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专利名称：一种生物芯片点样仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生物芯片点样仪，属于生物技术领域。
背景技术：
现有技术中的生物芯片点样装置的驱动一般采用步进电机或伺服电机，其中步进电机存在驱动能力差、容易丢步(机器易损坏)、速度慢的缺陷，而伺服电机成本高，其具体结构和电路结构均较复杂，控制方法要求高，不利于非专业人员的操作和仪器的普及。但是随着生物芯片技术的发展，生物芯片的需求增加，对生物芯片点样仪的要求也进一步提高，向精度更高、速度更快、效率更高、适用性更广的方向发展，而目前现有的生物芯片点样仪已经无法满足这种快速大型化生产的需要。

发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种生物芯片点样仪。为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下:一种生物芯片点样仪,包括:一点样平台，包括样品放置平台和样品固定装置；一生物芯片点样装置，包括一纵向延伸的轨道和一卡套于所述轨道上的滑块组成的直线导轨；所述轨道的一端安装有一电磁铁，其另一端设有滑块限位部件；所述滑块的一端固定有一铁磁性吸片，其另一端固定有一点样针组件；一三维运动装置，包括X、Y、Z三方向运动轴，其中Z轴与所述生物芯片点样装置连接，并带动所述生物芯片点样装置沿X、Y、Z三维方向运动；电源电路，与所述生物芯片点样装置和所述三维运动装置相连，提供电力；控制系统，与所述生物芯片点样装置和所述三维运动装置相连，控制所述生物芯片点样装置和所述三维运动装置运动。作为进一步优选方案，所述电磁铁、铁电磁性吸片和点样针组件由上至下依次设置且同轴。作为一种优选方案，所述点样针组件为一点样针环套组件，所述点样针环套组件由针冠、点样针和取样环构成。作为另一种优选方案，所述点样针组件为一由针冠、针体和针尖构成的点样针，针冠为一面带有限位平面的不完整的圆柱，针体为光滑的圆柱，且针体的圆柱直径小于等于针冠限位平面的中心点到针冠边的距离，针尖为带有阻挡块的锥形，锥面上有两个对称的定型平面，针体同针尖的接合处开有通孔和楔形槽，楔形槽延长至针尖的端部，针尖端部平面为一圆台。作为进一步优选方案，所述电磁铁为吸盘式电磁铁。作为进一步优选方案，所述铁磁性吸片含有I 99%可被电磁铁吸引的铁磁性金属或其他物质。
作为进一步优选方案，所述铁磁性吸片与所述电磁铁底部的距离为0.1mm 1cm。作为进一步优选方案，所述样品固定装置包括一旋转挡片、一导轨和一导轨固定装置，所述导轨固定装置与所述样品放置平台固定连接，所述导轨固定装置与所述选择挡片间设有一弹簧，所述导轨贯穿所述弹簧和所述旋转挡片。作为更进一步优选方案，所述旋转挡片高于所述样品放置平台0.2mnT5Cm。作为进一步优选方案，所述生物芯片点样仪还包括点样针清洗组件、真空泵和水栗。与现有技术相比，本发明采用电磁铁代替普通电机的生物芯片点样仪点样频率高达每秒10次，最高点样密度达1600点/cm2，一张标准载玻片上可点制超过30000点，点样效率为35秒(I个样品X 20张芯片)，单个样品取样量仅需1.5 μ L，单次取样可连续点样800点，点间距> 250 μ m,分辨率为5 μ m，精度(误差)< ±3 μ m，较现有技术中的点样设备速度更快，点样速率更高，无需预点样，均一性好，精确率更高；此外，将传统的夹片式固定装置改为挡片式固定装置，不易损耗装样玻片且放置玻片更易操作。总之，本发明提供的点样仪结构简单，性能稳定，成本低廉且环保，保证点样均一性的前提下，点样速度更快且稳定，对电机要求更低，方便拆卸，安装简便，是精度更高、速度更快、效率更高、适用性更广的高效低成本产品，具有显著性有益效果，因此其应用前景十分广阔。


图1是本发明提供的生物芯片点样仪中的点样装置的示意图；图2是本发明提供的生物芯片点样装置中的点样针组件示例I;图3是本发明提供的生物芯片点样装置中的点样针组件示例2；图4是本发明提供的生物芯片点样仪的示意图；图5是本发明提供的生物芯片点样仪的样品固定装置示意图；图6是本发明提供的生物芯片点样仪的样品固定装置固定样品时的示意图；图7是本发明实施例1中本发明提供的生物芯片点样仪的点样结果图。
具体实施例方式下面结合实施例及对比例对本发明作进一步详细、完整地说明。图1为本发明的生物芯片点样装置的结构图，其包括:一纵向延伸的轨道和一卡套于所述轨道上的滑块(I)组成的直线导轨(2);所述轨道的一端安装有一吸盘式电磁铁
(3)，其另一端设有滑块限位部件(4);所述滑块的一端固定有一铁磁性吸片(5)，其另一端固定有一点样针组件(6);所述电磁铁、铁电磁性吸片和点样针组件由上至下依次设置且同轴；其中铁磁性吸片为含有10%的铁金属的合金吸片，且与吸盘式电磁铁底部间距为
0.1mm Icm,以控制点样量。图2为本发明提供的生物芯片点样装置中的点样针组件的一种选择，具体为一点样针环套组件，由针冠(21)、点样针(22)和取样环(23)构成。图3为本发明提供的生物芯片点样装置中的点样针组件的另一种选择，具体为一由针冠(31)、针体(32)和针尖(33)构成的点样针，针冠为一面带有限位平面的不完整的圆柱，针体为光滑的圆柱，且针体的圆柱直径小于等于针冠限位平面的中心点到针冠边的距离，针尖为带有阻挡块的锥形，锥面上有两个对称的定型平面，针体同针尖的接合处开有楔形槽(34)，楔形槽延长至针尖的端部，针尖端部平面为一圆台。图4为本发明提供的生物芯片点样仪的示意图，其中，一种生物芯片点样仪，包括:一点样平台，包括样品放置平台(41)和样品固定装置(42);—生物芯片点样装置(43)，包括一纵向延伸的轨道和一卡套于所述轨道上的滑块组成的直线导轨；所述轨道的一端安装有一电磁铁，其另一端设有滑块限位部件；所述滑块的一端固定有一铁磁性吸片，其另一端固定有一点样针组件；一三维运动装置(44)，包括X (45)、Y (46)、Z (47)三运动轴，其中Z运动轴与所述生物芯片点样装置连接，并带动所述生物芯片点样装置沿X、Y、Z三维方向运动；电源电路，与所述生物芯片点样装置和所述三维运动装置相连，提供电力；控制系统，与所述生物芯片点样装置和所述三维运动装置相连，控制所述生物芯片点样装置和所述三维运动装置运动，具体控制方式可参照本领域中的常规方式。图5为本发明提供的生物芯片点样仪的样品固定装置的示意图，其中，所述样品固定装置包括一旋转挡片(51)、一导轨(52)和一导轨固定装置(53)，所述导轨固定装置与所述样品放置平台固定连接，所述导轨固定装置与所述选择挡片间设有一弹簧(54)，所述导轨贯穿所述弹簧和所述旋转挡片；所述旋转挡片高于所述样品放置平台0.2mnT5Cm ;固定样品载玻片时，仅需将样品载玻片放置好后，转动旋转挡片，通过弹簧对旋转挡片的力从而固定样品载玻片，图6为所述旋转挡片固定时状态示意图。本发明提供的点样仪运作时，电磁铁驱动部件可连接外部的电源提供电力并通过控制系统控制电磁铁驱动部件内部的磁性开关，当需要点样时，磁性开关关闭，磁性吸片在重力作用下下落，带动点样针下落，而从使得点样针头所载样品转移至所需点样载体上，此时磁性开关开启，磁性吸片带动点样针头迅速上升，以此完成一次点样过程。实施 例1将图4所示的点样仪连接一电脑或智能终端控制点样仪中的三维运动装置和点样装置的运动，连接点样，设定所需点样区域，开始点样，记录点样时间、点样频率及其他参数，并观察点样结果，点样结果如图7所示。具体结果见表I。对比例I采用市售点样仪(Affymetrix公司的GMS417点样仪)作为对比例,记录点样时间、点样频率及其他参数，并观察点样结果。具体结果见表I。表I点样结果
点样频率最高点样密度点样效率(单个精度(误差)
样品20张芯片)
实施例1每秒10次1600点/cm235秒sS±3um
对比例I每秒3次 1600点/cm265秒<±3 μ m此外,在采用相同的点样针下,对比例I需预点样30 50点。由上述实验结果可知，本发明采用电磁铁代替普通电机的生物芯片点样仪点样频率高达每秒10次，最高点样密度达1600点/cm2，一张标准载玻片上可点制超过30000点，点样效率为35秒(I个样品X 20张芯片)，单个样品取样量仅需1.5 μ L，单次取样可连续点样800点，点间距≥250 μ m，分辨率为5 μ m，精度(误差)≤ ±3 μ m，较现有技术中的点样设备速度更快，点样速率更高，无需预点样，均一性好，精确率更高。

最后有必要在此说明的是:以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种生物芯片点样仪，其特征在于，它包括: 一点样平台，包括样品放置平台和样品固定装置； 一生物芯片点样装置，包括一纵向延伸的轨道和一卡套于所述轨道上的滑块组成的直线导轨；所述轨道的一端安装有一电磁铁，其另一端设有滑块限位部件；所述滑块的一端固定有一铁磁性吸片，其另一端固定有一点样针组件； 一三维运动装置，包括X、Y、Z三方向运动轴，其中Z轴与所述生物芯片点样装置连接，并带动所述生物芯片点样装置沿X、Y、Z三维方向运动； 电源电路，与所述生物芯片点样装置和所述三维运动装置相连，提供电力； 控制系统，与所述生物芯片点样装置和所述三维运动装置相连，控制所述生物芯片点样装置和所述三维运动装置运动。
2.根据权利要求1所述的生物芯片点样仪，其特征在于:所述电磁铁、铁电磁性吸片和点样针组件由上至下依次设置且同轴。
3.根据权利要求2所述的生物芯片点样仪，其特征在于:所述点样针组件为一点样针环套组件，所述点样针环套组件由针冠、点样针和取样环构成。
4.根据权利要求2所述的生物芯片点样仪，其特征在于:所述点样针组件为一由针冠、针体和针尖构成的点样针，针冠为一面带有限位平面的不完整的圆柱，针体为光滑的圆柱，且针体的圆柱直径小于等于针冠限位平面的中心点到针冠边的距离，针尖为带有阻挡块的锥形，锥面上有两个对称的定型平面，针体同针尖的接合处开有通孔和楔形槽，楔形槽延长至针尖的端部，针尖端部平面为一圆台。
5.根据权利要求1所述的生物芯片点样仪，其特征在于:所述电磁铁为吸盘式电磁铁。
6.根据权利要求1所述的生物芯片点样仪，其特征在于:所述铁磁性吸片含有I 99%可被电磁铁吸引的铁磁性金属或其他物质。
7.根据权利要求1所述的生物芯片点样仪，其特征在于:所述铁磁性吸片与所述电磁铁底部的距离为0.1mm 1cm。
8.根据权利要求1所述的生物芯片点样仪，其特征在于:所述样品固定装置包括一旋转挡片、一导轨和一导轨固定装置，所述导轨固定装置与所述样品放置平台固定连接，所述导轨固定装置与所述选择挡片间设有一弹簧，所述导轨贯穿所述弹簧和所述旋转挡片。
9.根据权利要求8所述的生物芯片点样仪，其特征在于:所述旋转挡片高于所述样品放置平台0.2mm^5cm0
10.根据权利要求1至9任一所述的生物芯片点样仪，其特征在于:所述生物芯片点样仪还包括点样针清洗组件、真空泵和水泵。
全文摘要
本发明公开了一种生物芯片点样仪，包括一点样平台，包括样品放置平台和样品固定装置；一生物芯片点样装置包括一纵向延伸的轨道和一卡套于所述轨道上的滑块组成的直线导轨；所述轨道的一端安装有一电磁铁，其另一端设有滑块限位部件；所述滑块的一端固定有一铁磁性吸片，其另一端固定有一点样针组件；一三维运动装置，包括X、Y、Z三方向运动轴，其中Z轴与所述生物芯片点样装置连接，并带动所述生物芯片点样装置沿X、Y、Z三维方向运动；电源电路，与所述生物芯片点样装置和所述三维运动装置相连，提供电力；控制系统，与所述生物芯片点样装置和所述三维运动装置相连，控制自动点样。本发明提供的点样仪是精度更高、速度更快、效率更高、适用性更广的高效低成本产品。
文档编号G01N1/28GK103115807SQ20121024824
公开日2013年5月22日 申请日期2012年7月17日 优先权日2012年7月17日
发明者孙悦 申请人:上海聚阵生物科技有限公司