實(shí)時(shí)定量檢測(cè)毛細(xì)管電泳蛋白質(zhì)芯片制備裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種采用多種調(diào)節(jié)和控制技術(shù)的毛細(xì)管電泳點(diǎn)樣加紫外實(shí)時(shí)監(jiān)控制備蛋白質(zhì)芯片裝置。該裝置包括三維移動(dòng)模塊、電路電泳模塊、紫外實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊。通過改變樣品池以及毛細(xì)管中注入蛋白的種類或濃度，達(dá)到制作所需要的芯片的目的。通過改變基板的配比和濃度，可得到直徑不同的樣點(diǎn)。紫外光通過光纖照射到基板的樣點(diǎn)上發(fā)出350nm的激發(fā)光，光電倍增管將這種光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)通過控制器實(shí)時(shí)顯示出蛋白的點(diǎn)樣量。該裝置提供一種高通量、快速、廉價(jià)的蛋白質(zhì)芯片制作方法，并集紫外實(shí)時(shí)監(jiān)控為一體，該裝置可以使用不同的蛋白、不同的基底、控制點(diǎn)樣的時(shí)間和位置得到所需的蛋白質(zhì)芯片。
【專利說明】實(shí)時(shí)定量檢測(cè)毛細(xì)管電泳蛋白質(zhì)芯片制備裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種采用多種調(diào)節(jié)和控制技術(shù)毛細(xì)管電泳點(diǎn)樣加紫外實(shí)時(shí)監(jiān)控制備蛋白質(zhì)芯片裝置。
【背景技術(shù)】:
[0002]生物芯片已經(jīng)成為21世紀(jì)發(fā)展最快的生物技術(shù)之一，在生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)的研究和應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。傳統(tǒng)的點(diǎn)樣式生物芯片制造技術(shù)已經(jīng)越來越不能夠滿足各種復(fù)雜生物芯片的技術(shù)要求，而近年來迅速發(fā)展的高效毛細(xì)管電泳技術(shù)為蛋白質(zhì)芯片的制作提供了新的思路。
[0003]科學(xué)家們用蛋白芯片進(jìn)行蛋白活性的整體分析，其中朱衡等人以酵母的蛋白質(zhì)組為例，制作了高密度的酵母蛋白微陣列的蛋白芯片，科學(xué)家在此基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷地創(chuàng)新和發(fā)展，John D.B等人發(fā)明了多成分的蛋白陣列芯片；通過改變基板使用3D的納米涂層實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)信號(hào)增強(qiáng)的蛋白質(zhì)芯片技術(shù)；哈佛大學(xué)的Macbeath和SchreiberL利用點(diǎn)樣裝置將蛋白質(zhì)固定在t3SA表面上，制作成蛋白質(zhì)微陣列。然而這些蛋白質(zhì)芯片制作點(diǎn)陣的速度慢，保持蛋白質(zhì)的活性及穩(wěn)定性過程復(fù)雜，成本較高，不具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]本發(fā)明要解決的問題在于提供一種高通量、快速、廉價(jià)的蛋白質(zhì)芯片制作方法，并集紫外實(shí)時(shí)監(jiān)控為一體，該裝置可以使用不同的蛋白、不同的基底、控制點(diǎn)樣的時(shí)間和位置得到所需的蛋白質(zhì)芯片。
[0005]為解決以上問題，本發(fā)明采用模塊化組合設(shè)計(jì)毛細(xì)管電泳點(diǎn)樣加紫外實(shí)時(shí)監(jiān)控制備蛋白質(zhì)芯片裝置:三維移動(dòng)模塊、電路電泳模塊、紫外實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊。
[0006]電路電泳模塊是核心部分包括:⑴高壓直流電源、(2)高壓電極、(3)毛細(xì)管、(4)樣品池、(5)超聲振蕩器、(6)蛋白液、(7)耦合器、(10)凝膠基板、(11)緩沖液池、(13)基板夾。高壓電源的利用電位器連接成穩(wěn)壓電路，通過調(diào)節(jié)電位器的度數(shù)來實(shí)現(xiàn)高壓直流電壓調(diào)節(jié)；高壓電源的正極和電泳毛細(xì)管都插入到樣品池中，樣品池至于超聲振蕩器上減少池中電解產(chǎn)生的微小氣泡，以防氣泡進(jìn)入毛細(xì)管產(chǎn)生斷路；通過改變樣品池以及毛細(xì)管中注入蛋白的種類或濃度，達(dá)到制作所需要的芯片的目的。通過改變基板的配比和濃度，可得到直徑不同的樣點(diǎn)。
[0007]紫外實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊包括:(8)紫外光纖、(9)紫外光源為特定的280nm紫外光源、(12)光電倍增管等組成。280nm的紫外光通過光纖照射到基板的樣點(diǎn)上，經(jīng)過蛋白的吸收發(fā)出350nm左右的激發(fā)光，光電倍增管將這種光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)通過控制器實(shí)時(shí)顯示出蛋白的點(diǎn)樣量。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0008]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。[0009]附圖是毛細(xì)管電泳點(diǎn)樣加紫外實(shí)時(shí)監(jiān)控制備蛋白質(zhì)芯片裝置結(jié)構(gòu)性示意圖的正視圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0010]在樣品池中注入特定種類和濃度的蛋白液，用無縫對(duì)接的針管向電泳毛細(xì)管中注入同樣的蛋白液，確保注入時(shí)無氣泡的導(dǎo)通狀態(tài)，降低毛細(xì)管使其與緩沖液相接觸，將萬用表的紅黑表筆深入到樣品液和緩沖液中測(cè)量毛細(xì)管兩端的電阻，發(fā)現(xiàn)其電阻約為50-90ΜΩ時(shí)即為導(dǎo)通狀態(tài)，若大于該數(shù)值則需重復(fù)注入蛋白液直至達(dá)到該電阻值。
[0011]調(diào)節(jié)三維移動(dòng)臺(tái)的高度，裝入凝膠基板，調(diào)節(jié)高度使點(diǎn)樣筆中的毛細(xì)管扎入至凝膠基地中。打開高壓直流電源的開關(guān)，蛋白即時(shí)電泳開始計(jì)時(shí)，設(shè)置時(shí)間間隔水平使用三維移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)毛細(xì)管的高度和基板的水平位置。超聲振蕩器置于樣品液的下方，隨時(shí)振蕩出電解產(chǎn)生的微小氣泡，以防止氣泡進(jìn)入毛細(xì)管發(fā)生短路?；鍔A用來固定凝膠基板，置于緩沖液池中，保持凝膠的濕潤狀態(tài)和電路的導(dǎo)通?；鍔A為C型絕緣耐高壓玻璃特制而成，卡住上附凝膠的載玻片，在凝膠與C型絕緣耐高壓玻璃之間有一層銅片該銅片上連接螺釘，C型絕緣耐高壓玻璃的外殼上開兩個(gè)孔，螺絲在孔I中抵住下面的銅片，確保銅片和凝膠充分接觸，銅片上的螺釘穿過C型絕緣耐高壓玻璃外殼的孔2可與負(fù)極接通。
[0012]點(diǎn)樣開始時(shí)紫外實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)打開，紫外光纖檢測(cè)系統(tǒng)位于基板周圍，紫外光纖固定在可調(diào)節(jié)檢測(cè)支架上，對(duì)準(zhǔn)樣點(diǎn)，發(fā)射280nm的紫外光。加濾鏡的光電倍增管位于基板正下方，吸收350nm的激發(fā)光。該紫外光纖檢測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確定量點(diǎn)樣中蛋白的含量。
【權(quán)利要求】
1.實(shí)時(shí)定量檢測(cè)毛細(xì)管電泳蛋白質(zhì)芯片制備裝置，包括(I)高壓直流電源、(2)高壓電極、⑶毛細(xì)管、⑷樣品池、(5)超聲振蕩器、(6)蛋白液、(7)耦合器、⑶紫外光纖、(9)紫外光源、(10)凝膠基板、(11)緩沖液池、(12)光電倍增管、(13)基板夾等各部件集成度高，共同組成幾何參數(shù)均可獨(dú)立調(diào)節(jié)的實(shí)時(shí)定量檢測(cè)毛細(xì)管電泳蛋白質(zhì)芯片制備裝置。
2.按照權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)定量檢測(cè)毛細(xì)管電泳蛋白質(zhì)芯片制備裝置，其特征在于:蛋白質(zhì)芯片的點(diǎn)陣間距盒疏密程度由三維控制移動(dòng)臺(tái)控制，X\Y\Z方向的步長(zhǎng)可調(diào)，精確到微米級(jí)，三維控制移動(dòng)臺(tái)帶動(dòng)毛細(xì)管(3)移動(dòng)從而精確控制點(diǎn)樣。
3.按照權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)定量檢測(cè)毛細(xì)管電泳蛋白質(zhì)芯片制備裝置，其特征在于:高壓直流電源(I)電壓可調(diào)，范圍為0-30kV，其與樣品池(4)、毛細(xì)管中的樣品液、基板(10)、基板夾(13)、緩沖液(11)、導(dǎo)線等形成接地的閉合回路，使蛋白液在電場(chǎng)的作用下發(fā)生移動(dòng)，點(diǎn)樣至基板上。
4.按照權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)定量檢測(cè)毛細(xì)管電泳蛋白質(zhì)芯片制備裝置，其特征在于:樣品池(4)為絕緣性能極好的玻璃材料制成，頂部有池蓋密封，樣品池(4)放置于超聲振蕩器(5)上，驅(qū)趕電泳過程中偶爾形成的微小氣泡至樣品池頂部，避免微小氣泡進(jìn)入毛細(xì)管導(dǎo)致斷路。
5.按照權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)定量檢測(cè)毛細(xì)管電泳蛋白質(zhì)芯片制備裝置，其特征在于:毛細(xì)管(3)為用彈性石英毛細(xì)管，內(nèi)徑為50μηι和75μηι兩種,允許施加較高電壓。毛細(xì)管進(jìn)樣端至基板點(diǎn)樣處的長(zhǎng)度為有效長(zhǎng)度，根據(jù)特定蛋白的要求，可調(diào)節(jié)20?IOOcm長(zhǎng)度。毛細(xì)管裝在特定的毛細(xì)管(3)內(nèi)，毛細(xì)管(3)固定在三維控制移動(dòng)臺(tái)上。毛細(xì)管的位置和高度可以通過調(diào)節(jié)毛細(xì)管(3)和三維控制移動(dòng)臺(tái)精確度高，對(duì)測(cè)定的重復(fù)性很重要。
6.按照權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)定量檢測(cè)毛細(xì)管電泳蛋白質(zhì)芯片制備裝置，其特征在于:基板夾(13)由玻璃材質(zhì)無縫粘接為骨架，其右端裝有可上下移動(dòng)的金屬塊，該金屬塊向下移動(dòng)可固定住基板，向上移動(dòng)可更換拆卸基板。金屬塊上方與電源負(fù)極相連，確保電路的導(dǎo)通。
7.按照權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)定量檢測(cè)毛細(xì)管電泳蛋白質(zhì)芯片制備裝置，其特征在于:緩沖液池(11)和基板夾(13)結(jié)合緊密，為基板的保濕和蛋白的活性提供環(huán)境。
8.按照權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)定量檢測(cè)毛細(xì)管電泳蛋白質(zhì)芯片制備裝置，其特征在于:紫外光纖檢測(cè)系統(tǒng)(9)位于基板周圍，紫外光纖(8)固定在可調(diào)節(jié)檢測(cè)支架上，對(duì)準(zhǔn)樣點(diǎn)，發(fā)射280nm的紫外光。加濾鏡的光電倍增管(12)位于基板正下方，吸收350nm的激發(fā)光。該紫外光纖檢測(cè)系統(tǒng)(9)的準(zhǔn)確定量點(diǎn)樣中蛋白的含量。
9.按照權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)定量檢測(cè)毛細(xì)管電泳蛋白質(zhì)芯片制備裝置，其特征在于:紫外光纖(8)和毛細(xì)管之間通過耦合器(7)連接，紫外即可在毛細(xì)管內(nèi)傳輸至蛋白質(zhì)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)。
【文檔編號(hào)】G01N33/68GK103869075SQ201210539488
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月14日
【發(fā)明者】倉懷興, 段秉亞, 張力, 羅志勇, 馬建華 申請(qǐng)人:倉懷興, 段秉亞, 張力