CN103087909A - 一种核酸检测反应台及核酸检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生化设备领域,提供了一种核酸检测反应台。所述核酸检测反应台包括:包括温控组件、控制组件和至少两个测序反应小室。所述控制组件用于调节设置温度到目标温度和控制测序反应从当前温度到达目标温度,并用于发出目标温度指令给温控组件;所述温控组件用于根据控制组件的目标温度指令对测序反应进行加热或制冷,并实时测量和反馈测序反应的当前温度;所述测序反应小室用于平行测序。本发明还提供了一种包含该核酸检测反应台的核酸检测系统。本发明所述的一种核酸检测反应台及核酸检测系统能够提高测序反应的质量,并进一步提高测序通量。
Description
技术领域
本发明涉及生化设备领域,更具体地说,涉及一种核酸检测反应台及核酸检测系统。
背景技术
人类基因组计划实施以来,基因测序技术的发展非常迅猛,最初的纯手工测序已被半自动化的仪器操作所取代,而全自动化控制则是未来的发展主流。在测序效率和成本方面,从第一个人类基因组测序使用13年时间、花费35亿美元,到第二个人类基因组测序耗时仅1年、花费7千万美元,进步是显著的。这些显著的进步不仅与测序方法的改进有关,更与各种测序装置的性能提高密不可分。
目前的测序系统的测序通量、测序成本虽然都有显著的进步,但在其性能上都还有很大的提升空间。其中,一种核酸检测系统,其包括核酸检测反应台。该核酸检测反应台包括单个测序反应小室,该测序反应小室配置加热部件(又称:温控组件),该温控组件可位于测序反应小室的上表面或下表面,温控组件通过螺钉固定于测序反应小室的支架上,从而实现测序反应。本技术方案中,测序反应小室为单测序反应小室,测序通量较低;并且温控组件通过螺钉固定在测序反应小室的支架上,温控组件的能量通过测序反应小室传递到测序反应小室内的试剂,测序反应小室的内外必然存在温度差等,且由于空气的影响,使得测序反应小室内的温度和目标温度不一致,从而使得温控组件对测序反应小室的温度控制不精确,造成测序反应的质量降低,从而进一步降低了测序通量。
因此需要一种新的核酸检测反应台及核酸检测系统,能够提高测序通量。发明内容
在此处键入发明内容描述段落。
发明内容
本发明的目的在于提供一种核酸检测反应台及核酸检测系统,旨在解决现有技术测序通量低的问题。
为了实现发明目的,一种核酸检测反应台包括:温控组件、控制组件和至少两个测序反应小室。所述控制组件用于调节设置温度到目标温度和控制测序反应从当前温度到达目标温度,并用于发出目标温度指令给温控组件;所述温控组件用于根据控制组件的目标温度指令对测序反应进行加热或制冷,并实时测量和反馈测序反应的当前温度;所述测序反应小室用于平行测序。
其中,所述温控组件包括导电棒、温度传感器和加热器。所述加热器与测序反应小室的上表面或下表面接触,用于根据指令温度对测序反应进行加热;所述导电棒与加热器的连接,用于传输加热器加热所需的电量;所述温度传感器与加热器连接,用于实时测量并反馈测序反应的当前温度。
进一步的,所述温控组件的个数与测序反应小室的个数相同。
其中,所述测序反应平台还包括与导电棒连接的弹性顶针,用于导电,并用于将加热器固定于测序反应小室上表面或下表面。
其中,所述温控组件还包括弹簧。所述弹簧一端与导电棒连接,另一端与温度传感器连接。
其中,所述加热器为透明的加热玻片。
其中,所述加热器的下表面与测序反应小室的上表面接触,温度传感器位于加热器的上表面,温度传感器嵌入在导电棒中,导电棒与加热器连接。
进一步的,所述测序反应小室包括测序反应腔、试剂入口和试剂出口。所述测序反应腔用于进行测序反应;所述试剂入口和试剂出口分别位于测序反应腔的任意两端;所述试剂入口用于接收试剂;所述试剂出口用于排出测序反应腔内的试剂。
其中,所述试剂入口通过具有翻边接头的导管接收试剂。
为了更好地实现发明目的,一种核酸检测系统包括:至少两个测序反应小室;用于将试剂传输到测序反应小室的试剂传输组件;用于根据控制组件的采图指令对测序反应小室进行成像并对所成像进行采集的采图组件;用于根据控制组件的目标温度指令对测序反应进行加热或制冷,并实时测量和反馈测序反应的当前温度的温控组件;和用于调节设置温度到目标温度和控制测序反应从当前温度到达目标温度,并用于发出目标温度指令给温控组件、发送采图指令给采图组件和发送试剂传输指令给试剂传输组件的控制组件;所述测序反应小室用于平行测序。
其中,所述温控组件包括导电棒、温度传感器和加热器。所述加热器与测序反应小室的上表面或下表面接触,用于根据目标温度对测序反应小室进行加热;所述导电棒与加热器的连接,用于传输加热器加热所需的电量;所述温度传感器与加热器连接,用于实时测量并反馈测序反应的当前温度。
其中,所述加热器通过弹性顶针固定于测序反应小室上表面或下表面;所述加热器为透明的加热玻片;所述弹性顶针与导电棒连接,用于导电。
其中,所述温控组件还包括弹簧;所述弹簧一端与导电棒连接,另一端与温度传感器连接。
其中,所述系统还包括控制装置;所述控制装置为嵌入式控制面板或者外接控制器。
由上可知,本发明通过控制组件将测序反应小室的设置温度调节到目标温度,从而实现精确控温,另外,通过至少两个测序反应小室进行平行测序,从而实现了高通量测序。本发明的技术方案从整体上提高了测序通量。
附图说明
图1是本发明一个实施例中核酸检测反应台的结构示意图。
图2是本发明一个实施例中测序反应小室内外温差数据表。
图3是本发明另一个实施例中核酸检测反应台的详细结构示意图。
图4是本发明另一个实施例中核酸检测反应台的剖面图。
图5是本发明一个实施例中测序反应小室的结构示意图。
图6是本发明一个实施例中翻边导管的结构示意图。
图7是本发明一个实施例中核酸检测系统的结构示意图。
图8是本发明一个实施例中核酸检测系统的详细结构示意图。
图9是本发明另一个实施例中核酸检测系统的详细结构示意图。
图10是本发明一实施例中核酸检测系统的部分结构剖面图。
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。
针对基因测序反应平台本发明给出第一实施例。如图1所示,核酸检测反应台包括控制组件1、温控组件2和至少两个测序反应小室3。
(1)控制组件1,用于调节设置温度到目标温度和控制测序反应从当前温度到达目标温度,并发出目标温度指令给温控组件。
(2)温控组件2,用于根据控制组件的指令温度对测序反应进行加热或制冷,并实时测量和反馈测序反应的当前温度。
(3)测序反应小室3,用于进行测序反应。
本技术方案中,所述的当前温度是指温控组件测得的测序反应的当前温度;所述的目标温度是指控制组件对设置温度调整后的温度;设置温度是指通过控制组件1设置的温度。所述温控组件2实时测量测序反应的当前温度,并实时反馈测序反应的当前温度给控制组件1,控制组件1根据反馈的当前温度不断调节设置温度的目标温度,并不断发送温度指令给温控组件2,从而实现闭环控制。对于控制组件1的控制,给出一示例,如果设置温度为37℃,测得的当前温度为29℃,则将要加热到的目标温度调整至37.6℃,控制组件1将加热到37.6℃的温度指令发给温控组件2,温控组件2根据指令温度对测序反应小室3进行加热,如果发出的温度指令为37.6℃,温控组件2测得的当前温度低于37.6℃,则控制组件1继续发送加热温度指令给温控组件,直到温控组件2测得的当前温度和目标温度一致为止。温控组件2对测序反应进行加热或制冷时是与测序反应小室的外表面接触,由于测序反应小室3有一定的厚度,必然导致测序反应小室内外有温差,另外,空气的影响,必然使得测序反应小室内试剂的温度则低于或高于测序反应小室内的温度。本技术方案通过对设置温度的调节和当前温度的实时反馈控制组件实时发送目标温度指令,实现了温度的精确控制,从而提高了测序反应的质量,也即避免了由于测序过程中测序质量低造成的测序通量低的问题。
本发明的技术方案中,测序反应小室采用至少两个测序反应小室3,测序反应小室3可用于平行测序。以下给出两个测序反应小室的平行测序过程:当测序反应小室a进行生化反应时,测序反应小室b进行测序采图,测序反应小室a进行测序采图时,测序反应小室b进行生化反应。当测序反应小室为至少三个测序反应小室时,平行测序的过程为控制组件1依次控制第一个到最后一个测序反应小室3进行生化反应,当第一个测序反应小室3完成测序反应后,控制组件1依次控制采图组件对完成测序反应的测序反应小室3进行采图,并对完成采图的测序反应小室3进行测序反应控制,依次循环测序-采图-测序-采图,直到完成。与传统单个测序反应小室相比,本核酸检测反应台不仅提高了设备的利用率,也大大提高了测序的通量。
为了更好的描述本技术方案,在此给出控制组件与温控组件的工作方式,控制组件1调节设置温度到目标温度,也即控制组件1对设置温度进行调节,以补偿测序反应小室内外温差及环境带来的影响,例如当加热测序反应小室时,设置温度为37℃,控制组件1将设置温度37℃调节到目标温度37.8℃,温控组件2对测序反应进行加热到达的目标温度便是37.8℃,也即测序反应小室外表面的温度为37.8℃。前述所说的目标温度即是测序反应小室通过加热或制冷后测序反应小室外表面的温度。该控制组件1将设置温度调节到目标温度是根据多次对测序反应小室加热或制冷,测量内外温差得到的拟合曲线来进行调节。图2是从15℃对开始对测序反应小室进行加热和从45℃开始对测序反应小室开始制冷时,测得的测序反应小室内外温度表。从图2中可以看出,当加热时,测序反应小室内的温度低于测序反应小室外表面的温度,当制冷时,测序反应小室内的温度高于测序反应小室外表面的温度,由于测序反应对温度的高要求,如果对测序反应小室的内外温差不加调节,这势必造成测序反应质量降低,而本发明的控制组件根据测序反应小室的内外温差,将设置温度调节到目标温度,从而使得测序反应的温度控制更精确,大大提高测序反应的质量。
基于上述实施例,本发明提出第二实施例。本实施例中的温控组件可包括导电棒、温度传感器和制冷片,或者包括导电棒、温度传感器和加热器。如图3和图4所示,以下以温控组件包括可导电棒22、温度传感器21和加热器24进行说明。
(1)导电棒22与加热器24的连接,用于传输加热器24加热所需的电量。
(2)温度传感器21与加热器24连接,用于实时测量并反馈测序反应的当前温度。
(3)加热器24与测序反应小室3的上表面或下表面接触,用于根据指令温度对测序反应进行加热。
上述导电棒22的材料可以为任意金属导电材料,诸如:导电铝合金棒、导电铜棒、导电铝棒、导电银棒等。温度传感器21无特殊限制,温度传感器21的上端可嵌入在导电棒22中,温度传感器21的下端与测序反应小室3的上表面或者下表面接触,为了使温度传感器21与测序反应小室更好的接触,温度传感器21嵌入导电棒22的一端可连接弹簧,也即弹簧将位于导电棒和温度传感器21之间,本方案可以使温度传感器21形成弹性温度传感器,当顶板5与底板4固定时,可以将温度传感器21牢牢的固定在测序反应小室3上,并且不损坏测序反应小室3,这样使得温度测量更精确。另外,温度传感器21与控制组件连接,温度传感器21将测量的当前温度反馈给控制组件,控制组件根据当前温度实时调整测序反应小室的目标温度,从而使得温度控制更精确。
加热器24的大小可与与之接触的测序反应小室的面大小相同,也可小于与之接触的测序反应小室的面,也即加热器大小无特殊限制。加热器24为任意为市场上销售的任意的加热器24。优选的,加热器24为透明的加热玻片,加热玻片通过弹性顶针23固定在测序反应小室的上表面或者下表面。其中所述的弹性顶针23为金属材料制成的有弹性的棒,用于导电。弹性顶针23的一端与导电棒24连接,另一端与加热器24连接。利用弹性顶针24将加热器固定在测序反应小室的上表面或者下表面,不仅不会损坏加热器,还能使得加热器24与测序反应小室2充分接触,从而使得加热器的加热效果更好。
本实施例中,温控组件2的个数与测序反应小室3的个数可以相同,也可以不相同。每个温控组件2可以同时对多个测序反应小室3进行温度调节,此时每个温控组件2对应的多个测序反应小室3可以同时进行生化反应,生化反应完成后,依次进行采图;同样,每个测序反应小室3可以有多个温控组件2,此时,多个测序反应小室3可以进行平行测序。优选的,一个测序反应小室3对应一个温控组件2。该优选的技术方案中,多个测序反应小室3可用于平行测序,每个测序反应小室3的测序反应互不影响,独立进行工作。
本实施例中温控组件2可固定于顶板5上,测序反应小室3固定于底板4上,顶板5与底板4连接,使得温控组件2与测序反应小室3紧密连接。图4示出了本发明核酸检测反应台的剖面图。在图4中,顶板5上可固定一金属板51,该金属板51为中通的板,金属板51与导电棒22连接,金属板51的下表面与加热器24连接,使得通电后,金属板51和导电板22能同时对加热器24提供电能,使得加热器24的加热效率高、温度更均匀,从而使得测序反应小室3受热均匀且升温效率高,也即使得温控更快更精确。
本实施例中温度传感器可直接与加热器接触,使得温度测量更精确,同时温度传感器将当前温度反馈给控制组件,控制组件根据温度传感器测得的温度,实时调整发送的温度指令,从而使得控温更精确;同时加热器通过弹性顶针固定于测序反应小室上,在不损坏测序反应小室和加热器的同时,使得加热器与测序反应小室接触更充分,从而使得加热器的能量迅速传递给测出反应小室,从而提高了加热的精度和效率。本实施例的技术方案整体上实现了温控组件对测序反应小室的精确加热,控制组件对测序反应小室温度的精确控制,从而提高了测序反应的质量,也即提高了核酸检测反应台的测序通量。
基于上述任一实施例,本发明提出第三实施例。如图5所示,测序反应小室3包括测序反应腔33、试剂入口31和试剂出口32。
(1)测序反应腔33用于进行测序反应。
(2)试剂入口31用于接收试剂。
(3)试剂出口32用于排出测序反应腔内33的试剂。
测序反应小室3可以为包括多个测序反应腔33的测序反应小室3,也可以为包含单个测序反应腔33的测序反应小室3。优选的,测序反应小室3包括1~16个测序反应腔33。如图3和图4所示,测序反应小室3位于底板4上,顶板5在与测序反应小室3的试剂出口31和试剂入口32对应的位置分别开孔,当底板4与顶板5连接后,试剂从顶板5中的试剂入口31流入测序反应腔33,经过测序反应后的试剂从试剂出口32排出。本发明中的试剂入口31和试剂出口32可以位于测序反应腔33的任意位置。优选的,试剂入口31和试剂出口32分别位于测序反应腔33的两端,如图5所示,该技术方案可以使通过试剂入口31的试剂充满整个测序反应腔33,保证了试剂与待测样品的充分接触,从而使得测序反应进行的更充分,大大提高测序反应的质量,也即提高了测序反应的通量。本技术方案中试剂入口通过具有翻边接头的导管接收试剂,具有翻边接头的导管的结构如图6所示,翻边接头的导管34的一端与测序反应小室的试剂入口连接,翻边接头的导管穿过螺母35,螺母35将翻边接头的导管34固定于顶板5的试剂入口31上,螺母35和翻边接头的导管34之间可以通过垫片36连接。该技术方案可以使得接口连接更紧密,避免了传统试剂入口与导管连接而出现漏液、漏空气等造成的浪费试剂、测序反应质量低的问题。
为了更好的实现本发明的目的,本发明还包括一种核酸检测系统,所述系统包括核酸检测反应台、试剂传输组件和采图组件。如图7所示。
(1)核酸检测反应台0,用于实现样品与试剂进行反应。
(2)试剂传输组件6,用于将试剂传输到核酸检测反应台。
(3)采图组件7,用于根据控制组件的采图指令对核酸检测反应台进行成像并对所成像进行采集,也即采图。
针对上述的核酸检测系统,本发明提出第四实施例,本实施例中的核酸检测反应台0可包括一个或多个测序反应小室,控制组件和温控组件,如图8所示。控制组件1,用于调节设置温度到目标温度和控制测序反应从当前温度到达目标温度,并用于发出目标温度指令给温控组件、发送采图指令给采图组件和发送试剂传输指令给试剂传输组件;温控组件2,用于根据控制组件的目标温度指令对测序反应进行加热或制冷,并实时测量和反馈测序反应的当前温度;测序反应小室3接收试剂传输组件6传输的试剂,在温控组件2的温度控制下进行测序反应;采图组件7用于根据控制组件的采图指令对发生测序反应的测序反应小室成像并对成的像进行采集;试剂传输组件6在控制组件1的控制下将试剂传输到测序反应小室3中。利用本技术方案进行测序的过程为:首先通过控制组件1设置温度,试剂传输的种类和剂量,以及采图张数等参数后;然后,控制组件1发送试剂传输指令给试剂传输组件6,试剂传输组件6在控制组件的控制下将试剂抽入到测序反应小室3中,控制组件1再控制温控组件2进行工作,温控组件2实时测量测序反应的当前温度,并实时将测序反应的当前温度反馈给控制组件1,控制组件1根据反馈的当前温度不断发送温度指令到温控组件2,从而实现闭环控制,测序反应小室3在温控组件2的温度控制下,进行测序反应。当测序反应完成时,采图组件7根据控制组件1发送的采图指令对测序反应小室1进行采图。上述技术方案通过控制组件1本技术方案实现了温度的精确控制,从而提高了测序反应的质量,也即避免了由于测序过程中测序质量低造成的测序通量低的问题。
本技术方案中的测序反应小室至少为两个,当测序反应小室3为两个时,控制组件1控制第一个测序反应小室3完成测序反应后,控制采图组件7对第一个测序反应小室3进行采图,并控制第二个测序反应小室3进行测序反应;当测序反应和采图均进行完成时,控制组件1控制第二个测序反应小室3进行采图,并控制第一个测序反应小室3进行测序反应,如此循环,直到完成所有测序反应。当测序反应小室为N(N≥2)个时,控制组件1依次第一个到第N个测序反应小室1进行生化反应,当第一个测序反应小室1完成测序反应后,依次控制采图组件对完成测序反应的测序反应小室1进行采图,并对完成采图的测序反应小室1进行测序反应控制,依次循环测序-采图-测序-采图,直到完成。与传统单个测序反应小室相比,本核酸检测反应台不仅提高了设备的利用率,也大大提高了测序的通量。
传统的测序反应小室不经过调平,采图组件在曝光和聚焦后采集需要在采集测序反应小室内的所有位置的图像,由于测序反应小室与采图组件的距离可能不一样,导致采图组件采集到的图像不清晰,后续在对采集到的图像进行数据分析时,大量数据不可用,降低了测序的通量。本实施例中的核酸检测反应台0还可包括调平台。如图9所示,调平台8在控制组件1的控制下,对测序反应小室3进行自动调平。调平台8与测序反应小室3连接,带动测序反应小室3调平,使得测序反应小室与采图组件垂直,使得采图组件7采集整个测序反应小室内的清晰的图像,从而为测序通量的提高提供了保障。
温控组件对测序反应进行加热或制冷时是与测序反应小室的外表面接触,由于测序反应小室3有一定的厚度,必然导致测序反应小室内外有温差,另外,空气的影响,必然使得测序反应小室内试剂的温度则低于或高于测序反应小室内的温度。为了使得温控控制更精确,本技术方案中的控制组件1调节设置温度到目标温度,也即控制组件1对设置温度进行调节,以补偿测序反应小室内外温差及环境带来的影响,例如当加热测序反应小室时,设置温度为37℃,控制组件1将设置温度37℃调节到目标温度37.8℃,温控组件2对测序反应进行加热到达的目标温度便是37.8℃,也即测序反应小室外表面的温度为37.8℃。上述的目标温度是测序反应小室通过加热得到的温度,也即测序反应小室外表面的温度。该控制组件1将设置温度调节到目标温度是根据多次对测序反应小室加热或制冷,测量内外温差得到的拟合曲线来进行调节,控制组件1根据测序反应小室的内外温差,将设置温度调节到目标温度,另外,温控组件实时反馈当前温度给控制组件,便于控制组件1控制温控组件将温度加热或制冷到目标温度,从而使得测序反应的温度控制更精确,大大提高测序反应的质量,从而为测序通量的提高提供了保障。
基于第四实施例,本发明提出第五实施例。如图10所示,测序反应小室3包括测序反应腔、试剂入口31和试剂出口32。
(1)测序反应腔用于进行测序反应。
(2)试剂入口31用于接收试剂。
(3)试剂出口32用于排出测序反应腔内的试剂。
测序反应小室3可以为包括多个测序反应腔的测序反应小室3,也可以为包含单个测序反应腔的测序反应小室3。优选的,测序反应小室3包括1~16个测序反应腔。如图10所示,测序反应小室3位于底板4上,顶板5在于测序反应小室3的试剂出口31与试剂入口32对应的位置分别开孔,当底板4与顶板5连接后,试剂从顶板5中的试剂入口31流入测序反应腔,经过测序反应后的试剂从试剂出口32排出。试剂入口31和试剂出口32可以位于测序反应腔的任意位置。优选的,试剂入口31和试剂出口32分别位于测序反应腔的两端。该技术方案可以使通过试剂入口31流入的试剂充满整个测序反应腔,保证了试剂与待测样品的充分接触,从而使得测序反应进行的更充分,大大提高测序反应的质量,也即提高了测序反应的通量。本技术方案中试剂入口31通过具有翻边接头的导管接收试剂,翻边接头的导管的一端与测序反应小室的试剂入口31连接,翻边接头的导管穿过螺母,螺母将翻边接头的导管固定于顶板5的试剂入口31上,螺母和翻边导管之间可以通过垫片连接。该技术方案可以使得导管与试剂入口连接更紧密,避免了传统试剂入口与导管连接而出现漏液造成的浪费试剂、漏空气造成测序反应质量低等的问题。
本实施例中底板和顶板通过螺钉或其他方式连接,形成核酸检测反应台,所述核酸检测反应台与调平台8连接,调平台8调节核酸检测反应台,使得核酸检测反应台与采图组件垂直,使得采图组件采集到清晰的图像,以便在后续数据处理得到的序列更可靠,从而提高测序通量的通量。
本实施例中的温控组件可包括导电棒、温度传感器和制冷片,或者包括导电棒、温度传感器和加热器。以下仅以温控组件包括可导电棒22、温度传感器21和加热器24进行说明。
(1)导电棒22与加热器24的连接,用于传输加热器24加热所需的电量。
(2)温度传感器21与加热器24连接,用于测量并反馈测序反应的当前温度。
(3)加热器24与测序反应小室3的上表面或下表面接触,用于根据指令温度对测序反应进行加热。
上述导电棒22的材料可以为任意金属导电材料,诸如:导电铝合金棒、导电铜棒、导电铝棒、导电银棒等。温度传感器21无特殊限制,温度传感器21可实时测量并反馈测序反应的当前温度,也可以隔特定时间测量并反馈一次测序反应的当前温度。所述温度传感器21的上端可嵌入在导电棒22中,温度传感器21的下端与测序反应小室3的上表面或者下表面接触,为了使温度传感器21与测序反应小室更好的接触,温度传感器21嵌入导电棒22的一端可连接一弹簧,也即弹簧将位于导电棒和温度传感器21之间,本方案可以使得温度传感器21形成弹性温度传感器,当顶板5与底板4固定时,可以将温度传感器21牢牢的平整的固定在测序反应小室3上,使得温度传感器21测量的测序反应小室3的当前温度更加精确,并且不损坏测序反应小室3。另外,温度传感器21与控制组件连接,温度传感器21将测量的当前温度反馈给控制组件,控制组件根据当前温度实时调整测序反应小室的目标温度,从而使得测序反应小室内的温度更接近于设置温度,使得温度控制更精确,保证了测序反应的质量,为测序通量的提高提供了保证。
加热器24的大小可与与之接触的测序反应小室的面大小相同,也可小于与之接触的测序反应小室的面,也即加热器大小无特殊限制。加热器24为任意为市场上销售的任意的加热器。优选的,加热器24为透明的加热玻片,加热玻片通过弹性顶针23固定在测序反应小室的上表面或者下表面。其中所述的弹性顶针23为金属材料制成的有弹性的棒,用于导电。弹性顶针23的一端与导电棒24连接,另一端与加热器24连接。弹性顶针24将加热器固定在测序反应小室的上表面或者下表面,不仅不会损坏加热器,还能使得加热器24与测序反应小室2充分接触,从而使得加热器的加热效果更好。
本实施例中,温控组件2的个数与测序反应小室3的个数可以相同,也可以不相同。每个温控组件2可以对多个测序反应小室3同时进行温控控制,此时每个温控组件2温控的多个测序反应小室3可以同时进行生化反应,生化反应完成后,依次进行采图;同样,每个测序反应小室3可以有多个温控组件2,此时,多个测序反应小室3可以进行平行测序。优选的,一个测序反应小室3对应一个温控组件2。该优选的技术方案中,多个测序反应小室3可用于平行测序,每个测序反应小室3的测序互不影响,独立进行工作,可以提高测序过程中核酸检测系统的利用率,也大大提高了测序的通量。
温控组件2固定于顶板5上,测序反应小室3固定于底板4上,顶板5与底板4连接,使得温控组件2与测序反应小室3连接。图10示出了本发明核酸检测反应台的剖面图。图10中,顶板5上可固定一金属板51,金属板51与导电棒22连接,金属板51的下表面与加热器24连接,使得加热器24的加热更均匀,从而使得测序反应小室3受热均匀,也即使得温控更精确。
本实施例中温度传感器直接与加热器接触,使得温度测量更精确,同时温度传感器将当前温度反馈给控制组件,控制组件根据温度传感器测得的温度,实时调整目标温度,从而使得控温更精确;同时加热器通过弹性顶针固定于测序反应小室上,在不损坏测序反应小室和加热器的同时,使得加热器与测序反应小室接触更充分,从而使得加热器的能量迅速传递给测出反应小室,从而提高了加热的精度和效率。本实施例的技术方案整体上实现了温控组件对测序反应小室的精确加热,控制组件对测序反应小室的温度的精确控制,从而提高了测序反应的质量,也即提高了核酸检测反应台的测序通量。
上述任一实施例中的核酸检测系统,还可包括一控制装置,该控制装置用于提供输入指令的接口并显示控制组件的控制信息,所述指令可包括温度指令等。该控制装置可以为嵌入式控制面板或者外接控制器,比如PC机。
应当说明的是,本发明典型的应用但不限于基因测序领域,在其他类似的生化设备中也可以应用本发明所阐述的方法。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种核酸检测反应台,其特征在于,包括温控组件、控制组件和至少两个测序反应小室;
所述控制组件用于调节设置温度到目标温度和控制测序反应从当前温度到达目标温度,并用于发出目标温度指令给温控组件;
所述温控组件用于根据控制组件的目标温度指令对测序反应进行加热或制冷,并实时测量和反馈测序反应的当前温度;
所述测序反应小室用于平行测序。
2.根据权利要求1所述的核酸检测反应台,其特征在于,所述温控组件包括导电棒、温度传感器和加热器;
所述加热器与测序反应小室的上表面或下表面接触,用于根据指令温度对测序反应进行加热;
所述导电棒与加热器的连接,用于传输加热器加热所需的电量;
所述温度传感器与加热器连接,用于实时测量并反馈测序反应的当前温度。
3.根据权利要求2所述的核酸检测反应台,其特征在于,所述温控组件的个数与测序反应小室的个数相同。
4.根据权利要求2所述的核酸检测反应台,其特征在于,所述测序反应平台还包括与导电棒连接的弹性顶针,用于导电,并用于将加热器固定于测序反应小室上表面或下表面。
5.根据权利要求2所述的核酸检测反应台,其特征在于,所述温控组件还包括弹簧;所述弹簧一端与导电棒连接,另一端与温度传感器连接;所述加热器为透明的加热玻片。
6.根据权利要求5所述的核酸检测反应台,其特征在于,所述加热器的下表面与测序反应小室的上表面接触,温度传感器位于加热器的上表面,温度传感器嵌入在导电棒中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的核酸检测反应台,其特征在于,所述测序反应小室包括测序反应腔、试剂入口和试剂出口;
所述测序反应腔用于进行测序反应;
所述试剂入口和试剂出口分别位于测序反应腔的任意两端。
8.根据权利要求7所述的核酸检测反应台,其特征在于,所述试剂入口通过具有翻边接头的导管接收试剂。
9.一种核酸检测系统,其特征在于,包括:
至少两个测序反应小室;
用于将试剂传输到测序反应小室的试剂传输组件;
用于根据控制组件的采图指令对测序反应小室进行成像并对所成像进行采集的采图组件;
用于根据控制组件的目标温度指令对测序反应进行加热或制冷,并实时测量和反馈测序反应的当前温度的温控组件;和
用于调节设置温度到目标温度和控制测序反应从当前温度到达目标温度,并用于发出目标温度指令给温控组件、发送采图指令给采图组件和发送试剂传输指令给试剂传输组件的控制组件;
所述测序反应小室用于平行测序。
10.根据权利要求9所述的核酸检测系统,其特征在于,所述温控组件包括导电棒、温度传感器和加热器;
所述加热器与测序反应小室的上表面或下表面接触,用于根据目标温度对测序反应小室进行加热;
所述导电棒与加热器的连接,用于传输加热器加热所需的电量;
所述温度传感器与加热器连接,用于实时测量并反馈测序反应的当前温度。
11.根据权利要求10所述的核酸检测系统,其特征在于,所述加热器通过弹性顶针固定于测序反应小室上表面或下表面;
所述加热器为透明的加热玻片;
所述弹性顶针与导电棒连接,用于导电。
12.根据权利要求10所述的核酸检测系统,其特征在于,所述温控组件还包括弹簧;
所述弹簧一端与导电棒连接,另一端与温度传感器连接。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的核酸检测系统,其特征在于,所述系统还包括控制装置;所述控制装置为嵌入式控制面板或者外接控制器。
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