一種包含有封閉式反應器的探針板的製作方法

2023-11-11 16:50:37 1

專利名稱：一種包含有封閉式反應器的探針板的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及以選擇性反應為基礎的、用於對樣品、特別是對生物樣品中的目標物進行定性和/或定量檢測的探針板，特別是一種包含有封閉式反應器的探針板。
所謂的試劑盒，是指某些定性和/或定量檢測中必不可少的一種耗材，被用以同目標物進行反應並將反應結果以可確定的方式表達出來，其核心部分是含有選擇性反應器的探針板，其它部分包括輔助部分(例如緩衝液等)，必要時也可包括含有標記物的標記系統。本發明中所謂的探針板，是指試劑盒中一種包含有一個或多個選擇性反應器的產品，例如96孔(即96反應器)包被ELISA板和8反應池(即8反應器)生物晶片板等。本發明中所謂的選擇性反應器，是指含有探針面的、可進行選擇性反應及相關操作的固定場所，例如多池晶片板的反應池、ELISA微孔板的孔等等。本發明中所謂的探針面，是指選擇性反應器中固定的探針的分布區域，例如多池晶片板的反應池底面、ELISA微孔板的孔底面等等。本發明中所謂的選擇性反應(又稱親和反應)，是指檢測探針分子(又稱配位體)與目標分子之間的選擇性結合，這一反應被廣泛地應用於對樣品、特別是生物樣品中的目標物進行定性和/或定量的檢測。
在不同幾何形態的固相載體上，以不同分布方式固定探針，可以形成不同的反應器，從而有不同的探針板。有代表性的探針板有下列兩種1，抗原-抗體包被板。
抗原-抗體包被板是一種基於抗原-抗體特異性反應、用於樣品中對應抗體或抗原的定性和/或定量檢測的探針板。其基本特徵為探針以隨機分布方式，固定在敝開式反應器底面上，通常是固定在塑料或玻璃微孔板的孔底面上。其所固定的探針，均糸抗原和抗體。按照抗原-抗體特異性免疫反應後產物的不同標記方法，試劑盒中包含有不同標記糸統。最常用的抗原-抗體包被板為用酶進行標記的ELISA包被板。抗原-抗體包被板的製作較為簡單。以ELISA包被板為例，首先將抗原或/和抗體稀釋液滴加到預先活化的塑料(玻璃)微孔板的底面上，抗原或/和抗體以隨機分布的方式固定在孔底部。然後，利用封閉液封閉活化面上未固定有抗原或抗體的活化點即成。以抗原-抗體包被板為核心的試劑盒，特別是ELISA試劑盒，被廣泛地應用於臨床診斷，但是由於探針固定於一敞開式容器中，只能進行批反應，不能進行連續反應。2，生物晶片。
生物晶片是目前發展最為引人注目的對目標生物分子進行定性和/或定量的檢測探針板之一。其基本特徵為，探針以確定的分布方式固定在固相載體表面上。這些固相載體，又稱基片，通常為玻璃，也有膠片，塑料等材料製成。其所用探針，通常為生物活性物質，包括DNA、抗原、抗體、細胞、蛋白質、多肽等。探針的固定，可以以噴墨或點樣等形式按照需要精確地印刷到載體表面。因而，多種探針可以固定在固定相的一個連續表面上。而且，在此表面上不同探針可以以非常高的密布定位分布，親和反應可以定位進行，對標記物可以定位識別。儘管生物晶片有很多優點，但現有產品仍然受到下列限制探針固定於一敞開式反應器中，只能進行批式操作。加試樣、洗滌液、標記物液等操作均只能間斷進行。即使每步操作加樣量很小(20～100u1)，整個操作時間仍然很長。例如，固定抗原為探針的生物晶片，其探針與一次抗體的反應通常為1小時，而一次抗體與二次抗體的反應又需1小時，總的操作時間在2小時以上；由於間斷操作，與探針相作用的樣品加入量非常有限。
本實用新型的具體技術方案如下本實用新型的特徵在於所述的探針板中至少包含一個封閉式反應器。
本實用新型所述的封閉式反應器是將探針固定在一個有進出口的密閉容器內形成的反應器。
本實用新型所述的探針板上的封閉式反應器包括一個有入口和出口的密閉容器及其探針分布的探針面。
本實用新型所述的探針板上的封閉式反應器的基本物流為流動相經入口進入容器，在同探針面上固定的探針或探針捕獲的目標物進行選擇性反應後，經出口流出容器。
本實用新型所述的探針板上的封閉式反應器呈各種幾何形狀，例如柱形，包括矩形柱、圓柱、橢圓柱、稜形柱等。
本實用新型所述的探針板上的封閉式反應器的進出口位於密閉容器的任何位置，只要容易生產和不影響對流動相中或/和固定相上的標記物的檢測。
本實用新型所述的探針板上的封閉式反應器可以由不同的材料，例如塑料、玻璃、膠片或其複合物來製成。
在本實用新型所述的一個探針板上包含一個封閉式反應器，或多個上述封閉式反應器，多個上述封閉式反應器之間以並行、或串連、或並連-串連的方式連接。
本實用新型所述的一個探針板上的單個或多個的封閉式反應器，與探針板上的其它反應器或其它結構連通，例如封閉式反應器與觀測容器串連、與加樣口及出樣口相連等。
本實用新型所述的探針板是一種永久性的結構，或是一種以非可逆密封的方式來形成封閉式的可拆裝的結構，形成反應器的非可逆密封的方式。
本實用新型中的探針板上的封閉式反應器的高度，由具體的檢測方案確定。如果是直接對流動相(例如，酶標法中的底物顏色的深淺)進行檢測，則決定柱高的主要因素可能是撿測儀器的技術要求，一般會比較大一點。如果是對固定相上附著的標記物或使用的觀測容器對流動相中的標記物進行檢測，則決定柱高的主要因素可能是流動相/固定相反應的動力學條件，一般柱高較小，優選方案為1-500um，即常見的親和層析載體粒子內孔直徑的尺寸範圍。
本實用新型所述的探針板上封閉式反應器的探針面位於封閉式反應器內部、是封閉式反應器的部分或全部內表面，或封閉式反應器的其它附加結構的部分或全部表面，或其結合，且與流體樣品直接接觸。在此探針面上，以隨機分布方式或非隨機分布方式，固定一種或多種探針。例如，在以隨機分布方式固定探針的情況下，可以製成封閉式Elisa板；在以非隨機分布方式固定探針的情況下，可以製成封閉式生物晶片板。例如，抗原或抗體固定在圖二中的柱底面和柱頂圖時，與現在Elisa方法中抗原或抗體包被板孔同徑比較，單位體積中探針面面積就增加了一倍。上述封閉式反應器中的附加結構，可以是為增加探針面積而加入一至若干個平板或凹凸型齒合結構等。
本實用新型所述的探針面上固定的探針的種類範圍包括，所有固定在固相載體上後可與樣品中目標物發生選擇性反應的物質。例如DNA、人造或天然蛋白質、蛋白質片斷、多肽、核苷酸、抗原、抗體、配體、受體及它們的活性片段，細胞或組織上的任何可用於捕捉目標分子的成分等等。
本實用新型所述的探針板的生產方法包括有兩條工藝路線
A、一次成型工藝，即在預先已成型的中空容器中，將探針固定於其內表面上；或B、複合成型工藝，即先製作若干部件，再向某一(些)部件上固定探針，然後再通過適當的連接方式，將這些部件聯結為本發明中的探針板。例如，用一個活化玻板、一個入口不鏽鋼管、一個出口不鏽鋼管和一個蓋玻片可製成一個封閉式生物晶片探針板。首先採用現有生物晶片探針板的工藝，即通過點樣機、噴黑機、印章等印刷裝置，在活化玻板上以非隨機分布形式固定探針。然後在此玻板上探針面以外噴上確定厚度的粘合膠，再分別固定入口不鏽鋼管、出口不鏽鋼管和蓋玻片，待粘合膠固化後，對反應器進行活性封閉、乾燥等操作即成。
本實用新型所述的探針板可在檢測中用於所有具有如下特徵的樣品其所包含目標物，可以在上述密閉式反應器中與已固定的探針發生選擇性反應。例如，各種動植物液體和/或組織，或上述物質成分或純化物，包括血液、尿液、唾液、血清、膿液、腹水、糞便、發酵液、藥物、培養液、花、果、葉、根、莖成分和植物液體成分及其稀釋液等。
本實用新型探針板的基本優點在於在對樣本特別是生物活性樣本進行定性和/或定量的檢測時，由於使用封閉容器反應器，檢測的一些基本操作，例如加樣，洗滁等可連續地進行。同現有的Elisa包被板和生物晶片比較，由於本發明中的反應器採用有進出口的密封容器，使得有可能在相同反應器體積內有更多的可供固定探針的面積。使用本發明的探針板，檢測還可以根據反應需要控制樣品注入量，從而大大提高檢測靈敏度。
附圖及圖面說明

圖1本實用新型探針板上的封閉式反應器基本結構示意圖圖2本實用新型探針板上的選擇性反應器容器形狀例子圖3本實用新型探針板上選擇性反應器的組合例子圖4本實用新型探針板上選擇性反應器與其他結構組合的例子其中5為觀測容器 6為加料口 7為出料口本實用新型的特徵在於所述的探針板中至少包含一個封閉式反應器。
本實用新型所述的封閉式反應器是將探針固定在一個有進出口的密閉容器內形成的反應器。
本實用新型所述的探針板上的封閉式反應器包括一個有入口(2)和出口(3)的密閉容器(1)及其探針分布的探針面(4)。
本實用新型所述的探針板上的封閉式反應器的基本物流為流動相經入口(2)進入容器(1)，在同探針面(4)上固定的探針或探針捕獲的目標物進行選擇性反應後，經出口(3)流出容器(1)。
本實用新型所述的探針板上的封閉式反應器呈各種幾何形狀，例如柱形，包括矩形柱、圓柱、橢圓柱、稜形柱等，如圖2。實施例1.一種封閉式ELISA探針板的生產例子兩塊已成型、已活化的聚苯烯塑料板作為固定探針的基片，經粘合後形成具有8個並行的有進出通道的園柱狀封閉容器的板，園柱內徑為Ф6mm，柱高為0.5mm。每個封閉容器的進出通道管上接上橡膠管，然後以緩慢速度分別將已確定濃度的EB病毒的VCA抗原溶液、洗液、封閉液和洗液加入、反應，然後吹乾，即製成一種封閉式ELISA探針板。實施例2，一種封閉式生物晶片探針板的製備例在一張25×75×7mm(寬X長X厚)的用以生產生物晶片的玻片上，用預先刻好的印章，將已知濃度的探針蛋白質A溶液，手工點樣在玻片中央。一共有6個點，點陣排列為2X3，樣點直徑為30-50um，樣點中心距為100um。然後將預先製作的一張25×75×1mm(寬×長×厚)塑料蓋片粘合上去，使得粘合好之後，該選擇性反應器的柱腔尺寸為6×6×0.2mm(長×寬×高)。此柱腔的上下各有一等邊三角形(邊長6mm)腔，腔高仍為0.2mm，系柱腔的出入口。塑料蓋片入口處粘聯有一可與注射器針頭連接的空柱型接頭，塑料蓋片出口處粘聯有可與橡膠管連接的空柱型管。然後，用封閉液封閉後吹乾，即製成一種以蛋白質A為探針的封閉式生物晶片探針板。例3.一種封閉式生物晶片探針板的製備例在一張25×75×1mm(寬X長X厚)的用以生產生物晶片的玻片上，用預先刻好的三枚印章將已知濃度的HIV1+2，HCV和梅毒抗原溶液分別印為寬度為3mm的上拋物線、直線和下拋物線。然後將預先製作的塑料蓋片粘合上去，使得粘合好之後，該選擇性反應器的柱腔尺寸為6×6×0.1mm(長×寬×高)。此柱腔的上下各有一等邊三角形(邊長6mm)腔，腔高仍為0.1mm，系柱腔的出入口。塑料蓋片入口處粘聯有一可與注射器針頭連接的空柱型接頭，塑料蓋片出口處粘聯有可與橡膠管連接的空柱型管。然後，用封閉液封閉後吹乾，即製成一種以HIV1+2，HCV和梅毒抗原為探針的封閉式生物晶片探針板。例4，一種封閉式生物晶片探針板的應用例本例使用例2中製備的探針板，使用時依次緩緩注入下列溶液20ul人血清(150倍稀釋)，300ul洗滌液，膠體金標記的羊抗人IgA溶液20ul，300ul洗滌液，硝酸銀溶液20ul，300ul洗滌液。本方法利用金微粒催化銀離子還原成銀並沉積在金粒子周圍，使顯色作用放大，顏色比只用膠體金顯色更明顯，用肉眼根據是否出現沉澱銀小圓點即可判斷陰陽結果。例5，一種封閉式生物晶片探針板的應用例本例使用例3的反應器，使用時依次緩緩注入下列液體20ul混合有HIV1+2，HCV和梅毒陽性血清(濃度稀釋為10ug/ml蛋白)，300ul洗滌液，膠體金標記的羊抗人IgA溶液20ul，300ul洗滌液，硝酸銀溶液20ul，300ul洗滌液。本方法利用金微粒催化銀離子還原成銀並沉積在金粒子周圍，使顯色作用放大，顏色比只用膠體金顯色更明顯，用肉眼根據是否看見上拋物線、直線、下拋物線即可判斷陰陽結果。
權利要求1.一種包含有封閉式反應器的探針板，其特徵在於所述的探針板中至少包含一個封閉式反應器。
2.根據權利要求1所述的一種包含有封閉式反應器的探針板，其特徵在於所述的封閉式反應器是將探針固定在一個有進出口的密閉容器內形成的反應器。
3.根據權利要求1或2所述的一種包含有封閉式反應器的探針板，其特徵在於所述的探針板上的封閉式反應器包括一個有入口(2)和出口(3)的密閉容器(1)及其探針分布的探針面(4)，封閉式反應器的進出口位於密閉容器的任何位置。
4.根據權利要求1一種包含有封閉式反應器的探針板，其特徵在於所述的一個探針板上包含一個封閉式反應器或多個上述封閉式反應器，多個上述封閉式反應器之間以並行、或串連、或並連-串連的方式連接，所述的一個探針板上的單個或多個的封閉式反應器，與探針板上的其它反應器或其它結構連通。
6.根據權利要求1一種包含有封閉式反應器的探針板，其特徵在於所述的探針板是一種永久性的結構，或是一種以非可逆密封的方式來形成封閉式的可拆裝的結構，形成反應器的非可逆密封的方式，包括機械裝、永磁鐵和/或電磁鐵、可解粘的膠粘劑。
7.根據權利要求1一種包含有封閉式反應器的探針板，其特徵在於所述的探針板上封閉式反應器的探針面位於封閉式反應器內部、是封閉式反應器的部分或全部內表面，或封閉式反應器的其它附加結構的部分或全部表面，或其結合，且與流體樣品直接接觸。在此探針面上，以隨機分布方式或非隨機分布方式，固定一種或多種探針。
專利摘要現有以選擇性反應為基礎的、用於對樣品、特別是生物樣品中的目標物進行定性和/或定量檢測的探針板，例如ELISA板、生物晶片板等，只含有敞開式反應器，在其中只能進行不連續的批反應。本實用新型的探針板，含有封閉式反應器，可以在其中進行連續的反應和操作，從而是一種高效的探針板。
文檔編號G01N33/531GK2544283SQ0222293
公開日2003年4月9日 申請日期2002年6月12日 優先權日2002年6月12日
發明者鄒方霖, 陳春生, 胡勁梅, 王建霞 申請人:成都誇常科技有限公司