一种核酸测序系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种核酸测序系统，其包括第一流体提供系统；第二流体提供系统；测序芯片；其中所述第一流体提供系统为测序芯片提供油相流体；所述第二流体提供系统为测序芯片提供水相流体；所述测序芯片的流体室的内表面有高通量的微反应室。本实用新型专利技术提供的可以油封的测序系统和方法。利用该系统，可以实现高通量的基因测序。

A nucleic acid sequencing system

The utility model discloses a nucleic acid sequencing system, which includes a first fluid supply system; a second fluid supply system; a sequencing chip; the first fluid supply system provides an oil phase fluid for the sequencing chip; the second fluid supply system provides a water phase fluid for the sequencing chip; the fluid chamber of the sequencing chip. The inner surface has a high throughput microreaction chamber. The utility model provides an oil sealed sequencing system and method. With this system, high throughput gene sequencing can be achieved.

【技术实现步骤摘要】
一种核酸测序系统
本技术涉及核酸测序系统，属于基因测序领域，具体涉及一种新式的核酸测序系统及方法。
技术介绍
基因测序是一种新型基因检测技术，能够从血液或者人体附属物中分析测定基因序列，预测患多种疾病的可能性，如癌症或白血病等。基因测序相关产品和技术已由实验室研究演变到临床使用。基因芯片或者说测序芯片是基因测序用的芯片。目前已经有多种多样的基因测序芯片问世。基因芯片的原型是80年代中期提出的。基因芯片的测序原理是杂交测序方法，即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法，在一块基片表面固定了序列已知的靶核苷酸的探针。当溶液中带有荧光标记的核酸序列，与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时，通过确定荧光强度，获得一组序列完全互补的探针序列。据此可重组出待测核酸的序列。根据测序方法的不同，测序仪器所需的流体系统也不相同。比如在Illumina的测序仪器中，其流体系统依靠一个注射泵和一个旋转阀进行试剂的传送。本技术针对类似荧光切换的测序方法，参见CN201510822361.9或CN201510815685.X，设计一种油封式的测序方法，可以将每个反应室之间隔离，从而隔绝反应室之间的物质交换。
技术实现思路
本技术提供一种核酸测序系统和方法，其特征在于，包括第一流体提供系统；第二流体提供系统；测序芯片；其中所述第一流体提供系统为测序芯片提供油相流体；所述第二流体提供系统为测序芯片提供水相流体；所述测序芯片的流体室的内表面有高通量的微反应室。根据本技术优选的技术方案，所述测序芯片具备流体入口、流体出口、流体室、高通量的微反应室，其中所述高通量的微反应室位于芯片流体室的内表面。根据本技术优选的技术方案，所述高通量的微反应室的至少部分表面是疏水的。根据本技术优选的技术方案，所述第一流体提供系统和第二流体提供系统包括试剂瓶、注射泵、电磁阀、试剂管路。根据本技术优选的技术方案，所述第一流体提供系统和第二流体提供系统共用注射泵。根据本技术优选的技术方案，所述测序芯片的至少部分结构是透明的。根据本技术优选的技术方案，所述测序系统还包括第三流体提供系统，为测序芯片提供除测序反应液以外的其它水相试剂。根据本技术优选的技术方案，所述测序系统还包括第三流体提供系统；所述第三流体为清洗液，用于清洗油相流体。根据本技术优选的技术方案，所述清洗液为异丙醇、乙醇或者含有表面活性剂的水溶液。根据本技术优选的技术方案，所述测序系统的第二流体提供系统，除了向芯片提供测序反应液以外，还可以提供其它水相试剂。根据本技术优选的技术方案，所述高通量的微反应室的至少部分表面对于水的接触角处于118°-145°之间，优选120°-138°之间，更优选123°-135°之间。根据本技术优选的技术方案，包括光学系统，所述光学系统包括物镜；流体室和物镜分别位于高通量的微反应室所在平面的两侧。本技术提供一种核酸测序方法，其特征在于，包括测序芯片；第一流体；第二流体；其中所述第一流体为油相流体；所述第二流体为水相流体；所述测序芯片流体室的内表面有预先加工好的高通量的微反应室；利用油相流体将水相流体封闭在测序芯片的微反应室内，水相流体中的测序试剂与微反应室内的待测核苷酸序列进行反应，通过检测微反应室内的信号获得相对应的待测核苷酸序列信息。根据本技术优选的技术方案，所述测序指的是通过酶，使得反应物上的荧光基团释放到反应液中的测序方法。根据本技术优选的技术方案，所述测序包括第三液体。第三液体为油相流体清洗液，用于将芯片中的油相流体冲洗干净。根据本技术优选的技术方案，在进行检测的时候，通过油相流体，将水相流体封闭在高通量的微反应室中，形成相互隔离的反应单元；通过检测，获得对应于微反应室内的待测核苷酸序列的信息；所述测序指的是利用5’端多磷酸修饰有荧光切换性质的荧光团的核苷酸底物分子进行测序；所述的荧光切换性质指的是测序后荧光信号相比测序反应前有明显改变。本技术所述的测序指的是需要利用油封的方法隔离反应室的测序方法。一般的测序方法中，测序反应发生以后，荧光标记物不会游离到溶液中去，不需要使用本技术所述的方法。例如常见的illumina各式测序仪。本技术所述的测序方法可以是专利CN201510822361.9或者CN201510815685.X为代表的测序方法。除特殊说明外，本技术所涉及到的所有用语均为本领域的常规含义。附图说明图1.高通量的微反应室的电镜图片。图2.三层芯片结构横截面图。图3.芯片结构示意图。图4芯片不残水显微图片。图5芯片残水显微图片。图6测序系统示意图。具体实施方式下面结合附图，通过实施例对本技术进行详细描述。实施例1,芯片主要分为三层。从上到下分别是微反应室芯片层，中间胶层，下层底板层。在上层的微反应室芯片层上打孔。中间胶层有镂空的反应室结构，下面的底板层为一块玻璃。三层组装在一起形成芯片。外界流体通过微反应室芯片层上的孔进入，然后通入中间胶层形成的反应室内，最后通过微反应室芯片另一端的孔流出芯片。如图2所示，底板玻璃层为101，中间层为模切的双面胶102，上层为微通道板103。其中102中，模切的机构形成了空腔式的反应室。103的下表面，也就是与102接触的面，蚀刻有阵列的微反应室；图中并未画出。103微反应室芯片层上在合适的位置打孔，作为外界流体进出反应室的通道。孔与反应室直接相连。实施例2芯片主体分为三层，包括上层的微反应室芯片层，中间的胶层，下层的底板层。芯片层上有107～108个微孔矩阵；胶层有镂空的流道，提供厚度为10～200μm的微流体通道；底板层为玻璃材质，通过湿法刻蚀形成微流体的进样通道和进/出样口。进/出样口通过密封胶圈将芯片的微流体通道与外界的液路连通。三层芯片经对准后，密封形成完整芯片，再安装在塑料壳上形成芯片盒。如图3所示，201为芯片的塑料外壳，其上还有用于和仪器匹配的定位孔207。芯片塑料外壳的中间部分有镂空的部分，用于设置芯片上层的微反应室芯片层202。芯片可以设置多个入口，例如入口204，并且用胶垫205密封。芯片底层玻璃为203，其上有预先加工的凹陷的管路用于连通入口204和反应室206。反应室206设置成类似M性的弯曲形状，这样即可以有效利用空间，又满足了流体阻力的平衡。玻璃底板的外形尺寸为40×75×1mm。芯片可以有多个进/出样口，根据不同的流体需要，油相和水相分别从不同的进样口进入。入口区域在图片右下端。三个入口分开，并且用胶垫连接外界与流道。图中只标出了其中一个胶垫。图中，微反应室芯片放在最外面的塑料壳形成的中心空间中，其与M形管路形成封闭的流体室，在M形管路的正上方。外面的塑料壳主要起支撑的作用。外面的塑料壳的形状可以是多种多样的。图中根据底板玻璃的形状设计成类似长方形的设计。实施例3用下面的测序方式进行测序。2+2测序，单色：配置3套反应液，每套两瓶，每瓶有两种标记有荧光基团的碱基，荧光基团均为X。一套中的两瓶反应液，恰好包含完整的4种碱基。6瓶溶液互不重复。第一瓶第二瓶第一套AX+CXGX+TX第二套AX+GXCX+TX第三套AX+TXCX+GX完整的测序过程包括三轮，三轮依次进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核酸测序系统，其特征在于，包括第一流体提供系统；第二流体提供系统；测序芯片；其中所述第一流体提供系统为测序芯片提供油相流体；所述第二流体提供系统为测序芯片提供水相流体；所述测序芯片的流体室的内表面有高通量的微反应室。

【技术特征摘要】
2016.11.16 CN PCT/CN2016/1061171.一种核酸测序系统，其特征在于，包括第一流体提供系统；第二流体提供系统；测序芯片；其中所述第一流体提供系统为测序芯片提供油相流体；所述第二流体提供系统为测序芯片提供水相流体；所述测序芯片的流体室的内表面有高通量的微反应室。2.根据权利要求1所述的测序系统，其特征在于，所述测序芯片具备流体入口、流体出口、流体室、高通量的微反应室，其中所述高通量的微反应室位于芯片流体室的内表面。3.根据权利要求1所述的测序系统，其特征在于，所述高通量的微反应室的至少部分表面是疏水的。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈子天，乔朔，吴镭，黄岩谊，
申请(专利权)人：赛纳生物科技北京有限公司，北京大学，
类型：新型
国别省市：北京,11