SPR传感芯片阅读仪制造技术

本发明专利技术涉及SPR传感芯片阅读仪，包括：自动上片系统，其包括芯片贮存舱和自动上片定位机构，芯片贮存舱容纳SPR传感芯片组件，自动上片定位机构对容纳有SPR传感芯片组件的芯片贮存舱进行定位和上片；自动进样系统，其包括采样针、自动三轴进样针驱动机构和样品管自动装载机构，自动三轴进样针驱动机构驱动采样针进行X、Y、Z三个方向的运动，样品管自动装载机构装载样品管，由采样针进行采样并注入到SPR传感芯片组件中；芯片扫描光学系统，其包括光束发生器、摄像装置和定位扫描机构，定位扫描机构承载光束发生器和摄像装置，光束发生器发出的光束射入SPR传感芯片组件之后由摄像装置接收；和数据采集系统，其采集经芯片扫描光学系统扫描后获得的数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的涉及表面等离子体谐振(SPR)检测
，具体涉及sra传感芯片 阅读仪，是一种全自动、高检测通量、应用于批量筛查检验分析的仪器。
技术介绍
目前，表面等离子体谐振(SPR)检测技术已成为分子间相互作用分析的重要手 段，特别是在生物分子相互作用分析的研究领域，已成为生化实验室的重要研究工具。而且 已有多种商品化的sra检测分析仪器面市。这类sra检测分析仪器的主要特点是被检样 品多样化，检测分析目的多样化，检测分析流程多样化。这就导致这类SPR检测分析仪器的 实验条件、检测流程都需要人工设定及操作，难于实现大规模的自动化检测。并且由于基本 上都是高端科研用户使用，耗材(主要是芯片)用量少，难于大规模生产，导致芯片等耗材 的成本居高不下。因此，到目前为止，表面等离子体谐振(SPR)检测技术在临床检验中的大 规模推广应用方面还是一个空白。
技术实现思路
本专利技术为了填补上述空白，提供一种sra传感芯片阅读仪，针对特定病种，sra传 感芯片组件上包被特定生物探针，固定检测条件和检测流程，检测流程自动化，毋须人工干 预，实现高检测通量的临床生物学检验。并且，由于检测量大，芯片等耗材的需求量也相应 增大，使芯片等耗材的大规模生产成为可能。为此，专门开发一种采用光学塑料，用注塑工 艺生产的SH 传感芯片组件，从而大幅降低芯片等耗材的生产成本。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种SI^R传感芯片阅读仪，用于对SI^R传感芯片 组件进行扫描分析，其特征在于，所述SPR传感芯片阅读仪包括自动上片系统，其包括芯片贮存舱和自动上片定位机构，所述芯片贮存舱容纳所 述sra传感芯片组件，所述自动上片定位机构对容纳有sra传感芯片组件的所述芯片贮存 舱进行定位和上片；自动进样系统，其包括采样针、自动三轴进样针驱动机构和样品管自动装载机构， 所述自动三轴进样针驱动机构驱动所述采样针进行X、Y、Z三个方向的运动，所述样品管自 动装载机构装载样品管，由所述采样针进行采样并注入到所述SPR传感芯片组件中；芯片扫描光学系统，其包括光束发生器、摄像装置和定位扫描机构，所述定位扫描 机构承载所述光束发生器和所述摄像装置，所述光束发生器发出的柱面光束射入所述SPR 传感芯片组件之后由所述摄像装置接收；以及数据采集系统，其采集经所述芯片扫描光学系统扫描后获得的数据。根据优选的实施方案，所述SI^R传感芯片组件为柱面棱镜芯片/流池一体化的SPR 传感芯片组件，主体为sra传感芯片，流池一体地形成在所述sra传感芯片上，在所述sra 传感芯片下方设置有反射所述光束发生器所发出的柱面光束的棱镜。根据优选的实施方案，所述芯片贮存舱包括芯片架和芯片盒，所述芯片架容纳所述SPR传感芯片组件，所述芯片架和所述SPR传感芯片组件一起容纳在所述芯片盒中。根据优选的实施方案，所述光束发生器包括光源和光学透镜组，所述光源发出的 光线经过所述光学透镜组后形成柱面光束。根据优选的实施方案，所述摄像装置包括光学屏幕和(XD，所述光束发生器发出的 柱面光束经过所述sra传感芯片组件后投影到所述光学屏幕上形成图像，所述era对所述 图像进行拍照。根据优选的实施方案，所述自动上片系统还包括用于收集废弃芯片的自动回收机 构；所述自动进样系统还包括用于收集废弃样品管的自动回收机构。根据优选的实施方案，所述自动上片系统还包括对容纳在所述芯片贮存舱中的所 述sra传感芯片组件进行计数的自动芯片计数装置。根据优选的实施方案，所述自动进样系统还包括对所述采样针进行定位的图像识 别定位装置。本专利技术的多用途sra传感芯片阅读仪专门用于临床生物学检验，其采用表面等离 子体谐振(SPR)检测技术，对临床批量被检样本进行生物学检验。该分析仪以专用的、包被 了特定生物探针的sra传感芯片组件为耗材，将批量被检样本通过自动进样系统送入sra 传感芯片组件；芯片扫描光学系统对芯片组件逐个扫描并分析生物反应过程；最终由计算 机给出检验结果。该阅读仪可应用于多种生物学病理检验视不同病种，生物传感芯片组件 包被不同的生物探针。该阅读仪一次可预装多张芯片和多份病人样品，每个检测流程检测 多张芯片，是一种高检测通量的临床生物学检验仪器。此外，通过更换传感芯片组件，该设 备还可应用于生命科学研究、有机化学、食品安全、药物检测等领域。附图说明下面结合附图及实施例对本专利技术进行具体说明，其中图1是本专利技术的系统原理框图；图2是本专利技术的实施例的总体外观图；图3. 1至图3. 5是本专利技术的柱面棱镜芯片/流池一体化的Sra传感芯片组件结构 示意图；图4. 1至图4. 4是本专利技术的芯片扫描光学系统示意图；图5. 1和图5. 2是本专利技术的自动上片系统示意图；图6. 1至图6. 9是本专利技术的自动进样系统示意图；图7是本专利技术的电气系统原理图；图8是本专利技术的实际应用中所得的实时反应曲线和反应动力学曲线；图9. 1和图9. 2是本专利技术的另一个四针实施方案。具体实施例方式图ι是本专利技术的系统原理框图。本专利技术的sra传感芯片阅读仪用于对sra传感芯 片组件进行扫描分析，以SI^R传感芯片组件为核心，主要由以下系统构成芯片扫描光学系 统、自动上片系统、自动进样系统、检测区温度控制系统、数据采集系统，以及计算机管理控 制系统。图2是本专利技术的Sra传感芯片阅读仪的一个实施例。主要分为反应仓22，扫描仓 23，试剂仓对，子机21四个功能区。它以SI^R传感芯片组件为核心，为临床应用提供了一种 高检测通量的临床生物学检验仪器。本专利技术的sra传感芯片组件31采用柱面棱镜芯片/流池一体化的sra传感芯片 组件。如图3. ι所示，为本专利技术的单个的sra传感芯片组件31的示意图，其中sra传感芯 片组件31的主体为sra传感芯片，流池一体地形成在芯片上，在该芯片上沿图中所示的下 方还设置有棱镜，用于在对sra传感芯片组件31进行扫描时反射扫描光线。自动上片系统包括芯片贮存舱和自动上片定位机构，所述芯片贮存舱容纳所述 sra传感芯片组件，所述自动上片定位机构对容纳有sra传感芯片组件的所述芯片贮存舱 进行定位和上片。在本专利技术的一个实施例中，sra传感芯片组件四个一组放在专用的芯片 架上进行封装，如图3.2所示。然后八组SH 传感芯片组件码放封装在一个芯片盒中，如图 3.4所示。sra传感芯片组件码放的顺序和方式可以按照如图3. 5所示，当然，也可以采用 其它的布置方式。SI^R传感芯片组件上机后通过自动上片系统送入主机，此时其排列为如图 3. 3所示顺序，之后将批量被检样本通过自动进样系统送入SH 传感芯片组件；芯片扫描光 学系统对SI^R传感芯片组件逐个扫描并分析生物反应过程；最终由计算机给出检验结果。图5. 1和图5. 2是本专利技术的自动上片系统示意图。该自动上片系统位于子机21 内，主要功能是实现SI^R传感芯片组件自动加载，减少人工干预。其中，芯片贮存舱包括芯 片架和芯片盒，芯片架容纳SI^R传感芯片组件，芯片架和SI^R传感芯片组件一起容纳在芯片 盒中。自动上片定位机构主要由芯片盒托板59，过渡导轨56，辅推气缸55等几个部分组成。图5. 1所示，芯片盒30可以具有盒盖，但是在进行上片时必须移除该盒盖，在摘去 盒盖后将芯片盒30手工放在自动上本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种ＳＰＲ传感芯片阅读仪，用于对ＳＰＲ传感芯片组件进行扫描分析，其中，所述ＳＰＲ传感芯片阅读仪包括：自动上片系统，其包括芯片贮存舱和自动上片定位机构，所述芯片贮存舱容纳所述ＳＰＲ传感芯片组件，所述自动上片定位机构对容纳有ＳＰＲ传感芯片组件的所述芯片贮存舱进行定位和上片；自动进样系统，其包括采样针、自动三轴进样针驱动机构和样品管自动装载机构，所述自动三轴进样针驱动机构驱动所述采样针进行Ｘ、Ｙ、Ｚ三个方向的运动，所述样品管自动装载机构装载样品管，由所述采样针进行采样并注入到所述ＳＰＲ传感芯片组件中；芯片扫描光学系统，其包括光束发生器、摄像装置和定位扫描机构，所述定位扫描机构承载所述光束发生器和所述摄像装置，所述光束发生器发出的柱面光束射入所述ＳＰＲ传感芯片组件之后由所述摄像装置接收；以及数据采集系统，其采集经所述芯片扫描光学系统扫描后获得的数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高赞军，赵颖平，张宏伟，沈威，杨鹏，董建，幸坤涛，王金海，刘学峰，陈海波，梅丹阳，王艳红，杜国军，江先玉，吴晓东，
申请(专利权)人：北京金菩嘉医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11