎn)樣針和取樣環(huán)構(gòu)成。作為另一種優(yōu)選方案，所述點(diǎn)樣針組件為一由針冠、針體和針尖構(gòu)成的點(diǎn)樣針，針冠為一面帶有限位平面的不完整的圓柱，針體為光滑的圓柱，且針體的圓柱直徑小于等于針冠限位平面的中心點(diǎn)到針冠邊的距離，針尖為帶有阻擋塊的錐形，錐面上有兩個(gè)對(duì)稱的定型平面，針體同針尖的接合處開有通孔和楔形槽，楔形槽延長(zhǎng)至針尖的端部，針尖端部平面為一圓臺(tái)。作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述電磁鐵為吸盤式電磁鐵。作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述鐵磁性吸片含有I 99%可被電磁鐵吸引的鐵磁性金屬或其他物質(zhì)。
作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述鐵磁性吸片與所述電磁鐵底部的距離為0.1mm 1cm。作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述樣品固定裝置包括一旋轉(zhuǎn)擋片、一導(dǎo)軌和一導(dǎo)軌固定裝置，所述導(dǎo)軌固定裝置與所述樣品放置平臺(tái)固定連接，所述導(dǎo)軌固定裝置與所述選擇擋片間設(shè)有一彈簧，所述導(dǎo)軌貫穿所述彈簧和所述旋轉(zhuǎn)擋片。作為更進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述旋轉(zhuǎn)擋片高于所述樣品放置平臺(tái)0.2mnT5Cm。作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述生物芯片點(diǎn)樣儀還包括點(diǎn)樣針清洗組件、真空泵和水栗。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用電磁鐵代替普通電機(jī)的生物芯片點(diǎn)樣儀點(diǎn)樣頻率高達(dá)每秒10次，最高點(diǎn)樣密度達(dá)1600點(diǎn)/cm2，一張標(biāo)準(zhǔn)載玻片上可點(diǎn)制超過(guò)30000點(diǎn)，點(diǎn)樣效率為35秒(I個(gè)樣品X 20張芯片)，單個(gè)樣品取樣量?jī)H需1.5 μ L，單次取樣可連續(xù)點(diǎn)樣800點(diǎn)，點(diǎn)間距> 250 μ m,分辨率為5 μ m，精度(誤差)< ±3 μ m，較現(xiàn)有技術(shù)中的點(diǎn)樣設(shè)備速度更快，點(diǎn)樣速率更高，無(wú)需預(yù)點(diǎn)樣，均一性好，精確率更高；此外，將傳統(tǒng)的夾片式固定裝置改為擋片式固定裝置，不易損耗裝樣玻片且放置玻片更易操作?？傊景l(fā)明提供的點(diǎn)樣儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，成本低廉且環(huán)保，保證點(diǎn)樣均一性的前提下，點(diǎn)樣速度更快且穩(wěn)定，對(duì)電機(jī)要求更低，方便拆卸，安裝簡(jiǎn)便，是精度更高、速度更快、效率更高、適用性更廣的高效低成本產(chǎn)品，具有顯著性有益效果，因此其應(yīng)用前景十分廣闊。


圖1是本發(fā)明提供的生物芯片點(diǎn)樣儀中的點(diǎn)樣裝置的示意圖；圖2是本發(fā)明提供的生物芯片點(diǎn)樣裝置中的點(diǎn)樣針組件示例I;圖3是本發(fā)明提供的生物芯片點(diǎn)樣裝置中的點(diǎn)樣針組件示例2；圖4是本發(fā)明提供的生物芯片點(diǎn)樣儀的示意圖；圖5是本發(fā)明提供的生物芯片點(diǎn)樣儀的樣品固定裝置示意圖；圖6是本發(fā)明提供的生物芯片點(diǎn)樣儀的樣品固定裝置固定樣品時(shí)的示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例1中本發(fā)明提供的生物芯片點(diǎn)樣儀的點(diǎn)樣結(jié)果圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及對(duì)比例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)、完整地說(shuō)明。圖1為本發(fā)明的生物芯片點(diǎn)樣裝置的結(jié)構(gòu)圖，其包括:一縱向延伸的軌道和一卡套于所述軌道上的滑塊(I)組成的直線導(dǎo)軌(2);所述軌道的一端安裝有一吸盤式電磁鐵
(3)，其另一端設(shè)有滑塊限位部件(4);所述滑塊的一端固定有一鐵磁性吸片(5)，其另一端固定有一點(diǎn)樣針組件(6);所述電磁鐵、鐵電磁性吸片和點(diǎn)樣針組件由上至下依次設(shè)置且同軸；其中鐵磁性吸片為含有10%的鐵金屬的合金吸片，且與吸盤式電磁鐵底部間距為
0.1mm Icm,以控制點(diǎn)樣量。圖2為本發(fā)明提供的生物芯片點(diǎn)樣裝置中的點(diǎn)樣針組件的一種選擇，具體為一點(diǎn)樣針環(huán)套組件，由針冠(21)、點(diǎn)樣針(22)和取樣環(huán)(23)構(gòu)成。圖3為本發(fā)明提供的生物芯片點(diǎn)樣裝置中的點(diǎn)樣針組件的另一種選擇，具體為一由針冠(31)、針體(32)和針尖(33)構(gòu)成的點(diǎn)樣針，針冠為一面帶有限位平面的不完整的圓柱，針體為光滑的圓柱，且針體的圓柱直徑小于等于針冠限位平面的中心點(diǎn)到針冠邊的距離，針尖為帶有阻擋塊的錐形，錐面上有兩個(gè)對(duì)稱的定型平面，針體同針尖的接合處開有楔形槽(34)，楔形槽延長(zhǎng)至針尖的端部，針尖端部平面為一圓臺(tái)。圖4為本發(fā)明提供的生物芯片點(diǎn)樣儀的示意圖，其中，一種生物芯片點(diǎn)樣儀，包括:一點(diǎn)樣平臺(tái)，包括樣品放置平臺(tái)(41)和樣品固定裝置(42);—生物芯片點(diǎn)樣裝置(43)，包括一縱向延伸的軌道和一卡套于所述軌道上的滑塊組成的直線導(dǎo)軌；所述軌道的一端安裝有一電磁鐵，其另一端設(shè)有滑塊限位部件；所述滑塊的一端固定有一鐵磁性吸片，其另一端固定有一點(diǎn)樣針組件；一三維運(yùn)動(dòng)裝置(44)，包括X (45)、Y (46)、Z (47)三運(yùn)動(dòng)軸，其中Z運(yùn)動(dòng)軸與所述生物芯片點(diǎn)樣裝置連接，并帶動(dòng)所述生物芯片點(diǎn)樣裝置沿X、Y、Z三維方向運(yùn)動(dòng)；電源電路，與所述生物芯片點(diǎn)樣裝置和所述三維運(yùn)動(dòng)裝置相連，提供電力；控制系統(tǒng)，與所述生物芯片點(diǎn)樣裝置和所述三維運(yùn)動(dòng)裝置相連，控制所述生物芯片點(diǎn)樣裝置和所述三維運(yùn)動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)，具體控制方式可參照本領(lǐng)域中的常規(guī)方式。圖5為本發(fā)明提供的生物芯片點(diǎn)樣儀的樣品固定裝置的示意圖，其中，所述樣品固定裝置包括一旋轉(zhuǎn)擋片(51)、一導(dǎo)軌(52)和一導(dǎo)軌固定裝置(53)，所述導(dǎo)軌固定裝置與所述樣品放置平臺(tái)固定連接，所述導(dǎo)軌固定裝置與所述選擇擋片間設(shè)有一彈簧(54)，所述導(dǎo)軌貫穿所述彈簧和所述旋轉(zhuǎn)擋片；所述旋轉(zhuǎn)擋片高于所述樣品放置平臺(tái)0.2mnT5Cm ;固定樣品載玻片時(shí)，僅需將樣品載玻片放置好后，轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)擋片，通過(guò)彈簧對(duì)旋轉(zhuǎn)擋片的力從而固定樣品載玻片，圖6為所述旋轉(zhuǎn)擋片固定時(shí)狀態(tài)示意圖。本發(fā)明提供的點(diǎn)樣儀運(yùn)作時(shí)，電磁鐵驅(qū)動(dòng)部件可連接外部的電源提供電力并通過(guò)控制系統(tǒng)控制電磁鐵驅(qū)動(dòng)部件內(nèi)部的磁性開關(guān)，當(dāng)需要點(diǎn)樣時(shí)，磁性開關(guān)關(guān)閉，磁性吸片在重力作用下下落，帶動(dòng)點(diǎn)樣針下落，而從使得點(diǎn)樣針頭所載樣品轉(zhuǎn)移至所需點(diǎn)樣載體上，此時(shí)磁性開關(guān)開啟，磁性吸片帶動(dòng)點(diǎn)樣針頭迅速上升，以此完成一次點(diǎn)樣過(guò)程。實(shí)施 例1將圖4所示的點(diǎn)樣儀連接一電腦或智能終端控制點(diǎn)樣儀中的三維運(yùn)動(dòng)裝置和點(diǎn)樣裝置的運(yùn)動(dòng)，連接點(diǎn)樣，設(shè)定所需點(diǎn)樣區(qū)域，開始點(diǎn)樣，記錄點(diǎn)樣時(shí)間、點(diǎn)樣頻率及其他參數(shù)，并觀察點(diǎn)樣結(jié)果，點(diǎn)樣結(jié)果如圖7所示。具體結(jié)果見表I。對(duì)比例I采用市售點(diǎn)樣儀(Affymetrix公司的GMS417點(diǎn)樣儀)作為對(duì)比例,記錄點(diǎn)樣時(shí)間、點(diǎn)樣頻率及其他參數(shù)，并觀察點(diǎn)樣結(jié)果。具體結(jié)果見表I。表I點(diǎn)樣結(jié)果
點(diǎn)樣頻率最高點(diǎn)樣密度點(diǎn)樣效率(單個(gè)精度(誤差)
樣品20張芯片)
實(shí)施例1每秒10次1600點(diǎn)/cm235秒sS±3um
對(duì)比例I每秒3次 1600點(diǎn)/cm265秒<±3 μ m此外,在采用相同的點(diǎn)樣針下,對(duì)比例I需預(yù)點(diǎn)樣30 50點(diǎn)。由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，本發(fā)明采用電磁鐵代替普通電機(jī)的生物芯片點(diǎn)樣儀點(diǎn)樣頻率高達(dá)每秒10次，最高點(diǎn)樣密度達(dá)1600點(diǎn)/cm2，一張標(biāo)準(zhǔn)載玻片上可點(diǎn)制超過(guò)30000點(diǎn)，點(diǎn)樣效率為35秒(I個(gè)樣品X 20張芯片)，單個(gè)樣品取樣量?jī)H需1.5 μ L，單次取樣可連續(xù)點(diǎn)樣800點(diǎn)，點(diǎn)間距≥250 μ m，分辨率為5 μ m，精度(誤差)≤ ±3 μ m，較現(xiàn)有技術(shù)中的點(diǎn)樣設(shè)備速度更快，點(diǎn)樣速率更高，無(wú)需預(yù)點(diǎn)樣，均一性好，精確率更高。

最后有必要在此說(shuō)明的是:以上實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種生物芯片點(diǎn)樣儀，其特征在于，它包括: 一點(diǎn)樣平臺(tái)，包括樣品放置平臺(tái)和樣品固定裝置； 一生物芯片點(diǎn)樣裝置，包括一縱向延伸的軌道和一卡套于所述軌道上的滑塊組成的直線導(dǎo)軌；所述軌道的一端安裝有一電磁鐵，其另一端設(shè)有滑塊限位部件；所述滑塊的一端固定有一鐵磁性吸片，其另一端固定有一點(diǎn)樣針組件； 一三維運(yùn)動(dòng)裝置，包括X、Y、Z三方向運(yùn)動(dòng)軸，其中Z軸與所述生物芯片點(diǎn)樣裝置連接，并帶動(dòng)所述生物芯片點(diǎn)樣裝置沿X、Y、Z三維方向運(yùn)動(dòng)； 電源電路，與所述生物芯片點(diǎn)樣裝置和所述三維運(yùn)動(dòng)裝置相連，提供電力； 控制系統(tǒng)，與所述生物芯片點(diǎn)樣裝置和所述三維運(yùn)動(dòng)裝置相連，控制所述生物芯片點(diǎn)樣裝置和所述三維運(yùn)動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物芯片點(diǎn)樣儀，其特征在于:所述電磁鐵、鐵電磁性吸片和點(diǎn)樣針組件由上至下依次設(shè)置且同軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物芯片點(diǎn)樣儀，其特征在于:所述點(diǎn)樣針組件為一點(diǎn)樣針環(huán)套組件，所述點(diǎn)樣針環(huán)套組件由針冠、點(diǎn)樣針和取樣環(huán)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物芯片點(diǎn)樣儀，其特征在于:所述點(diǎn)樣針組件為一由針冠、針體和針尖構(gòu)成的點(diǎn)樣針，針冠為一面帶有限位平面的不完整的圓柱，針體為光滑的圓柱，且針體的圓柱直徑小于等于針冠限位平面的中心點(diǎn)到針冠邊的距離，針尖為帶有阻擋塊的錐形，錐面上有兩個(gè)對(duì)稱的定型平面，針體同針尖的接合處開有通孔和楔形槽，楔形槽延長(zhǎng)至針尖的端部，針尖端部平面為一圓臺(tái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物芯片點(diǎn)樣儀，其特征在于:所述電磁鐵為吸盤式電磁鐵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物芯片點(diǎn)樣儀，其特征在于:所述鐵磁性吸片含有I 99%可被電磁鐵吸引的鐵磁性金屬或其他物質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物芯片點(diǎn)樣儀，其特征在于:所述鐵磁性吸片與所述電磁鐵底部的距離為0.1mm 1cm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物芯片點(diǎn)樣儀，其特征在于:所述樣品固定裝置包括一旋轉(zhuǎn)擋片、一導(dǎo)軌和一導(dǎo)軌固定裝置，所述導(dǎo)軌固定裝置與所述樣品放置平臺(tái)固定連接，所述導(dǎo)軌固定裝置與所述選擇擋片間設(shè)有一彈簧，所述導(dǎo)軌貫穿所述彈簧和所述旋轉(zhuǎn)擋片。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生物芯片點(diǎn)樣儀，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)擋片高于所述樣品放置平臺(tái)0.2mm^5cm0
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一所述的生物芯片點(diǎn)樣儀，其特征在于:所述生物芯片點(diǎn)樣儀還包括點(diǎn)樣針清洗組件、真空泵和水泵。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生物芯片點(diǎn)樣儀，包括一點(diǎn)樣平臺(tái)，包括樣品放置平臺(tái)和樣品固定裝置；一生物芯片點(diǎn)樣裝置包括一縱向延伸的軌道和一卡套于所述軌道上的滑塊組成的直線導(dǎo)軌；所述軌道的一端安裝有一電磁鐵，其另一端設(shè)有滑塊限位部件；所述滑塊的一端固定有一鐵磁性吸片，其另一端固定有一點(diǎn)樣針組件；一三維運(yùn)動(dòng)裝置，包括X、Y、Z三方向運(yùn)動(dòng)軸，其中Z軸與所述生物芯片點(diǎn)樣裝置連接，并帶動(dòng)所述生物芯片點(diǎn)樣裝置沿X、Y、Z三維方向運(yùn)動(dòng)；電源電路，與所述生物芯片點(diǎn)樣裝置和所述三維運(yùn)動(dòng)裝置相連，提供電力；控制系統(tǒng)，與所述生物芯片點(diǎn)樣裝置和所述三維運(yùn)動(dòng)裝置相連，控制自動(dòng)點(diǎn)樣。本發(fā)明提供的點(diǎn)樣儀是精度更高、速度更快、效率更高、適用性更廣的高效低成本產(chǎn)品。
文檔編號(hào)G01N1/28GK103115807SQ20121024824
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者孫悅 申請(qǐng)人:上海聚陣生物科技有限公司