CN105199953B - 一种具有双重锁紧的dna测序反应装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有双重锁紧的DNA测序反应装置，其包括门架，设在门架上并可套门架翻转的可翻转反应仓组件，在所述的可翻转反应仓组件的中间部分，以及与所述的门架连接的门架侧部分别设有锁紧件；在门架侧部分别设有锁紧件打开后，可翻转反应仓组件的中间部分的锁紧件才能打开；其中，在所述的门架的侧部设有电子锁组件，电子锁组件锁紧及打开门架与可翻转组件；其包括电子锁座和感应开关，电子锁座设置在门架侧部框体上。本发明的具有双重锁紧的DNA测序反应装置在可翻转反应仓组件侧部与中间位置分别设置两种不同结构的锁紧件；分别采用电控与机械结构的方式，保证反应芯片在安全环境中运行，避免误操作。

Description

一种具有双重锁紧的DNA测序反应装置

技术领域

本发明涉及DNA测序领域，尤其涉及一种具有双重锁紧的DNA测序反应装置。

背景技术

在DNA测序技术领域，焦磷酸测序技术(pyrosequencing)，是由Nyren等人于1987年发展起来的一种新型的酶级联测序技术，其可重复性和精确性能与Sanger法DNA测序技术相媲美，而速度却大大提高。焦磷酸测序技术是由4种酶催化的同一反应体系中的酶级联化学发光反应。

测序过程中，在测序芯片上发生化学反应，产生可见光，通过CCD(Charge Couple Device)相机捕捉测序反应所产生的光信号，即可得到所需要的测序信息。在测序仪中，反应记录分系统对测序反应的信息进行采集，要求反应仓组件具有足够的准确性以及可靠性，尤其在对反应仓组件进行锁紧后，需要确保反应仓组件能够长时间的处于可靠的锁定状态。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有双重锁紧的DNA测序反应装置，用以克服上述技术缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种具有双重锁紧的DNA测序反应装置，其包括门架，设在门架上并可套门架翻转的可翻转反应仓组件，在所述的可翻转反应仓组件的中间部分，以及与所述的门架连接的门架侧部分别设有锁紧件；

在门架侧部分别设有锁紧件打开后，可翻转反应仓组件的中间部分的锁紧件才能打开；

其中，在所述的门架的侧部设有电子锁组件，电子锁组件锁紧及打开门架与可翻转组件；其包括电子锁座和感应开关，电子锁座设置在门架侧部框体上；可翻转组件中的可翻转仓体的侧部还设置有锁舌安装孔；

所述的电子锁座包括侧部安装板,在侧部安装板上开设有安装孔；电子锁座通过安装孔以及安装螺钉固定在门架上；所述的侧部安装板一侧设置有对称的第一框体和第二框体，在第一框体和第二框体的中间留有安装感应开关的空间；

中间部分的锁紧件为设在所述的可翻转仓体的外侧的上端设置的按压件，只有在通过按压件按压设置才能够使所述的可翻转仓体组件旋转；

所述的按压件为一端设置有开口、一端设置有钩爪的结构，所述的钩爪与门架的上端挡板连接，在按压件受到向下的作用力时，钩爪与门架挡板脱离。

进一步地，所述的感应开关包括设置在外部的框体，框体的一侧面上设置有连接螺纹孔，其与所述的电子锁座通过连接螺钉固定；

所述的连接螺钉通过侧面上的凸耳与第一框体、第二框体；

在所述的感应开关上还连接有控制线路用以对感应开关进行控制。

进一步地，电子锁中的锁舌，在电刺激的作用下，伸出后进入设置在可翻转仓体侧部的锁舌孔内,实现锁定。

进一步地，所述的按压件安装在一定位块内，定位块的下端设置有弹簧，弹簧设置在弹簧座内，弹簧座螺纹安装在可翻转反应仓体的中间通孔上端面的弹簧座孔内。

进一步地，所述的定位块安装在可翻转反应仓体上端的定位块安装腔中，在腔体内设置有定位台阶。

进一步地，所述的定位块包括上通孔和下通孔，上通孔固定所述的按压件；在定位块的侧面设置加工定位孔以及安装孔；

在安装按压件的通孔的下端设置有弹簧孔，弹簧通过该孔与按压件的底部接触。

进一步地，所述的弹簧座为设置有外螺纹孔的结构，在弹簧座的中间设置弹簧座安装腔，弹簧座孔设置内螺纹，与弹簧座螺纹连接。

与现有技术相比本发明的有益效果为：本发明的具有双重锁紧的DNA测序反应装置在可翻转反应仓组件侧部与中间位置分别设置两种不同结构的锁紧件；分别采用电控与机械结构的方式，保证反应芯片在安全环境中运行，避免误操作。

附图说明

图1为本发明的DNA测序仪反应记录分系统的整体结构示意图；

图2为本发明的反应仓组件的第一立体结构示意图；

图3为本发明的反应仓组件的第二立体结构示意图；

图4为本发明的反应仓组件的正视结构示意图；

图5a为本发明的可翻转反应仓组件的立体结构示意图；

图5b为本发明的可翻转仓体的第一立体结构示意图；

图5c为本发明的可翻转仓体的第二立体结构示意图；

图5d为本发明的定位块的第一立体结构示意图；

图5e为本发明的定位块的第二立体结构示意图；

图6a为本发明的电子锁的结构示意图；

图6b为本发明的电子锁座的结构示意图；

图6c为本发明的电子锁的剖视结构示意图；

图7为本发明的可翻转反应仓组件沿第一凸耳的剖视结构示意图；

图8为本发明的可翻转仓体的第三立体结构示意图；

图9a为本发明的反应芯片组件的结构示意图；

图9b为本发明的反应芯片安装座的结构示意图；

图9c为本发明的反应仓底座的内侧面的结构示意图；

图9d为本发明的反应仓底座的外侧面的结构示意图；

图9e为本发明的温控组件盖板的结构示意图；

图10a为本发明的反应芯片组件的沿进、出液口的剖视结构示意图；

图10b为本发明的可翻转反应仓组件沿自适应调整件的剖视结构示意图；

图10c为本发明的可翻转反应仓组件沿导向杆的剖视结构示意图；

图11为本发明的可翻转反应仓组件沿图4中的A-A向剖视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

请参阅图1所示，其为本发明的DNA测序仪反应记录分系统的整体结构示意图，本发明实施例中的反应记录分系统包括反应仓组件12、运动平台组件14、运动控制单元15、CCD相机101和平台支撑组件13，其中，

所述的反应仓组件12，其内设置反应芯片组件，在控制系统的作用下，反应液进入反应芯片中进行化学反应，产生可见光；所述的运动平台组件14，其将CCD相机进给到适当的拍照位置，对反应芯片中产生的可见光信息进行拍照采集；所述的平台支撑组件13，其支撑所述的反应仓组件12、运动平台组件14；所述的运动控制单元，其对CCD相机以及反应芯片的运行实时控制。

在本发明实施例中，所述的反应仓组件12能够安装、固定并调整所述的反应芯片，保证反应芯片在稳定的环境中进行反应，并且，反应芯片能够方便取出及锁定。

请参阅图2-4所示,所述的反应仓组件12包括设置在所述的平台支撑组件13上的竖直设置的门架121，在门架121的外侧的上部设置有可翻转反应仓组件124，在可翻转反应仓组件124的下端连接有可翻转底座122，可翻转底座122固定在门架121的中部，可翻转反应仓组件124可绕所述的可翻转底座122旋转，用以取出或者放入反应芯片。

在所述的门架121的上端的左侧还设置有电子锁组件125，只有在电子锁组件125打开时，才能够将可翻转反应仓组件124旋转，对反应芯片进行操作。在本发明实施例中，设置有门架121，支撑反应芯片及相关结构，大大提高了系统的稳定性。

可翻转反应仓组件124包括可翻转仓体，在所述的可翻转仓体的中间部分安装有后盖板1242，用以封装试剂管，并通过其上的自适应调整件1751调整反应仓组件和可翻转仓体的位置。并且，自适应调整件1751通过垫片1756与螺母1755固定在可翻转仓体上；在本实施例中，自适应调整件为导向杆1758，其通过末端的反应芯片安装座的安装腔1757固定。

可翻转仓体的下部设置有第一旋转部，其包括第一容纳腔1243，用以容纳可翻转底座122，第一容纳腔1243设置在下部的中间位置；在第一容纳腔两侧 为对称设置的第一凸耳1244，在第一凸耳1244的中间设置有通孔1246；用以与所述的可翻转底座122连接。可翻转底座相对可翻转仓体在第一容纳腔1243内转动，可翻转仓体转动至水平位置时，对反应芯片组件操作；具有较高的稳定性，同时保证试剂和数据的传输畅通。

请参阅图5a-5c所示，在所述的可翻转仓体的中间的内侧安装有反应芯片组件，相应的，在可翻转仓体的中间设置有容纳反应芯片组件的第一腔体1785；在第一腔体1785的底部设置有第一凸台1784，第一凸台1784用以承载所述的反应芯片组件，在第一凸台1784设置有四个导向杆安装孔1786，导向杆安装孔1786穿过可翻转仓体的两端、反应芯片组件，将反应芯片组件与可翻转仓体连接；在所述的第一凸台1784的上端设置有第二凸台1783，第二凸台1784用以定位所述的支撑件；在所述的第二凸台1784上端设置有定位面1782，在定位面1782上设置有锁紧螺钉孔1787。上述第一腔体结构定位所述的反应芯片组件，并且，反应芯片组件在正常工作时，不能够旋转，只能够沿导向杆移动。

在所述的可翻转仓体的第一容纳腔1243的上端面上设置有试剂管安装孔1788和电线安装孔，在试剂管安装孔1788中安装有管夹03，管夹03中穿过有试剂管02和电线01。

在所述的可翻转仓体的侧部还设置有电子锁组件125中的锁舌1252的锁舌安装孔；在锁紧件的作用下，可翻转仓体与门架121固定在一起。

请结合图6a和6b所示，本发明的电子锁组件125包括电子锁座和感应开关1251,所述的感应开关安装在电子锁座上,电子锁座设置在可翻转仓体的侧部,在本发明实施例中,电子锁座包括侧部安装板1843,在侧部安装板1483上开设有安装孔1844；电子锁座通过安装孔1844以及安装螺钉固定在门架上。在所述的侧部安装板1483一侧设置有对称的第一框体1841和第二框体1842，在第一框体和第二框体的中间留有安装感应开关1251的空间。

在本发明实施例中，所述的感应开关1251包括设置在外部的框体1255，框体1255的一侧面上设置有连接螺纹孔1256，其与所述的电子锁座通过连接螺钉1254固定；所述的连接螺钉1254通过侧面上的凸耳1258与第一框体1841、第二框体1842，用以增加电子锁座的连接强度。在所述的感应开关1251上还连接有控制线路1252，用以对感应开关1251进行控制。

请参阅图6c所示，所述的电子锁组件125安装在可翻转仓体和门架121的侧部,锁舌1253伸出后进入设置在可翻转仓体侧部的锁舌孔1247内,实现锁定；当锁舌1253在电刺激的作用下,从锁舌孔1247内缩回时,才能够旋转所述的可翻转仓体。

在所述的可翻转仓体的外侧的上端设置有按压件1241，只有在通过按压件1241按压设置才能够使所述的可翻转仓体旋转。请参阅图11 所示，在本发明实施例中，所述的按压件1241为一端设置有开口1730、一端设置有钩爪的结构，所述的钩爪与门架的上端挡板连接，在按压件1241受到向下的作用力时，钩爪与门架挡板脱离，可翻转反应仓体能够相对门架旋转。

请结合图11所示，在本发明实施例中，所述的按压件1241安装在一定位 块1762内，定位块1762的下端设置有弹簧1761，弹簧设置在弹簧座1763内，弹簧座1763螺纹安装在可翻转反应仓体的中间通孔1785上端面的弹簧座孔1781内。

所述的弹簧座为设置有外螺纹孔的结构，在弹簧座的中间设置弹簧座安装腔，弹簧座孔1781设置内螺纹，与弹簧座螺纹连接。本发明实施例设置螺纹连接的弹簧座结构，不但连接稳固，而且组装方便。

请结合图5b-5d所示，定位块1762安装在可翻转反应仓体上端的定位块安装腔1791中，在腔体内设置有定位台阶1790。本发明实施例中的定位块1762包括上通孔1794和下通孔1797，上通孔固定所述的按压件1241；在定位块的侧面设置加工定位孔1796以及安装孔1795。在安装按压件1241的通孔的下端设置有弹簧孔，弹簧通过该孔与按压件1241的底部接触。

在本发明实施例中，为了保证定位块1762能够可靠定位在可翻转仓体内，所述的定位块1762整体为矩形结构，并设置倒角，在定位块1762的前后面均为光滑平面，相应的，在定位块安装腔1791为矩形腔，并且定位台阶1790为平面结构。

本发明实施例设置电子锁组件以及按压件，对可翻转反应仓组件以及门架进行两次锁定，分别采用电控与机械结构的方式，保证反应芯片在安全环境中运行，避免误操作。

在使用时，首先通过电子锁组件的动作，通过锁舌将可翻转反应仓与门架分离，然后向按压件施力，将按压件与门架分离，才可将可翻转反应仓与门架翻转，具有双重锁定的功能，避免误操作。

请参阅图2和7所示，本发明实施例中的可翻转底座122为具有两个第二凸耳1221的连接底座，第二凸耳1221对称设置在底座的一个侧面1223上，其中间设置有贯通孔1224，与所述的可翻转仓体上的第一凸耳1244的中间设置的通孔1246同轴安装，并且，第二凸耳1221安装在第一凸耳1244的内侧。可翻转底座122为设置的中间连接件，可翻转仓体通过该可翻转连接座122实现翻转并定位，操作方便。

请结合图2所示，在本发明实施例中，门架121为一侧面具有侧部挡板1211的结构，其一体成型，所述的可翻转底座122的两侧设置在侧部挡板1211内并与侧部挡板1211接触定位。

所述的第一凸耳1224在与第二凸耳1221同轴安装后，端部与可翻转底座122的上端接触，并且，可翻转仓体的侧部与门架121的侧部挡板1211内侧面接触，保证可翻转仓体与可翻转底座122刚好位于侧部挡板1211内。

在门架121上还设置有供反应芯片组件通过的容纳孔。门架的使用，不但能够使得反应芯片组件的结构稳定，而且，还使得可翻转仓体与可翻转底座结构紧凑，便于操作；CCD相机与反应芯片的定位更加准确。

在门架121的下部设置有第一安装孔1210，用以与运动平台组件14连接固定；在门架中部还设置有与可翻转底座侧部连接的第二安装孔。

请结合图7所示，在本发明实施例中，为了节约结构空间以及保证试剂传 输的稳定，在所述的第一凸耳1244的中间设置的通孔1246和第二凸耳1221的贯通孔中设置有试剂管第一固定组件，其包括设置在左侧凸耳内的管线接头1265、第一垫圈1264、第一旋转轴1261，以及设置在右侧凸耳内的试剂管接头1266、第二垫圈1267、第二旋转轴1269，其中，所述的第一垫圈1264和第二垫圈1267设置在可翻转仓体与可翻转底座之间，在本实施例中，所述的第一凸耳1244的中间设置的通孔1246的直径小于第二凸耳1221的贯通孔的直径，在两者的内侧端部形成对垫圈定位的定位挡边，在安装好两个垫圈后，垫圈内径刚好与第二凸耳1221的贯通孔的直径相同。在本发明实施例中设置定位挡边以及垫圈，保证可翻转仓体与可翻转底座之间无间隙，两者在组合后的稳定性好，不会因为存在间隙而晃动，并且，垫圈增加了两者的接触面积，使得两者之间的应力降低，延长设备使用寿命。

在第一凸耳1244的中间设置的通孔1246的内侧以及垫圈的内侧安装有第一旋转轴1261和第二旋转轴1269，两个旋转轴的结构相同，均为带有定位凸环的中空轴；在旋转轴的一端设置定位凸环，其上设置有连接螺纹孔，用以与所述的可翻转仓体的凸耳连接部部1263连接固定，相应的，在所述的通孔1246的端部设置有定位所述定位凸环的定位凹口。在旋转轴1269的两端部的中间为凹口，内侧凹口用以与所述的管线接头1265、试剂管接头1266安装定位。在管线接头1265、试剂管接头1266中分别安装有电线以及试剂管02，其分别通向反应芯片组件中。由于本发明实施例中设置可相互翻转的组件，在翻转时，为避免对管件造成影响，在通孔中安装试剂管，大大提高了试剂管的安全性能。

请参阅图8所示，在本发明实施例中，所述的反应芯片组件安装在所述的可翻转仓体的内侧。在反应芯片组件的内侧设置有与CCD相机接触的观察部1724，其上设置有透明的挡板，以便对反应过程进行拍照。

请参阅图9a所示，本发明的反应芯片组件包括反应芯片安装座127、反应仓底座组件126以及将反应仓底座组件126和反应芯片安装座127锁紧、打开的遮光定位组件128，其上设置弹簧组件1771；为了能够方便的对反应芯片取出及闭合，反应芯片安装座127能够与反应仓底座组件126相对旋转。

请参阅图9b所示，其为本发明的反应芯片安装座的结构示意图，在反应芯片安装座127的中间部分安装有反应芯片，在反应芯片上设置有盖板1277；在反应芯片的两侧安装有滑槽压板1279，用以对反应芯片进行固定。在反应芯片安装座127的一侧边部设置有安装座支撑组件，其用以在取出或放置芯片时，支撑所述的反应芯片安装座；其包括扭簧支撑部1273，设置在安装座上，用以支撑所述的扭簧，所述的扭簧支撑部1273为一带有凸出端1274的凹口，在旋转所述的反应芯片安装座127时，凸出端1274最先与1261接触，在本实施例中，所述的凸出端1274设置在凹口与芯片安装部位的边缘的中间部位；采用安装座本身的结构对反应芯片安装座进行支撑，可靠性更好，保证芯片能够安全取出及放置。

所述的安装座支撑组件还包括扭簧1272、与扭簧1272连接并设置在扭簧两端的拉紧轴1271，所述的拉紧轴1271安装在凸起部1275上，在掀起反应芯片 安装座时，所述的扭簧1272支撑安装座，并最终依靠凸起端1274的定位，实现支撑。

在所述的凸起部1275的端部还设置有第一旋转轴孔1276，用以与反应仓底座1261连接。在反应芯片安装座的侧部还设置有定位槽1278。

请参阅图9c所示，其为本发明的反应仓底座的内侧面的结构示意图，在反应仓的内侧面中设置有反应池体1266，在反应池体1266中间部分设置反应池1267，在反应池1267的四周1706设置有密封圈，防止反应试剂外泄。在反应仓底座1261的一端设置有凸条1705，用以与安装后的盖板定位。在另一端设置有与反应芯片安装座相对应的扭簧支撑结构，其包括对称设置的两个凸起端1268，在其上设置有第二旋转轴孔1269，其与第一旋转轴孔1276同轴，旋转轴依次穿过两孔；在该端部还设置有供扭簧活动的区域1260以及定位区域1707，在该区域内设置有用以将安装反应仓盖板的螺纹孔1712。

请参阅图9d所示，其为本发明的反应仓底座的外侧面的结构示意图，在反应仓底座的外侧面的中间部分设置有温控组件，在反应仓底座的中间部分设置有温度传感器安装槽1262，在安装槽1262的底部设置有电热丝安装槽1704，分别放置电热丝以及温度传感器。在安装槽中还设置有一定位凸台1703，其用以与温控组件盖板1263安装时定位。如图9e所示，在温控组件盖板1263上设置有与定位凸台1703对应的定位凹口1702。

在温度传感器安装槽1262的四周设置有四个导向杆安装孔1742，在上下侧设置有自适应弹簧安装孔1741；在盖板1263上也设置有导向杆孔1701。

在反应仓底座上还设置有遮光定位组件安装槽1265，用以安装所述的遮光定位组件128，在其内设置有安装凸台1744。

请参阅图10a和10b所示，在反应仓底座的中间部位设置有电加热丝1754，其设置在底座的电热丝安装槽1704中；在电加热丝上部的温度传感器安装槽1262中设置有温度传感器1720及控制组件，用以检测反应池的温度并按照设定的阈值进行调节；在温度传感器1720及控制组件1753还浇灌有密封件1263，其为灌胶树脂。

在反应池的两端分别设置有试剂管安装螺纹孔1721，用以与试剂管连接；在试剂管安装螺纹孔1721的末端设置有进液口1723以及出液口1713，进、出液口与反应池的两端相通，用以循环检测试剂。

在反应池的内部凹槽的边侧设置有密封圈1713。在反应芯片安装座的中间安装有反应芯片04，试剂流过反应芯片发生反应。

在本发明实施例中，试剂管02通过可翻转仓体的试剂管安装孔1788，设置在可翻转仓体的中间设置有容纳试剂管道的第一腔体1785，最终连接反应池体，试剂管路经过各种腔体的密封，稳定性高，不易损坏。

上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种具有双重锁紧的DNA测序反应装置，其特征在于，其包括门架，设在门架上并可套门架翻转的可翻转反应仓组件，在所述的可翻转反应仓组件的中间部分，以及与所述的门架连接的门架侧部分别设有锁紧件；

在门架侧部分别设有锁紧件打开后，可翻转反应仓组件的中间部分的锁紧件才能打开；

其中，在所述的门架的侧部设有电子锁组件，电子锁组件锁紧及打开门架与可翻转组件；其包括电子锁座和感应开关，电子锁座设置在门架侧部框体上；可翻转组件中的可翻转仓体的侧部还设置有锁舌安装孔；

所述的电子锁座包括侧部安装板,在侧部安装板上开设有安装孔；电子锁座通过安装孔以及安装螺钉固定在门架上；所述的侧部安装板一侧设置有对称的第一框体和第二框体，在第一框体和第二框体的中间留有安装感应开关的空间；

中间部分的锁紧件为设在所述的可翻转仓体的外侧的上端设置的按压件，只有在通过按压件按压设置才能够使所述的可翻转仓体组件旋转；

所述的按压件为一端设置有开口、一端设置有钩爪的结构，所述的钩爪与门架的上端挡板连接，在按压件受到向下的作用力时，钩爪与门架挡板脱离；

所述的感应开关包括设置在外部的框体，框体的一侧面上设置有连接螺纹孔，其与所述的电子锁座通过连接螺钉固定；

所述的连接螺钉通过侧面上的凸耳与第一框体、第二框体；

在所述的感应开关上还连接有控制线路用以对感应开关进行控制；

电子锁中的锁舌，在电刺激的作用下，伸出后进入设置在可翻转仓体侧部的锁舌孔内,实现锁定。

2.根据权利要求1所述的具有双重锁紧的DNA测序反应装置，其特征在于，所述的按压件安装在一定位块内，定位块的下端设置有弹簧，弹簧设置在弹簧座内，弹簧座螺纹安装在可翻转反应仓体的中间通孔上端面的弹簧座孔内。

3.根据权利要求2所述的具有双重锁紧的DNA测序反应装置，其特征在于，所述的定位块安装在可翻转反应仓体上端的定位块安装腔中，在腔体内设置有定位台阶。

4.根据权利要求2所述的具有双重锁紧的DNA测序反应装置，其特征在于，所述的定位块包括上通孔和下通孔，上通孔固定所述的按压件；在定位块的侧面设置加工定位孔以及安装孔；

在安装按压件的通孔的下端设置有弹簧孔，弹簧通过该孔与按压件的底部接触。

5.根据权利要求4所述的具有双重锁紧的DNA测序反应装置，其特征在于，所述的弹簧座为设置有外螺纹孔的结构，在弹簧座的中间设置弹簧座安装腔，弹簧座孔设置内螺纹，与弹簧座螺纹连接。