一種對生物樣品處理及測序進行自動化控制的方法及系統的製作方法

2023-09-17 14:06:25 1

專利名稱：一種對生物樣品處理及測序進行自動化控制的方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及基因工程領域，更具體地說，涉及一種對生物樣品處理及測序進行自動化控制的方法及系統。
背景技術：
最初的基因測序技術是通過手工操作進行的，包括Sanger發明的雙脫氧鏈終止法，以及Maxam和Gilbert發明的化學降解法。由於手工操作效率較低，且容易發生人為操作失誤，因此利用基因測序儀進行測序現已成為了測序技術的主流。在現階段，若要對基因片段進行測序或者數據分析，需首先從生物個體，例如組織細胞、細菌等提取基因材料(RNA)，並利用轉錄和合成得到DNA片段，一般通過這種方法得到的DNA片段都是少量的。然後對DNA片段進行擴增，例如可以利用聚合酶鏈反應 (Polymerase Chain Reaction，PCR)、轉錄法等進行擴增，得到大量的基因片段，然後再基於擴增後的基因片段進行測序或數據分析。因此在正式測序前需要做大量前期的樣品製備工作，這些工作一直以來都是採用手工操作進行的，而且將製備好的樣品設置到測序儀中也是通過手動，無法實現自動化。這就存在兩方面的問題一方面手工進行樣品製備需要花費大量時間，另一方面手工操作難以保證每一次樣品製備的質量，將直接影響測序能夠順利進行，也會影響測序結果的準確性。另外，到了測序階段，就基因測序儀本身的控制而言，目前基因測序儀的測序過程由一系列機械、電子通信、生物、化學、光學等操作所組成，這些操作分別由基因測序儀中對應的組件所執行，替代了單純的手工操作。但是也面臨以下問題一方面，由於基因測序對精度的要求非常高，屬於納米級，任何一個組件的操作出現偏差都會導致測序結果不理想； 另一方面，整個測序過程涉及的具體步驟非常繁瑣，需要基因測序儀中的各組件之間進行協同運作。也就是說，測序過程不僅要求基因測序儀中各組件準確、快速地執行各項操作， 還要求各組件之間進行良好的配合。在具體應用中，基因測序儀進行測序時涉及的因素非常複雜，包括對試劑劑量及類型、反應溫度、時間、潔淨度、納米級位移、聚焦調節、發光強度、光路調節、曝光時間計算、圖像拍攝等多方面的控制，而且每個方面的要求非常高，因此要保證測序過程順利進行，難度很大。僅以試劑劑量及類型的控制進行說明，由於基因測序過程中對試劑劑量的控制一般在微升級，且需要在不同的反應階段進行多次不同劑量的吸取導入，加上每次所選取的試劑類型都可能存在差異，因此對試劑的劑量、類型的把握提出了較高的要求。若由人工操作進行試劑吸取，或人工控制儀器進行試劑吸取，都存在以下問題一方面很難精確控制劑量，而劑量的細微差別會導致不同的生化反應結果，也就會直接影響測序結果；另一方面， 人為參與需要對反應不同階段的各種試劑類型進行準確判斷，即便一個小環節上的失誤就會導致生化反應失敗，使得整個測序過程全盤失敗。此外，由於測序過程從樣品製備、上樣、 測序、數據分析直到得出測序結果，每個階段都需要一定的周期，如果上述試劑劑量及類型的控制存在失誤，人工操作無法進行監控，不能在後續過程中及時糾錯，即便得知最終的測序結果失敗也很難查找到測序過程失敗的根本原因，還浪費了大量的時間和價格昂貴的試劑。除開試劑劑量及類型的因素，其他各種因素，包括前述的反應溫度、時間、潔淨度、 納米級位移、聚焦調節、發光強度、光路調節、曝光時間計算、圖像拍攝等，均存在上述的類似情形，如果沒有自動化的控制系統進行操作，整個測序過程將很難順利展開，而要想穩定、快速地獲得準確的測序結果就更難了。因此需要一種對生物樣品處理及基因測序儀的測序過程進行自動化控制的方法， 解決上述難題，保證測序過程能夠順利、高效率地進行，並提高測序結果的準確性。

發明內容
本發明的目的在於提供一種對生物樣品處理及測序進行自動化控制的方法及系統，旨在提高測序過程的穩定性和效率，同時提高測序結果的準確性。為了實現發明目的，所述對生物樣品處理及測序進行自動化控制的系統包括樣品控制單元、反應控制單元、定位控制單元、採圖控制單元；所述樣品控制單元用於控制生物樣品的製備，生成反應體系並將其設置到基因測序儀中；所述反應控制單元用於控制基因測序儀將試劑導入反應體系，並在測序過程中調節反應體系的溫度；所述定位控制單元用於控制反應體系在基因測序儀中的移動，並確定採圖位置；所述採圖控制單元用於激發反應體系中核苷酸攜帶的標記物發光，並在所述採圖位置獲取圖像信號。其中，所述樣品控制單元包括體系製備模塊、上樣控制模塊；所述體系製備模塊根據生物樣品製備待測的基因片段庫，並處理成測序所需的反應體系；所述上樣控制模塊將反應體系設置到基因測序儀中的確定位置。其中，所述反應控制單元包括試劑控制模塊、溫控模塊；所述試劑控制模塊用於控制基因測序儀對試劑進行選擇，並吸取對應的試劑，導入反應體系；所述溫控模塊用於將反應體系的溫度控制在反應所需的溫度。其中，所述定位控制單元包括位移模塊、聚焦模塊；所述位移模塊用於檢測反應體系在基因測序儀中的當前位置，並控制其移動到其所在平面上的目標位置；所述聚焦模塊用於控制基因測序儀的焦距調節，確定反應體系的採圖位置。其中，所述聚焦模塊通過調節顯微鏡與反應小室之間的距離，將清晰度最佳的位置確定為採圖位置。其中，所述採圖控制單元包括激發模塊、拍照模塊、圖像存取模塊；所述激發模塊用於控制特定波長的激發光照射反應體系，使反應體系中核苷酸攜帶的標記物發光；所述拍照模塊確定曝光時間，並採用所述曝光時間對反應體系拍照，獲取圖像信號；所述圖像存取模塊與拍照模塊進行通信，用於保存獲取的圖像信號。為了更好地實現發明目的，所述對生物樣品處理及測序進行自動化控制的方法， 其特徵在於，所述方法包括以下步驟:A.控制生物樣品的製備，生成反應體系並將其設置到基因測序儀中；B.控制基因測序儀將試劑導入反應體系，並調節反應體系的溫度；C.控制反應體系在基因測序儀中的移動，並確定採圖位置；D.激發反應體系中核苷酸攜帶的標記物發光，並在所述採圖位置獲取圖像信號。其中，所述步驟A包括:A1.根據生物樣品製備待測的基因片段庫，並處理成測序所需的反應體系；A2.將所述反應體系設置到基因測序儀中的確定位置。其中，所述步驟B包括B1.控制基因測序儀對試劑進行選擇，並吸取對應的試劑， 導入反應體系；B2.將反應體系的溫度控制在反應所需的溫度。其中，所述步驟C包括C1.檢測反應體系在基因測序儀中的當前位置，並控制其移動到其所在平面上的目標位置；C2.控制基因測序儀的焦距調節，確定反應體系的採圖位置。其中，所述步驟C2包括通過調節顯微鏡與反應小室之間的距離，將清晰度最佳的位置確定為採圖位置。其中，所述步驟D包括D1.控制特定波長的激發光照射反應體系，使反應體系中核苷酸攜帶的標記物發光；D2.確定曝光時間，並採用所述曝光時間對反應體系拍照，獲取圖像信號；D3.保存獲取的圖像信號。由上可知，本發明通過對生物樣品的製備及上樣進行自動化控制，以及對基因測序的測序過程進行自動化控制，不僅提高了測序過程的穩定性和效率，而且提高了測序結果的準確性。


圖1是本發明對生物樣品處理及測序進行自動化控制的系統結構示意圖；圖2是圖1中的控制系統1在一個實施例中的結構示意圖；圖3是圖2中的樣品控制單元400在一個實施例中的結構示意圖；圖4是圖2中的反應控制單元100在一個實施例中的結構示意圖；圖5是圖2中的定位控制單元200在一個實施例中的結構示意圖；圖6是圖2中的採圖控制單元300在一個實施例中的結構示意圖；圖7是本發明一個實施例中對生物樣品處理及測序進行自動化控制的方法流程圖；圖8是圖7中步驟SO在一個實施例中的方法流程圖；圖9是圖7中步驟Sl在一個實施例中的方法流程圖；圖10是圖7中步驟S2在一個實施例中的方法流程圖；圖11是圖7中步驟S3在一個實施例中的方法流程圖。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。圖1示出了本發明對生物樣品處理及測序進行自動化控制的系統結構，該系統包括控制系統1，和與其相連的至少一臺基因測序儀，如圖所示的基因測序儀2、基因測序儀
3......基因測序儀N。應當說明的是，本發明所有圖示中各設備或模塊之間的連接關係是
為了清楚闡釋其信息交互及控制過程的需要，因此應當視為邏輯上的控制關係，而不應限於物理連接或無線連接。另外需要說明的是，各功能模塊之間的通信方式可以採取多種，本發明的保護範圍不應限定為某種特定類型的通信方式。其中(1)控制系統1用於與至少一臺基因測序儀進行通信，其各個功能模塊分別控制基因測序儀中對應的各個組件，或者，控制基因測序儀的測序過程。主要包括控制基因測序儀將試劑導入反應體系，並調節反應體系的溫度；控制反應體系在基因測序儀中的移動， 並確定採圖位置；激發反應體系中核苷酸攜帶的標記物發光，並在上述採圖位置獲取圖像信號。應當說明的是，上述控制方式適用於各種類型的基因測序儀，因此本發明中控制方法及系統的保護範圍不應受到基因測序儀本身結構的限制。關於控制系統1的具體內容，將在其後的實施例中詳細闡述。(2)基因測序儀N由多個組件構成，分別與控制系統1中的各個功能模塊對應，接受並執行這些功能模塊的各項指令，從而協同完成測序。這些組件包括用於吸取試劑並導入反應體系的組件，用於對反應體系的溫度進行調節的組件，容納有反應體系並可在基因測序儀內移動的組件，用於確定採圖位置的組件，用於導入激發光的組件，用於採集圖像信號的組件等。應當說明的是，不同類型的基因測序儀具有不同的內部組件，或者內部組件的外在表現形式有所不同，但所實現的功能是一致的，本發明的保護範圍不應受到這些因素的限制。還應當說明的是，各組件之間不一定完全獨立，實現不同功能的各組件可能會涉及一個或多個相同的部件。關於基因測序儀N中的部分組件構成，可參考申請人的已公開專利申請號為CN200810132008. 8，發明名稱為「測序反應小室、基因測序反應臺及基因測序系統」，本發明也將在其後的實施例中進行具體闡述。關於反應體系需要說明的是，該反應體系包含多個相互獨立的反應滴，每個反應滴包含多個拷貝數目的待測DNA片段，在本發明中一般是上千萬甚至上億的數量級。在測序過程中，反應體系中待測的DNA片段將與帶有標記物的核苷酸結合，該標記物可以受到特定波長的光源激發，使帶有該標記物的微珠發光，這樣就可以採集圖像信號，並根據圖像信號進行處理和分析，得到基因序列信息。圖2示出了圖1中的控制系統1在第一實施例中的結構，包括樣品控制單元400、 反應控制單元100、定位控制單元200、採圖控制單元300。其中(1)樣品控制單元400用於控制生物樣品的製備，生成反應體系並將其設置到基因測序儀中。需要說明的是，樣品控制單元400與控制系統1中其他單元之間應當視為邏輯上的控制關係，而不應限於物理連接或無線連接。樣品控制單元400所控制的硬體部分可以存在於基因測序儀內部，也可以在基因測序儀外部獨立存在，不應視為對本發明保護範圍的限制。例如，基因測序儀內部具有與樣品控制單元400對應的多個組件，樣品控制單元 400實際上是通過控制部分組件的操作，將所採集到的生物樣品製備成所需的反應體系，並通過控制另一部分組件的操作，將該反應體系安裝或設置到基因測序儀中適當的位置。試以一種類型的基因測序儀為例說明上述控制過程，在該具體情形中，基因測序儀內包括與樣品控制單元400對應的如下組件(1)文庫製備組件，用於將生物樣品製備成待測的基因片段庫；(2)反應體系製備組件，用於將待測的基因片段製備成測序所需的反應體系；(3) 機械手，將反應體系安裝到基因測序儀中適當的位置，一般是安裝在樣品臺中。在該情形下，樣品控制單元400的控制過程是通過控制文庫製備組件將生物樣品製備成待測的基因片段庫，再進一步控制反應體系製備組件將基因片段製備成測序所需的反應體系，然後控制機械手進行安裝。關於樣品控制單元400的具體功能模塊及控制方式，將在其後的實施例中詳細闡述。
(2)反應控制單元100用於控制基因測序儀將試劑導入反應體系，並在測序過程中調節反應體系的溫度。在本發明中，基因測序儀內部具有與反應控制單元100對應的多個組件，反應控制單元100實際上是通過控制部分組件的操作，將試劑導入反應體系，並通過控制另一部分組件的操作，實現對反應體系溫度的調節。試以一種類型的基因測序儀為例說明上述控制過程，在該具體情形中，基因測序儀內包括與反應控制單元100對應的如下組件(1)試劑臺，用於放置或容納多種可供吸取的試劑；(2)機械手，用於在不同的反應階段選擇合適的試劑；(3)泵及軟管，用於吸取所選擇的試劑，其中軟管固定在機械手上；(4)樣品臺，其包含反應小室，用於容納反應體系；(5)溫控器，與反應小室相連，其包括用於檢測反應小室溫度的溫度傳感器，以及給反應小室加熱的升溫裝置。在該情形下，反應控制單元100的控制過程是通過控制機械手、泵及軟管，將試劑導入反應體系，並通過溫度傳感器檢測溫度，以及控制升溫裝置給反應小室加熱，從而調節反應體系的溫度。應當說明的是，對於不同類型的基因測序儀，其所包括的組件的類型、結構或數量可能存在差異，但反應控制單元 100的控制過程在基本原理上是一致的，因此保護範圍不應受到上述因素的限制。關於反應控制單元100的具體功能模塊及控制方式，將在其後的實施例中詳細闡述。(2)定位控制單元200用於控制反應體系在基因測序儀中的移動，並確定採圖位置。在本發明中，基因測序儀內部具有與定位控制單元200對應的多個組件，定位控制單元200實際上是通過控制部分組件的操作，從而控制反應體系在基因測序儀中的移動，並通過控制另一部分組件的操作，從而確定採圖位置。試以一種類型的基因測序儀為例說明上述控制過程，在該具體情形中，基因測序儀內包括如下與定位控制單元200對應的組件(1)樣品臺，即前述內容提及的樣品臺，其包含反應小室，用於容納反應體系，如前所述，各組件之間不一定完全獨立，實現不同功能的各組件可能會涉及一個或多個相同的部件；(2)顯微鏡，用於對聚焦進行調節。在該情形下，定位控制單元200的控制過程是通過控制樣品臺的移動，使反應體系移動到基因測序儀中合適的位置，並通過控制顯微鏡與反應小室之間的距離，從而確定合適的採圖位置。關於定位控制單元200的具體功能模塊及控制方式，將在其後的實施例中詳細闡述。(3)採圖控制單元300用於激發反應體系中核苷酸攜帶的標記物發光，並在上述採圖位置獲取圖像信號。在本發明中，基因測序儀內部具有與採圖控制單元300對應的多個組件，採圖控制單元300實際上是通過控制部分組件的操作，從而激發反應體系中核苷酸攜帶的標記物發光，並通過控制另一部分組件的操作，從而在採圖位置獲取圖像信號。試以一種類型的基因測序儀為例說明上述控制過程，在該具體情形中，基因測序儀內包括如下與採圖控制單元300對應的組件(1)激發光源；(2)CCD，用於拍攝圖像。在該情形下，採圖控制單元300 的控制過程是通過控制激發光源發光，激發反應體系中核苷酸攜帶的標記物發光，並通過控制CCD拍攝圖像，從而獲取圖像信號。關於採圖控制單元300的具體功能模塊及控制方式，將在其後的實施例中詳細闡述。在具體應用中，圖2所示的上述系統利用樣品控制單元400、反應控制單元100、定位控制單元200、採圖控制單元300對基因測序儀中對應的各組件分別進行自動化操作，且能對不同組件進行有效的協調。更為重要的是，每項操作均充分考慮了基因測序各階段的技術特點，包括反應控制單元100對試劑劑量及類型、反應溫度、時間、潔淨度等的控制，定位控制單元200對納米級位移、聚焦調節等的控制，採圖控制單元300對發光強度、光路調節、曝光時間計算、圖像拍攝等的控制，均按照嚴格指標進行精確的操作。因此本發明的系統能大幅度提高測序過程的穩定性和效率，以及測序結果的準確性。圖3示出了圖2中的樣品控制單元400在一個實施例中的結構，包括體系製備模塊401、上樣控制模塊402。其中(1)體系製備模塊401根據生物樣品製備待測的基因片段庫，並生成測序所需的反應體系。在本發明中，反應體系的樣品製備過程是通過一個油包水的單分子DNA片段擴增體系來實現的。在油包水的體系中包含大量相互獨立的反應滴，每個反應滴包含一個微珠，其上結合有待測的DNA片段。通過對油包水的體系進行PCR擴增，每一個磁珠將結合擴增後的多個拷貝數目的DNA片段，而這些片段均來自於同一個待測DNA模板。當然，本發明也可以不經過PCR擴增，針對單分子也可以進行後續操作，只是經PCR擴增後可以增強測序信號，提高測序質量。以圖2中描述的基因測序儀組件的情形為例，該製備過程是利用體系製備模塊 401對基因測序儀中的文庫製備組件、反應體系製備組件進行控制，具體包括(a)體系製備模塊401發送指令給文庫製備組件，控制該組件在不同的實驗條件下對生物樣品進行一系列處理，使得生物樣品完成幾個階段的轉變，得到待測的基因片段庫。需說明的是，(b)體系製備模塊401發送指令給反應體系製備組件，控制該組件進行油相、水相的混合，在一定條件下生成油包水的反應體系。上述(a)中，若最初獲取的生物樣品的類型、所處階段不同，體系製備模塊401就會對應多種不同的處理方式。在一個實施例中，若最初獲取的生物樣品是組織細胞、細菌等，那麼體系製備模塊401將首先控制文庫製備組件從這些組織細胞、細菌中提取RNA，並轉錄合成得到初始DNA片段。然後將初始DNA片段結合到微珠上，再將結合在微珠上的多個初始DNA片段酶切成長度相等的多個DNA標籤，接著將每一 DNA標籤連接一段通用序列， 最後對連有通用序列的每一 DNA標籤進行擴增，得到待測的基因片段庫。在另一實施例中， 若最初獲取的生物樣品已經是經過提取、轉錄合成得到的初始DNA片段，那麼體系製備模塊401則控制文庫製備組件將初始DNA片段結合到微珠上，再將結合在微珠上的多個初始 DNA片段酶切成長度相等的多個DNA標籤，接著將每一 DNA標籤連接一段通用序列，最後對連有通用序列的每一 DNA標籤進行擴增，得到待測的基因片段庫。上述(b)中，油包水反應體系的製備有多種方式。在一個實施例中，體系製備模塊 401首先控制反應體系製備組件建立包含修飾後的微珠在內的PCRmix水相體系，例如建立如下水相體系(I)IOXPCR buffer, 15 μ L ； (2) dNTP，3 μ L ； (3)DNA 模板，2 μ L ； (4)引物結合後的微珠，5 μ L ； (5) Taq 酶，9 μ L ； (6)Mg2+，3 μ L ； (7) ddH20，114 μ L ； (8)在水相體系中優選加入能夠加快反應啟動速度的一對小引物，上、下遊兩端各0.75 μ L。體系製備模塊401 然後控制反應體系製備組件建立油脂類溶液構成的油相體系，然後將水相體系注入到油相體系，在一定條件下震蕩混勻成為乳濁液。該條件例如，震蕩頻率15ΗΖ，時間15s。上述油包水反應體系可在多種容器中製備，例如試管中。(2)上樣控制模塊402將反應體系設置到基因測序儀中。
以圖2中描述的基因測序儀組件的情形為例，該設置過程是利用上樣控制模塊 402對基因測序儀中的機械手進行控制，將反應體系設置到基因測序儀中的可活動組件中。 在一個實施例中，上樣控制模塊402發送指令給機械手，將前述的試管中的油包水反應體系導入一反應小室，再將反應小室安裝到樣品臺的特定位置。至此，完成了自動化的樣品製備及上樣操作，則可以開始進行測序。圖4示出了圖2中的反應控制單元100在一個實施例中的結構，包括試劑控制模塊101、溫控模塊102。其中(1)試劑控制模塊101用於控制基因測序儀對試劑進行選擇，並吸取對應的試劑， 導入反應體系。以圖2中描述的基因測序儀組件的情形為例，試劑控制模塊101的具體控制過程是通過串口通信方式來實現的，具體過程是試劑控制模塊101確定不同階段所需取用的試劑類型，發送指令到機械手，控制機械手移動到試劑臺上對應的試劑位置，並將固定於機械手上的軟管插入試劑中；試劑控制模塊101發送指令到泵，控制泵運轉從而吸取試劑；試劑控制模塊101吸取到所需的試劑後，發送指令到泵，繼續控制泵運轉將試劑打入反應小室。(2)溫控模塊102用於將反應體系的溫度控制在反應所需的溫度。以圖2中描述的基因測序儀組件的情形為例，溫控模塊102的具體控制過程是通過串口通信方式來實現的，具體過程是溫控模塊102發送指令給溫度傳感器，控制溫度傳感器對反應小室的溫度進行檢測，並讀取溫度檢測結果t ；溫控模塊102中設置了不同反應階段的溫度值T，當其獲得溫度檢測結果t後，則將其與設置的溫度值T進行對比；溫控模塊102進一步根據對比結果進行處理，若t < T，溫控模塊102發送指令給溫控器中的升溫裝置，控制溫控器中的升溫裝置啟動，給反應小室加熱，若t ^ T，則不需啟動升溫裝置加熱，升溫裝置通過外部環境自動冷卻到溫度T。對於其他情形下的基因測序儀組件，控制原理一致，具體過程可能存在差異。例如，在另一種情形下的基因測序儀組件中，相比於圖2中描述的情形，溫控器除了包括用於檢測反應小室溫度的溫度傳感器、給反應小室加熱的升溫裝置，還包括給反應小室製冷的降溫裝置。那麼在這種情形下，溫控模塊102的具體控制過程為溫控模塊102發送指令給溫度傳感器，控制溫度傳感器對反應小室的溫度進行檢測，並讀取溫度檢測結果t ；溫控模塊102中設置了不同反應階段的溫度值T，當其獲得溫度檢測結果t後，則將其與設置的溫度值T進行對比；溫控模塊102進一步根據對比結果進行處理，若t < T，溫控模塊102發送指令給溫控器中的升溫裝置，控制溫控器中的升溫裝置啟動，給反應小室加熱，若t彡T， 溫控模塊102發送指令給溫控器中的降溫裝置，控制溫控器中的降溫裝置啟動，對反應小室製冷。由上可知，試劑控制模塊101可對試劑類型、試劑劑量、試劑傳輸速度等進行精確的控制，溫控模塊102可對溫度檢測、溫度設置、加熱、製冷等進行嚴格控制，從而保證了反應體系的生化反應過程順利進行，也因此提高了整個測序過程的穩定性、效率及準確性。圖5示出了圖2中的定位控制單元200在一個實施例中的結構，包括位移模塊 201、聚焦模塊202。其中(1)位移模塊201用於檢測反應體系在基因測序儀中的當前位置，並控制其移動到其所在平面上的目標位置。本發明中，位移模塊201可通過多種方式控制反應體系的移動。在一個實施例中，基因測序儀中與定位控制單元200對應的組件為前述圖2中描述的情形，位移模塊201的具體控制過程是通過串口通信方式來實現的位移模塊201首先發送指令給樣品臺，讀取樣品臺在其所在平面上的初始位置坐標，例如為(Xtl, Y0)；確定反應體系在其所在平面上的目的坐標(X，Y)後，位移模塊201再發送指令給樣品臺，控制樣品臺從(X。，Y0)平移到目的坐標(X，Y)。(2)聚焦模塊202用於控制基因測序儀的焦距調節，確定反應體系的採圖位置。本發明中，聚焦模塊202可通過多種方式確定反應體系的採圖位置，下面以圖2中描述的基因測序儀組件的情形為例進行說明。在一個實施例中，聚焦模塊202的具體控制過程是通過串口通信方式來實現的 聚焦模塊202首先發送指令給顯微鏡，控制顯微鏡在與樣品臺垂直方向上移動，通過調節顯微鏡與反應小室之間的距離，將清晰度最佳的位置確定為採圖位置。在另一實施例中，聚焦模塊202發送指令給樣品臺，控制樣品臺在其所在平面的垂直方向上移動，通過調節反應小室與顯微鏡之間的距離，將清晰度最佳的位置確定為採圖位置。在上述兩個實施例中，聚焦模塊202可通過多種方式確定圖像清晰度最佳的位置。例如，可通過顯微鏡鏡頭觀察對比的方式確定圖像清晰度最佳的位置，或者利用算法計算圖像清晰度、利用算法自動調節圖像清晰度，等等。由上可知，位移模塊201可對微納米級的位移進行精確的自動控制，聚焦模塊202 可對聚焦調節、清晰度判斷等進行精確的自動控制，從而能快速、準確地確定最佳的採圖位置，也因此提高了測序過程的穩定性、效率及準確性。圖6示出了圖2中的採圖控制單元300在一個實施例中的結構，包括激發模塊 301、拍照模塊302、圖像存取模塊303。其中(1)激發模塊301用於控制特定波長的激發光照射反應體系，使反應體系中核苷酸攜帶的標記物發光。在本發明中，激發模塊301可通過多種方式使標記物發光。在一個實施例中，基因測序儀中與採圖控制單元300對應的組件為前述圖2中描述的情形，那麼激發模塊301發送指令給激發光源，啟動激發光源發光，使光線照射到樣品臺上的反應小室。在本實施例中，反應體系中微珠上核苷酸攜帶的標記物為螢光標記物，其受到特定波長的光源激發後就可發出螢光。(2)拍照模塊302確定曝光時間，並採用所述曝光時間對反應體系拍照，獲取圖像信號。在本發明中，拍照模塊302可通過多種方式獲取圖像信號。在一個實施例中，基因測序儀中與採圖控制單元300對應的組件為前述圖2中描述的情形，那麼拍照模塊302首先確定合適的曝光時間值，然後發送指令給(XD，控制CXD按照該曝光時間值拍攝螢光圖。本發明的拍照模塊302可通過多種方式確定合適的曝光時間值，例如根據情況進行人為設置，或者設置為多次測序過程累積的曝光時間經驗值，或者通過算法計算出合適的曝光時間值，等等。在此前現有技術的基因測序控制系統中，大部分採用了人為設置的方式，本發明則具有多種可選模式，旨在根據不同的情況確定最佳的曝光時間值，從而提高圖像信號的質量。(3)圖像存取模塊303與拍照模塊302進行通信，用於保存獲取的圖像信號。本發明中圖像存取模塊303可採用多種格式存儲圖像信號。在前述實施例中，拍照模塊302控制CCD拍攝螢光圖後，發送給圖像存取模塊303，圖像存取模塊303可以採用特殊的高保真圖像存儲格式保存螢光圖，也可以採用普通的圖像存儲格式，例如TIFF、EPS、PNG、PSD格式等。本發明的保護範圍不應受到圖像存儲格式的限制。由上可知，激發模塊301可對激發光源的發光光路等進行精確控制，拍照模塊302 可對曝光時間值的確定、圖像拍攝等進行精確控制，圖像存取模塊303可採用最佳的圖像格式存儲圖像信號，從而保證了所獲取的圖像信號的質量，極大地提高了測序結果的準確性，且該自動化控制方式也提高了測序過程的穩定性和效率。本發明對生物樣品處理及測序進行自動化控制的方法流程基於圖1所示的系統， 該系統包括控制系統1，和與其相連的至少一臺基因測序儀。具體內容參考前述圖1中的表述，此處不再贅述。該方法流程包括如下步驟控制系統1控制基因測序儀將試劑導入反應體系，並調節反應體系的溫度；控制系統1控制反應體系在基因測序儀中的移動，並確定採圖位置；控制系統1激發反應體系中核苷酸攜帶的標記物發光，並在採圖位置獲取圖像信號。圖7示出了本發明一個實施例中對生物樣品處理及測序進行自動化控制的方法流程，該方法流程基於前述圖2所示的系統。該系統包括控制系統1，和與其相連的至少一臺基因測序儀，具體內容此處不再贅述。圖7所示的方法流程包括以下步驟步驟S0，控制生物樣品的製備，生成反應體系並將其設置到基因測序儀中。關於步驟Sl的具體內容，將在其後的實施例中詳細闡述。步驟Si，控制系統1利用其反應控制單元100控制基因測序儀將試劑導入反應體系，並調節反應體系的溫度。關於步驟Sl的具體內容，將在其後的實施例中詳細闡述。步驟S2，控制系統1利用其定位控制單元200控制反應體系在基因測序儀中的移動，並確定採圖位置。關於步驟S2的具體內容，將在其後的實施例中詳細闡述。步驟S3，控制系統1利用其採圖控制單元300激發反應體系中核苷酸攜帶的標記物發光，並在採圖位置獲取圖像信號。關於步驟S3的具體內容，將在其後的實施例中詳細闡述。在具體應用中，圖7所示的上述方法對基因測序儀中對應的各組件分別進行自動化操作，且能對不同組件進行有效的協調。更為重要的是，每項操作均充分考慮了基因測序各階段的技術特點，包括步驟Sl對試劑劑量及類型、反應溫度、時間、潔淨度等的控制，步驟S2對納米級位移、聚焦調節等的控制，步驟S3對發光強度、光路調節、曝光時間計算、圖像拍攝等的控制，均按照嚴格指標進行精確的操作。因此上述方法能大幅度提高測序過程的穩定性和效率，以及測序結果的準確性。圖8示出了圖7中步驟SO在一個實施例中的方法流程，包括步驟S01，根據生物樣品製備待測的基因片段庫，並生成測序所需的反應體系。在本發明中，反應體系的樣品製備過程是通過一個油包水的單分子DNA片段擴增體系來實現的。在油包水的體系中包含大量相互獨立的反應滴，每個反應滴包含一個微珠，其上結合有待測的DNA片段。通過對油包水的體系進行PCR擴增，每一個磁珠將結合擴增後的多個拷貝數目的DNA片段，而這些片段均來自於同一個待測DNA模板。當然，本發明也可以不經過 PCR擴增，針對單分子也可以進行後續操作，只是經PCR擴增後可以增強測序信號，提高測
序質量。在一個實施例中，以圖2中描述的基因測序儀組件的情形為例，步驟SOl具體包括(a)體系製備模塊401發送指令給文庫製備組件，控制該組件在不同的實驗條件下對生物樣品進行一系列處理，使得生物樣品完成幾個階段的轉變，得到待測的基因片段庫。需說明的是，(b)體系製備模塊401發送指令給反應體系製備組件，控制該組件進行油相、水相的混合，在一定條件下生成油包水的反應體系。上述(a)中，若最初獲取的生物樣品的類型、所處階段不同，體系製備模塊401就會對應多種不同的處理方式。在一個實施例中，若最初獲取的生物樣品是組織細胞、細菌等，那麼體系製備模塊401將首先控制文庫製備組件從這些組織細胞、細菌中提取RNA，並轉錄合成得到初始DNA片段。然後將初始DNA片段結合到微珠上，再將結合在微珠上的多個初始DNA片段酶切成長度相等的多個DNA標籤，接著將每一 DNA標籤連接一段通用序列， 最後對連有通用序列的每一 DNA標籤進行擴增，得到待測的基因片段庫。在另一實施例中， 若最初獲取的生物樣品已經是經過提取、轉錄合成得到的初始DNA片段，那麼體系製備模塊401則控制文庫製備組件將初始DNA片段結合到微珠上，再將結合在微珠上的多個初始 DNA片段酶切成長度相等的多個DNA標籤，接著將每一 DNA標籤連接一段通用序列，最後對連有通用序列的每一 DNA標籤進行擴增，得到待測的基因片段庫。上述(b)中，油包水反應體系的製備有多種方式。在一個實施例中，體系製備模塊 401首先控制反應體系製備組件建立包含修飾後的微珠在內的PCRmix水相體系，例如建立如下水相體系(I)IOXPCR buffer, 15 μ L ； (2) dNTP，3 μ L ； (3)DNA 模板，2 μ L ； (4)引物結合後的微珠，5 μ L ； (5) Taq 酶，9 μ L ； (6)Mg2+，3 μ L ； (7) ddH20，114 μ L ； (8)在水相體系中優選加入能夠加快反應啟動速度的一對小引物，上、下遊兩端各0.75 μ L。體系製備模塊401 然後控制反應體系製備組件建立油脂類溶液構成的油相體系，然後將水相體系注入到油相體系，在一定條件下震蕩混勻成為乳濁液。該條件例如，震蕩頻率15ΗΖ，時間15s。上述油包水反應體系可以在多種容器中製備，例如試管中。(2)上樣控制模塊402將反應體系設置到基因測序儀中。以圖2中描述的基因測序儀組件的情形為例，該設置過程是利用上樣控制模塊 402對基因測序儀中的機械手進行控制，將反應體系設置到基因測序儀中的可活動組件中。 在一個實施例中，上樣控制模塊402發送指令給機械手，將前述的試管中的油包水反應體系導入一反應小室，再將反應小室安裝到樣品臺的特定位置。至此，完成了自動化的樣品製備及上樣操作，則可以開始進行測序。圖9示出了圖7中步驟Sl在一個實施例中的方法流程，該方法流程基於圖1、圖2 所示的系統。在該系統中，反應控制單元100包括試劑控制模塊101、溫控模塊102。步驟 Sl包括步驟S11，試劑控制模塊101控制基因測序儀對試劑進行選擇，並吸取對應的試劑，導入反應體系。本發明中步驟Sll存在多種具體實現方式，若基因測序儀中與反應控制單元100對應的組件為前述圖2中描述的情形，則其控制過程是試劑控制模塊101確定不同階段所需取用的試劑類型，發送指令到機械手，控制機械手移動到試劑臺上對應的試劑位置，並將固定於機械手上的軟管插入試劑中；試劑控制模塊101發送指令到泵，控制泵運轉從而吸取試劑；試劑控制模塊101吸取到所需的試劑後，發送指令到泵，繼續控制泵運轉將試劑打入反應小室。步驟S12，溫控模塊102將反應體系的溫度控制在反應所需的溫度。本發明中步驟 S12存在多種具體實現方式，下面將通過不同的實施例進行詳細闡述。在一個實施例中，以圖2中描述的基因測序儀組件的情形為例，步驟S12通過串口通信方式實現，具體過程是溫控模塊102發送指令給溫度傳感器，控制溫度傳感器對反應小室的溫度進行檢測，並讀取溫度檢測結果t ；溫控模塊102中設置了不同反應階段的溫度值T，當其獲得溫度檢測結果t後，則將其與設置的溫度值T進行對比；溫控模塊102進一步根據對比結果進行處理，若t < T，溫控模塊102發送指令給溫控器中的升溫裝置，控制溫控器中的升溫裝置啟動，給反應小室加熱，若t ^ T，則不需啟動升溫裝置加熱，升溫裝置通過外部環境自動冷卻到溫度T。對於其他情形下的基因測序儀組件，控制原理一致，具體過程可能存在差異。例如，在另一實施例中，若基因測序儀組件與圖2中描述的情形相比，溫控器除了包括用於檢測反應小室溫度的溫度傳感器、給反應小室加熱的升溫裝置，還包括給反應小室製冷的降溫裝置。那麼在這種情形下，步驟S12的實現過程為溫控模塊102發送指令給溫度傳感器，控制溫度傳感器對反應小室的溫度進行檢測，並讀取溫度檢測結果t ；溫控模塊102中設置了不同反應階段的溫度值T，當其獲得溫度檢測結果t後，則將其與設置的溫度值T進行對比；溫控模塊102進一步根據對比結果進行處理，若t < T，溫控模塊102發送指令給溫控器中的升溫裝置，控制溫控器中的升溫裝置啟動，給反應小室加熱，若t ^ T，溫控模塊 102發送指令給溫控器中的降溫裝置，控制溫控器中的降溫裝置啟動，對反應小室製冷。由圖9可知，步驟S11可對試劑類型、試劑劑量、吸取速度、打出速度等進行精確的控制，步驟S12可對溫度檢測、溫度設置、加熱、製冷等進行嚴格控制，從而保證了反應體系的生化反應過程順利進行，也因此提高了整個測序過程的穩定性、效率及準確性。圖10示出了圖7中步驟S2在一個實施例中的方法流程。步驟S21，檢測反應體系在基因測序儀中的當前位置，並控制其移動到其所在平面上的目標位置。本發明中，步驟S21可通過多種方式控制反應體系的移動。在一個實施例中，基因測序儀中與定位控制單元200對應的組件為前述圖2中描述的情形，步驟S21是通過串口通信方式來實現的位移模塊201首先發送指令給樣品臺， 讀取樣品臺在其所在平面上的初始位置坐標，例如為(Xci, Y0)；確定反應體系在其所在平面上的目的坐標(Χ，Υ)後，位移模塊201再發送指令給樣品臺，控制樣品臺從(H)平移到目的坐標(Χ，Υ)。步驟S22，控制基因測序儀的焦距調節，確定反應體系的採圖位置。本發明中，步驟S22可通過多種方式確定反應體系的採圖位置，下面以圖2中描述的基因測序儀組件的情形為例進行說明。在一個實施例中，步驟S22是通過串口通信方式來實現的聚焦模塊202首先發送指令給顯微鏡，控制顯微鏡在與樣品臺垂直方向上移動，通過調節顯微鏡與反應小室之間的距離，將清晰度最佳的位置確定為採圖位置。
在另一實施例中，步驟S22仍然是通過串口通信方式來實現的聚焦模塊202發送指令給樣品臺，控制樣品臺在其所在平面的垂直方向上移動，通過調節反應小室與顯微鏡之間的距離，將清晰度最佳的位置確定為採圖位置。在上述兩個實施例中，步驟S22可通過多種方式確定圖像清晰度最佳的位置。例如，可通過顯微鏡鏡頭觀察對比的方式確定圖像清晰度最佳的位置，或者利用算法計算圖像清晰度、利用算法自動調節圖像清晰度，等等。由上可知，步驟S21可對微納米級的位移進行精確的自動控制，步驟S22可對聚焦調節、清晰度判斷等進行精確的自動控制，從而能快速、準確地確定最佳的採圖位置，也因此提高了測序過程的穩定性、效率及準確性。圖11示出了圖7中步驟S3在一個實施例中的方法流程。步驟S31，控制特定波長的激發光照射反應體系，使反應體系中核苷酸攜帶的標記物發光。在本發明中，步驟S31可通過多種方式實現。在一個實施例中，基因測序儀中與採圖控制單元300對應的組件為前述圖2中描述的情形，那麼步驟S31的實現過程是激發模塊301發送指令給激發光源，啟動激發光源發光，使光線照射到樣品臺上的反應小室。在本實施例中，反應體系中微珠上核苷酸攜帶的標記物為螢光標記物，其受到特定波長的光源激發後就可發出螢光。步驟S32，確定曝光時間，並採用該曝光時間對反應體系拍照，獲取圖像信號。在本發明中，步驟S32可通過多種方式實現。繼續在前述步驟S31的實施例中，基因測序儀中與採圖控制單元300對應的組件為前述圖2中描述的情形，那麼在步驟S32中，首先由拍照模塊302確定合適的曝光時間值，然後發送指令給CCD，控制CCD按照該曝光時間值拍攝螢光圖。本發明的步驟S32可通過多種方式確定合適的曝光時間值，例如根據情況進行人為設置，或者設置為多次測序過程累積的曝光時間經驗值，或者通過算法計算出合適的曝光時間值，等等。在此前現有技術的基因測序控制系統中，大部分採用了人為設置的方式， 本發明則具有多種可選模式，旨在根據不同的情況確定最佳的曝光時間值，從而提高圖像信號的質量。步驟S33，保存獲取的圖像信號。本發明中圖像存取模塊303可採用多種格式存儲圖像信號。步驟S33可通過多種方式實現。繼續在前述步驟S31、S32的實施例中，步驟S33的實現方式是拍照模塊302將 CCD拍攝的螢光圖發送給圖像存取模塊303，圖像存取模塊303可以採用特殊的高保真圖像存儲格式保存螢光圖，也可以採用普通的圖像存儲格式，例如TIFF、EPS、PNG、PSD格式等。由上可知，步驟S31可對激發光源的發光光路等進行精確控制，步驟S32可對曝光時間值的確定、圖像拍攝等進行精確控制，步驟S33可採用最佳的圖像格式存儲圖像信號， 從而保證了所獲取的圖像信號的質量，極大地提高了測序結果的準確性，且該自動化控制方式也提高了測序過程的穩定性和效率。為了更加清楚地闡釋本發明，申請人將以一個具體的實驗過程為例說明一個公知的生物樣品處理並進行基因測序的全過程。該應用場景是採用某種公知的測序方法對DNA 進行測序(1)從所獲取的細菌樣品中提取RNA，轉錄合成得到初始DNA片段。
(2)將初始DNA片段結合到微珠上，再將結合在微珠上的多個初始DNA片段酶切成長度相等的多個DNA標籤，接著將每一 DNA標籤連接一段通用序列。(3)對連有通用序列的每一 DNA標籤進行擴增，得到待測的基因片段庫。(4)將待測基因片段上3』端修飾的微珠沉積於上樣玻片，在沉積過程中可對微珠密度進行調節，以達到最大通量。(5)向反應體系中加入DNA連接酶、通用測序引物η和具有3』-XXrmnZZZ-5』結構的八聚核苷酸。在這個八聚核苷酸中，第1和第2位(XX)上的鹼基是確定的，並根據種類的不同在第6-8位(ΖΖΖ)上加了不同的螢光標記。這種由兩個鹼基決定的測序方法被稱為兩鹼基測序(two base encoding)。(6)當八聚核苷酸由於第1和第2位配對而被連接酶連接上時，經特定波長的光激發，會發出螢光。(7)在記錄下螢光信息後，通過化學方法在第5和第6位之間進行切割，淬滅螢光信號，以進行下個位置的測序。通過這種方法，每次測序的位置都相差五位，即第一次測第1和第2位，第二次測
第6和第7位......在測到末尾後，將新合成的鏈變性、洗脫。而後用通用測序引物n-1進
行第二輪測序。通用測序引物n-1與通用測序引物η的差別是，二者在與接頭配對的位置上相差一個鹼基，即通用測序引物n-1在通用測序引物η配對位置上向3』端移動了一個鹼基。
因此在加入DNA連接酶和八聚核苷酸後，可以測定第0和第1位、第5和第6位......第二
輪測序完成後，接下來再分別加入通用測序引物η-2、通用測序引物η-3、通用測序引物η-4 進行第三輪、第四輪、第五輪測序，最終可以完成全部位置的測定。上述的測序過程，每一輪都涉及多次試劑取用、溫度調控、時間控制等，不論是單純的人工操作，還是人工控制儀器操作，均無法充分保證實驗的穩定性、效率及準確性。而利用本發明的控制方法及系統，只需把製備好的反應體系設置在基因測序儀中，選擇針對不同樣品的測序模式，就可以使基因測序儀自動運行上述各個步驟，無需手工操作。若基於圖2所示的系統及圖7所示的方法，上樣後經過基因測序儀的自動測序過程，可快速採集到圖像信號；若基於圖3所示的系統及圖8所示的方法，上樣後經過基因測序儀的自動測序過程，可直接得到基因序列信息，例如鹼基排列順序、致病基因位點等。應當說明的是，本發明的方法及系統適用於對各種類型的生物樣品進行處理，並在此基礎上對基因測序儀的測序過程進行自動化控制。即便不同類型的生物樣品在處理方式上可能存在差異，或者不同類型的基因測序儀在具體內部結構上可能存在差異，但上述的控制系統及控制方法在根本原理上是一致或類似的，因此本發明的保護範圍不應受到不同類型的生物樣品，或者不同類型的基因測序儀的內部結構的限制。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種對生物樣品處理及測序進行自動化控制的系統，其特徵在於，所述系統包括樣品控制單元、反應控制單元、定位控制單元、採圖控制單元；所述樣品控制單元用於控制生物樣品的製備，生成反應體系並將其設置到基因測序儀中；所述反應控制單元用於控制基因測序儀將試劑導入反應體系，並在測序過程中調節反應體系的溫度；所述定位控制單元用於控制反應體系在基因測序儀中的移動，並確定採圖位置； 所述採圖控制單元用於激發反應體系中核苷酸攜帶的標記物發光，並在所述採圖位置獲取圖像信號。
2.根據權利要求1所述的對生物樣品處理及測序進行自動化控制的系統，其特徵在於，所述樣品控制單元包括體系製備模塊、上樣控制模塊；所述體系製備模塊根據生物樣品製備待測的基因片段庫，並處理成測序所需的反應體系；所述上樣控制模塊將反應體系設置到基因測序儀中的確定位置。
3.根據權利要求1所述的對生物樣品處理及測序進行自動化控制的系統，其特徵在於，所述反應控制單元包括試劑控制模塊、溫控模塊；所述試劑控制模塊用於控制基因測序儀對試劑進行選擇，並吸取對應的試劑，導入反應體系；所述溫控模塊用於將反應體系的溫度控制在反應所需的溫度。
4.根據權利要求1所述的對生物樣品處理及測序進行自動化控制的系統，其特徵在於，所述定位控制單元包括位移模塊、聚焦模塊；所述位移模塊用於檢測反應體系在基因測序儀中的當前位置，並控制其移動到其所在平面上的目標位置；所述聚焦模塊用於控制基因測序儀的焦距調節，確定反應體系的採圖位置。
5.根據權利要求4所述的對生物樣品處理及測序進行自動化控制的系統，其特徵在於，所述聚焦模塊通過調節顯微鏡與反應小室之間的距離，將清晰度最佳的位置確定為採圖位置。
6.根據權利要求1所述的對生物樣品處理及測序進行自動化控制的系統，其特徵在於，所述採圖控制單元包括激發模塊、拍照模塊、圖像存取模塊；所述激發模塊用於控制特定波長的激發光照射反應體系，使反應體系中核苷酸攜帶的標記物發光；所述拍照模塊確定曝光時間，並採用所述曝光時間對反應體系拍照，獲取圖像信號； 所述圖像存取模塊與拍照模塊進行通信，用於保存獲取的圖像信號。
7.一種根據權利要求1所述系統對生物樣品處理及測序進行自動化控制的方法，其特徵在於，所述方法包括以下步驟A.控制生物樣品的製備，生成反應體系並將其設置到基因測序儀中；B.控制基因測序儀將試劑導入反應體系，並調節反應體系的溫度；C.控制反應體系在基因測序儀中的移動，並確定採圖位置；D.激發反應體系中核苷酸攜帶的標記物發光，並在所述採圖位置獲取圖像信號。
8.根據權利要求7所述的對生物樣品處理及測序進行自動化控制的方法，其特徵在於，所述步驟A包括Al.根據生物樣品製備待測的基因片段庫，並處理成測序所需的反應體系；A2.將所述反應體系設置到基因測序儀中的確定位置。
9.根據權利要求7所述的對生物樣品處理及測序進行自動化控制的方法，其特徵在於，所述步驟B包括B 1.控制基因測序儀對試劑進行選擇，並吸取對應的試劑，導入反應體系；B2.將反應體系的溫度控制在反應所需的溫度。
10.根據權利要求7所述的對生物樣品處理及測序進行自動化控制的方法，其特徵在於，所述步驟C包括Cl.檢測反應體系在基因測序儀中的當前位置，並控制其移動到其所在平面上的目標位置；C2.控制基因測序儀的焦距調節，確定反應體系的採圖位置。
11.根據權利要求10所述的對生物樣品處理及測序進行自動化控制的方法，其特徵在於，所述步驟C2包括通過調節顯微鏡與反應小室之間的距離，將清晰度最佳的位置確定為採圖位置。
12.根據權利要求7所述的對生物樣品處理及測序進行自動化控制的方法，其特徵在於，所述步驟D包括Dl.控制特定波長的激發光照射反應體系，使反應體系中核苷酸攜帶的標記物發光；D2.確定曝光時間，並採用所述曝光時間對反應體系拍照，獲取圖像信號；D3.保存獲取的圖像信號。
全文摘要
本發明涉及基因工程領域，提供了一種對生物樣品處理及測序進行自動化控制的方法及系統。所述方法包括以下步驟A.控制生物樣品的製備，生成反應體系並將其設置到基因測序儀中；B.控制基因測序儀將試劑導入反應體系，並調節反應體系的溫度；C.控制反應體系在基因測序儀中的移動，並確定採圖位置；D.激發反應體系中核苷酸攜帶的標記物發光，並在所述採圖位置獲取圖像信號。所述系統包括樣品控制單元、反應控制單元、定位控制單元、採圖控制單元，分別用於執行上述方法中的各步驟。本發明通過對生物樣品的製備及上樣進行自動化控制，以及對基因測序的測序過程進行自動化控制，不僅提高了測序過程的穩定性和效率，而且提高了測序結果的準確性。
文檔編號C12M1/38GK102321535SQ201110258910
公開日2012年1月18日 申請日期2011年9月1日 優先權日2011年9月1日
發明者盛司潼 申請人:盛司潼