测序仪的流体系统技术方案

本实用新型专利技术涉及测序仪的流体系统，其主要包括试剂储器、试剂选择部件、芯片及芯片台、入口汇流板、动力部件。本实用新型专利技术的流体系统包括特殊设计的入口汇流板，入口汇流板内的圆弧管路的设计有利于去除传统汇流板的直角拐角造成的反应液残留，大大降低甚至避免芯片残水，提高有效拍照面积，提高芯片的测序通量。提高芯片的测序通量。提高芯片的测序通量。

【技术实现步骤摘要】
测序仪的流体系统


[0001]本申请涉及测序仪的流体系统，属于检测设备领域。

技术介绍

[0002]在高通量测序反应过程中，例如的荧光发生测序(参见专利CN201510815685.X)，涉及水相试剂和油相试剂两相流体，两相流体相继通入芯片，使用油相试剂将基因测序芯片阵列排布的微反应室内的水相测序反应试剂进行密封，使得数以万计甚至亿计的微反应室之间的测序反应能够被分隔，从而彼此间相互独立进行反应，再通过对芯片进行拍照或扫描以收集测序信号，再使用专有的算法软件实现图像信号处理分析，并最终得到核酸序列。在此过程中，使用油封试剂将水相测序反应液在芯片的微坑内将反应液控制在微坑内是实现高通量的关键。为了实现每个测序循环的重复，需要做到每个测序循环的水相反应试剂均匀分布在微反应室内，而不会在微反应室外分布，在微反应室外有水相试剂(即“残水”)，会造成微反应室的信号串扰，导致此处的数据不可用，浪费了芯片的有效拍照面积，最终降低芯片的测序通量。对于多流道的芯片设计，为了减少流体器件的总数并提高系统可靠性，需要借助于有分叉结构的汇流板将流体通路一分为多路，但是直角的分叉结构会造成水相和油相界面的液滴产生，这些液滴进入芯片流道后会产生残水，在几百个或几千个测序循环的叠加累积下，会导致芯片的绝大部分面积无法使用，损失过多的测序通量，为了解决这个问题，本技术提供了一种适用于多流道芯片的流体系统。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种测序仪的流体系统，用以解决多相流试剂通过多流道芯片时产生的残水问题。
[0004]具体的，本技术公开测序仪的流体系统，其特征在于，包括：
[0005]试剂储器，所述试剂储器设置有分别储存水相试剂和油相试剂的空间；
[0006]试剂选择部件，适于连接到试剂储器，其可控制以从多条试剂流动路径中选择一条试剂流动路径至芯片入口汇流板；
[0007]芯片及芯片台，芯片内部具有多条流道，每条流道包含流道入口和流道出口；
[0008]入口汇流板，包括一个入口、多条流体通路和多个出口，入口汇流板的多个出口分别与芯片多条流道中的对应流道入口连接；多条流体通路中包含分叉流体通路以及圆弧流体通路；
[0009]动力部件，包括泵，与芯片流道出口连接，可操作以控制对于芯片的多个流道中的流体流动。
[0010]根据优选的实施方式，所述芯片的流道包括多个微纳米尺寸的凹陷、围绕所述凹陷的表面和凹陷内表面。
[0011]根据优选的实施方式，所述入口汇流板的多个出口还包括与流道入口一一对准的密封结构，试剂通过密封结构进入芯片的流道。
[0012]根据优选的实施方式，所述密封结构外表面包括紧配合结构，使汇流板出口和密封结构通路同轴。
[0013]根据优选的实施方式，流动池出口连接有出口汇流板，出口汇流板包括与所述流道一一对应的多个入口以及相同数量的出口。
[0014]根据优选的实施方式，连接出口汇流板和所述动力部件的管路中还包括传感器模块，所述传感器模块适于确定该条管路的压力值、流速值或是否有气泡中的一项或多项。
[0015]根据优选的实施方式，所述泵是注射泵，动力部件还包括与注射泵连通的选择阀，所述选择阀有多个端口，其中一个端口与所述流道出口连通，另一个端口与废液储器连通。
[0016]根据优选的实施方式，所述泵是蠕动泵或隔膜泵，所述蠕动泵或隔膜泵的一个端口与所述流道出口连通，另一个端口与废液储器连通。
[0017]根据优选的实施方式，所述动力部件包括多个泵，所述多个泵中的每个泵可操作以单独控制对于芯片的多个流道中的每个流道的流体流动。
[0018]根据优选的实施方式，所述动力部件包括一个或多个泵，所述一个或多个泵可操作以同时控制对于芯片的多个流道的流体流动。
[0019]根据优选的实施方式，动力部件设置于芯片的下游。
[0020]根据优选的实施方式，所述试剂选择部件为阀，选自旋转阀、电磁阀、夹管阀、平阀、止回阀、压电阀和/或三通阀等。
[0021]根据优选的实施方式，所述试剂选择部件是一个或多个，例如的，可以是一个旋转阀或多个旋转阀；可以是一个电磁阀或者多个电磁阀。
[0022]根据优选的实施方式，当所述试剂选择部件为多个时，试剂选择部件之间的连接方式为串联，即前一个试剂选择部件的出口连接后一个试剂选择部件的入口。
[0023]根据优选的实施方式，还包括控制器，所述控制器包括一个或多个处理器，所述控制器控制所述试剂选择部件和动力部件以使水相试剂通过所述入口汇流板流过所述芯片的流道，并且之后使油相试剂通过所述入口汇流板流过芯片的对应流道。
[0024]本技术还公开一种测序装置，其特征在于，包括检测设备，以及，至少一套如前任一项所述的流体系统，可操作以控制至少一套流体系统分别向对应的芯片流道的流体流动，例如的，可以包括一套前述的流体系统，也可以包括两套或者两套以上的前述的流体系统，两套或者多套流体系统之间相互独立运行。
[0025]根据优选的实施方式，当测序装置包括多套流体系统时，所述多套流体系统可以共用相同的试剂储器或使用不同的试剂储器。
[0026]有益效果
[0027]本技术的流体系统包括特殊设计的入口汇流板，入口汇流板内的圆弧管路的设计有利于去除传统汇流板的直角拐角造成的反应液残留，大大降低甚至避免芯片残水，提高有效拍照面积，提高芯片的测序通量。此外，入口汇流板的密封结构可以与芯片流道入口精确对准，避免了由于二者对不准导致的反应液残留，有利于提高芯片的测序通量。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅
是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1.示出了流体系统的实施例，本图为总体结构示意图。
[0030]图2.示出了芯片及芯片台的实施例，本图为结构示意图。
[0031]图3.示出了入口汇流板的实施例，本图为切面示意图。
[0032]图4.示出了入口汇流板的实施例，本图为立体结构示意图。
[0033]图5.示出了密封圈的实施例，本图为结构示意图。
[0034]图6.芯片表面残水原理示意图。
[0035]图7.示出了动力部件的实施例，本图为结构示意图。
[0036]图8.示出了测序装置的实施例，本图为包含两套流体系统的测序仪结构示意图，仅展示流体系统。
具体实施方式
[0037]为了进一步说明本技术的核心内容，现将本技术用下面的例子作为说明。实施例是为了进一步解释
技术实现思路
部分，并不对于本技术造成限制。其中所涉及的具体的参数、步骤等，为本领域的常规知识。具体实施方式并不限制本技术的保护范围。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.测序仪的流体系统，其特征在于，包括：试剂储器，所述试剂储器设置有分别储存水相试剂和油相试剂的空间；试剂选择部件，适于连接到试剂储器，其可控制从多条试剂流动路径中选择一条试剂流动路径至芯片入口汇流板；芯片及芯片台，芯片内部具有多条流道，每条流道包含流道入口和流道出口；入口汇流板，包括一个入口、多条流体通路和多个出口，入口汇流板的多个出口分别与芯片多条流道中的对应流道入口连接；多条流体通路中包含分叉流体通路以及圆弧流体通路；动力部件，包括泵，与芯片流道出口流体地连接，可操作以控制对于芯片的多个流道中的流体流动。2.根据权利要求1所述的流体系统，其特征在于，所述芯片的流道包括多个微纳米尺寸的凹陷、围绕所述凹陷的表面和凹陷内表面。3.根据权利要求1所述的流体系统，其特征在于，所述入口汇流板的多个出口还包括与芯片流道入口一一对准的密封结构，试剂通过密封结构进入芯片的流道。4.根据权利要求3所述的流体系统，其特征在于，所述密封结构外表面包括紧配合结构。5.根据权利要求1所述的流体系统，其特征在于，流动池出口连接有出口汇流板，出口汇流板包括与所述流道一一对应的多个入口以及相同数量的出口。6.根据权利要求5所述的流体系统，其特征在于，连接出口汇流板和所述动力部件的管路中还包括传感器模块，所述传感器模块适于确定该条管路的压力值、流速值或是否有气泡中的一项或多项。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜灵国，谭靖恺，乔朔，
申请(专利权)人：赛纳生物科技广州有限公司，
类型：新型
国别省市：