一种试剂控温的核酸测序系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种试剂控温的核酸测序系统。包含第一温度系统和第二温度系统。利用温度不同的密封油作为流体，不仅仅为核酸测序芯片提供了密封的功能，还能够同时控制核酸测序芯片的温度。避免了传统的加热方式的装置复杂，控制复杂，占据空间大的问题。可以同时控制多个芯片，并且很大的不会增加测序仪的复杂程度。

【技术实现步骤摘要】
一种试剂控温的核酸测序系统
本技术涉及一种试剂控温的核酸测序系统，属于基因测序领域。
技术介绍
基因测序是近年的新兴行业。基因测序现在的主流是二代测序。第二代测序技术的核心思想是边合成边测序，即通过捕捉新合成的末端的标记来确定核酸的序列。一般的，二代测序技术都需要周期性的加热和冷却过程。不仅二代测序，类似PCR也需要周期性的升降温。温控的准确性影响着生物反应的能否正确发生，升降温速率则直接制约着测试的时长和周期。常规温控方法是靠帕尔贴等加热装置对放置芯片的平台以及芯片进行加热，再通过芯片面板的传热来加热芯片腔室里的反应液。对于微坑阵列芯片而言，微坑里溶液体积通常为飞升(fL，10-9L)级，其传热很快，而通过芯片面板的间接传热则大大影响了温控的效率。很多工作致力于提高微坑芯片内反应液的升降温速率。如在微坑表面镀了一层金，在一定波长光照下金属表面发生plasma效应，以此来加热微坑内液体。这些方法复杂，昂贵。本技术公开一种利用试剂控制基因测序芯片温度的系统，通过冷热流体来对反应液进行加热和冷却。快速，简单，准确。
技术实现思路
本技术提供一种试剂控温的核酸测序系统，其特征在于包括，第一温控系统，包含第一温度的试剂及其储存装置；试剂切换系统；第二温控系统，包含被配置以第二温度的试剂及其储存装置；基因测序芯片；其中，所述基因测序芯片包括第一试剂层和第二试剂层；所述的第一温控系统中的储存装置储存的试剂与第二温控系统中的储存装置储存的试剂通过流体管路连接到试剂切换系统；所述基因测序芯片的其中一个内表面上有预先制备好的微坑。根据优选的实施方式，还包括常温储存装置，所述常温储存装置包括常温洗液储存装置。根据优选的实施方式，基因测序芯片包括第一基因测序芯片和第二基因测序芯片。一种密封油控温的核酸测序系统，其特征在于包括：第一温控系统，包含第一温度的试剂及其储存装置；试剂切换系统；第二温控系统，包含被配置以第二温度的试剂及其储存装置；基因测序芯片；其中，所述的第一温控系统中的储存装置储存的试剂与第二温控系统中的储存装置储存的试剂以管路的形式连接到试剂切换系统，并被可选择的加入基因测序芯片；其中所述基因测序芯片包括第一测序芯片和第二测序芯片；两个测序芯片通过流体管路连接到试剂切换系统，并被可选择的加入试剂；所述第一温度的试剂包括测序试剂和密封油。本申请中采用了特殊的油封芯片技术。这种技术在基因测序领域据申请人所知，并未有其它人应用过。本技术具备以下优点：(1)芯片分层；芯片第一层也可以被称为反应室层，芯片第二层也可以被称为加热层；双层芯片保证了加热冷却流体以及反应液进入不同的芯片层。流体加热的形式以最接近反应室的方式进行。(2)替换掉了本身的加热板结构。节省了复杂的加热结构。精简结构带来的好处是显而易见的，首先不需要复杂的温度控制系统，并且，不需要加热板冷热温度循环。这大概能缩短20％左右的加热控制时间。由于基因测序并不是短时间反应，例如10分钟，例如1小时；一般的，可以达到15-50小时，这种结构带来的改变是显著的。(3)节省了加热冷却结构。常规的电加热结构中，急速冷却需要用到冷却装置。一般的采用水冷装置。这种装置的结构比较大。从这个方面来说，可以节省很多的测序仪空间，有利于测序仪的小型化。(4)提高了效率。采用冷热油加热的方式，可以同时控制第N芯片。多块芯片同时控制的时候，只需要将不同的冷热油流体加入芯片即可。如果用常规的加热板结构，不同的芯片需要不同温度的时候，每个芯片都需要配置一套加热冷却模块。这种庞大的配置是无法实现的，或者说是不现实的。而冷热油机构对比提出了全新的设置。只需要控制每个芯片的流体(包括测序试剂、冷热油、清洗液等，按照设定的程序加入)，就可以精确控制每一个芯片的进程。多套芯片的复杂程度只体现在流体系统的改进。这种改进体现了巨大的集成化优势。附图说明图1技术装置图；标注为：1-微坑阵列芯片，2-芯片流体入口，3-信号采集装置，4-阀，5-泵，6-试剂温控台，7-洗液一瓶，8-测序试剂一瓶，9-测序试剂二瓶，10-冷油瓶，11-热油瓶，12-洗液二瓶，13-废液瓶；图2芯片结构图。具体实施方式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。基因测序领域属于特殊的生物化学应用领域。一般的，都是用电制热制冷的方式控制温度。基因测序属于特殊的应用领域，体积小，周期长，信号灵敏度要求极高，过程影响严重。基因测序的过程中，温度控制一直以来是一个比较困难的课题。常见的温度控制是用电加热的方式，例如帕尔贴。常规的加热方式对于芯片有极高的要求。芯片底部与加热装置贴合的部分的光滑程度、平整度、传热效率都会对于测序的实际温度有严重的影响。本技术提供一种试剂控温的核酸测序系统，其特征在于包括，第一温控系统，包含第一温度的试剂及其储存装置；试剂切换系统；第二温控系统，包含被配置以第二温度的试剂及其储存装置；基因测序芯片；其中，所述基因测序芯片包括第一试剂层和第二试剂层；所述的第一温控系统中的储存装置储存的试剂与第二温控系统中的储存装置储存的试剂通过流体管路连接到试剂切换系统；所述基因测序芯片的其中一个内表面上有预先制备好的微坑。一般的，冷热油并不是唯一的加热冷却流体选择。芯片分为双层，第一层用于进入测序试剂并且反应，第二层用于为测序芯片提供测序所需要的温度。因此，第二层的流体并没有严格的限制，一般的不易挥发的流体，例如水、水的盐溶液、甘油的水溶液、氟油等等都可以作为加热冷却流体。加热冷却流体并不接触测序试剂，因此，其选择范围很大。根据优选的实施方式，加热冷却的流体选自水、氟油、水溶液混合物中的一种。基因测序芯片的微反应室是有倾向的。有利的，一般选择最靠近芯片外部表面的内表面上制备微反应室。芯片分为多层，当芯片的微反应室最靠近外部表面的时候，是最有利于拍照的，而不用再透过芯片的第二层进行拍照。基因测序芯片每一层的厚度并没有十分特殊的限定。一般的，基因测序芯片的第一层和第二层之间用薄层玻璃隔开即可。例如0.3mm厚度的BF33。一般的以不超过0.5mm为宜。当中间隔开的玻璃过于厚的时候，例如厚度超过1mm，则可能影响加热制冷的速率。本技术所涉及的测序芯片的其它部分结构在所提到的专利中已经有描述，本技术则不再重复。根据优选的实施方式，包括第二测序芯片。根据优选的实施方式，所述第一测序芯片和第二测序芯片共用光学系统，循环采集信号。根据优选的实施方式，第一测序芯片和第二测序芯片的冷热流体温度是不一样的。也就是说，当第一测序芯片进入热流体，使得其保持在测序反应温度的时候；第二测序芯片可以进入冷流体。可以采用油作为冷热流体。通过这样的方式，两个测序芯片的运行是基本不互相干扰的，可以使用一套流体系统，同时让两个测序芯片工作。大大提高了应用的效率。当然，由于测序分为多个步骤，每个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种试剂控温的核酸测序系统，其特征在于包括，第一温控系统，包含被配置以第一温度的试剂及其储存装置；试剂切换系统；第二温控系统，包含被配置以第二温度的试剂及其储存装置；基因测序芯片；其中，所述基因测序芯片包括第一试剂层和第二试剂层；所述的第一温控系统中的储存装置储存的试剂与第二温控系统中的储存装置储存的试剂通过流体管路连接到试剂切换系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种试剂控温的核酸测序系统，其特征在于包括，第一温控系统，包含被配置以第一温度的试剂及其储存装置；试剂切换系统；第二温控系统，包含被配置以第二温度的试剂及其储存装置；基因测序芯片；其中，所述基因测序芯片包括第一试剂层和第二试剂层；所述的第一温控系统中的储存装置储存的试剂与第二温控系统中的储存装置储存的试剂通过流体管路连接到试剂切换系统。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基因测序芯片包括第一试剂层和第二试剂层；所述第一温控系统中包括测序反应液及其储存装置，还包括冷却液及其储存装置。


3.根据权...

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