專利名稱：全自動分子雜交儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及分子雜交技術(shù)，具體涉及一種全自動分子雜交儀。
背景技術(shù)：
互補(bǔ)的核苷酸序列通過Walson-Crick堿基配對形成穩(wěn)定的雜合雙鏈分子(DNA分 子)的過程稱為雜交。該雜交過程是高度特異性的，可以根據(jù)所使用的探針已知序列進(jìn)行 特異性的靶序列檢測。核酸分子雜交技術(shù)具有很高的靈敏度和高度的特異性，因而在分子 生物學(xué)領(lǐng)域中，該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于克隆基因的篩選、酶切圖譜的制作、基因組中特定基因 序列的定性、定量檢測和疾病的診斷等方面。此外，它不僅在分子生物學(xué)領(lǐng)域中已得到廣泛 應(yīng)用，而且在臨床診斷上的應(yīng)用也日趨增多。 核酸分子雜交技術(shù)根據(jù)檢測目的和檢測手段的不同，可分為液相雜交、固相雜交 以及細(xì)胞內(nèi)定位(原位)雜交。固相雜交又可分為斑點(diǎn)雜交、凝膠電泳印跡轉(zhuǎn)移雜交等。斑 點(diǎn)雜交又包括正向斑點(diǎn)雜交和反向斑點(diǎn)雜交。 斑點(diǎn)雜交是指將DNA或RNA樣品直接點(diǎn)在硝酸纖維素濾膜或尼龍膜上，然后與 核酸探針分子進(jìn)行雜交，以顯示樣品中是否存在特異的DNA或RNA。而其中的反向斑點(diǎn)雜 交(reverrsedotblot， RDB)是Saiki等提出的一種斑點(diǎn)雜交技術(shù)，該技術(shù)與正向斑點(diǎn)雜交 和凝膠電泳印跡轉(zhuǎn)移雜交相比，具有快速、簡便、高敏感性、特意性強(qiáng)的特點(diǎn)，尤其是基因分 型、基因突變檢測，病原體的檢測等方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢。 反向斑點(diǎn)雜交的工作原理是利用生物素等標(biāo)記的引物，特異擴(kuò)增目的DNA片段， 然后與特異探針雜交。其不同于一般的斑點(diǎn)雜交，一般的點(diǎn)印跡雜交是靶DNA固定于硝酸 纖維素濾膜或尼龍膜上，標(biāo)記的探針和靶DNA雜交顯色。采用這種方法每次雜交反映都只 能判斷待測DNA是否含有某一種探針的同源序列，對于某些基因座位可能含有十幾至幾十 個(gè)等位基因(如HLA DRB位點(diǎn)或地中海貧血突變基因等)，用這種點(diǎn)印跡雜交方法就會很繁 雜，甚至難以做到。而RDB正是解決了這一難題。RDB是先將待用的探針分別點(diǎn)到硝酸纖 維素濾膜或尼龍膜上，每個(gè)探針一個(gè)點(diǎn)并編上號，再將待測的DNA樣本( 一般是經(jīng)PCR特異 性擴(kuò)增的產(chǎn)物，在PCR引物5'端預(yù)先進(jìn)行生物素標(biāo)記，使擴(kuò)增產(chǎn)物相應(yīng)標(biāo)記有生物素)與 之雜交，這樣，待檢樣本就會與具有同源序列的探針結(jié)合，經(jīng)洗滌去除未結(jié)合的DNA樣本， 由于待測的DNA樣本具有生物素類的標(biāo)記物，結(jié)合了待測DNA的探針點(diǎn)上就帶有生物素類 的標(biāo)記物，再經(jīng)相應(yīng)的顯色反應(yīng)就能顯出雜交信號。這樣一次就可以判斷某一基因座位的 大部分或全部等位基因，因此，利用這樣的工作原理還可以推廣應(yīng)用于基因分型、病原體檢 測、腫瘤研究等。 RDB技術(shù)是將多種探針固定在同一膜上，同時(shí)參與檢測的樣品DNA又互不干擾， 故能一次性篩查出多種不同的序列，而不是像傳統(tǒng)的雜交法那樣一次僅能檢測一個(gè)未知序 列。由于同一條膜上的多種探針同時(shí)與不同擴(kuò)增的PCR產(chǎn)物進(jìn)行雜交，并要求所有結(jié)合于 膜上的探針應(yīng)有大致相同的Tm值，因此， 一般要盡可能使設(shè)計(jì)的探針Tm值變動在較小范圍 內(nèi)。RDB技術(shù)還降低了假陽性率和假陰性率，而且操作安全、簡單、快捷，膜條植被時(shí)間較短，
3只需幾小時(shí)，可大量預(yù)先制備放于4t:保存待用。PCR擴(kuò)增產(chǎn)物目的片段后，僅需雜交、洗膜
(實(shí)現(xiàn)了洗膜條件同一化，無需不同洗膜條件)、顯色、結(jié)果判定等。既適用于少量標(biāo)本的分 型檢測，也可適用于大量標(biāo)本的同時(shí)分型，具有敏感性高、特異性高、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。 但是，傳統(tǒng)的雜交技術(shù)或反相斑點(diǎn)雜交技術(shù)均于適當(dāng)溫度在玻璃管、離心管或塑 料袋里進(jìn)行，不僅耗時(shí)長、操作復(fù)雜繁瑣，而且結(jié)果重復(fù)性差，影響雜交結(jié)果的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)有 的分子雜交儀主要有以下兩種一種是水浴鍋，水浴鍋只是一種保持恒溫的設(shè)備，在進(jìn)行雜 交反應(yīng)的整個(gè)過程均需手工操作，控溫精度低、溫度均勻性差，并且易發(fā)生交叉污染；另一 種是凱普雜交儀，凱普雜交儀相對于水浴鍋只是增加了自動排液裝置，許多過程仍需要手 工操作，屬于半自動化產(chǎn)品，控溫精度不高、溫度均勻性差，也比較容易出現(xiàn)交叉污染。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種全自動分子雜 交儀，本實(shí)用新型雜交儀實(shí)現(xiàn)了全自動的雜交反應(yīng)操作。 本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)全自動分子雜交儀，包括雜交反應(yīng) 盒、用于將試劑加到雜交反應(yīng)盒的加樣裝置、試劑供應(yīng)裝置、試劑控溫裝置以及控制終端； 所述雜交反應(yīng)盒設(shè)置有雜交膜條，所述試劑供應(yīng)裝置通過管路依次與試劑控溫裝置、加樣 裝置相連接，所述控制終端與試劑控溫裝置相連接。這樣，試劑供應(yīng)裝置將試劑經(jīng)管路傳送 到試劑控溫裝置，試劑控溫裝置在控制終端的控制下對試劑進(jìn)行溫度控制，試劑控溫裝置 再把試劑經(jīng)管路傳送到加樣裝置，由加樣裝置將試劑加到雜交反應(yīng)盒與當(dāng)中的雜交膜條進(jìn) 行雜交反應(yīng)。 為了更好地實(shí)現(xiàn)位置上的精確加樣，本實(shí)用新型全自動分子雜交儀還可以設(shè)置有 位置傳感器和用于驅(qū)動加樣裝置進(jìn)行運(yùn)動的傳動裝置，所述傳動裝置與控制終端相連接， 所述位置傳感器固定于加樣裝置并與控制終端相連接。這樣，由位置傳感器將加樣裝置的 位置信息發(fā)送給控制終端，再由控制終端根據(jù)所述加樣裝置的位置信息控制傳動裝置驅(qū)動 加樣裝置進(jìn)行運(yùn)動，由加樣裝置對雜交反應(yīng)盒進(jìn)行試劑加樣，從而從位置上實(shí)現(xiàn)了加樣裝 置對雜交反應(yīng)盒進(jìn)行加樣的精確控制。 所述雜交反應(yīng)盒具有多個(gè)，所述加樣裝置設(shè)置有用于將試劑加入到雜交反應(yīng)盒中
的加液頭，所述試劑控溫裝置包括螺旋加熱器，所述試劑供應(yīng)裝置包括試劑抽取模塊，所述 加液頭、螺旋加熱器和試劑抽取模塊的數(shù)量相同，每個(gè)試劑抽取模塊均通過管路依次與1 個(gè)螺旋加熱器、1個(gè)加液頭相連接，每個(gè)加液頭均固定對1個(gè)或多個(gè)雜交反應(yīng)盒進(jìn)行加樣。 這樣，每個(gè)螺旋加熱器均由控制終端獨(dú)立地設(shè)定加熱溫度等工作參數(shù)，從而對試劑抽取模 塊傳來的試劑進(jìn)行獨(dú)立的溫度控制，然后再將溫度控制后的試劑經(jīng)加液頭固定加入到1個(gè) 或多個(gè)雜交反應(yīng)盒中。從而對每個(gè)雜交反應(yīng)盒中雜交反應(yīng)都實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立的恒溫控制，而且， 由于每個(gè)雜交膜條都獨(dú)立地設(shè)置在1個(gè)雜交反應(yīng)盒，避免了不同雜交反應(yīng)盒中的雜交反應(yīng) 出現(xiàn)交叉污染的可能性。 所述螺旋加熱器包括螺旋管、加熱棒、溫度傳感器、導(dǎo)熱硅脂和外殼，加熱棒與螺 旋管之間填充有導(dǎo)熱硅脂，所述螺旋管、加熱棒、溫度傳感器和導(dǎo)熱硅脂均封裝于外殼中， 所述溫度傳感器和加熱棒均與控制終端相連接。這樣，溫度傳感器將導(dǎo)熱硅脂的溫度信息 發(fā)送給控制終端，由控制終端根據(jù)該溫度信息設(shè)定加熱棒的加熱溫度等工作參數(shù)，加熱棒
4通過具有良好導(dǎo)熱性能的導(dǎo)熱硅脂對螺旋管中的試劑進(jìn)行溫度控制。 所述試劑抽取模塊包括泵和步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動泵進(jìn)行試劑的抽取，并將試 劑經(jīng)管路傳送到螺旋加熱器的螺旋管。 所述加樣裝置還可以設(shè)置有用于將雜交反應(yīng)盒中反應(yīng)后的廢液排出的排液頭，此
時(shí)，本實(shí)用新型全自動雜交儀相應(yīng)設(shè)置有排液裝置，排液頭與排液裝置通過管路相連接。 所述排液裝置包括泵和步進(jìn)電機(jī)，所述泵通過管路與加樣裝置的排液頭相連接。
在雜交反應(yīng)盒中完成雜交反應(yīng)后，控制終端根據(jù)固定于加樣裝置的位置傳感器傳來的位
置信息，控制傳動裝置驅(qū)動加樣裝置的排液頭將雜交反應(yīng)盒中反應(yīng)后的廢液經(jīng)排液裝置排出。 本實(shí)用新型全自動分子雜交儀還設(shè)置有用于清洗排液頭的清洗裝置，包括位于加 樣裝置下方的清洗座、用于向清洗座供水的清洗座供水裝置，清洗座供水裝置通過管路與 清洗座相連接。具體的，所述清洗座供水裝置包括泵和步進(jìn)電機(jī)，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動泵對清洗 座供水，以在排液頭排出廢液后，對排液頭進(jìn)行清洗。 為了使雜交反應(yīng)盒中的試劑和雜交膜條能夠更充分地反應(yīng)，本實(shí)用新型全自動分 子雜交儀還可以進(jìn)一步設(shè)置有搖晃裝置，該搖晃裝置包括搖床平臺與用于驅(qū)動搖床平臺進(jìn) 行搖晃的微電機(jī)，所述雜交反應(yīng)盒安裝在搖床平臺上，微電機(jī)與搖床平臺相連接，以帶動搖 床平臺和雜交反應(yīng)盒一起進(jìn)行搖晃。更為具體的優(yōu)選技術(shù)方案是所述搖床平臺設(shè)置有 孔槽，所述雜交反應(yīng)盒安放在搖床平臺的孔槽上，所述微電機(jī)通過轉(zhuǎn)軸與搖床平臺相連接， 微電機(jī)經(jīng)轉(zhuǎn)軸帶動搖床平臺進(jìn)行搖晃，從而帶動安放在孔槽中的雜交反應(yīng)盒也一起進(jìn)行搖 晃。 所述微電機(jī)還可以與控制終端相連接，由控制終端控制微電機(jī)的開關(guān)和搖晃速 度，從而通過帶動搖床平臺來實(shí)現(xiàn)對雜交反應(yīng)盒的開關(guān)和搖晃速度的控制。 優(yōu)選的，所述雜交反應(yīng)盒和所述搖床平臺中的孔槽均采用相配合的長方形結(jié)構(gòu)。 為了更好地保持雜交反應(yīng)時(shí)溫度的恒定，本實(shí)用新型全自動分子雜交儀還可以設(shè) 置有自動水浴控溫裝置，自動水浴控溫裝置包括水槽、溫度傳感器和加熱棒。所述雜交反應(yīng) 盒的底部位于水槽的上沿以下，以使雜交反應(yīng)盒的部分沒于水槽的水中。所述溫度傳感器 和加熱棒均位于水槽，且均與控制終端相連接。這樣，由溫度傳感器將水槽中水的溫度信息 發(fā)送到控制終端，控制終端根據(jù)該水槽中水的溫度信息來控制加熱棒工作，從而達(dá)到對水 槽中水的溫度控制，使水槽中的水保持恒溫。 優(yōu)選的，所述自動水浴控溫裝置還可以包括用于實(shí)現(xiàn)水槽中的水內(nèi)循環(huán)的內(nèi)循環(huán) 系統(tǒng)。 優(yōu)選的，所述自動水浴控溫裝置還可以包括用于對水槽進(jìn)行供水和排水的供排水 系統(tǒng)，該供排水系統(tǒng)設(shè)置有與控制終端相連接的水位傳感器，在對水槽進(jìn)行供水或排水時(shí)， 由水位傳感器將水槽的水位信息傳送到控制終端，控制終端根據(jù)該水槽的水位信息對供排 水操作進(jìn)行控制。 所述雜交反應(yīng)盒中的雜交膜條優(yōu)選為雜交探針膜條。 上述全自動分子雜交儀的實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟 (1)將設(shè)置有雜交膜條的各雜交反應(yīng)盒安放在搖晃裝置的搖床平臺的孔槽中； (2)通過供排水系統(tǒng)往水槽注入適量的水，由控制終端控制自動水浴控溫裝置，使水槽中的水保持恒溫，保證各雜交反應(yīng)盒都部分沒于水槽的水中； (3)試劑由試劑供應(yīng)裝置經(jīng)管路傳送到試劑控溫裝置，由控制終端控制試劑控溫 裝置工作，使試劑控溫裝置輸出恒溫試劑到加樣裝置； (4)加樣裝置的加液頭在傳動裝置的帶動下對各雜交反應(yīng)盒進(jìn)行試劑加樣，使試 劑與雜交反應(yīng)盒1中的雜交膜條進(jìn)行雜交反應(yīng)。 上述方法中，控制終端采集固定于加樣裝置的位置傳感器的位置信息，對傳動裝 置的運(yùn)動進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對雜交反應(yīng)盒位置上的加樣控制。 上述方法中，搖晃裝置在控制終端的控制下，帶動孔槽中的雜交反應(yīng)盒進(jìn)行搖晃， 使雜交反應(yīng)盒中的試劑與雜交膜條反應(yīng)充分。 上述方法中，控制終端可以進(jìn)行故障顯示和錯(cuò)誤報(bào)告，包括監(jiān)測固定于加樣裝置 的位置傳感器、傳動裝置、螺旋加熱器的加熱棒、螺旋加熱器的溫度傳感器、搖晃裝置的微 電機(jī)及搖床平臺、自動水浴控溫裝置的溫度傳感器、自動水浴控溫裝置的加熱棒以及供排 水系統(tǒng)的水位傳感器等本全自動分子雜交儀各部件的工作狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)工作異常時(shí)，進(jìn)行 故障顯示和錯(cuò)誤報(bào)告。 本實(shí)用新型全自動分子雜交儀可應(yīng)用于核酸雜交、抗體_抗原反應(yīng)、受體_配體反 應(yīng)、化學(xué)結(jié)合物中的離子_培基反應(yīng)等化學(xué)分子結(jié)合反應(yīng)中親和性配偶的存在與否及其定 本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果 (1)本實(shí)用新型全自動分子雜交儀由試劑供應(yīng)裝置來抽取試劑，然后由控制終端 操控試劑控溫裝置對試劑進(jìn)行溫度控制，使加入雜交反應(yīng)盒中的試劑保持恒溫，再由加樣 裝置將試劑加入雜交反應(yīng)盒中與雜交膜條進(jìn)行雜交，整個(gè)雜交過程均由機(jī)器完成，實(shí)現(xiàn)了 全自動雜交操作，而且，耗時(shí)少、操作簡單、結(jié)果重復(fù)性好而準(zhǔn)確，控溫精度高，有利于產(chǎn)業(yè) 推廣應(yīng)用； (2)在本實(shí)用新型全自動分子雜交儀中，每個(gè)雜交膜條都獨(dú)立地設(shè)置在1個(gè)雜交 反應(yīng)盒，避免了不同雜交反應(yīng)盒中的雜交反應(yīng)出現(xiàn)交叉污染的可能性 (3)本實(shí)用新型全自動分子雜交儀還可以設(shè)置有位置傳感器和傳動裝置，從而從 位置上實(shí)現(xiàn)了加樣裝置對雜交反應(yīng)盒進(jìn)行加樣的精確控制； (4)本實(shí)用新型全自動分子雜交儀中的試劑控溫裝置采用螺旋加熱器，能更好地 實(shí)現(xiàn)對試劑的溫度控制； (5)本實(shí)用新型全自動分子雜交儀設(shè)置有排液裝置，加樣裝置設(shè)置有排液頭，能自 動、方便地將雜交反應(yīng)盒中反應(yīng)后的廢液經(jīng)排液裝置排出； (6)本實(shí)用新型全自動分子雜交儀通過將雜交反應(yīng)盒安放在搖晃裝置上，由控制 終端控制搖晃裝置對雜交反應(yīng)盒進(jìn)行搖晃，提高了試劑和雜交膜條的震蕩均勻度，使雜交 反應(yīng)盒中的試劑和雜交膜條能夠充分地反應(yīng)，能有效地提高反應(yīng)速度，而且，控制終端可以 控制搖晃裝置的搖晃速度，從而實(shí)現(xiàn)對雜交反應(yīng)盒搖晃速度的控制； (7)本實(shí)用新型全自動分子雜交儀通過設(shè)置自動水浴控溫裝置，在控制終端控制 下，自動水浴控溫裝置使水槽中的水處于恒溫，將雜交反應(yīng)盒部分沒于水中，還可以設(shè)置有 用于實(shí)現(xiàn)水槽中的水內(nèi)循環(huán)的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，更好地保證了雜交反應(yīng)溫度的恒定； (8)本實(shí)用新型全自動分子雜交儀可應(yīng)用于核酸雜交、抗體-抗原反應(yīng)、受體-配體反應(yīng)、化學(xué)結(jié)合物中的離子_培基反應(yīng)等化學(xué)分子結(jié)合反應(yīng)中親和性配偶的存在與否及 其定量。

圖1是本實(shí)施例全自動分子雜交儀的正視圖； 圖2是本實(shí)施例全自動分子雜交儀的背視圖； 圖3是傳動裝置及加樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是搖晃裝置、水槽及水浴溫控器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是搖晃裝置、水槽及水浴溫控器的結(jié)構(gòu)爆炸圖； 圖6是螺旋加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是供排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖； 圖8是本實(shí)施全自動分子雜交儀的工作原理圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)
施方式不限于此。 實(shí)施例 如圖1和3所示，本實(shí)施例中的全自動分子雜交儀包括多個(gè)雜交反應(yīng)盒1、用于 將試劑加到雜交反應(yīng)盒的加樣裝置2、試劑供應(yīng)裝置、試劑控溫裝置、搖晃裝置3、自動水浴 控溫裝置、排液裝置、位置傳感器、用于驅(qū)動加樣裝置2進(jìn)行運(yùn)動的傳動裝置以及控制終 端。其中，所述控制終端設(shè)置有顯示屏4。 所述雜交反應(yīng)盒1設(shè)置有雜交膜條，所述雜交膜條優(yōu)選為雜交探針膜條。 所述試劑供應(yīng)裝置通過管路依次與試劑控溫裝置、加樣裝置2相連接，所述控制
終端與試劑控溫裝置相連接。這樣，試劑供應(yīng)裝置將試劑經(jīng)管路傳送到試劑控溫裝置，試劑
控溫裝置在控制終端的控制下對試劑進(jìn)行溫度控制，試劑控溫裝置再把試劑經(jīng)管路傳送到
加樣裝置2，由加樣裝置2將試劑加到雜交反應(yīng)盒1與當(dāng)中的雜交膜條進(jìn)行雜交反應(yīng)。 如圖3所示，所述加樣裝置2設(shè)置有6個(gè)用于將試劑加入到雜交反應(yīng)盒1中的加
液頭5，以及1個(gè)用于將雜交反應(yīng)盒1中反應(yīng)后的廢液排出的排液頭6。 如圖1和2所示，所述排液裝置包括泵7和步進(jìn)電機(jī)8，泵7通過管路與加樣裝置
2的排液頭6相連接。在雜交反應(yīng)盒1中完成雜交反應(yīng)后，控制終端根據(jù)固定于加樣裝置2
的位置傳感器傳來的位置信息，控制傳動裝置驅(qū)動加樣裝置2的排液頭6將雜交反應(yīng)盒1
中反應(yīng)后的廢液經(jīng)排液裝置排出。 如圖1所示，所述加樣裝置2的正下方還設(shè)置有用于清洗排液頭6的清洗座9，清 洗座9通過管路與泵10連接，由步進(jìn)電機(jī)11驅(qū)動泵10對清洗座9供水，以在排液頭6排 出廢液后，對排液頭6進(jìn)行清洗。 如圖2所示，所述試劑控溫裝置包括6個(gè)螺旋加熱器12，各個(gè)螺旋加熱器12均與 控制終端相連接。每個(gè)螺旋加熱器12均由控制終端獨(dú)立地設(shè)定加熱溫度等工作參數(shù)，從而 對試劑供應(yīng)裝置傳來的試劑進(jìn)行獨(dú)立的溫度控制，然后再將溫度控制后的試劑經(jīng)加液頭5 固定加入到1個(gè)或多個(gè)雜交反應(yīng)盒1中，從而對每個(gè)雜交反應(yīng)盒1中雜交反應(yīng)都實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立的恒溫控制，而且，由于每個(gè)雜交膜條都獨(dú)立地設(shè)置在1個(gè)雜交反應(yīng)盒1中，避免了不同 雜交反應(yīng)盒1中的雜交反應(yīng)出現(xiàn)交叉污染的可能性。 如圖6所示，每個(gè)螺旋加熱器12均包括螺旋管13、加熱棒14、溫度傳感器、導(dǎo)熱硅 脂和外殼，加熱棒14與螺旋管13之間填充有導(dǎo)熱硅脂，所述螺旋管13、加熱棒14、溫度傳 感器和導(dǎo)熱硅脂均封裝于外殼中，所述溫度傳感器和加熱棒14均與控制終端相連接。這 樣，溫度傳感器將導(dǎo)熱硅脂的溫度信息發(fā)送給控制終端，由控制終端根據(jù)該溫度信息設(shè)定 加熱棒14的加熱溫度等工作參數(shù)，加熱棒14通過具有良好導(dǎo)熱性能的導(dǎo)熱硅脂對螺旋管 13中的試劑進(jìn)行溫度控制。 如圖1和2所示，所述試劑供應(yīng)裝置包括6個(gè)試劑抽取模塊，每個(gè)試劑抽取模塊均 包括1個(gè)泵15和步進(jìn)電機(jī)16，步進(jìn)電機(jī)16驅(qū)動泵15進(jìn)行試劑的抽取，并將試劑經(jīng)管路傳 送到1個(gè)螺旋加熱器12的螺旋管13，然后，該螺旋加熱器12通過管路與1個(gè)加液頭5相連 接，每個(gè)加液頭5均固定對1個(gè)或多個(gè)雜交反應(yīng)盒1進(jìn)行加樣。 所述位置傳感器固定于加樣裝置2并與控制終端相連接。所述傳動裝置與控制終 端相連接，傳動裝置還與加樣裝置2相連接。如圖3所示，傳動裝置包括直線導(dǎo)軌17和拖 鏈18。這樣，由位置傳感器將加樣裝置2的位置信息發(fā)送給控制終端，再由控制終端根據(jù) 所述加樣裝置2的位置信息控制傳動裝置驅(qū)動加樣裝置2進(jìn)行運(yùn)動，由加樣裝置2的加液 頭5對雜交反應(yīng)盒1進(jìn)行試劑加樣，從而從位置上實(shí)現(xiàn)了加樣裝置2對雜交反應(yīng)盒1進(jìn)行 加樣的精確控制。 為了使雜交反應(yīng)盒1中的試劑和雜交膜條能夠更充分地反應(yīng)，本實(shí)施例全自動分 子雜交儀設(shè)置有搖晃裝置3。如圖4和5所示，所述搖晃裝置3包括搖床平臺19、用于驅(qū)動 搖床平臺19進(jìn)行搖晃的微電機(jī)20、左轉(zhuǎn)軸21和右轉(zhuǎn)軸22，所述搖床平臺19設(shè)置有孔槽 23，所述雜交反應(yīng)盒1安放在搖床平臺19的孔槽23上，所述搖床平臺19由左轉(zhuǎn)軸21和右 轉(zhuǎn)軸22帶動進(jìn)行搖晃，從而帶動安放在孔槽23中的雜交反應(yīng)盒1也一起進(jìn)行搖晃。 所述雜交反應(yīng)盒1和所述搖床平臺19中的孔槽23均采用相配合的長方形結(jié)構(gòu)， 而且，所述雜交反應(yīng)盒1和孔槽23均一致性設(shè)置為多個(gè)，這樣，可以通過在多個(gè)孔槽23各 安放1個(gè)雜交反應(yīng)盒1，同時(shí)進(jìn)行多個(gè)雜交反應(yīng)。 所述微電機(jī)20與控制終端相連接，由控制終端控制微電機(jī)20的開關(guān)和搖晃速度， 從而通過帶動搖床平臺19來實(shí)現(xiàn)對雜交反應(yīng)盒1的開關(guān)和搖晃速度的控制。 如圖4和5所示，為了更好地保持雜交反應(yīng)時(shí)溫度的恒定，本實(shí)施例全自動分子 雜交儀設(shè)置有自動水浴控溫裝置，自動水浴控溫裝置包括水槽24、溫度傳感器25、加熱棒 26-1和加熱棒26-2。所述雜交反應(yīng)盒1的底部位于水槽24的上沿以下，以使雜交反應(yīng)盒 1的部分沒于水槽24的水中。所述溫度傳感器25、加熱棒26-1和加熱棒26-2均位于水槽 24，且均與控制終端相連接。這樣，由溫度傳感器25將水槽24中水的溫度信息發(fā)送到控制 終端，控制終端根據(jù)該水槽24中水的溫度信息來控制加熱棒26-1和加熱棒26-2工作，從 而達(dá)到對水槽24中水的溫度控制，使水槽24中的水保持恒溫。 所述自動水浴控溫裝置還設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)水槽24中的水內(nèi)循環(huán)的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)。 如圖2、4和5所示，該內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)包括泵27、管路28-1和管路28_2，泵27的兩端分別與管 路28-1 、管路28-2連接。 如圖7所述，自動水浴控溫裝置還包括用于對水槽24進(jìn)行供水和排水的供排水系統(tǒng)。該供排水系統(tǒng)設(shè)置有與控制終端相連接的水位傳感器29，供水端30通過管路與泵31 相連接，泵31由步進(jìn)電機(jī)32驅(qū)動，如圖l和2所示。 如圖7所述，在對水槽24進(jìn)行供水或排水時(shí)，所述水位傳感器29將水槽24的水 位信息傳送到控制終端，控制終端根據(jù)該水槽24的水位信息對供排水操作進(jìn)行控制。供水 時(shí)，供水端30的閥門33打開，由步進(jìn)電機(jī)32驅(qū)動泵31進(jìn)行抽水并經(jīng)供水端30進(jìn)入水槽 24，此時(shí)，排水端34的閥門35關(guān)閉； 排水時(shí)，供水端30的閥門33關(guān)閉，排水端34的閥門35打開，水槽24中的水經(jīng)排 水端34自動流出。 上述全自動分子雜交儀實(shí)現(xiàn)分子雜交的方法，如圖8所示，包括如下步驟 (1)將設(shè)置有雜交膜條的各雜交反應(yīng)盒1安放在所述搖晃裝置3的搖床平臺19的 孔槽23上； (2)通過供排水系統(tǒng)往水槽24注入適量的水，保證各雜交反應(yīng)盒1都部分沒于水 槽24的水中，而且，還需保證溫度傳感器25、加熱棒26-1和加熱棒26-2都沒于水槽24的 水中，由控制終端經(jīng)溫度傳感器25采集水槽24中水的溫度信息并控制加熱棒26-1和加熱 棒26-2進(jìn)行工作，使水槽24中的水保持恒溫； (3)試劑供應(yīng)裝置中的各個(gè)泵15在對應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)16的驅(qū)動下，將試劑抽取并經(jīng) 管路傳送到對應(yīng)的螺旋加熱器12中，各螺旋加熱器12在控制終端的控制下，對試劑進(jìn)行溫 度控制，然后通過管路傳輸?shù)郊訕友b置2的各個(gè)加液頭5 ; (4)加液頭5將試劑加到雜交反應(yīng)盒1中，使試劑與雜交反應(yīng)盒1中的雜交膜條進(jìn) 行雜交反應(yīng)。 上述方法中，各螺旋加熱器12對試劑的溫度控制和水槽24中水的溫度優(yōu)選為保 持一致。各螺旋加熱器12對試劑的溫度控制，一般保持在40度左右或以下，而水槽24中 水的溫度一般保持在40度。 上述方法中，在試劑與雜交反應(yīng)盒1中的雜交膜條進(jìn)行雜交反應(yīng)的時(shí)候，內(nèi)循環(huán) 系統(tǒng)啟動，以不斷地保持水槽24中的水進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，提高水槽24中的水加熱的均勻性。 上述方法中，控制終端采集固定于加樣裝置2的位置傳感器的位置信息，對傳動 裝置的運(yùn)動進(jìn)行控制，從而使加液頭5對雜交反應(yīng)盒1的加樣過程實(shí)現(xiàn)了精確的位置控制。 上述方法中，在試劑與雜交反應(yīng)盒1中的雜交膜條進(jìn)行雜交反應(yīng)的同時(shí)，由控制 終端控制搖晃裝置3的微電機(jī)20的開關(guān)和搖晃速度，從而通過帶動搖床平臺19來實(shí)現(xiàn)對 孔槽23中的雜交反應(yīng)盒1的開關(guān)和搖晃速度的控制，使雜交反應(yīng)盒1中的試劑與雜交膜條 震蕩均勻、反應(yīng)充分。 上述方法中，控制終端可以通過顯示屏4進(jìn)行故障顯示和錯(cuò)誤報(bào)告，包括監(jiān)測固 定于加樣裝置2的位置傳感器、傳動裝置、螺旋加熱器12的加熱棒14、螺旋加熱器12的溫 度傳感器、搖晃裝置3的微電機(jī)20及搖床平臺19、自動水浴控溫裝置的溫度傳感器25、自 動水浴控溫裝置的加熱棒26-1和26-2，以及供排水系統(tǒng)的水位傳感器29等本全自動分子 雜交儀各部件的工作狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)工作異常時(shí)，通過顯示屏4進(jìn)行故障顯示和錯(cuò)誤報(bào)告。 本實(shí)用新型全自動分子雜交儀可應(yīng)用于核酸雜交、抗體_抗原反應(yīng)、受體_配體反 應(yīng)、化學(xué)結(jié)合物中的離子_培基反應(yīng)等化學(xué)分子結(jié)合反應(yīng)中親和性配偶的存在與否及其定[0081] 上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受所述 實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替 代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求全自動分子雜交儀，其特征在于，包括雜交反應(yīng)盒、用于將試劑加到雜交反應(yīng)盒的加樣裝置、試劑供應(yīng)裝置、試劑控溫裝置以及控制終端；所述雜交反應(yīng)盒設(shè)置有雜交膜條，所述試劑供應(yīng)裝置通過管路依次與試劑控溫裝置、加樣裝置相連接，所述控制終端與試劑控溫裝置相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動分子雜交儀，其特征在于還設(shè)置有位置傳感器和用 于驅(qū)動加樣裝置進(jìn)行運(yùn)動的傳動裝置，所述傳動裝置與控制終端相連接，所述位置傳感器 固定于加樣裝置并與控制終端相連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全自動分子雜交儀，其特征在于還設(shè)置有搖晃裝置，該 搖晃裝置包括搖床平臺與用于驅(qū)動搖床平臺進(jìn)行搖晃的微電機(jī)，所述雜交反應(yīng)盒安裝在搖 床平臺上，微電機(jī)與搖床平臺相連接，所述微電機(jī)與控制終端相連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的全自動分子雜交儀，其特征在于還設(shè)置有排液裝置，所述加 樣裝置還設(shè)置有用于將雜交反應(yīng)盒中反應(yīng)后的廢液排出的排液頭，排液頭與排液裝置通過 管路相連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的全自動分子雜交儀，其特征在于還設(shè)置有用于清洗排液頭 的清洗裝置，包括位于加樣裝置下方的清洗座、用于向清洗座供水的清洗座供水裝置，清洗 座供水裝置通過管路與清洗座相連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或5所述的全自動分子雜交儀，其特征在于所述試劑控溫裝 置包括螺旋加熱器，所述螺旋加熱器包括螺旋管、加熱棒、溫度傳感器、導(dǎo)熱硅脂和外殼，加 熱棒與螺旋管之間填充有導(dǎo)熱硅脂，所述螺旋管、加熱棒、溫度傳感器和導(dǎo)熱硅脂均封裝于 外殼中，所述溫度傳感器和加熱棒均與控制終端相連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的全自動分子雜交儀，其特征在于還設(shè)置有自動水浴控溫裝 置，自動水浴控溫裝置包括水槽、溫度傳感器和加熱棒，所述雜交反應(yīng)盒的底部位于水槽的 上沿以下，以使雜交反應(yīng)盒的部分沒于水槽的水中，所述溫度傳感器和加熱棒均位于水槽， 且均與控制終端相連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動分子雜交儀，其特征在于還設(shè)置有自動水浴控溫裝 置，自動水浴控溫裝置包括水槽、溫度傳感器和加熱棒，所述雜交反應(yīng)盒的底部位于水槽的 上沿以下，以使雜交反應(yīng)盒的部分沒于水槽的水中，所述溫度傳感器和加熱棒均位于水槽， 且均與控制終端相連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的全自動分子雜交儀，其特征在于所述自動水浴控溫裝 置還可以包括用于實(shí)現(xiàn)水槽中的水內(nèi)循環(huán)的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的全自動分子雜交儀，其特征在于所述自動水浴控溫裝置還 可以包括用于對水槽進(jìn)行供水和排水的供排水系統(tǒng)，該供排水系統(tǒng)設(shè)置有與控制終端相連 接的水位傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種全自動分子雜交儀及其實(shí)現(xiàn)方法和應(yīng)用，結(jié)構(gòu)上包括雜交反應(yīng)盒、用于將試劑加到雜交反應(yīng)盒的加樣裝置、試劑供應(yīng)裝置、試劑控溫裝置以及控制終端；所述雜交反應(yīng)盒設(shè)置有雜交膜條，所述試劑供應(yīng)裝置通過管路依次與試劑控溫裝置、加樣裝置相連接，所述控制終端與試劑控溫裝置相連接。本實(shí)用新型雜交儀的雜交過程由控制終端進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了全自動的雜交操作?？蓱?yīng)用于核酸雜交、抗體-抗原反應(yīng)、受體-配體反應(yīng)、化學(xué)結(jié)合物中的離子-培基反應(yīng)等化學(xué)分子結(jié)合反應(yīng)中親和性配偶的存在與否及其定量。
文檔編號C12Q1/68GK201545839SQ20092005988
公開日2010年8月11日 申請日期2009年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月6日
發(fā)明者夏咸政, 楊鴻 , 洪俊安 申請人:中山大學(xué)達(dá)安基因股份有限公司;佛山達(dá)安醫(yī)療設(shè)備有限公司