專利名稱：全溫微體積混勻孵育及雜交儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物材料分析類儀器領(lǐng)域，特別涉及對溫度有要求的微納米顆粒表面
的生物大分子修飾及分子雜交所需要的全溫微體積混勻孵育及雜交儀。
背景技術(shù)：
納米顆粒是生物醫(yī)學(xué)中研究最多、應(yīng)用最廣的納米材料，有許多獨(dú)特的性質(zhì)。目前 研究的較多的有碳、硅、量子點(diǎn)和超順磁性納米材料等。這些材料具有如小尺寸效應(yīng)、量子 尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)、體積效應(yīng)等特點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于代替現(xiàn)有的芯 片檢測技術(shù)的病原體檢測、腫瘤的標(biāo)志物早期診斷、疾病的體外可視檢測等各個方面。
要將納米顆粒應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，就必須對納米顆粒表面進(jìn)行必要的化學(xué)和生 物大分子的修飾，如蛋白質(zhì)、糖類和寡核苷酸探針修飾等。利用修飾的這些生物大分子與其 特異性識別的其它分子的作用，發(fā)揮識別這一類分子的功能。由于生物實(shí)驗(yàn)的特殊性，納米 顆粒表面的化學(xué)反應(yīng)需要一定的溫度；對生物大分子本身，如蛋白質(zhì)和核酸等，會被外界的 微生物分解或由于溫度的作用而失去活性功能；或者生物大分子之間的特異結(jié)合能力，如 抗體與抗原，核酸雜交等，溫度的高低是結(jié)合與否的決定性因素。因此納米顆粒的這些修飾 需要在能精確控溫的人工環(huán)境中進(jìn)行。 目前，現(xiàn)有技術(shù)中，基于玻片和雜交膜進(jìn)行的芯片、Southern或Northern雜交是 在一個平面上的雜交過程，其體積較大所需要的雜交液多，置于雜交瓶中(50mL)，在市售的 雜交爐中以不停的轉(zhuǎn)動借助液體自身的重力促使雜交液不斷混合，均勻雜交。區(qū)別于上述 雜交條件，納米材料表面的生物大分子修飾及雜交所需的雜交反應(yīng)液體積多在20-100 i！ L， 其反應(yīng)容器多為200 ii L-1000 ii L的離心管。目前市面上沒有基于200 y L-1000 y L的離心 管的專用雜交裝置，且在市售的分子雜交儀中雜交管與電機(jī)軸平行，旋轉(zhuǎn)雜交過程中小體 積的雜交液自身重力小，或毛細(xì)現(xiàn)象的作用不能利用自身重力流動，納米顆粒很快就會沉 降，從而導(dǎo)致混合不均勻，嚴(yán)重影響到了顆粒的修飾或雜交效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要克服市售儀器的不足，提供一種既可以對溫度進(jìn)行精確控制 以符合納米材料表面化學(xué)及生物分子修飾和雜交的各種溫度需求，又可以充分地使液體流 動，使液相混合均勻的全溫微體積混勻孵育及雜交儀。 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種全溫微體積混勻孵育及雜交儀，包括可封閉的 箱腔、熱風(fēng)扇、冷風(fēng)扇、制冷壓縮機(jī)、溫度傳感器和加熱恒溫系統(tǒng)，所述熱風(fēng)扇、冷風(fēng)扇和溫 度傳感器設(shè)置在所述箱腔內(nèi)，還包括電機(jī)和圓盤，所述圓盤設(shè)置在所述箱腔內(nèi)，與所述電機(jī) 連接，所述圓盤上垂直于電機(jī)軸的方向設(shè)置有可插放離心管的圓洞。箱腔上結(jié)合的加熱恒 溫系統(tǒng)，由溫度傳感器感知溫度變化，并由冷風(fēng)風(fēng)扇和熱風(fēng)風(fēng)扇對腔內(nèi)的溫度進(jìn)行控制，溫
度范圍為ot: 99.9t:，溫度控制精度為±0. rc，溫度均一性為±0.2°C。 為了使本發(fā)明全溫微體積混勻孵育及雜交儀的結(jié)構(gòu)合理緊湊，還包括設(shè)置在最外
3層的箱體，所述箱腔、制冷壓縮機(jī)、加熱恒溫系統(tǒng)和電機(jī)均設(shè)置在所述箱體內(nèi)。 為了放置離心管方便，所述箱腔上設(shè)置有雙層隔熱玻璃門，所述雙層隔熱玻璃門
穿過所述箱體與外界相連。 為了使本發(fā)明產(chǎn)品內(nèi)部散熱快，所述箱體內(nèi)還設(shè)置有散熱裝置。 為了操作方便，本發(fā)明產(chǎn)品中還包括設(shè)備控制器，設(shè)備控制器與產(chǎn)品中的所有電
器元件相連，可控制溫度和電機(jī)轉(zhuǎn)速，所述設(shè)備控制器設(shè)置在所述箱體上。 為了使圓盤轉(zhuǎn)速0-60rpm可控，所述電機(jī)為直流減速電機(jī)。 為了防止離心管轉(zhuǎn)到低位時從圓盤上落下，所述圓盤上設(shè)置有防止離心管脫落的 彈力帶。 使用時，將裝有納米材料和待修飾或雜交溶液的離心管插入圓盤，用彈力帶固定， 當(dāng)電源接通后，根據(jù)需要調(diào)節(jié)控制器，控制溫度和轉(zhuǎn)速(0 60rpm)，電機(jī)帶動圓盤緩慢勻 速轉(zhuǎn)動，離心管就會周期性顛倒。管中的液體及納米材料就會由于重力不斷變換流向，以達(dá) 到液體充分與納米材料充分混勻完成修飾和雜交的目的。
本發(fā)明的有益效果為 本發(fā)明的全溫微體積混勻孵育及雜交儀與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn) —、本發(fā)明產(chǎn)品提供了更廣泛的溫度范圍，給納米材料表面的化學(xué)和生物大分子
修飾，及雜交提供適宜的溫度，保證了生物大分子的活性和雜交的精度； 二、本發(fā)明產(chǎn)品適用于微小體積反應(yīng)液體系的孵育及雜交，節(jié)約了試劑和成本；特
別適用于納米材料在小體積液相環(huán)境中的保持混勻懸浮狀態(tài)，保證了溶液中的試劑與納米
材料表面的充分接觸，保證了納米材料表面修飾的均勻性； 三、本發(fā)明產(chǎn)品填補(bǔ)基于微體積混勻孵育和雜交儀器的市場空白。


圖1為本發(fā)明全溫微體積混勻孵育及雜交儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例的方式，對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范
圍不局限于所述實(shí)施例。
實(shí)施例1 如圖1所示，一種全溫微體積混勻孵育及雜交儀，包括可封閉的箱腔2、熱風(fēng)扇6、 冷風(fēng)扇1、制冷壓縮機(jī)4、溫度傳感器11和加熱恒溫系統(tǒng)12，所述熱風(fēng)扇6、冷風(fēng)扇1和溫度 傳感器11設(shè)置在所述箱腔2內(nèi)，還包括直流減速電機(jī)10和圓盤8，所述圓盤8設(shè)置在所述 箱腔2內(nèi)，與所述直流減速電機(jī)10連接，所述圓盤8上垂直于電機(jī)軸的方向設(shè)置有可插放 離心管的圓洞，所述圓盤8上設(shè)置有防止離心管脫落的彈力帶9，使用時，將裝有納米材料 和待修飾或雜交溶液的離心管插入圓盤上的圓洞內(nèi)，離心管以管身垂直于電機(jī)軸的方式插 在圓盤內(nèi)，外面用彈力帶9固定，用以防止離心管轉(zhuǎn)到低位時從圓盤上落下；箱腔2上結(jié)合 有加熱恒溫系統(tǒng)12，由溫度傳感器11感知溫度變化、冷風(fēng)風(fēng)扇1和熱風(fēng)風(fēng)扇6對腔內(nèi)的溫
度進(jìn)行控制，溫度范圍為ot: 99.9t:，溫度控制精度為±0. rc，溫度均一性為±0.2°C ; 還包括設(shè)置在最外層的箱體7，所述箱腔2、制冷壓縮機(jī)4和直流減速電機(jī)10均設(shè)置在所述箱體7內(nèi)；所述箱腔2上設(shè)置有雙層隔熱玻璃門3，所述雙層隔熱玻璃門3穿過所 述箱體7與外界相連；所述箱體7內(nèi)還設(shè)置有散熱裝置13 ;還包括設(shè)備控制器5，所述設(shè)備 控制器5設(shè)置在所述箱體7上。 當(dāng)電源接通后，根據(jù)需要調(diào)節(jié)控制器5，控制溫度和轉(zhuǎn)速，直流減速電機(jī)10帶動圓 盤8緩慢勻速轉(zhuǎn)動，離心管就會周期性顛倒。管中的液體及納米材料就會由于重力不斷變 換流向，以達(dá)到液體充分與納米材料充分混勻完成修飾和雜交的目的。
權(quán)利要求
一種全溫微體積混勻孵育及雜交儀，包括可封閉的箱腔(2)、熱風(fēng)扇(6)、冷風(fēng)扇(1)、制冷壓縮機(jī)(4)、溫度傳感器(11)和加熱恒溫系統(tǒng)(12)，所述熱風(fēng)扇(6)、冷風(fēng)扇(1)和溫度傳感器(11)設(shè)置在所述箱腔(2)內(nèi)，其特征在于還包括電機(jī)(10)和圓盤(8)，所述圓盤(8)設(shè)置在所述箱腔(2)內(nèi)，與所述電機(jī)(10)連接，所述圓盤(8)上垂直于電機(jī)軸的方向設(shè)置有可插放離心管的圓洞。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全溫微體積混勻孵育及雜交儀，其特征在于還包括設(shè)置在 最外層的箱體(7)，所述箱腔(2)、制冷壓縮機(jī)(4)、加熱恒溫系統(tǒng)(12)和電機(jī)(10)均設(shè)置 在所述箱體(7)內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全溫微體積混勻孵育及雜交儀，其特征在于所述箱腔(2) 上設(shè)置有雙層隔熱玻璃門(3)，所述雙層隔熱玻璃門(3)穿過所述箱體(7)與外界相連。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全溫微體積混勻孵育及雜交儀，其特征在于所述箱體(7) 內(nèi)還設(shè)置有散熱裝置(13)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全溫微體積混勻孵育及雜交儀，其特征在于還包括設(shè)備控 制器(5)，所述設(shè)備控制器(5)設(shè)置在所述箱體(7)上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一權(quán)利要求所述的全溫微體積混勻孵育及雜交儀，其特征 在于所述電機(jī)(10)為直流減速電機(jī)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一權(quán)利要求所述的全溫微體積混勻孵育及雜交儀，其特征 在于所述圓盤(8)上設(shè)置有防止離心管脫落的彈力帶(9)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種全溫微體積混勻孵育及雜交儀，包括封閉的箱腔(2)、熱風(fēng)扇(6)、冷風(fēng)扇(1)、制冷壓縮機(jī)(4)、溫度傳感器(11)和加熱恒溫系統(tǒng)(12)，所述熱風(fēng)扇(6)、冷風(fēng)扇(1)和溫度傳感器(11)設(shè)置在所述箱腔(2)內(nèi)，其特征在于還包括電機(jī)(10)和圓盤(8)，所述圓盤(8)設(shè)置在所述箱腔(2)內(nèi)，與所述電機(jī)(10)連接，所述圓盤(8)上垂直于電機(jī)軸的方向設(shè)置有可插放離心管的圓洞。本發(fā)明產(chǎn)品提供了更廣泛的溫度范圍，給納米材料表面的化學(xué)、生物大分子修飾及雜交提供適宜的溫度，保證了生物大分子的活性和雜交的精度，還特別適用于納米材料在小體積液相環(huán)境中的混勻懸浮，保證了納米材料表面修飾的均勻性。
文檔編號G01N33/543GK101748046SQ20091026287
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日
發(fā)明者何農(nóng)躍, 劉賓, 李智洋, 黃謹(jǐn) 申請人:東南大學(xué)