CN106811405B - 基因测序仪的液路系统及其试剂传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生化设备技术领域，提供了基因测序仪的液路系统及其试剂传输方法；基因测序仪的液路系统，包括试剂存放盘、采样件、通道选择装置、抽注装置、温度调节装置、反应小室、多个管道以及控制单元；试剂存放盘用于带动试剂容器移动；通道选择装置具有一主通道和多个副通道，所述多个副通道包括第一副通道和第二副通道；多个管道包括第一管道、第二管道以及第三管道；采样件连接第一副通道上；抽注装置连接在主通道上；反应小室连接在第二副通道上；第一管道、第二管道和第三管道中至少有一个管道上安装着温度调节装置；本发明的有益效果是：简化了基因测序仪的液路系统的控制方式和机械结构，运行方式简单。

Description

基因测序仪的液路系统及其试剂传输方法

技术领域

本发明涉及生化设备技术领域，更具体的说，本发明涉及基因测序仪的液路系统及其试剂传输方法。

背景技术

基因测序技术正成为本世纪推动人类社会迅猛发展的科学技术，基因测序技术是根据碱基互补配对的原理来检测生命体的核酸序列。目前，基因测序仪为推动基因测序技术的发展做出了重大贡献，被广泛运用于生化医学领域，用来测定核酸的序列。

基因测序仪提供了检测核酸序列的设备。检测核酸序列是生化反应的一种，在检测核酸序列时，需要通入检测试剂与待测样本进行反应，因此基因测序仪一般都配有相应的试剂供应系统。现有技术中，基因测序仪是通过可以在三维空间运动的机械臂完成工作台上测序反应所需试剂的抽取和微量液体的注入；通过与泵连接的导管，来实现对工作台上测序反应所需大量试剂的注入和抽出。现有技术中基因测序仪的这种试剂供应系统的结构都较为复杂，控制方式繁琐。

因此需要一种结构精简、控制方式简单的基因测序仪液路系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基因测序仪的液路系统，旨在解决现有技术结构复杂、控制方式繁琐的问题。

为了实现发明目的，基因测序仪的液路系统包括试剂存放盘、采样件、通道选择装置、抽注装置、温度调节装置、反应小室、多个管道以及控制单元；

所述试剂存放盘，用于放置多个试剂容器并带动试剂容器移动；

所述通道选择装置具有一主通道和多个副通道，所述主通道同时仅能与某一副通道连通，所述多个副通道包括第一副通道和第二副通道；

所述多个管道包括第一管道、第二管道以及第三管道；

所述抽注装置通过第一管道连接在主通道上，为采样针吸取试剂提供动力；

所述采样件通过第二管道连接所述第一副通道上，用于吸取相应试剂容器中的试剂；

所述反应小室通过第三管道连接在通道选择装置的第二副通道上；

所述第一管道、第二管道和第三管道中至少有一个管道上安装着温度调节装置，所述温度调节装置用于对流经管道中的试剂进行温度的调节；

所述控制单元，用于控制试剂存放盘的移动、控制通道选择装置中主通道与副通道的连通、控制温度调节装置对试剂温度的调节以及控制采样件的运动。

其中，所述温度调节装置包括一制冷片，所述第一管道、第二管道、第三管道中至少一个管道紧贴在所述的制冷片上。

进一步的，所述温度调节装置还包括隔热板和散热板，所述隔热板的中部设置有一通孔，所述制冷片设置于隔热板的通孔内，所述第一管道、第二管道、第三管道中至少有一个管道紧贴在制冷片的一面上，制冷片的另一面则紧贴于所述的散热板上。

其中，所述温度调节装置为预加热装置，所述预加热装置包括一加热块，所述第一管道、第二管道、第三管道中至少一个管道紧贴在所述的加热块上。

进一步的，所述温度调节装置还包括底座、上盖、上保温棉和下保温棉，所述底座具有第一容腔，所述上保温棉和下保温棉均设置在第一容腔内，所述上盖盖在底座的第一容腔上；所述下保温棉上设置有第二容腔，所述加热块设置于下保温棉的第二容腔内，所述上保温棉盖在下保温棉的第二容腔上。

进一步的，所述加热块上设置有放置管道的凹槽，所述第一管道、第二管道和第三管道中至少一个管道的外壁紧贴在凹槽的内壁上。

进一步的，所述加热块上安装有温度传感装置。

其中，所述温度调节装置为预加热装置，所述预加热装置具有一加热通道，所述第一管道、第二管道、第三管道中至少有一个管道连通在所述的加热通道上。

其中，所述液路系统还包括维护装置，所述维护装置包括清洗液容器和废液回收器，所述清洗液容器通过管道与通道选择装置的副通道相连通，所述废液回收器通过管道与通道选择装置的副通道相连通以及与所述反应小室相连通。

其中，所述通道选择装置包括多通道选向阀，所述多通道选向阀具有阀体和阀芯；

所述主通道和副通道设置于阀体上，且阀体上设有至少一个第一副通道和至少一个第二副通道，所述阀芯位置可调的设置在阀体内，以控制住通道分别与一个所述第一副通道或一个所述第二副通道连通；

所述采样件包括至少一个采样针，所述采样针通过第二管道连接在多通道选向阀的第一副通道上，所述反应小室通过第三管道连接在多通道选向阀的第二副通道上。

进一步的，所述液路系统还包括至少一个缓冲液储藏室，所述阀体上还设有至少一个第三副通道，所述缓冲液储藏室与所述的第三副通道连通。

其中，所述第一管道上设置有用于测试第一管道内压力信息的压力传感装置。

进一步的，所述液路系统还包括与所述控制单元电性连接的报警装置。

其中，所述试剂存放盘为圆盘状的旋转盘，存放位置设置在旋转盘的圆周方向上，装有不同试剂的试剂容器沿旋转盘的周向排布。

其中，所述试剂存放盘为长条形的存放盘，存放位置在存放盘的长度方向上排列，通过存放盘驱动装置带动试剂存放盘在其长度方向上移动，以使存放位置在试剂存放盘的长度方向上移动，以对准取样件。

其中，所述抽注装置包括注射泵，用于抽取或向外注射试剂等溶液。

其中，所述抽注装置包括液压马达。

其中，所述基因测序仪液路的液路系统还包括至少一个缓冲液储藏室，所述缓冲液储藏室通过管道与通道选择装置的副通道连通。

本发明还提供了一种适用于上述基因测序仪的液路系统的试剂传输方法，该方法包括以下的步骤：

A、所述控制单元发送指令控制试剂存放盘移动，使放置所需试剂的试剂容器移动至采样件的下方位置；此后控制单元发送指令控制采样件向下运动伸入试剂容器的试剂中；

B、所述控制单元发送指令至通道选择装置，使其主通道与连接于采样针上的第一副通道连通；

C、所述控制单元发送指令至抽注装置，控制抽注装置实现抽取，试剂容器内的试剂则沿第二管道、通道选择装置以及第一管道吸入抽注装置内，抽注装置吸入设定容量的试剂后，控制单元则发送指令至抽注装置使抽注装置停止运行；

D、所述控制单元再次发送指令至通道选择装置，使通道选择装置的主通道与连接于反应小室上的第二副通道连通；

E、所述控制单元再次发送指令至抽注装置，抽注装置将抽注装置内部的试剂沿第一管道、通道选择装置以及第三管道注入所述的反应小室内；在所述步骤C和步骤E中，所述第一管道、第二管道、第三管道中至少有一个管道上安装着温度调节装置，当所述试剂流经第一管道、第二管道或第三管道时，所述控制单元根据预设的反应温度，发送指令至温度调节装置，对管道内试剂进行温度的调节；

F、重复上述的步骤A至步骤E，将多种试剂注入所述的反应小室内。

进一步的，所述步骤F在重复步骤A至步骤E之前，还包括以下步骤：

F1、所述控制单元发送指令使试剂存放盘移动，试剂存放盘带动清洗杯位移动至采样件下方，此后控制单元发送指令使采样件向下运动伸入清洗杯位内；

F2、所述控制单元发送指令至抽注装置，抽注装置抽取清洗杯位内的清洗液，对第一管道、第二管道以及抽注装置内部进行清洗；

F3、清洗完成后，控制单元再次发送指令至抽注装置，抽注装置将清洗液注入废液回收器中。

由上可知，本发明的此种基因测序仪的液路系统，仅采用一个抽注装置和一个通道选择装置即可完成试剂的抽取与注入，简化了基因测序仪的液路系统的控制方式和机械结构，运行方式简单。

附图说明

图1为本发明一个示例中基因测序仪的液路系统的结构示意图。

图2为本发明一个示例中温度调节装置的结构示意图。

图3为本发明另一个示例中温度调节装置的结构示意图。

图4为本发明另一个示例中温度调节装置的结构示意图。

图5为本发明另一个示例中基因测序仪的液路系统的结构示意图。

图6为本发明另一个示例中基因测序仪的液路系统的结构示意图。

图7为本发明另一个示例中基因测序仪的液路系统的结构示意图。

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。

本发明提出第一实施例，如图1所示，本实施例提出了一种基因测序仪的液路系统，所述基因测序仪液路系统包括试剂存放盘10、采样件20、通道选择装置30、抽注装置40、温度调节装置50、反应小室60、多个管道以及控制单元；所述试剂存放盘10用于放置多个试剂容器并带动试剂容器移动；所述通道选择装置30具有一主通道和多个副通道，所述主通道同时仅能与某一副通道连通，所述多个副通道包括第一副通道和第二副通道；所述多个管道包括第一管道401、第二管道201以及第三管道601；所述抽注装置40通过第一管道401连接在主通道上，为采样件20吸取试剂提供动力；所述采样件20通过第二管道201连接所述第一副通道上，用于吸取相应试剂容器中的试剂；所述反应小室60通过第三管道601连接在通道选择装置30的第二副通道上；所述第三管道601上安装着温度调节装置50，所述温度调节装置50用于对流经管道中的试剂进行温度的调节；所述控制单元用于控制试剂存放盘10的移动、控制通道选择装置30中主通道与副通道的连通、控制温度调节装置50对试剂温度的调节以及控制采样件20的运动。但需要说明的是，所述第一管道401、第二管道201和第三管道601中至少有一个管道上安装着温度调节装置50，本实施例中在第三管道601上安装着温度调节装置50仅作为一个较佳的示例对方案进行说明。所述第一管道401、第二管道201和第三管道601中至少有一个管道上安装着温度调节装置50，其包含的技术方案有：1、只在第一管道401上安装温度调节装置50；2、只在第二管道201上安装温度调节装置50；3、只在第三管道601上安装温度调节装置50；4、第一管道401和第二管道201上安装温度调节装置50；5、第一管道401和第三管道601上安装温度调节装置50；6、第二管道201和第三管道601上安装温度调节装置50；7、第一管道401、第二管道201和第三管道601上均安装温度调节装置50。在本文的示例中，均以第三管道601上安装着温度调节装置50作为示例进行说明，但所提供的示例，并不对温度调节装置50的安装位置进行限定，所提供的示例中，关于温度调节装置50的安装位置，均包含了以上七种技术方案。

本发明通过上述的结构，当需要抽取试剂至反应小室60内时，试剂存放盘10在控制单元的控制下带动试剂容器移动，采样件20则伸入试剂容器内，通道选择装置30在控制单元的控制下，使其主通道与第一副通道连通，第二管道201连接在第一副通道上，此后抽注装置40将试剂容器内的试剂沿第二管道201、通道选择装置30和第一管道401进入抽注装置40内部，完成试剂的抽取；通道选择装置30在控制单元的控制下，使其主通道与另一副通道连通，即主通道与第二副通道连通，第三管道601连接在第二副通道上，此后抽注装置40将内部的试剂沿第一管道401、通道选择装置30和第三管道601注入反应小室60内部，完成试剂的注入。本发明的此种基因测序仪的液路系统，仅采用一个抽注装置40和一个通道选择装置30即可完成试剂的抽取与注入，简化了基因测序仪的液路系统的控制方式和机械结构，运行方式简单。另外，由于在本实施例中，所述第三管道601上安装有温度调节装置50，当试剂沿着第三管道601进入反应小室60内部时，温度调节装置50在控制单元的控制下，对试剂进行温度的调节。一般的，测序反应的试剂需要冷藏，温度较低，在反应小室60内部进行反应时，试剂的温度明显低于测序反应所需的温度，则需要对反应小室60进行加热，提高反应小室60的温度，使反应小室60的温度接近于测序反应所需的温度；本实施例中，所述的温度调节装置50在试剂注入反应小室60前，可以预先提升试剂的温度，使得试剂的温度更加接近于测序反应所需的温度，因此减少了将试剂注入反应小室60内部对反应小室进行加热的时间，提高了测序反应的效率，缩短了测序反应的时间。同理，当试剂存放盘10上的试剂的温度高于测序反应所需的温度时，试剂在注入反应小室60内部后，则需要对反应小室60进行降温，使反应小室60内部试剂的温度接近于测序反应所需的温度，本实施例中，所述温度调节装置50在试剂注入反应小室前，可以对试剂进行降温，使得试剂的温度更加接近于测序反应所需的温度，从而减少了将试剂注入反应小室内部后降温的时间，提高了测序反应的效率。当试剂存放盘10的试剂的温度与测序反应所需的温度相当时，温度调节装置50则可以不对试剂进行加热或者降温，直接将试剂注入反应小室60内。综上，所述温度调节装置50在控制单元的控制下，通过对流经管道的试剂的温度控制（加热或制冷），使反应小室中的温度调节速度更快，提高了测序反应的效率。即，反应小室中的反应温度的调节是通过两种途径来实现的，除了直接对反应小室进行温度调节外，还通过对将导入反应小室的试剂进行温度调节从而调节反应小室中的反应温度，提高了测序反应的效率，缩短了测序反应的时间。

反应小室60可以选用现有基因测序中使用的各种反应小室，尤其适用于第二代高通量基因测序平台的测序反应小室；所述测序反应小室60的数量不限，可为一个或多个，与通道选择装置30连接，以便于将从试剂容器中抽取的试剂注入到反应小室60中，进行反应测序。当测序反应小室60的数量为多个和/或测序反应小室60中含有多个反应通道时，通过通道选择装置30将从试剂容器中抽取的试剂注入到相应的测序反应小室60或测序反应小室60中的反应通道中，本方案可大大提高测序效率。

试剂容器可以为试管、试剂盒、或其他常规的容器，用于存放试剂，以供后续基因测序使用。

在试剂存放盘10的一个优选方案中，该试剂存放盘10为圆盘状的旋转盘，存放位置设置在旋转盘的圆周方向上，让装有不同试剂的试剂容器沿旋转盘的周向排布。存放位置设有一个或多个，每一存放位置用于放置试剂容器。通过存放盘驱动装置带动试剂存放盘10转动，以使存放位置在圆周方向上转动，以对准取样件。进一步地，存放位置可为放置试剂容器的沉孔或通孔，以便于承载定位放置试剂容器。可以理解的，该通孔可以为阶梯孔，以便于更好的承托试剂容器。另外，该存放位置上还可以设置夹持机构，如弹簧夹，用于夹持固定试剂容器。在试剂存放盘10的另一优选方案中，其与上述方案的区别在于，试剂存放盘10为长条形的存放盘，存放位置在存放盘的长度方向上排列，通过存放盘驱动装置带动试剂存放盘10在其长度方向上移动，以使存放位置在试剂存放盘10的长度方向上移动，以对准取样件。当然，在试剂存放盘10的另一优选方案中，试剂存放盘10也可包括封闭的传动链结构，存放位置位于传动链上，在传动链传动过程中将试剂容器向与采样件20对准的位置传动。

对于存放盘驱动装置，本发明提出了一示例，存放盘驱动装置包括固定设置在旋转盘中心处的转轴、带动转轴转动的驱动电机、以及连接转轴和驱动电机的输出轴的联轴器。驱动电机工作带动转轴和旋转盘转动，进而让不同的试剂容器旋转到与对应的采样件20位置，与采样件20对准供采样件20吸取试剂。进一步的，在存放盘驱动装置的另一优选方案中，存放盘驱动装置包括驱动电机、以及设置在驱动电机与存放盘之间的传动机构，通过传动机构将驱动电机的输出转化而带动存放盘在其长度方向上移动。

为了吸取试剂，在采样件20的一个优选方案中，采样件20包括一个采样针，在向下移动插入试剂容器时，可通过采样针吸取试剂。进一步地，采样件20也可包括多个采样针，同时吸取同样的试剂或分别吸取不同的试剂。不同的采样件20可用来吸取不同试剂容器内的试剂，让不同的试剂容器内的试剂不会产生相互污染。当然，多个采样针可分别通过管道经通道选择装置30与一个反应小室60连通，将从对应的试剂容器吸取的溶液注入到一个反应小室60内进行测序反应；多个采样针可分别通过管道经通道选择装置30与不同的多个反应小室60连通，将从对应的试剂容器吸取的溶液注入到不同反应小室60内。进一步地，在采样件20的另一优选方案中，采样件20也可包括吸嘴，用来吸取试剂。为了带动采样件20上下运动，所述的基因测序仪的液路系统还包括采样件驱动装置，对于采样件驱动装置，本发明提出了一示例，所述采样件驱动装置为气动或液动活塞伸缩驱动装置，采样件20设置在活塞杆上，活塞杆带动采样件20上下运动，对试剂容器内的试剂进行吸取。在采样件驱动装置的另一个示例中，所述采样件驱动装置包括升降电机、螺杆、滑动块以及滑轨，所述螺杆和滑轨沿竖直方向设置，升降电机带动螺杆转动，所述采样件20固定在滑动块上，且滑动块滑动设置于所述滑轨上，所述采样件20与螺杆转动连接，通过螺杆的转动带动采样件20在滑轨上下滑动，从而对试剂容器内的试剂进行吸取。

抽注装置40的一个优选方案中，其包括注射泵，用于抽取或向外注射试剂等溶液。进一步地，抽注装置40的另一优选方案中，抽注装置40也可包括液压马达。

为了方便选择并连通对应的通道，通道选择装置30的一个优选方案中，通道选择装置30包括多通道选向阀，多通道选向阀包括阀体和阀芯。阀体上设有主通道、第一副通道、第二副通道，第一副通道为一个，第二副通道为一个或多个。抽注装置40与主通道连通，采样件20与第一副通道连通，每一反应小室60与一个第二副通道连通，阀芯位置可调地设置在阀体内，以控制主通道分别与第一副通道、第二副通道中的一个连通。在通道选择装置30的另一优选方案中，通道选择装置30也可包括电磁阀，也对应的设有主通道、第一副通道、第二副通道，通过变换工作状态，控制主通道分别与第一副通道、第二副通道中的一个连通。

对于所述的温度调节装置50，本发明提出了一示例，所述温度调节装置50为预加热装置，通过预加热装置对试剂进行加热，提升试剂的温度。所述预加热装置包括一加热块，所述第三管道601紧贴于所述的加热块上，当通入反应小室60内部的试剂需要加热时，通过加热块的作用实现对第三管道601内的试剂的加热。如图2所示，在温度调节装置50为预加热装置的示例的基础上，本发明还提出了一示例，在本示例中，对于温度调节装置50的具体结构，我们将进行详细的说明，所述温度调节装置50包括加热块501、底座502、上盖503、上保温棉504和下保温棉505，所述底座502具有第一容腔，所述上保温棉504和下保温棉505均设置在第一容腔内，所述上盖503盖在底座502的第一容腔上；进一步的，所述下保温棉504上设置有第二容腔，所述加热块501设置于下保温棉505的第二容腔内，所述上保温棉504盖在下保温棉505的第二容腔上。另外在本示例中，加热块501上设置有放置第三管道601的凹槽，所述第三管道601外壁紧贴在凹槽的内壁上，增大了第三管道601与加热块501的接触面积，加热块501上的热量能够更多的传递给第三管道601中的试剂。本示例中，将加热块501设置于下保温棉505的第二容腔内，上保温棉504盖在第二容腔上，起到了较佳的保温效果；所述底座502与上盖503结构的设计，一方面可以起到固定加热块501的作用，另一方面底座502便于安装和拆卸，可以将温度调节装置50安装在测序仪的柜体内壁上，避免温度调节装置50占据测序仪内部的体积。进一步的，在本示例中，所述加热块501上安装有温度传感装置506，该温度传感装置506用于感应加热块501的温度，并将感应的数据发送至控制单元，控制单元根据测序反应所需的温度，控制温度调节装置50的开关以及温度调节装置50的发热量。一般的，所述加热块501的下部设置有加热电阻507，通过接入电流，加热电阻507发热，通过控制流经加热电阻507的电流的大小，则可以控制加热电阻507的加热功率，进而控制温度调节装置50的发热量，达到调节试剂温度的目的。

为了进一步提升预加热装置的加热性能，对于上述的预加热装置，本发明提出了一示例，如图3所示，所述预加热装置包括加热块501，加热块501上具有一加热通道5010，该加热通道5010具有入口5011和出口5012，所述第三管道601连通在加热通道5010上，具体的，第三管道601通过一横断面将其裁剪成两段，形成两个接口，其中一个接口连接在加热通道5010的入口5011处，另一个接口连接在加热通道5010的出口5012处。因此，通过此种结构，试剂流经第三管道601并从加热通道5010中流过时，试剂则直接与加热通道5010的内壁相接触，加热块501的热量则直接传递给试剂，与上述的通过加热块501加热管道外壁的方案相比，本示例的此种技术方案的加热效果更佳，提升了预加热装置的加热性能。

在上述的示例中，所述的温度调节装置50仅具有加热功能，当测序反应所需的温度低于试剂的温度时，则需要降低试剂的温度。因此，对于所述的温度调节装置50，本发明还提出了一示例，所述温度调节装置50包括一制冷片，所述的第一管道401、第二管道201、第三管道601中至少一个管道紧贴在所述的制冷片上。制冷片正向通电后，其一面为制冷面，另一面为制热面；制冷片反向通电后，制冷片的制冷面与制热面则对调。因此，当管道紧贴在制冷片上后，通过控制电流的方向，实现对管道内试剂的加热或制冷。在控制单元的控制下，可以对试剂的温度进行实时的调节。如图4所示，在所述温度调节装置50包括一制冷片的技术方案的基础上，本发明还提出了一示例，所述温度调节装置50包括制冷片508、隔热板509和散热板510，其中，所述隔热板509的中部设置有一通孔，所述制冷片508设置于隔热板509的通孔内，所述第三管道601紧贴在制冷片508的一面上，制冷片508的另一面则紧贴于所述的散热板510上。当试剂流经第三管道601，需要提高试剂的温度时，接通制冷片508的电源，制冷片508的上表面为制热面，制冷片508的下表面为制冷面，第三管道601紧贴在制冷片508的制热面上，通过制热面实现对第三管道601中试剂的加热，其中隔热板509起到隔绝制热面和制冷面的作用，提高了制热面对试剂加热的效率；当需要降低试剂的温度时，则反向接通制冷片508的电源，制冷片508的上表面为制冷面，制冷片508的下表面为制热面，通过制冷片508降低第三管道601中试剂的温度，隔热板509隔绝了制冷片508的制冷面和制热面，提高了制冷片508对试剂制冷的效率。在本示例中，所述隔热板509的上表面设置有一保温层511，该保温层511将制冷片508围在封闭的区域内，避免制冷片508与外部空气进行热交换，提高了制冷片508进行加热或者制冷的效率。另外，制冷片508的上表面和保温层的下表面上设置有与第三管道601相适配的凹槽，第三管道601的外壁紧贴在凹槽的内壁上，增大第三管道601与制冷片的接触面积，使得热传递效果更好，同样的提高了制冷片508进行加热或制冷的效率。

对于所述的基因测序仪的液路系统，本发明还提出了一示例，所述基因测序仪液路的液路系统还包括至少一个缓冲液储藏室70，如图5所示，本示例中所述的基因测序仪的液路系统包含四个缓冲液储藏室70，所述通道选择装置30为多通道选向阀，多通道选向阀的阀体上还设有至少一个第三副通道，所述缓冲液储藏室70与所述的第三副通道连通。当需要抽取缓冲液至反应小室60中时，通道选择装置30在控制单元的控制下，使其主通道与第三副通道连通，缓冲液储藏室70通过管道与第三副通道连通，在抽注装置40的作用下，缓冲液进入抽注装置40内部，此后通道选择装置30在控制单元的控制下，使其主通道与第二副通道连通，反应小室60通过管道与该第二副通道连通，在抽注装置40的作用下缓冲注入反应小室60内部，完成了缓冲液的抽取和注入。

对于所述的基因测序仪的液路系统，本发明还提出了一示例，所述基因测序仪液路的液路系统还包括维护装置，如图6所示，所述维护装置由清洗液容器80和废液回收器90组成，本示例中所述通道选择装置30为多通道选向阀，多通道选向阀的阀体上还设有至少一个第四副通道，所述清洗液容器80与通道选择装置30的第四副通道相连通，所述废液回收器90与另一第四副通道相连通，另外废液回收器90还与反应小室60相连通，接收来自于反应小室60的试剂。在本示例中，通过抽注装置40抽取试剂的过程与上述示例中相同，此处不再赘述。当需要对采样件20的外壁进行清洗时，试剂存放盘10上设置有清洗杯101，试剂存放盘10转动使清洗杯101处于采样件20下方，采样件20向下运动至清洗杯101内，此后在通道选择装置30和抽注装置40的作用下，将清洗液容器80内部的清洗液抽取并注入清洗杯101内，反复抽取清洗液并注入清洗杯101内，则完成采样件20外壁的清洗，清洗杯101内的清洗液在通道选择装置30和抽注装置40的作用下，流入废液回收器90中；同时由于清洗液流经第一管道401和第二管道201，也就完成了对第一管道401内壁和第二管道201内壁的清洗。当需要对第三管道内壁601和反应小室60内部进行清洗时，在通道选择装置30和抽注装置40的作用下，将清洗液容器80内部的清洗液抽取并注入反应小室60内，对反应小室60内部进行清洗，清洗完成后，反应小室60中的清洗液流入废液回收器90，从而完成对第三管道601内壁和反应小室60内部的清洗。

对于所述的基因测序仪的液路系统，本发明还提出了一示例，所述基因测序仪液路的液路系统还包括维护装置，如图7所示，具体的，所述维护装置由保养液容器100、清洗液容器80和废液回收器90构成，本示例中所述通道选择装置30为多通道选向阀，多通道选向阀的阀体上还设有至少一个第四副通道；所述清洗液容器80和保养液容器100连接在第一换向阀801上，该第一换向阀801可以使得清洗液容器80或者保养液容器100同通道选择装置30的第四副通道相连通，所述废液回收器90与反应小室60连通，接收来自于反应小室60的试剂，废液回收器90还连接在第二换向阀802上，第二换向阀802可以使得试剂存放盘10上的清洗杯101或者废液回收器90同通道选择装置30的另一第四副通道连通。通过通道选择装置30和抽注装置40的作用，将试剂或者缓冲液注入反应小室60的过程与上述示例相同，本示例中则不再赘述。在本示例中，当需要对采样件20内壁进行清洗，或者需要进行液路保养时，在第一换向阀801的作用下，使通道选择装置30的第四副通道与保养液容器100或者清洗液容器80连通，在通道选择装置30和抽注装置40的作用下，将清洗液或者保养液沿采样针注入清洗杯101内，多次抽取保养液或清洗液后，则完成液路保养或者对采样件20内壁的清洗，同时由于此过程中保养液或清洗液流经第一管道401和第二管道201，也就实现了对第一管道401和第二管道201内壁的清洗或保养。在第二换向阀802、通道选择装置30以及抽注装置40的作用下，将清洗杯101内的清洗液或保养液注入废液回收器90内。本示例中，所述的基因测序仪液路系统通过此种结构实现了对第一管道401内壁、第二管道201内壁、采样件20内壁的清洗，以及实现了液路的保养，降低了在测序反应时试剂相互污染的可能性。

进一步地，在上述任意方案的基础上，抽注装置40与通道选择装置30的主通道之间设有用于测试两者间的管道内压力信息的压力传感装置200，实时检测管道内的压力变化。优选地，抽注装置40与主通道之间通过软管连通，压力传感装置200设置在软管上，直接根据软管的管壁的压力获取管道内的压力，安装和测试比较方便。当然，压力传感装置200也可设置在通道选择装置30和采样件20之间的管道内，或设置在通道选择装置30和反应小室60之间的管道内，也可在通道选择装置30与抽注装置40、采样件20、反应小室60之间的各管道内组合设置压力传感装置200。压力传感装置200获取的压力信号传输至控制单元，所述控制单元根据所述压力传感装置200的压力信号控制所述采样件驱动装置、存放盘驱动装置、通道选择装置30以及抽注装置40的工作状态，实现液路系统的自动化控制。当压力传感装置200获取的压力信号在液路系统允许的特定范围内时，控制单元控制采样件驱动装置、存放盘驱动装置、抽注装置40、通道选择装置30分别正常工作；当压力传感装置200获取的压力信号超出特定范围时，控制单元发出指令控制采样件驱动装置、存放盘驱动装置、抽注装置40、通道选择装置30停止工作。本方案能够有效的提高设备的安全性，防止设备因故障而损坏，延长了设备的使用寿命。

优选地，液路系统还可包括与控制单元电性连接的报警装置，以在压力传感装置200获取的压力信号超出特定范围后发出报警信号，提醒工作人员来检修维护。

另外，本发明还提出了一种适用于上述的基因测序仪的液路系统的试剂传输方法，下面我们对所述的试剂传输方法进行详细的说明，所述试剂传输方法包括以下的步骤：

A、所述控制单元发送指令控制试剂存放盘移动，使放置所需试剂的试剂容器移动至采样件的下方位置；此后控制单元发送指令控制采样件向下运动伸入试剂容器的试剂中；

在一示例中，所述试剂存放盘10为圆盘状的旋转盘，存放位置设置在旋转盘的圆周方向上，让装有不同试剂的试剂容器沿旋转盘的周向排布；存放位置设有一个或多个，每一存放位置用于放置试剂容器；通过存放盘驱动装置带动试剂存放盘10转动，以使存放位置在圆周方向上转动，以对准取样件；

B、所述控制单元发送指令至通道选择装置，使其主通道与连接于采样件上的第一副通道连通；

C、所述控制单元发送指令至抽注装置，控制抽注装置实现抽取，试剂容器内的试剂则沿第二管道、通道选择装置以及第一管道吸入抽注装置内，抽注装置吸入设定容量的试剂后，控制单元则发送指令至抽注装置使抽注装置停止运行；

D、所述控制单元再次发送指令至通道选择装置，使通道选择装置的主通道与连接于反应小室上的第二副通道连通；

E、所述控制单元再次发送指令至抽注装置，抽注装置将抽注装置内部的试剂沿第一管道、通道选择装置以及第三管道注入所述的反应小室内；

本示例中，所述第三管道601上安装着温度调节装置50，所述温度调节装置50在控制单元的控制下对流经第三管道601中的试剂进行温度的调节；但需要说明的是，所述步骤C和步骤E中，所述第一管道401、第二管道201和第三管道601中至少有一个管道上安装着温度调节装置50，本实施例中在第三管道601上安装着温度调节装置50仅作为一个较佳的示例对方案进行说明；

F、重复步骤A至步骤E，则将多种试剂注入至反应小室60内。

本示例中，通过抽注装置40和通道选择装置30的配合，完成了试剂的抽取和注入，并且在本示例中仅采用一个抽注装置40和一个通道选择装置30即可完成试剂的抽取和注入，简化了基因测序仪的液路系统的控制方式和机械结构，其运行方式简单。另外，通过温度调节装置50的作用，对注入反应小室60内部的试剂进行温度的调节，使得试剂的温度更接近于测序反应所需的温度，缩短了将试剂注入反应小室60内部后，对反应小室60进行温度调节的时间，提高了测序反应的效率，缩短了整个测序反应进行的时间。

如图6所示，所述步骤F在重复步骤A至步骤E之前，还包括以下步骤：

F1、所述控制单元发送指令使试剂存放盘10带动试剂容器移动，使清洗杯101移动至采样件20下方，此后控制单元发送指令使采样件向下运动伸入清洗杯101内；

F2、所述控制单元发送指令至通道选择装置30，使其主通道与连接在清洗液容器80上的第四副通道连通，抽注装置40则与清洗液容器80相连通；此后控制单元发送指令至抽注装置，所述的抽注装置40从清洗液容器80中抽取清洗液至抽注装置40内部；

F3、所述控制单元再次发送指令至通道选择装置，使其主通道与连接在采样件20上的第一副通道连通，抽注装置40则与采样件20相连通，此后控制单元再次发送指令至抽注装置，抽注装置40内部的清洗液沿第一管道401、通道选择装置30以及第二管道201流动至采样件20，并从采样件20流入清洗杯101内；

F4、当抽注装置40内的清洗液全部注入清洗杯101内后，此后控制单元再次发送指令至抽注装置，将清洗杯101中的清洗液抽入抽注装置40内；所述控制单元再次发送指令至通道选择装置，使其主通道与连接在废液回收器90上的第四副通道连通，此后控制单元发送指令至抽注装置，将抽注装置40内部的清洗液注入废液回收器90中，完成采样件20外壁和管道内壁的一次清洗；

F5、重复步骤F2至步骤F4，则完成对采样件20外壁和管道内壁的多次清洗。

由于试剂具有扩散性，若在注入反应小室60前将多种试剂混合，容易造成试剂的污染。另外，采样件20伸入一种试剂中抽取试剂后，若不清洗而直接抽取其他的试剂，由于采样件20外壁上残留的试剂，容易造成其他试剂容器内试剂的污染。通过上述的步骤A-E，完成试剂的抽取并注入反应小室60内，此后通过上述的步骤F1-F5，对采样件20的外壁和管道内壁进行清洗，本示例中，在需要抽取多种试剂注入反应小室60内部时，每次抽取一种试剂并注入反应小室60内部后，均对采样件20外壁和管道的内壁进行一次清洗，这种抽取并注入试剂的方式，与现有技术中直接将多种测序反应所需的试剂依次注入或者一同注入反应仓中的技术方案相比，降低了试剂相互污染的可能性，使得测序反应更为顺利的进行，测序反应得到的数据更为准确。

如图7所示，在通过通道选择装置30和抽注装置40将试剂注入反应小室60的步骤中，还包括抽取缓冲液并注入反应小室60的步骤，该步骤设置在步骤E之后，通道选择装置30在控制单元的控制下使其主通道与连接在缓冲液储藏室70上的第三副通道连通，抽注装置40抽取缓冲液，此后通道选择装置30的主通道与连接在反应小室60上的副通道连通，抽注装置40将缓冲液注入反应小室60内部。

本示例中，在清洗采样件20外壁时，采样件20向下运动伸入试剂存放盘10上的清洗杯101内，第一换向阀801换向后使清洗液容器80与通道选择装置30的第四副通道连通，并且通道选择装置30的主通道与该第四副通道连通，抽取清洗液，此后通道选择装置30的主通道与连接在采样件20上的第一副通道连通，将清洗液注入清洗杯101内；第二换向阀802使清洗杯101与通道选择装置30的副通道连通，通道选择装置30的主通道与该副通道连通，抽注装置40抽取清洗杯101中的清洗液，此后第二换向阀802换向，抽注装置40则将清洗液注入废液回收器90中，抽取清洗液的动作，则完成对采样件20外壁的清洗。同时由于清洗液流经第二管道201，则完成对第二管道201内壁的清洗。

在清洗采样件20内壁或者管道内壁时，采样件20向下运动伸入试剂存放盘10上的清洗杯101内，第一换向阀801换向后使清洗液容器80与通道选择装置30的第四副通道连通，并且通道选择装置30的主通道与该第四副通道连通，抽注装置40抽取清洗液，此后通道选择装置30的主通道与连接在采样件20上的第一副通道连通，将清洗液注入清洗杯101内；此后抽注装置40抽取清洗杯101中的清洗液，通道选择装置30的主通道与连接在反应小室60的第二副通道连通，将清洗液注入反应小室60内部并最终流入废液回收器90内，完成采样件20内壁或管道内壁的清洗。对液路进行保养时，第一换向阀801使保养液容器100与通道选择装置30的第四副通道连通，其余步骤均与清洗管道内壁的步骤相同，此处不再赘述。

抽注装置40与通道选择装置30的主通道之间设有用于测试两者间的管道内压力信息的压力传感装置200，实时检测管道内的压力变化。压力传感装置200获取的压力信号传输至控制单元，所述控制单元根据所述压力传感装置200的压力信号控制所述采样件20、试剂存放盘10、通道选择装置30以及抽注装置40的工作状态，实现液路系统的自动化控制。当压力传感装置200获取的压力信号在液路系统允许的特定范围内时，控制单元控制采样件20、试剂存放盘10、抽注装置40、通道选择装置30分别正常工作；当压力传感装置200获取的压力信号超出特定范围时，控制单元发出指令控制采样件20、试剂存放盘10、抽注装置40、通道选择装置30停止工作。

通过对采样件20外壁、采样件20内壁以及管道内壁的清洗，降低了一次测序反应中试剂相互污染的可能性，另外也避免了上一次测序反应与下一次测序反应的相互影响，尤其避免了因试剂的残留而影响测序反应顺利进行的情况，因此本发明的基因测序仪的液路系统的试剂传输方法，使测序反应更为顺利的进行，测序反应得到的数据更为准确。通过液路保养，在未进行测序反应时，对液路系统起到很好的保护作用，提高设备的使用寿命。

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 (15)

1.一种基因测序仪的液路系统，其特征在于：包括试剂存放盘、采样件、通道选择装置、抽注装置、温度调节装置、反应小室、多个管道以及控制单元；

所述试剂存放盘，用于放置多个试剂容器并带动试剂容器移动；

所述通道选择装置具有一主通道和多个副通道，所述主通道同时仅能与某一副通道连通，所述多个副通道包括第一副通道和第二副通道；

所述通道选择装置包括多通道选向阀，所述多通道选向阀具有阀体和阀芯；

所述主通道和副通道设置于阀体上，且阀体上设有至少一个第一副通道和至少一个第二副通道，所述阀芯位置可调的设置在阀体内，以控制住通道分别与一个所述第一副通道或一个所述第二副通道连通；

所述多个管道包括第一管道、第二管道以及第三管道；

所述采样件通过第二管道连接所述第一副通道上，用于吸取相应试剂容器中的试剂；

所述抽注装置通过第一管道连接在主通道上，为采样件吸取试剂提供动力；

所述反应小室通过第三管道连接在通道选择装置的第二副通道上；

所述第一管道、第二管道和第三管道中至少有一个管道上安装着温度调节装置，所述温度调节装置用于对流经管道中的试剂进行温度的调节；

所述控制单元，用于控制试剂存放盘的移动、控制通道选择装置中主通道与副通道的连通、控制温度调节装置对试剂温度的调节以及控制采样件的运动。

2.根据权利要求1所述的基因测序仪的液路系统，其特征在于：所述温度调节装置包括一制冷片，所述第一管道、第二管道、第三管道中至少一个管道紧贴在所述的制冷片上。

3.根据权利要求2所述的基因测序仪的液路系统，其特征在于：所述温度调节装置还包括隔热板和散热板，所述隔热板的中部设置有一通孔，所述制冷片设置于隔热板的通孔内，所述第一管道、第二管道、第三管道中至少有一个管道紧贴在制冷片的一面上，制冷片的另一面则紧贴于所述的散热板上。

4.根据权利要求1所述的基因测序仪的液路系统，其特征在于：所述温度调节装置为预加热装置，所述预加热装置包括一加热块，所述第一管道、第二管道、第三管道中至少一个管道紧贴在所述的加热块上。

5.根据权利要求4所述的基因测序仪的液路系统，其特征在于：所述温度调节装置还包括底座、上盖、上保温棉和下保温棉，所述底座具有第一容腔，所述上保温棉和下保温棉均设置在第一容腔内，所述上盖盖在底座的第一容腔上；所述下保温棉上设置有第二容腔，所述加热块设置于下保温棉的第二容腔内，所述上保温棉盖在下保温棉的第二容腔上。

6.根据权利要求4所述的基因测序仪的液路系统，其特征在于：所述加热块上设置有放置管道的凹槽，所述第一管道、第二管道和第三管道中至少一个管道的外壁紧贴在凹槽的内壁上。

7.根据权利要求4或6所述的基因测序仪的液路系统，其特征在于：所述加热块上安装有温度传感装置。

8.根据权利要求1所述的基因测序仪的液路系统，其特征在于：所述温度调节装置为预加热装置，所述预加热装置具有一加热通道，所述第一管道、第二管道、第三管道中至少有一个管道连通在所述的加热通道上。

9.根据权利要求1所述的基因测序仪的液路系统，其特征在于：所述液路系统还包括维护装置，所述维护装置包括清洗液容器和废液回收器，所述清洗液容器通过管道与通道选择装置的副通道相连通，所述废液回收器通过管道与通道选择装置的副通道相连通进而与所述反应小室相连通。

10.根据权利要求1所述的基因测序仪的液路系统，其特征在于：

所述采样件包括至少一个采样针，所述采样针通过第二管道连接在多通道选向阀的第一副通道上，所述反应小室通过第三管道连接在多通道选向阀的第二副通道上。

11.根据权利要求10所述的基因测序仪的液路系统，其特征在于：所述液路系统还包括至少一个缓冲液储藏室，所述阀体上还设有至少一个第三副通道，所述缓冲液储藏室与所述的第三副通道连通。

12.根据权利要求1所述的基因测序仪的液路系统，其特征在于：所述第一管道上设置有用于测试第一管道内压力信息的压力传感装置。

13.根据权利要求12所述的基因测序仪的液路系统，其特征在于：所述液路系统还包括与所述控制单元电性连接的报警装置。

14.一种适用于权利要求1所述的基因测序仪的液路系统的试剂传输方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：

A、所述控制单元发送指令控制试剂存放盘移动，使放置所需试剂的试剂容器移动至采样件的下方位置；此后控制单元发送指令控制采样件向下运动伸入试剂容器的试剂中；

B、所述控制单元发送指令至通道选择装置，使其主通道与连接于采样针上的第一副通道连通；

C、所述控制单元发送指令至抽注装置，控制抽注装置实现抽取，试剂容器内的试剂则沿第二管道、通道选择装置以及第一管道吸入抽注装置内，抽注装置吸入设定容量的试剂后，控制单元则发送指令至抽注装置使抽注装置停止运行；

D、所述控制单元再次发送指令至通道选择装置，使通道选择装置的主通道与连接于反应小室上的第二副通道连通；

E、所述控制单元再次发送指令至抽注装置，抽注装置将抽注装置内部的试剂沿第一管道、通道选择装置以及第三管道注入所述的反应小室内；在所述步骤C和步骤E中，所述第一管道、第二管道、第三管道中至少有一个管道上安装着温度调节装置，当所述试剂流经第一管道、第二管道或第三管道时，所述控制单元根据预设的反应温度，发送指令至温度调节装置，对管道内试剂进行温度的调节；

F、重复上述的步骤A至步骤E，将多种试剂注入所述的反应小室内。

15.根据权利要求14所述的基因测序仪的液路系统的试剂传输方法，其特征在于：所述步骤F在重复步骤A至步骤E之前，还包括以下步骤：

F1、所述控制单元发送指令使试剂存放盘移动，试剂存放盘带动清洗杯位移动至采样件下方，此后控制单元发送指令使采样件向下运动伸入清洗杯位内；

F2、所述控制单元发送指令至抽注装置，抽注装置抽取清洗杯位内的清洗液，对第一管道、第二管道以及抽注装置内部进行清洗；

F3、清洗完成后，控制单元再次发送指令至抽注装置，抽注装置将清洗液注入废液回收器中。

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