CN105733936B - 基因测序仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种基因测序仪，包括：试剂存储容器，试剂选择旋转阀的输入端与试剂存储容器相连，测试座的输入端与试剂选择旋转阀的输出端相连，测序芯片设在测试座上且测序芯片的测试通道连通测试座的输入端和输出端，流体动力模块的输入端与测试座的输出端相连，废液桶与流体动力模块的输出端相连，旁通支路的输入端设在试剂选择旋转阀的输出端和测试座的输入端之间，切换部件分别与旁通支路的输入端、试剂选择旋转阀的输出端和测试座的输入端相连。根据本发明实施例的基因测序仪，可以减少用户使用过程的工序，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种基因测序仪。
背景技术
基因测序仪是指用于基因测序的仪器设备。基因测序/核酸测序(包括DNA测序和RNA测序)是研究核酸的重要方法之一。DNA测序(DNA sequencing，或译DNA定序)是指分析特定DNA片段的碱基序列，也就是腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)与鸟嘌呤(G)的排列方式。同理，RNA测序是指分析特定RNA片段的碱基序列，也就是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)的排列方式。
目前大多数二代基因测序仪使用测序芯片作为其测试用的载体。基因分子/核酸分子放置于测序芯片上，试剂流过测序芯片表面，与基因分子发生化学反应并发出特定的光线，基因测序仪通过检测光线的颜色即可得出基因片段/核酸片段的碱基序列。如图1所示,试剂存储容器10’，试剂选择旋转阀20’，测试座30’，测序芯片40’，流体动力模块50’，废液桶60’。试剂由流体动力模块50’提供负压动力，通过试剂选择旋转阀20’将试剂由试剂存储容器10’注入测序芯片40’。
由于存储试剂需要特殊的温度环境，例如4℃，以保持其活性。然而在冰箱中的试剂盒测序芯片制件还有较大的容积，包括管路及阀的内积等，这些试剂在两次测序之间直接曝露在环境温度之中，无法保证其活性。同时由于试剂中不可避免的有气体溶解，长期静置同时会带来气泡析出，所以在每次测序之前必要的步骤是进行“Prime”即预处理。具体的做法是：通过流体动力模块50’提供动力，试剂选择旋转阀20’切换试剂，将新鲜的试剂在测序前充分替换测序芯片40’前的管路内的试剂。如此，在接下来的测序时才能保证是新鲜的试剂参与反应。
然而测序芯片是已经加好样品的待测芯片，其反应过程就是将各种不同的试剂在一定温度环境下依次通过芯片，而同时测序芯片也起到形成流道通路的作用，由此如果要做Prime就必须要用测序芯片，而如果用待测芯片直接去做Prime又会引起测序芯片的污染。
所以目前通用的做法是前次使用的测序芯片40’先做Prime然后再换成新的测序芯片40’进行测序。
通过这种方式可以解决测序芯片污染的事情，但是同时对操作人员提出了附加的要求，即要求操作人员在prime前先将老的芯片安装，然后等待较长时间(一般10-30min)之后再更换新的待测芯片进行测试，方能离开现场，这给用户使用带来不便。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种可以减少用户使用过程的工序，提高工作效率的基因测序仪。
根据本发明实施例的一种基因测序仪，包括：试剂存储容器；试剂选择旋转阀，所述试剂选择旋转阀的输入端与所述试剂存储容器相连；测试座，所述测试座的输入端与所述试剂选择旋转阀的输出端相连；具有测试通道的测序芯片，所述测序芯片设在所述测试座上且所述测试通道连通所述测试座的输入端和输出端；流体动力模块，所述流体动力模块的输入端与所述测试座的输出端相连；废液桶，所述废液桶与所述流体动力模块的输出端相连；旁通支路，所述旁通支路的输入端设在所述试剂选择旋转阀的输出端和所述测试座的输入端之间；和切换部件，所述切换部件分别与所述旁通支路的输入端、所述试剂选择旋转阀的输出端和所述测试座的输入端相连，以连通所述试剂选择旋转阀的输出端与所述测试座的输入端且断开所述试剂选择旋转阀的输出端与所述旁通支路的输入端，或连通所述试剂选择旋转阀的输出端与所述旁通支路的输入端且断开所述试剂选择旋转阀的输出端与所述测试座的输入端。
根据本发明实施例的基因测序仪，所述切换部件选择性地连通所述试剂选择旋转阀的输出端和所述测试座的输入端，或连通所述试剂选择旋转阀的输出端和所述旁通支路的输入端，可以在测序前将前次测序时残留在管路内的试剂通过旁通支路排出基因测序仪，可以减少用户使用过程的工序，提高工作效率。
另外，根据本发明上述实施例的基因测序仪还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个示例，所述切换部件为第一三通电磁阀。
根据本发明的一个示例，所述第一三通电磁阀具有输入端、第一输出端和第二输出端，其中，所述第一三通电磁阀的输入端与所述试剂选择旋转阀的输出端相连，所述第一三通电磁阀的第一输出端与所述测试座的输入端相连，所述第一三通电磁阀的第二输出端与所述旁通支路的输入端相连。
根据本发明的一个示例，所述旁通支路的输出端与所述废液桶相连。
根据本发明的一个示例，所述基因测序仪还包括负压泵，所述负压泵设在所述旁通支路上。
根据本发明的一个示例，所述基因测序仪还包括储液池，所述旁通支路的输出端与所述储液池相连。
根据本发明的一个示例，所述储液池为压力可调储液池。
根据本发明的一个示例，所述基因测序仪还包括第二三通电磁阀，所述第二三通电磁阀具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中，所述第二三通电磁阀的第一输入端与所述旁通支路的输出端相连，所述第二三通电磁阀的第二输入端与所述测试座的输出端相连，所述第二三通电磁阀的输出端与所述流体动力模块的输入端相连。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是现有技术中的基因测序仪的示意图；
图2是根据本发明一个实施例的基因测序仪的示意图；
图3是根据本发明另一实施例的基因测序仪的示意图；和
图4是根据本发明又一实施例的基因测序仪的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图来详细描述根据本发明实施例的基因测序仪。
如图2至图4所示，根据本发明实施例的基因测序仪，包括：试剂存储容器10，试剂选择旋转阀20，测试座30，测序芯片40，流体动力模块50，废液桶60，旁通支路70和切换部件80。
具体地说，试剂选择旋转阀20的输入端与试剂存储容器10相连。
测试座30的输入端与试剂选择旋转阀20的输出端相连。
测序芯片40具有测试通道(图中未标出)。测序芯片40设在测试座30上且所述测试通道连通测试座30的输入端和输出端。
流体动力模块50的输入端与测试座30的输出端相连。
废液桶60与流体动力模块50的输出端相连。
旁通支路70的输入端设在试剂选择旋转阀20的输出端和测试座30的输入端之间。
切换部件80分别与旁通支路70的输入端、试剂选择旋转阀20的输出端和测试座30的输入端相连。以连通试剂选择旋转阀20的输出端与测试座30的输入端且断开试剂选择旋转阀20的输出端与旁通支路70的输入端，或连通试剂选择旋转阀20的输出端与旁通支路70的输入端且断开试剂选择旋转阀20的输出端与测试座30的输入端。
这里需要说明的是，试剂的流向为从试剂存储容器10到废液桶60。因此，在以上描述中，试剂流入各个部件的一端为输入端，试剂流出各个部件的一端为输出端，这对于本领域技术人员来说，是可以理解的。
另外，试剂存储容器10可以具有多个存储部，以存储不同种类的试剂。试剂选择旋转阀20具有多个输入端，以分别与多个存储部一一对应的相连。所述测试通道可以为多个，测试座的输入端可以选择性地与一个所述测试通道的输入端连通，测试座的输入端也可以选择性地与多个所述测试通道的输入端连通。测试座的输出端也可以与多个所述测试通道一一对应的多个。流体动力模块50为测试仪中的试剂流动提供动力，例如，流体动力模块50可以包括提供负压的负压泵。流体动力模块50中的负压泵可以是与测试座的多个输出端一一对应的多个。
当用户需要进行基因测序时，切换部件80连通试剂选择旋转阀20的输出端与旁通支路70的输入端且断开试剂选择旋转阀20的输出端与测试座30的输入端，则残留在测试座30上游管路中的试剂可以通过旁通支路70排出基因测序仪。当残留试剂排干净后，则即可进行测序操作。
根据本发明实施例的基因测序仪，切换部件80选择性地连通试剂选择旋转阀20的输出端和测试座30的输入端，或连通试剂选择旋转阀20的输出端和旁通支路70的输入端，可以在测序前将前次测序时残留在管路内的试剂通过旁通支路70排出基因测序仪，减少用户使用过程的工序，提高工作效率。
如图2至图4所示，根据本发明的一个示例，切换部件80可以为第一三通电磁阀。有利地，所示第一三通电磁阀具有输入端、第一输出端和第二输出端。其中，所述第一三通电磁阀的输入端与试剂选择旋转阀20的输出端相连，所述第一三通电磁阀的第一输出端与测试座30的输入端相连，所述第一三通电磁阀的第二输出端与旁通支路70的输入端相连。
如图2所示，根据本发明的一个示例，旁通支路70的输出端与废液桶60相连。有利地，所述基因测序仪还包括负压泵71，负压泵71设在旁通支路70上，以在需要排出残留试剂时提供动力。
如图3所示，根据本发明的一个示例，所述基因测序仪还包括储液池90，旁通支路70的输出端与储液池90相连。有利地，储液池90为压力可调储液池。即，当需要排出残留试剂时，则将储液池90内的压力调整为负压，以提供动力。
如图4所示，根据本发明的一个示例，所述基因测序仪还包括第二三通电磁阀81，第二三通电磁阀81具有第一输入端、第二输入端和输出端。其中，第二三通电磁阀81的第一输入端与旁通支路70的输出端相连，第二三通电磁阀81的第二输入端与测试座30的输出端相连，第二三通电磁阀81的输出端与流体动力模块50的输入端相连。由此，可以借用基因测序仪自带的流体动力模块50对排出残留试剂提供动力，简化设备结构。
下面简单介绍根据本发明实施例的基因测序仪的工作过程。
如图2所示，在测试时，将测序芯片40放置在测试座30上。切换部件80首先连通试剂选择旋转阀20与旁通支路70且断开试剂选择旋转阀20与测试座30，通过负压泵71提供动力，将残留试剂从测试座30上游的管路中排到废液桶60内。当残留试剂排干净后，切换部件80断开试剂选择旋转阀20与旁通支路70且连通试剂选择旋转阀20与测试座30，即可进行测试。
图3示出的实施例与图2示出的实施例的区别在于，残留试剂排到储液池90内。
图4示出的实施例与图2示出的实施例的区别在于，增加了第二三通电磁阀81，利用测试仪自身的流体动力模块50为排出残留试剂提供动力。
根据本发明实施例的基因测序仪，增加旁通支路及切换部件，用户只要将测序芯片直接安放至测试座上、启动测试即可，减少用户使用过程的工序，提高工作效率。
连接测试座30与切换部件80的管路内可能也会残留前次测序时所用的试剂，本发明的处理方法是在前次测序完毕之前，向管路通入一种缓冲试剂，该试剂不会与基因分子/核酸分子发生反应，而且不易变质，这样，即可避免前次测序所残留下的试剂影响下一轮测序试验的结果。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种基因测序仪，其特征在于，包括：
试剂存储容器；
试剂选择旋转阀，所述试剂选择旋转阀的输入端与所述试剂存储容器相连；
测试座，所述测试座的输入端与所述试剂选择旋转阀的输出端相连；
具有测试通道的测序芯片，所述测序芯片设在所述测试座上且所述测试通道连通所述测试座的输入端和输出端；
流体动力模块，所述流体动力模块的输入端与所述测试座的输出端相连；
废液桶，所述废液桶与所述流体动力模块的输出端相连；
旁通支路，所述旁通支路的输入端设在所述试剂选择旋转阀的输出端和所述测试座的输入端之间；和
切换部件，所述切换部件分别与所述旁通支路的输入端、所述试剂选择旋转阀的输出端和所述测试座的输入端相连，以连通所述试剂选择旋转阀的输出端与所述测试座的输入端之间的连接同时断开所述试剂选择旋转阀的输出端与所述旁通支路的输入端之间的连接，或连通所述试剂选择旋转阀的输出端与所述旁通支路的输入端之间的连接同时断开所述试剂选择旋转阀的输出端与所述测试座的输入端之间的连接。
2.根据权利要求1所述的基因测序仪，其特征在于，所述切换部件为第一三通电磁阀。
3.根据权利要求2所述的基因测序仪，其特征在于，所述第一三通电磁阀具有输入端、第一输出端和第二输出端，其中，所述第一三通电磁阀的输入端与所述试剂选择旋转阀的输出端相连，所述第一三通电磁阀的第一输出端与所述测试座的输入端相连，所述第一三通电磁阀的第二输出端与所述旁通支路的输入端相连。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的基因测序仪，其特征在于，所述旁通支路的输出端与所述废液桶相连。
5.根据权利要求4所述的基因测序仪，其特征在于，还包括负压泵，所述负压泵设在所述旁通支路上。
6.根据权利要求1-3任一项所述的基因测序仪，其特征在于，还包括储液池，所述旁通支路的输出端与所述储液池相连。
7.根据权利要求6所述的基因测序仪，其特征在于，所述储液池为压力可调储液池。
8.根据权利要求3所述的基因测序仪，其特征在于，还包括第二三通电磁阀，所述第二三通电磁阀具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中，所述第二三通电磁阀的第一输入端与所述旁通支路的输出端相连，所述第二三通电磁阀的第二输入端与所述测试座的输出端相连，所述第二三通电磁阀的输出端与所述流体动力模块的输入端相连。
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