本發(fā)明涉及基因診斷領域。
背景技術:
基因診斷是應用分子生物學方法檢測患者體內遺傳物質的結構或表達水平的變化而做出的或輔助臨床診斷的技術,目前常用的方法是核酸雜交,核酸雜交反應是一對一的反應,即膜上有一個被檢測分子時,相應就有一個標記的探針分子與它雜交。其原理是核酸變性和復性理論。即雙鏈的核酸分子在某些理化因素作用下雙鏈解開,而在條件恢復后又可依堿基配對規(guī)律形成雙鏈結構。雜交通常在一支持膜上進行,因此又稱為核酸印跡雜交。根據(jù)檢測樣品的不同又被分為dna印跡雜交(southernblot)、rna印跡雜交(northernblot)、點雜交和原位雜交。目前基于核酸雜交的基因診斷方法大都需要工作人員將待測基因樣品利用各個儀器逐一操作,診斷時間多則數(shù)天,少則需要一天,不僅耗費實驗人員大量精力、時間,診斷過程也需要操作大量儀器,需要實驗員具備較高專業(yè)能力,在操作過程中也容易因為人為因素對診斷結果造成干擾,
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是實現(xiàn)一種自動化程度高,能夠自動運行的基因診斷雜交過程的系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術方案為:一種高通量基因精準臨床診斷系統(tǒng),系統(tǒng)設有烘烤箱,所述烘烤箱上方設有上開口,所述上開口設有自動艙門,所述上開口下方的烘烤箱底面固定有豎直升降的升降機構,所述升降機構的端部固定有廢液池,所述廢液池內設有支架,上表面貼附有待診斷切片的玻片放置在所述支架上,所述烘烤箱上方設有擠壓氣缸,所述擠壓氣缸與烘烤箱之間設有試劑滴加盒,所述試劑滴加盒固定在滑塊上,所述滑塊安裝在水平設置的導軌內,所述導軌一端固定有電機和行程光柵尺,所述電機的驅動軸驅動螺紋桿轉動,所述螺紋桿與固定在滑塊上的螺母構成絲桿結構,所述行程光柵尺測量端固定在滑塊上,所述試劑滴加盒包括下腔體和上腔體,所述下腔體設有一排膠囊腔,所述膠囊腔的布置方向與滑塊滑動方向相同,每個所述膠囊腔的底面設有出液孔,所述上腔體設有一排上下貫通的擠壓通道,每個所述膠囊腔內設有一個與之對應的擠壓通道,所述擠壓通道的孔徑略大于擠壓氣缸的氣缸桿外徑,系統(tǒng)設有控制器,所述控制器輸出驅動信號至烘烤箱、自動艙門、升降機構、擠壓氣缸和電機,所述行程光柵尺輸出位置信號至控制器。
所述膠囊腔內放置有內部填充試劑的膠囊,所述試劑通過針管從膠囊一端注入膠囊內,注射孔通過膠或蠟密封,所述膠囊豎直放置在膠囊腔內且注射孔向下。
所述試劑滴加盒一端固定有向下出風的冷風出口,所述冷風出口連接設有制冷機構和制冷風扇的冷風管道,所述控制器輸出控制信號至制冷機構和制冷風扇。
所述烘烤箱內設有通風口,所述通風口通過設有通風風扇、閥門的管道與外界連通,所述控制器輸出控制信號至通風風扇和閥門。
所述控制器設有與之連接的輸入設備和顯示設備。
所述玻片上均勻分布有貫通的滲液孔。
基于所述高通量基因精準臨床診斷系統(tǒng)的雜交方法:
系統(tǒng)按照編訂順序執(zhí)行以下工序:
烘烤箱加熱工序:自動艙門打開,升降機構下降,自動艙門關閉,關閉自動艙門,烘烤箱加熱至設定溫度并維持設定時間后關閉,自動艙門打開,升降機構上升;
烘烤箱降溫工序:自動艙門打開,打開閥門,開啟通風風扇至烘烤箱內溫度下降至設定溫度;
試劑滴加工序:獲取待滴加試劑所處位置信號,根據(jù)行程光柵尺當前位置將待滴加試劑所處膠囊腔位移至玻片上方,驅動擠壓氣缸下壓,驅動擠壓氣缸上升;
降溫工序:根據(jù)行程光柵尺當前位置將冷風出口位移至玻片上方,開啟制冷機構和制冷風扇并維持設定時間后關閉;
風干工序:根據(jù)行程光柵尺當前位置將冷風出口位移至玻片上方,開啟制冷風扇并維持設定時間后關閉。
本發(fā)明的優(yōu)點在于系統(tǒng)操作方便,只需根據(jù)要求設定相應參數(shù),則能夠自動運行進行基因診斷中的雜交步驟,自動化程度高,不需要工作人員大量人工操作,有助于提高診斷的準確性。
附圖說明
下面對本發(fā)明說明書中每幅附圖表達的內容及圖中的標記作簡要說明:
圖1為診斷系統(tǒng)結構示意圖;
上述圖中的標記均為:1、烘烤箱;2、升降機構;3、廢液池;4、玻片;5、下腔體;6、上腔體;7、出液孔;8、擠壓通道;9、膠囊腔;10、上開口;11、擠壓氣缸。
具體實施方式
如圖1所示,高通量基因精準臨床診斷系統(tǒng)利用烘烤箱1和試劑滴系統(tǒng)完成樣品的烘烤、降溫、清洗、雜交過程,試劑滴加系統(tǒng)可以根據(jù)需要滴加預先準備好的不同的試劑和基因探針,系統(tǒng)通過控制器控制系統(tǒng)內各個元器件配合工作,自動完成切片樣品的基因診斷雜交工作。
烘烤箱1為一個能夠提升內部環(huán)境溫度的保溫、恒溫箱體,能夠升溫度至設定溫度并維持該溫度,烘烤箱1頂部設有上開口10,上開口10設有自動艙門,自動艙門設有保溫層、邊緣設有密封結構,能夠保證烘烤箱1內的溫度不受外界影響,自動艙門固定水平設置的導軌上,實現(xiàn)側向移動,通過電機或氣缸等結構驅動側移,實現(xiàn)上開口10的開啟和關閉。
為了能夠快速的降低烘烤箱1內的溫度,烘烤箱1內設有通風口,通風口通過設有通風風扇、閥門的管道與外界連通,控制器輸出控制信號至通風風扇和閥門,閥門能夠保證烘烤箱1升溫時與外界隔絕,保證恒溫效果,當需要降溫時,只需開啟閥門和通風風扇,則能夠將烘烤箱1內的熱氣帶出箱體,為烘烤箱1內部降溫。
上開口10下方的烘烤箱1底面固定有豎直升降的升降機構2,升降機構2的端部固定有廢液池3,廢液池3內設有支架,上表面貼附有待診斷切片的玻片4放置在所述支架上,廢液池3能夠收集滴加在玻片4上多余的試劑,玻片4中心位置用于放置切片樣品,中心位置可以設置標記,方便工作人員能夠準確放置切片樣品,在中心位置周邊可以均勻分布有貫通的滲液孔,滲液孔可以將多余的試劑滲漏至廢液池3,支架的兩端可以設置限位結構,限位結構與玻片4兩端接觸,可以保證玻片4放置位置準確、統(tǒng)一,升降機構2可以是由絲桿、氣缸或液壓缸等驅動具有升降功能的裝置,升降機構2可以將玻片4上升從上開口10伸出烘烤箱1,也可以下降將玻片4置于烘烤箱1內。
烘烤箱1上方設有擠壓氣缸11,擠壓氣缸11與烘烤箱1之間設有試劑滴加盒,當升降機構2上升使玻片4伸出烘烤箱1時,玻片4位于試劑滴加盒的正下方,試劑滴加盒固定在滑塊上,滑塊可以夾具,通過夾具固定試劑滴加盒,滑塊安裝在水平設置的導軌內,導軌一端固定有電機和行程光柵尺,螺紋桿與固定在滑塊上的螺母構成絲桿結構,行程光柵尺測量端固定在滑塊上,電機的驅動軸驅動螺紋桿轉動,這樣可以精準的調節(jié)滑塊的位置。
試劑滴加盒包括下腔體5和上腔體6,下腔體5和上腔體6為分離結構,可以通過長螺釘連接固定,分體結構方便拆開清洗,也方便放置膠囊。下腔體5設有一排膠囊腔9,膠囊腔9的布置方向與滑塊滑動方向相同,每個膠囊腔9的底面設有出液孔7,每個膠囊腔9的出液孔7位置與行程光柵尺的一個坐標對應,當電機驅動滑塊運動至行程光柵尺的該坐標位置時,該膠囊腔9的出液孔7位于玻片4中心位置正上方,上腔體6設有一排上下貫通的擠壓通道8,每個膠囊腔9內設有一個與之對應的擠壓通道8,擠壓氣缸11的氣缸桿位于玻片4中心位置的正上方,擠壓通道8的孔徑略大于擠壓氣缸11的氣缸桿外徑,當需要滴加某個試劑時,只需將該試劑所在膠囊腔9位置至玻片4中心位置正上方(通過行程光柵尺定位),之后擠壓氣缸11下壓,氣缸桿會經過擠壓通道8壓破膠囊,將膠囊內的試劑滴入玻片4。
膠囊腔9內放置有內部填充試劑的膠囊,膠囊為軟質鴨蛋狀結構,膠囊腔9為與膠囊形狀匹配的半球形凹槽結構,試劑通過針管從膠囊一端注入膠囊內,注射孔通過膠或蠟密封,膠囊豎直放置在膠囊腔9內且注射孔向下,這樣當膠囊被擠壓時,必然底部后期密封位置先破裂,從而能夠控制破裂位置,保證試劑滴加效果和滴加量,避免液體殘留在膠囊腔9內。
為了能夠快速為玻片4上的切片樣品降溫和風干,試劑滴加盒一端固定有向下出風的冷風出口,冷風出口的位置也有一個與之對應的行程光柵尺坐標,冷風出口連接設有制冷機構和制冷風扇的冷風管道,控制器輸出控制信號至制冷機構和制冷風扇,從而能夠控制開啟冷風和自然風,進行降溫或風干。
系統(tǒng)設有控制器,控制器設有與之連接的輸入設備和顯示設備,方便調節(jié)診斷參數(shù)和顯示相關數(shù)據(jù),控制器輸出驅動信號至烘烤箱1、自動艙門、升降機構2、擠壓氣缸11和電機,行程光柵尺輸出位置信號至控制器。
基于上述高通量基因精準臨床診斷系統(tǒng)的雜交方法:
系統(tǒng)按照編訂順序執(zhí)行以下工序,即人工預先設定好工序步驟,控制器每執(zhí)行完一個步驟后,獲取下一個步驟的工序指令,然后逐一完成,直至完成所有步驟工序。
工序包括:
烘烤箱1加熱工序:自動艙門打開,升降機構2下降,自動艙門關閉,關閉自動艙門,烘烤箱1加熱至設定溫度并維持設定時間后關閉,自動艙門打開,升降機構2上升;
烘烤箱1降溫工序:自動艙門打開,打開閥門,開啟通風風扇至烘烤箱1內溫度下降至設定溫度;
試劑滴加工序:獲取待滴加試劑所處位置信號,根據(jù)行程光柵尺當前位置將待滴加試劑所處膠囊腔9位移至玻片4上方,驅動擠壓氣缸11下壓,驅動擠壓氣缸11上升;
降溫工序:根據(jù)行程光柵尺當前位置將冷風出口位移至玻片4上方,開啟制冷機構和制冷風扇并維持設定時間后關閉;
風干工序:根據(jù)行程光柵尺當前位置將冷風出口位移至玻片4上方,開啟制冷風扇并維持設定時間后關閉。
上面結合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述,顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制,只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進,或未經改進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合的,均在本發(fā)明的保護范圍之內。