用于DNA倍体分析系统校准的芯片及校准方法

摘要

本发明公开了用于DNA倍体分析系统校准的芯片及校准方法。其芯片包括载玻片，所述载玻片上划分有若干个功能区，所述功能区根据应用需求包括染色参照区、试剂参照区及设备校准区中的一种或多种，所述染色参照区设置有显示材料以显示正确染色方法所呈现的染色效果，所述试剂参照区设置有标准试剂以显示合格试剂所呈现的图像效果，所述设备校准区用于监测和校准系统的IOD值。本发明可以用来显示染色过程是否正确，使用试剂是否合格，其标准化程度高，可以对DNA染色效果进行质量控制。

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及用于DNA倍体分析系统校准的芯片及校准方法。

背景技术

细胞DNA倍体分析系统是通过对细胞核内遗传物质(DNA)倍体定量检测，判断细胞的生理和病理状态。

细胞DNA倍体分析系统的工作原理：将细胞切片、印片或涂片，经固定液固定后采用DNA特异性(Feulgen)染色，该染色方法可使细胞核内的DNA分子以线性比例特异性和染料分子结合，从而使核着色，通过图像分析设备对细胞核图像积分光密度测量后分类。

为保证DNA倍体分析系统正常工作，一般情况下，从染色开始放入校准片(猪肝片、鼠肝片)通过系统扫描后结果显示的IOD(积分光密度)、CV(变异系数)、线性关系三方面，对设备性能进行评估。但对试剂及染色效果的评价，往往由于对照样本的缺少而省略，故而，其标准化程度低。

因此，有必要提出用于DNA倍体分析系统校准的芯片，以对DNA染色效果进行质量控制，并提高标准化程度。

发明内容

本发明的目的在于提供用于DNA倍体分析系统校准的芯片，以对DNA染色效果进行质量控制，并提高标准化程度。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

用于DNA倍体分析系统校准的芯片，其包括载玻片，所述载玻片上划分有若干个功能区，所述功能区包括染色参照区及试剂参照区，所述染色参照区设置有显示材料以显示正确染色方法所呈现的染色效果，所述试剂参照区设置有标准试剂以显示合格试剂所呈现的图像效果。

优选地，所述功能区还包括设备校准区，所述设备校准区用于监测和校准系统的IOD值。

优选地，所述设备校准区为光透过率分级区，所述光透过率分级区用于检测和校准DNA倍体分析系统设备的积分光密度测量和计算功能，所述设备校准区由一组不等的灰阶图组成，光密度从0％到100％，相邻灰度光学密度以相同间隔递增。

优选地，所述模拟区上设有若干列方形的视野，各视野中设有若干圆形目标，不同视野中的圆形目标的透过率不同，各圆形目标的直径为10微米。

优选地，所述功能区还包括阳性对照区及阴性对照区，所述阳性对照区及阴性对照区均用于DNA染色效果的质量控制，分别避免假阴性与假阳性。优选地，所述染色参照区的显示材料为鼠肝细胞或猪肝细胞，所述阳性对照区的对照材料为海拉细胞系；所述阴性对照区的对照材料为人体外周血单个核细胞。

本发明还公开了用于DNA倍体分析系统校准方法，其在载玻片上设置染色参照区、试剂参照区及设备校准区，在所述染色参照区中设置有显示材料，其显示正确染色方法所呈现的染色效果，以对染色是否异常进行核验；在所述试剂参照区中设置标准试剂，其显示合格试剂所呈现的图像效果，以对试剂是否异常进行核验；所述设备校准区通过设置不同透过率的目标，以校准分析系统的IOD值。

优选地，所述设备校准区为设备校准区，所述设备校准区由一组不等的灰阶图组成，分级区域每一级都对应一个用分光光度计测出的透过率T

式中，G'

根据测试的灰度值G

优选地，所述设备校准区为模拟区，所述模拟区设有若干视野，各视野中设有若干目标，不同视野中的目标的透过率不一，则在校准分析系统OD值时移动到各视野中，获取各视野中各目标的图像，对获取的图像进行图像分割，计算各视野下所有目标的平均OD值，获得透过率与OD值的列表，根据该列表估算设备的IOD值。

优选地，在载玻片上设置有阳性对照区及阴性对照区，所述阳性对照区的对照材料为海拉细胞系，所述阴性对照区的对照材料为人体外周血单个核细胞，通过阳性对照区及阴性对照区对DNA染色进行质量控制，分别排除假阴性及假阳性。

采用上述技术方案后，本发明与背景技术相比，具有如下优点：

1、本实用新型标准化程度高，可以根据应用需求，对染色过程是否正确，使用试剂是否合格以及系统IOD进行校准；

2、本发明的试剂参照区经过防脱片处理，使用周期长；

3、本发明设有设备校准区，可长期使用，同时本发明公开了设备校准方法，高效精确；

4、本发明设备校准区采用耐酸碱材质，可不受后续DNA特异性(Feulgen)染色的影响；

5、本发明设有阳性对照区及阴性对照区，可用于对DNA染色进行质量控制，分别排除假阴性及假阳性；

6、本发明设有标记区，以便于通过手写、条形码或二维码方式记录芯片信息。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明又一结构示意图；

图3为本发明又一结构示意图；

图4为模拟区细节图；

图5为单个视野细节图；

图6为散点图；

图7为查找表示例；

图8为透过率与OD值的关系示意图。

附图标记说明：

标记区10；

功能区20、染色参照区21、试剂参照区22、设备校准区23、阳性对照区24、阴性对照区25。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参考图1所示，本发明公开了用于DNA倍体分析系统校准的芯片，其包括载玻片。载玻片上划分有标记区10及功能区20。

其中，标记区10为磨砂区域，其设置在载玻片的一端，其通过手写、一维码、二维码等形式记录芯片信息。

功能区20包括染色参照区21及试剂参照区22，其中，染色参照区21设置有显示材料以显示正确染色方法所呈现的染色效果，本实施例中，其显示材料为鼠肝细胞或猪肝细胞等。试剂参照区22设置有标准试剂以显示合格试剂所呈现的图像效果，试剂参照区22不加入标本，且经过防脱片处理，处理试剂如APES等。

功能区20还包括设备校准区23，设备校准区23用于检测和校准DNA倍体分析系统设备的积分光密度测量和计算功能。

请参考图1及图2所示，本发明中，设备校准区23可以为光透过率分级区，其由一组不等的灰阶图组成，有50-256个密度等级，光密度从0％到100％，相邻灰度光学密度以相同间隔递增。同时，设备校准区23由耐酸碱材料(如聚硅氧烷)经光刻或镀膜工艺置于玻片上以实现灰阶图，可不受后续DNA特异性(Feulgen)染色的影响。如此，通过光透过率分级区，可以对系统的IOD值进行量化的评价。

设备校准区采用光刻、镀膜等方式将耐酸碱材料置于载玻片上，光刻主要工序是玻片清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀等；镀膜主要工序是玻片清洗、去除油膜、吹干、按步按区涂装玻璃镀膜液。

请参考图3所示，本发明中，设备校准区23可以为模拟区，请参考图4所示，模拟区中设有若干序列，其中，A序列代表透明背景上的光密度，B序列代表黑色背景上的光密度，C序列代表无图案光密度。各序列设有若干列视野，各视野中设有若干目标(如图5所示，每个视野中有9个目标，各目标呈圆形，其直径为10微米)，不同视野中的目标的透过率不一(如A列中，透过率从0-100，以10为单位递增)。如此，通过模拟区，可以对系统的IOD值进行量化的评价。

为了对DNA染色效果进行质量控制，请参考图2所示，功能区20还包括阳性对照区24及阴性对照区25。

本实施例中，阳性对照区24的对照材料为海拉细胞系，海拉细胞系置于经过防脱处理带有光透过率分级区切片上，制片方式可以是沉降、膜式、手工滴片等。如此，当待检标本为阴性结果时，而阳性对照呈阳性反应时，可排除待检标本假阴性可能。

本实施例中，阴性对照区25的对照材料为经Ficoll密度梯度离心等方法分离出的正常人体外周血单个核细胞，制片方式可以是沉降、膜式、手工滴片等，如此，当待检标本为阳性结构，而阴性对照呈阴性反应时，可排除非特异性着色造成的假阳性。

本发明的使用方法：

步骤1：将鼠肝细胞或猪肝细胞置于染色参照区21中；将海拉细胞置于阳性对照区24中；将人体外周血单个核细胞置于阴性对照区25中；

步骤2：将上述切片与其他待测标本一起进行DNA特异性(Feulgen)染色。

染色后此芯片设备校准区23用于设备校准，检测设备性能；染色参照区21用于显示正确染色方法呈现的染色效果；试剂参照区22用于显示使用合格试剂所呈现的图像效果；阳性对照区24及阴性对照区25分别用于筛除假阴性及假阳性。

本发明还公开了用于DNA倍体分析系统校准方法，其在载玻片上设置染色参照区、试剂参照区及设备校准区，在染色参照区中设置有显示材料，其显示正确染色方法所呈现的染色效果，以对染色是否异常进行核验；在试剂参照区中设置标准试剂，其显示合格试剂所呈现的图像效果，以对试剂是否异常进行核验；设备校准区则通过设置不同透过率的目标，以校准分析系统的IOD值。

其中，当设备校准区为光透过率分级区时，光透过率分级区由一组不等的灰阶图组成，分级区域每一级都对应一个用分光光度计测出的透过率T

式中，G'

根据测试的灰度值Gi和标定后的灰度值G'

根据测试的灰度值G

查找表根据G

当设备校准区为模拟区时，如前述，模拟区设有若干列视野，各视野中设有若干目标，不同视野中的目标的透过率不一，则在校准分析系统OD值时移动到各视野中，获取各视野中各目标的图像，对获取的图像进行图像分割，计算各视野下所有目标的平均OD值，获得透过率与OD值的列表(请参考图8所示)，根据该列表估算设备的IOD值。图8中横轴代表各个圆的透过率(Transmission)，纵轴代表实际测试对应圆的光密度(Optical Density)。

综上所述，本发明从染色开始放入前述质控芯片，与其他待测切片一起进行DNA特异性(Feulgen)染色，因此，本发明在对DNA倍体分析系统进行校准的同时，可以用来显示染色过程是否正确，使用试剂是否合格，并可筛除假阳性及假阴性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。