用于检测生物试样中蛋白质的自动流体装置及其方法制造方法及图纸

技术编号:2593182 阅读:160 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种自动微量流体装置,它包括一个筒体贮液器部分、一个筒体、一个压缩空气存贮罐、一个缓冲存贮罐和一个读取器。该自动微量流体装置使用一简单结构,通过采用酶联免疫吸附剂检测法(ELISA)来检测生物试样中的特定蛋白质,一系列从试样注入开始到检测结束的检测过程实现自动化。因此,对操作者来说可以方便快捷地检测生物试样中的特定蛋白质而不需要复杂的操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生物分子检测装置,特别涉及一种用于检测生物试样中蛋白质的自动流体装置。
技术介绍
大多数诊断方法都要涉及到一个主要步骤,即检测生物试样中是否存在着特定蛋白质。已经被广泛应用的诊断方法有许多,比如酶联免疫吸附剂检测法(ELISA)、放射免疫检测法(RIA)、荧光检测法、核磁共振波谱法和比色检测法,其中最普遍应用的是酶联免疫吸附剂检测法。用酶联免疫吸附剂检测法检测特定蛋白质要涉及到三种技术一种是抗原-抗体化学反应技术,在这种技术中,可以被固定在基质上或被酶标记的抗体和要研究的蛋白质反应;另一种是光学检测方法,在这种技术中,可以光学测量出与酶发生反应而造成的基质颜色变化;第三种是流体处理技术,在这种技术中,不同的流体按照预定的顺序供入多孔板中,并在供给不同流体的步骤之间清洗该多孔板。流体处理技术要求熟练的操作者对每一步精心操作,如把流体移液到多孔板中,冲洗这些流体,都需要花费很多时间。因此,自动流体操作过程使蛋白质的检测更容易,而且减少了检测所需要的时间。为了满足这些要求,已经开发了多种在使用多孔板检测蛋白质时可以操作和检验每个存储容器中的成分的自动装置。韩国专利公报No.2003-43554公开了一种微量流体控制装置,它包括一系列允许非常少部分的流体通过的通道。韩国专利公报No.2002-71853公开了一种检测和鉴定测试试样中各种分子作用(molecular event)的装置及方法。其装置包括流体存储容器、传送输入测试信号的信号提供装置、一个检测探头和一个信号检测装置。美国专利No.6,033,911公开了一种自动检测设备,它包括许多可控的管腔,这些管腔排列形成簇,它们根据试样的流入和流出被分别控制。这种自动检测设备包括一个独特的清洗装置,可以清洗整个检测装置。然而,上所述的传统自动检测装置不能使一系列的测试过程,包括注入试样、清洗通道、注入染色剂、清洗通道和试样检测都充分实现自动化。另外,传统的自动检测装置由于其结构复杂需要一个单独的能量源和熟练的操作人员,维护和修理设备也是如此。另外,传统的自动检测装置比较昂贵且不经济。
技术实现思路
本专利技术提供了一种自动流体装置,可以应用于用酶联免疫吸附剂检测法(ELISA)检测生物试样中的特定蛋白质,其中一系列检测过程,从注入试样开始到检测结束,都利用简单的结构实现自动化,因此,可以方便快捷地检测生物试样中的特定蛋白质,而不需要操作者熟练精心的操作。本专利技术一方面提供了一种用于检测生物试样中蛋白质的自动微量流体装置(automated microfluidic system),该装置包括一个筒体贮液器部分,其包括一个试样贮液器、染色剂贮液器和多个包含不同浓度要研究的蛋白质的对照溶液的对照物贮液器组成,每个试样贮液器、染色剂贮液器和对照物贮液器都有一个和压缩空气进口相连的疏水的上挡板(barrier)和一个和液体出口相连的疏水的下挡板;一个带微量流体通道的筒体,其包括一个试样检测部分、多个对照物检测部分和一个染色剂/缓冲液进口部分,每个试样检测部分和对照物检测部分都具有分别与试样贮液器及对照物贮液器的液体出口相连的进口、一个出口、以及固定在内表面上的抗体,该染色剂/缓冲液进口部分具有一个与染色剂贮液器的液体出口相连的染色剂进口以及一个缓冲液的进口端口;一个压缩空气的存储罐,它通过阀门与试样贮液器、染色剂贮液器及对照物贮液器的压缩空气的进口相连;一个缓冲液存储罐,它通过阀门与缓冲液的进口端口相连;一个读取器,它根据染色剂的颜色变化测量试样检测部分及对照物检测部分的抗原-抗体反应的反应程度。本专利技术还提供了一种用上述自动微量流体装置检测生物试样中蛋白质的方法,该方法包括经压缩空气进口供给压缩空气,以便将试样贮液器中的试样和对照物贮液器中的对照物分别移入试样检测部分和对照物检测部分,诱导其中的抗原-抗体反应;通过经缓冲液进口端口供给缓冲液,来清洗试样检测部分及对照物检测部分;经压缩空气进口供给压缩空气,使染色剂贮液器中的染色剂通过染色剂/缓冲液进口端口进入试样检测部分及对照物检测部分;通过经缓冲液进口端口供给缓冲液,来清洗试样检测部分及对照物检测部分;根据在试样检测部分及对照物检测部分中发生的抗原-抗体反应得到的颜色变化数据,检测生物试样中是否存在蛋白质并测定蛋白质的数量。附图说明结合以下附图和具体实施例的详细描述,本专利技术上述和其他的特点和优点就更清楚。图1是根据本专利技术的微量流体通道的示意图;图2是根据本专利技术的微量流体通道的示意图,图示了用于试样、对照物、染色剂和缓冲液的进口及附着在微量流体通道内表面上的抗体;图3是根据本专利技术的筒体的示意图;图4是根据本专利技术的自动流体装置的示意图,包括图3所示的筒体、一个压缩空气的存贮罐、一个缓冲液的存贮罐和一个检测装置;和图5是利用计算机制图绘制的根据本专利技术的筒体的三维视图。具体实施例根据本专利技术一个具体实施例中的自动流体装置包括一个一次性的筒体,一个压缩空气的存贮罐、一个缓冲液的存贮罐和一个检测装置。根据本专利技术的自动流体装置的筒体包括一个试样贮液器、多个对照物贮液器和一个染色剂贮液器。在下文中,试样贮液器、对照物贮液器和染色剂贮液器统一称为筒体贮液器9。试样贮液器中盛放含有要研究的目标蛋白质的生物试样。可以使用其中含有可由酶联免疫吸附剂检测法(ELISA)检测的目标蛋白质的任何生物试样,如血液、尿液、脑脊髓液、唾液和组织液。对照物贮液器中盛放对照物溶液,即已知浓度的要检测的目标蛋白质溶液。生物试样中的目标蛋白质的浓度可以利用对照物溶液的标准曲线(calibration curve)来计算。染色剂贮液器中盛放染色剂,该染色剂可以特定地和目标蛋白质结合,并标记附着在微量流体通道10内表面上的抗体13(见图2),后面还会详细介绍这一部分。可以没有限制地使用任何可响应抗原(目标蛋白质)和附着在微量流体通道10内表面上的抗体13反应来产生光学可探测到的信号的任何染色剂。可以应用于本专利技术的这样的染色剂的例子包括荧光染色剂、化学发光染色剂、磷光染色剂等。包括筒体贮液器部分9在内的筒体可以由丙烯酸树脂、聚乙烯树脂和聚丙烯树脂等材料制成。筒体的宽度可以为5到10厘米,长度可以为2到5厘米,高度可以为2到5厘米。试样贮液器、对照物贮液器和染色剂贮液器中的每一个的液体容积为100到500微升。筒体贮液器部分9包括一个试样贮液器、一个或两个染色剂贮液器、及两个或三个对照物贮液器。筒体贮液器部分9中的每个贮液器具有一个与压缩空气进口6相连的疏水的上挡板7及一个与液体出口相连的疏水的下挡板9。这些疏水的挡板7和9是多孔的,可以加工成在大气压力下只允许空气通过而不允许液体通过。疏水的下挡板8的平均孔径大于疏水的上挡板7的平均孔径。疏水的上挡板7和疏水的下挡板8由聚四氟乙烯膜制成。疏水的上挡板7具有直径范围在0.2微米到1微米的孔。疏水的下挡板8具有直径范围在2微米到20微米的孔。疏水的上挡板7只有在其上施加的压力高于疏水的下挡板8时才可以使预定的液体通过。例如,在疏水的上挡板7的孔径是0.45微米而疏水的下挡板8的孔径是10微米时,疏水的上挡板7在压力是2个大气压时可以使水通过,而疏水的下挡板8在0.1个大气压下就可以使水通过。筒体贮液本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种检测生物试样中蛋白质的自动微量流体装置,该装置包括:一个筒体贮液器部分,它包括一个试样贮液器、一个染色剂贮液器和多个盛放不同浓度要研究的蛋白质的对照物溶液的对照物贮液器,试样贮液器、染色剂贮液器、对照物贮液器中每一个具有一个与压缩空气进口相连的疏水的上挡板及一个与液体出口相连的疏水的下挡板;一个带微量流体通道的筒体,它包括一个试样检测部分、多个对照物检测部分和一个染色剂/缓冲液进口部分,每个试样检测部分和对照物检测部分具有:分别与试样贮液器的液体出口及对照物贮液器的液体出口相连的进口;一个出口;和固定在内表面上的抗体,染色剂/缓冲液进口部分具有与染色剂贮液器的液体出口相连的染色剂进口和一个缓冲液进口端口;一个压缩空气存贮罐,它通过阀门与试样贮液器、染色剂贮液器和对照物贮液器的压缩空气进口相连;一个缓冲液存贮罐,它通过阀门与缓冲液的进口端口连接;一个读取器,它可以根据染色剂的颜色变化测量试样检测部分和对照物检测部分中的抗原-抗体反应的反应程度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:A杰伊德什米克
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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