单分子基因测序仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单分子基因测序仪，属于基因测序领域的技术方案，其包括机座，所述机座上设有夹装平台、试剂存放装置、流体控制装置、移动平台和全反射显微镜；所述夹装平台上设有基因测序芯片；所述试剂存放装置用于存放基因测序试剂；所述流体控制装置用于将所述基因测序试剂从所述试剂存放装置内抽送至所述基因测序芯片；所述移动平台用于带动所述夹装平台移向和移离所述全反射显微镜下方；所述全反射显微镜用于检测所述基因测序芯片内的样品的基因序列；此方案没有建库流程，没有PCR，操作简单便捷，降低测序成本，是一种非常适用于临床应用的诊疗手段。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基因测序设备，特别涉及一种单分子基因测序仪。
技术介绍
随着基因测序技术的不断发展，第二代高通量测序技术已经广泛地应用于各研究领域中，但随着应用的推广，二代测序的不足之处也日益凸显。例如，需要文库构建，过程不但复杂而且耗时过长；需要进行PCR扩增，容易产生偏好性，造成原始基因比例的失真；测序读长较短，对后续的序列拼接和组装等生物信息学分析带来困难。因此第三代单分子测序技术应运而生，其采用单分子读取技术，有着更高的灵敏度和更快的数据读取速度，同时不需要PCR(Polymerase Chain Reaction)扩增，保证检测样本的真实信息，同时进一步降低了测序成本。其中，PCR又叫聚合酶链式反应，聚合酶链式反应是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，它可看作是生物体外的特殊DNA复制，PCR的最大特点，是能将微量的DNA大幅增加。目前单分子测序技术有单分子实时合成测序技术和纳米孔测序技术。其中，单分子实时合成测序技术具有测序读长长的优势，但其基因测序芯片的制作工艺和测序技术路线限制了其测序通量无法达到很高的水平。另一种纳米孔测序技术则由于检测的电信号为纳安到皮安级别的极其微弱的信号，同时其基因测序芯片的纳米孔制作难度很大，目前测序错误率很高，无法达到大批量芯片生产并进行大量测序的水平。综上所述，提供一种高效、低成本的测序设备尤为重要。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种单分子基因测序仪，以解决现有技术效率低、成本高的问题。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种单分子基因测序仪，包括机座，所述机座上设有夹装平台、试剂存放装置、流体控制装置和移动平台；所述夹装平台上设有基因测序芯片；所述试剂存放装置用于存放基因测序试剂；所述流体控制装置用于将所述基因测序试剂从所述试剂存放装置内抽送至所述基因测序芯片；所述机座上还设有全反射显微镜，所述移动平台设于所述全反射显微镜下方，所述夹装平台设于所述移动平台上，所述移动平台用于带动所述夹装平台移向和移离所述全反射显微镜下方；所述全反射显微镜包括激光发射机构、显微物镜、滤光片组、自动对焦装置、导向机构、探测相机和计算机；所述激光发射机构用于将两种波长不同的激光射至所述滤光片组；所述滤光片组包括第一双带通滤光片、第二双带通滤光片和第一二向色镜；所述第一双带通滤光片用于将所述激光滤光后射至所述第一二向色镜；所述第一二向色镜用于将所述激光反射至所述显微物镜；所述显微物镜用于将所述激光以入射角大于临界角的状态聚焦在所述基因测序芯片上，以此激发所述基因测序芯片内的样品产生荧光；所述荧光依次穿过所述显微物镜、第一二向色镜和第二双带通滤光片，所述第二双带通滤光片用于将所述荧光滤光后射至所述导向机构；所述导向机构用于将所述荧光转射至所述探测相机，所述探测相机用于对所述荧光进行图像信息采集、并将所述图像信息送至所述计算机，以使所述计算机能够根据所述图像信息测出所述基因测序芯片内的样品的基因序列；所述自动对焦装置用于发射红外光至所述导向机构，所述导向机构将所述红外光转射至所述第二双带通滤光片，所述红外光依次穿过所述第二双带通滤光片、第一二向色镜和显微物镜后射至所述基因测序芯片、并按原路返回射至所述自动对焦装置，以此使得所述自动对焦装置能够对所述基因测序芯片内的样品进行连续对焦。优选的，所述第二双带通滤光片与所述显微物镜的镜面平行相对设置，所述第一二向色镜以倾斜45°的方式设置于所述第二双带通滤光片与所述显微物镜之间；所述第一二向色镜与所述显微物镜相对的镜面还与所述第一双带通滤光片相对，所述第一二向色镜与所述第一双带通滤光片相对面之间的夹角为45°。优选的，所述激光发射机构包括第一激光发射器、第二激光发射器、第二二向色镜和第一反射镜；所述第一激光发射器用于发射第一种波长的激光至所述第二二向色镜，以使所述第一种波长的激光穿过所述第二二向色镜射至所述第一双带通滤光片；所述第二激光发射器用于发射第二种波长的激光至所述第一反射镜，所述第一反射镜用于将所述第二种波长的激光反射至所述第二二向色镜，以使所述第二二向色镜将所述第二种波长的激光反射至所述第一双带通滤光片。优选的，所述第一激光发射器的发射端与所述第一双带通滤光片正对布置，以使所述第一种波长的激光能够垂直射入所述第一双带通滤光片；所述第二二向色镜以倾斜45°的方式设置于所述第一激光发射器的发射端与所述第一双带通滤光片之间，所述第一反射镜的镜面与所述第二二向色镜的镜面平行相对，且所述第一反射镜的镜面相对于所述第二激光发射器的发射端呈45°的倾斜布置。优选的，所述激光发射机构包括第一激光发射器、第二激光发射器和第二二向色镜；所述第一激光发射器用于发射第一种波长的激光至所述第二二向色镜，以使所述第一种波长的激光穿过所述第二二向色镜射至所述第一双带通滤光片；所述第二激光发射器用于发射第二种波长的激光至所述第二二向色镜，以使所述第二二向色镜将所述第二种波长的激光反射至所述第一双带通滤光片。优选的，所述第一激光发射器的发射端与所述第一双带通滤光片正对布置，以使所述第一种波长的激光能够垂直射入所述第一双带通滤光片；所述第二二向色镜以倾斜45°的方式设置于所述第一激光发射器的发射端与所述第一双带通滤光片之间；所述第二二向色镜与所述第一双带通滤光片相对的一面还与所述第二激光发射器的发射端呈45°的倾斜相对。优选的，所述导向机构包括第三二向色镜和第二反射镜；所述第三二向色镜用于将所述红外光反射至所述第二双带通滤光片、以及将从所述基因测序芯片反射回来的所述红外光反射至所述自动对焦装置；所述荧光穿过所述第三二向色镜射至所述第二反射镜，所述第二反射镜用于将所述荧光反射至所述探测相机。优选的，所述第三二向色镜的一面与所述第二双带通滤光片、自动对焦装
置相对，所述第三二向色镜相对于所述第二双带通滤光片、自动对焦装置的收发端呈45°倾斜布置；所述第二反射镜与所述第三二向色镜的另一面平行相对布置，所述第二反射镜相对于所述探测相机的采集端呈45°倾斜布置。优选的，所述导向机构包括第三二向色镜；所述第三二向色镜用于将所述红外光反射至所述第二双带通滤光片、以及将从所述基因测序芯片反射回来的所述红外光反射至所述自动对焦装置；所述荧光穿过所述第三二向色镜射至所述探测相机。优选的，所述第三二向色镜的一面与所述第二双带通滤光片、自动对焦装置相对、另一面与所述探测相机相对，所述第三二向色镜相对于所述第二双带通滤光片、自动对焦装置的收发端、探测相机的采集端呈45°倾斜布置。优选的，所述夹装平台包括平台底座、温控芯片和用于对所述基因测序芯片进行定位固定的夹装框；所述平台底座的上表面设有用于安装所述基因测序芯片的安装区，所述温控芯片安装在所述安装区内，所述基因测序芯片安装在所述温控芯片上方；所述夹装框与所述平台底座转轴联接，以使所述夹装框能够翻向和翻离所述平台底座。优选的，所述安装区的两侧均设有试剂导流孔，所述试剂导流孔的下端口与所述流体控制装置接通、上端口与所述基因测序芯片接通。优选的，所述平台底座在所述安装区的两侧各设有一个转轴台；所述夹装框包括两条夹装边和一条定位边，所述两条夹装边的一端分别与所述定位边的两端垂直相连接，所述两条夹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单分子基因测序仪，包括机座，所述机座上设有夹装平台、试剂存放装置、流体控制装置和移动平台；所述夹装平台上设有基因测序芯片；所述试剂存放装置用于存放基因测序试剂；所述流体控制装置用于将所述基因测序试剂从所述试剂存放装置内抽送至所述基因测序芯片；其特征在于，所述机座上还设有全反射显微镜，所述移动平台设于所述全反射显微镜下方，所述夹装平台设于所述移动平台上，所述移动平台用于带动所述基因测序芯片移向和移离所述全反射显微镜下方；所述全反射显微镜包括激光发射机构、显微物镜、滤光片组、自动对焦装置、导向机构、探测相机和计算机；所述激光发射机构用于将两种波长不同的激光射至所述滤光片组；所述滤光片组包括第一双带通滤光片、第二双带通滤光片和第一二向色镜；所述第一双带通滤光片用于将所述激光滤光后射至所述第一二向色镜；所述第一二向色镜用于将所述激光反射至所述显微物镜；所述显微物镜用于将所述激光以入射角大于临界角的状态聚焦在所述基因测序芯片上，以此激发所述基因测序芯片内的样品产生荧光；所述荧光依次穿过所述显微物镜、第一二向色镜和第二双带通滤光片，所述第二双带通滤光片用于将所述荧光滤光后射至所述导向机构；所述导向机构用于将所述荧光转射至所述探测相机，所述探测相机用于对所述荧光进行图像信息采集、并将所述图像信息送至所述计算机，以使所述计算机能够根据所述图像信息测出所述基因测序芯片内的样品的基因序列；所述自动对焦装置用于发射红外光至所述导向机构，所述导向机构将所述红外光转射至所述第二双带通滤光片，所述红外光依次穿过所述第二双带通滤光片、第一二向色镜和显微物镜后射至所述基因测序芯片、并按原路返回射至所述自动对焦装置，以此使得所述自动对焦装置能够对所述基因测序芯片内的样品进行连续对焦。...

【技术特征摘要】
1.一种单分子基因测序仪，包括机座，所述机座上设有夹装平台、试剂存放装置、流体控制装置和移动平台；所述夹装平台上设有基因测序芯片；所述试剂存放装置用于存放基因测序试剂；所述流体控制装置用于将所述基因测序试剂从所述试剂存放装置内抽送至所述基因测序芯片；其特征在于，所述机座上还设有全反射显微镜，所述移动平台设于所述全反射显微镜下方，所述夹装平台设于所述移动平台上，所述移动平台用于带动所述基因测序芯片移向和移离所述全反射显微镜下方；所述全反射显微镜包括激光发射机构、显微物镜、滤光片组、自动对焦装置、导向机构、探测相机和计算机；所述激光发射机构用于将两种波长不同的激光射至所述滤光片组；所述滤光片组包括第一双带通滤光片、第二双带通滤光片和第一二向色镜；所述第一双带通滤光片用于将所述激光滤光后射至所述第一二向色镜；所述第一二向色镜用于将所述激光反射至所述显微物镜；所述显微物镜用于将所述激光以入射角大于临界角的状态聚焦在所述基因测序芯片上，以此激发所述基因测序芯片内的样品产生荧光；所述荧光依次穿过所述显微物镜、第一二向色镜和第二双带通滤光片，所述第二双带通滤光片用于将所述荧光滤光后射至所述导向机构；所述导向机构用于将所述荧光转射至所述探测相机，所述探测相机用于对所述荧光进行图像信息采集、并将所述图像信息送至所述计算机，以使所述计算机能够根据所述图像信息测出所述基因测序芯片内的样品的基因序列；所述自动对焦装置用于发射红外光至所述导向机构，所述导向机构将所述红外光转射至所述第二双带通滤光片，所述红外光依次穿过所述第二双带通滤光片、第一二向色镜和显微物镜后射至所述基因测序芯片、并按原路返回射至所述自动对焦装置，以此使得所述自动对焦装置能够对所述基因测序芯片内的样品进行连续对焦。2.根据权利要求1所述的单分子基因测序仪，其特征在于，所述第二双带通滤光片与所述显微物镜的镜面平行相对设置，所述第一二向色镜以倾斜45°的
\t方式设置于所述第二双带通滤光片与所述显微物镜之间；所述第一二向色镜与所述显微物镜相对的镜面还与所述第一双带通滤光片相对，所述第一二向色镜与所述第一双带通滤光片相对面之间的夹角为45°。3.根据权利要求2所述的单分子基因测序仪，其特征在于，所述激光发射机构包括第一激光发射器、第二激光发射器、第二二向色镜和第一反射镜；所述第一激光发射器用于发射第一种波长的激光至所述第二二向色镜，以使所述第一种波长的激光穿过所述第二二向色镜射至所述第一双带通滤光片；所述第二激光发射器用于发射第二种波长的激光至所述第一反射镜，所述第一反射镜用于将所述第二种波长的激光反射至所述第二二向色镜，以使所述第二二向色镜将所述第二种波长的激光反射至所述第一双带通滤光片。4.根据权利要求3所述的单分子基因测序仪，其特征在于，所述第一激光发射器的发射端与所述第一双带通滤光片正对布置，以使所述第一种波长的激光能够垂直射入所述第一双带通滤光片；所述第二二向色镜以倾斜45°的方式设置于所述第一激光发射器的发射端与所述第一双带通滤光片之间，所述第一反射镜的镜面与所述第二二向色镜的镜面平行相对，且所述第一反射镜的镜面相对于所述第二激光发射器的发射端呈45°的倾斜布置。5.根据权利要求2所述的单分子基因测序仪，其特征在于，所述激光发射机构包括第一激光发射器、第二激光发射器和第二二向色镜；所述第一激光发射器用于发射第一种波长的激光至所述第二二向色镜，以使所述第一种波长的激光穿过所述第二二向色镜射至所述第一双带通滤光片；所述第二激光发射器用于发射第二种波长的激光至所述第二二向色镜，以使所述第二二向色镜将所述第二种波长的激光反射至所述第一双带通滤光片。6.根据权利要求5所述的单分子基因测序仪，其特征在于，所述第一激光发射器的发射端与所述第一双带通滤光片正对布置，以使所述第一种波长的激光能够垂直射入所述第一双带通滤光片；所述第二二向色镜以倾斜45°的...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜钦，姜泽飞，郑焦，吴平，周志良，葛良进，
申请(专利权)人：深圳市瀚海基因生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44