測序反應裝置的調平結構的製作方法

2023-09-11 19:10:05 1

本實用新型涉及基因測序領域，更具體的說，本實用新型涉及一種測序反應裝置的調平結構。

背景技術：

基因測序技術正成為本世紀推動人類社會迅猛發展的科學技術，基因測序技術是根據鹼基互補配對的原理來檢測生命體的核酸序列。目前，基因測序儀為推動基因測序技術的發展做出了重大貢獻，被廣泛運用於生化醫學領域，用來測定核酸的序列。

現有技術中的基因測序儀，一般包括基因測序反應小室、固定裝置以及採圖裝置，通過固定裝置將基因測序反應小室固定在基因測序儀的測序平臺上，並通過採圖裝置的鏡頭對基因測序反應進行採圖；為了提高採圖的精確性，在基因測序反應小室固定時需要對基因測序反應小室進行位置的調整，從而調節進行基因測序反應的反應通道與鏡頭之間的平行度，以使得採圖裝置的鏡頭能夠獲取質量最優的螢光圖。

現有技術中公開了一種對基因測序反應小室進行位置調整的裝置，包括多個調節螺釘，通過調節螺釘調節固定裝置與測序平臺的距離，實現對測序反應小室位置的調整。但這種位置調節的裝置，需要對多個調節螺釘進行調整，調節過程較為複雜，並且調節的精度較低，影響採圖裝置採圖的效果。

因此需要一種新的便於調節、且提高調節精度的測序反應裝置的調平結構。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種測序反應裝置的調平結構，旨在解決現有技術中測序反應小室調節過程複雜、調節精度較低的問題。

為了實現實用新型目的，一種測序反應裝置的調平結構，其改進之處在於：包括測序反應裝置和裝置固定臺，所述測序反應裝置安裝在裝置固定臺上；

所述測序反應裝置包括測序反應小室和固定架，所述的測序反應小室固定於所述的固定架上，所述的測序反應小室包括用於進行基因測序反應的反應通道；

所述固定架安裝在所述的裝置固定臺上，所述固定架上設置有三個用於對固定架和裝置固定臺的間距進行調節的調節裝置，三個調節裝置的連線為三角形，且上述反應通道的延伸方向與其中兩個調節裝置的連線的方向相垂直。

在上述的結構中，所述三個調節裝置的連線為等腰三角形，所述反應通道所在的直線與等腰三角形的底邊上的中線相重合。

在上述的結構中，所述調節裝置均包括調節螺釘和調節螺母，所述調節螺母上設置有通孔，該通孔內設置有內螺紋；

所述固定架上具有貫穿的螺絲孔，所述調節螺母固定在所述的螺絲孔內；所述裝置固定臺上對應於螺絲孔的位置設置有調節孔；

所述調節螺釘安裝在調節螺母的通孔內，且調節螺釘的外螺紋與所述調節螺母的內螺紋相適配，所述調節螺釘的頂端頂在所述的調節孔內。

進一步的，所述固定架上設置有第一螺絲孔，所述第一螺絲孔的一側設置有第一插銷孔；

所述裝置固定臺上設置有第一調節孔、第二調節孔以及第三調節孔，所述第一調節孔的一側設置有與所述第一插銷孔相對應的第二插銷孔；

所述的第一插銷孔和第二插銷孔內插入有固定插銷。

進一步的所述裝置固定臺上還設置有位置調節裝置，該位置調節裝置包括調節旋鈕和旋鈕固定座，所述的旋鈕固定座固定在裝置固定臺上，所述調節旋鈕設置於旋鈕固定座上，調節旋鈕具有頂端，且調節旋鈕的頂端用於頂在所述固定架的側邊上。

進一步的，所述固定架呈方框形狀，具有相對設置的第一連接邊和第二連接邊；

所述第一螺絲孔設置在第一連接邊上，所述第二連接邊上設置有第二螺絲孔和第三螺絲孔；

所述第一連接邊上還設置有第一固定孔和第二固定孔，所述第二連接邊上還設置有第三固定孔，通過向所述第一固定孔、第二固定孔和第三固定孔內鎖入螺釘，將所述測序反應裝置固定在裝置固定臺上。

在上述的結構中，所述測序反應裝置還包括小室安裝板，所述測序反應小室安裝在小室安裝板上，所述小室安裝板固定於所述的固定架上。

進一步的，所述測序反應小室包括相貼合上層基片和下層基片，所述上層基片與下層基片之間形成用於進行基因測序反應的反應通道；所述上層基片上設置有與反應通道相連通的試劑入口和試劑出口；

所述上層基片上設置有用於對反應通道進行加熱的加熱塗層，所述反應通道投影在上層基片的區域稱為投影區域，所述的加熱塗層覆蓋在所述的投影區域上；

所述加熱塗層沿試劑入口與試劑出口的連線方向的兩端分別為第一端和第二端；所述加熱塗層還包括第一彎折部和第二彎折部，所述第一彎折部與所述的第一端相連接，所述第二彎折部與所述第二端相連接；

所述第一彎折部上具有第一電接觸點，所述第二彎折部上具有第二電接觸點，所述第一電接觸點和第二電接觸點用於實現加熱塗層的通電。

進一步的，所述測序反應裝置還包括轉動架，所述轉動架上設置有朝向基因測序反應小室的方向轉動後接觸第一電接觸點的第一加熱電極以及接觸第二電接觸點的第二加熱電極；

所述轉動架上還固定設置有入口連接管和出口連接管，所述轉動架朝向基因測序反應小室的方向轉動後，所述的入口連接管與所述的試劑入口相連通，所述的出口連接管與所述的試劑出口相連通。

進一步的，所述轉動架上還固定設置有溫度傳感器，所述轉動架朝向基因測序反應小室的方向轉動後，所述溫度傳感器貼合在所述的加熱塗層上。

本實用新型的有益效果是：本實用新型的測序反應裝置的調平結構，只需主要針對第一調節裝置進行調節，就能夠使反應通道與鏡頭之間的平行度達到要求，相對於現有技術中需要對每一個調節裝置進行反覆調節的過程，其調節更為方便，同時由於反應通道的延伸方向與第二調節裝置和第三調節裝置的連線的方向相垂直，降低了調節難度，提高了調節精度，使得基因測序的結果更為準確。

附圖說明

圖1為本實用新型一個實施例中測序反應裝置的調平結構的立體結構示意圖。

圖2為本實用新型一個實施例中測序反應裝置的調平結構的正面結構示意圖。

圖3為本實用新型一個實施例中第一調節裝置、第二調節裝置以及第三調節裝置的位置關係示意圖。

圖4為本實用新型另一個實施例中固定架與裝置固定臺的立體結構示意圖。

圖5為本實用新型另一個實施例中測序反應裝置的調平結構的正面結構示意圖。

圖6為本實用新型另一個實施例中固定架與裝置固定臺的立體結構示意圖。

圖7為本實用新型的一個實施例中測序反應小室的立體結構示意圖。

圖8為本實用新型的一個實施例中測序反應小室的爆炸結構示意圖。

圖9為本實用新型的一個實施例中測序反應小室的正面結構示意圖。

圖10為本實用新型一個實施例中基因測序反應小室和小室安裝板的結構示意圖。

圖11為本實用新型一個實施例中基因測序反應小室的背面結構示意圖。

圖12為本實用新型一個實施例中基因測序反應裝置的立體結構示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。

本實用新型提出第一實施例，本實施例提出了一種測序反應裝置的調平結構，具體的，如圖1、圖2所示，測序反應裝置的調平結構包括測序反應裝置200和裝置固定臺300，所述測序反應裝置200安裝在裝置固定臺300上，裝置固定臺300可以左右移動，實現測序反應裝置200位置的調整。所述測序反應裝置200包括測序反應小室2001和固定架2002，其中，測序反應小室2001具有試劑入口101和試劑出口102，試劑入口101和試劑出口102之間形成長條形的反應通道，通過試劑入口101通入反應試劑，在反應通道中進行基因測序反應。測序反應小室2001安裝在固定架2002上，固定架2002安裝在所述的裝置固定臺300上，本實施例中，所述固定架2002上設置有三個用於對固定架2002和裝置固定臺300的間距進行調節的調節裝置400，如圖2、圖3所示，三個調節裝置400的連線為三角形，且上述反應通道103的延伸方向與其中兩個調節裝置400的連線的方向相垂直，因此，當固定架2002安裝在裝置固定臺300上之後，通過三個調節裝置400調節固定架2002與裝置固定臺300之間的距離。

一般的，測序儀包括用對反應通道進行螢光圖拍攝的採圖裝置，採圖裝置包括鏡頭，鏡頭對準所述的反應通道，在調節固定架2002和裝置固定臺300之間的距離時，需保證反應通道與鏡頭之間的平行度；在本實施例中，由於反應通道的延伸方向與其中兩個調節裝置400的連線的方向相垂直，如圖2所示，三個調節裝置400分別定義為第一調節裝置4001、第二調節裝置4002以及第三調節裝置4003，反應通道的延伸方向與第二調節裝置4002和第三調節裝置4003的連線的方向相垂直，在對固定架2002的調節過程中，由於本實用新型的反應通道設計為狹窄的長條狀，因此第二調節裝置4002、第三調節裝置4003對於反應通道與鏡頭之間的平行度的調節作用較小，只需略微調節即滿足平行度要求，第一調節裝置4001則對於反應通道與鏡頭之間的平行度的調節作用較大，因此主要需要對第一調節裝置4001進行調節，以使反應通道與鏡頭之間的平行度達到所需的要求，這種調節方式，只需主要針對第一調節裝置4001進行調節，就能夠使反應通道與鏡頭之間的平行度達到要求，相對於現有技術中需要對每一個調節裝置400進行反覆調節的過程，其調節更為方便，同時由於反應通道的延伸方向與第二調節裝置4002和第三調節裝置4003的連線的方向相垂直，降低了調節難度，提高了調節精度，使得基因測序的結果更為準確。

在圖1、圖2所述的實施例的基礎上，對於所述的第一調節裝置4001、第二調節裝置4002以及第三調節裝置4003，本實用新型提出了一較佳的實施例，如圖3，所述三個調節裝置400的連線為等腰三角形，所述反應通道所在的直線與等腰三角形的底邊上的中線4004相重合，在調節固定架2002和裝置固定臺300之間的距離時，通過第二調節裝置4002和第三調節裝置4003進行略微的調節，再通過第一調節裝置4001進行調節，並且在第一調節裝置4001的調節過程中，使反應通道與裝置固定臺的間距發生改變，從而使反應通道與鏡頭之間的平行度達到所需的要求。

在上述的實施例中，對於所述的調節裝置400，本實用新型提出了一具體實施例，如4所示，第一調節裝置4001、第二調節裝置4002以及第三調節裝置4003的具體結構均相同，在本實施例中僅以第一調節裝置4001的具體構成進行說明，但所述的第二調節裝置4002和第三調節裝置4003均包括相同的結構。具體的，所述的第一調節裝置4001包括第一調節螺釘4005和第一調節螺母4006，所述第一調節螺母4006上設置有通孔，該通孔內設置有內螺紋；所述固定架2002上設置有貫穿的第一螺絲孔2003，所述第一調節螺母4006固定在所述的第一螺絲孔2003內；所述第一調節螺釘4005安裝在第一調節螺母4006的通孔內，且第一調節螺釘4005的外螺紋與所述第一調節螺母4006的內螺紋相適配，所述第一調節螺釘4005的頂端頂在所述的裝置固定臺300的上表面。另外，固定架2002上對應於第二調節裝置4002的位置設置有第二螺絲孔2004，固定架2002上對應於第三調節裝置4003的位置設置有第三螺絲孔2005。所述裝置固定臺300上設置有觀察窗口3004，採圖裝置的鏡頭即通過觀察窗口3004進行拍照。

通過上述的結構，第一調節螺母4006固定在第一螺絲孔2003中，第一調節螺釘4005可以在第一調節螺母4006中轉動，且第一調節螺釘4005的頂端壓在裝置固定臺300的上表面，轉動第一調節螺釘4005時，固定架2002則沿第一調節裝置4001和第二調節裝置4002的連線發生轉動，由於測序反應小室2001固定在固定架2002上，從而實現反應通道與採圖裝置鏡頭之間的平行度的調節。對於所述的第二調節裝置4002和第三調節裝置4003，本實用新型的此實施例不再詳細說明。

進一步的，在本實施例中，如圖4所示，所述的固定架2002上設置有第一插銷孔2006，本實施例中第一插銷孔2006設置在第一螺絲孔2003的一側，對應的，所述裝置固定臺300上設置有與所述第一插銷孔2006相對應的第二插銷孔2007，所述的第一插銷孔2006和第二插銷孔2007內插入有固定插銷。另外，如圖4、圖5所示，所述裝置固定臺300上還設置有位置調節裝置500，該位置調節裝置500包括調節旋鈕5001和旋鈕固定座5002，所述的旋鈕固定座5002固定在裝置固定臺300上，所述調節旋鈕5001設置於旋鈕固定座5002上，調節旋鈕5001具有頂端，且調節旋鈕5001的頂端用於頂在所述固定架2002的側邊上。在測序反應裝置200的固定架2002安裝過程中，首先通過固定插銷的作用，將固定架2002和裝置固定臺300實現轉動連接，固定架2002與旋鈕固定座5002之間設置有拉簧5003，通過拉簧將固定架2002拉緊後，固定架2002的側邊則抵靠在調節旋鈕5001的頂端上，通過旋轉所述的調節旋鈕5001，使得調節旋鈕5001的頂端在圖5中向左或向右運動，從而對固定架2002安裝在裝置固定臺300上的位置進行調整。

在上述的任意實施例中，對於固定架2002固定在裝置固定臺上的方式，本實用新型提出了一示例，如圖6所示，即為固定架2002的立體結構示意圖，所述的固定架2002呈方框形，且具有相對設置的第一連接邊2008和第二連接邊2009，其中，在圖4所述實施例的基礎上，所述第一螺絲孔2003設置在第一連接邊2008上，第二螺絲孔2004和第三螺絲孔2005設置在第二連接邊2009上；所述第一連接邊2008上還設置有第一固定孔2010和第二固定孔2011，所述第二連接邊2009上還設置有第三固定孔2012，裝置固定臺300對應第一固定孔2010的位置設置有第一調節孔3001，裝置固定臺300對應第二固定孔2011的位置設置有第二調節孔3002，裝置固定臺300對應第三固定孔2012的位置設置有第三調節孔3003。本實用新型中，所述第三固定孔2012位於第二螺絲孔2004和第三螺絲孔2005之間，所述第一螺絲孔2003位於第一固定孔2010和第二固定孔2011之間。在通過調節裝置400將固定架2002與裝置固定臺300的距離調整完成後，即反應通道與鏡頭之間的平行度滿足要求時，通過向所述第一固定孔2010、第二固定孔2011和第三固定孔2012內鎖入螺釘600，螺釘600的頂端即固定於上述的第一調節孔3001、第二調節孔3002以及第三調節孔3003內，將所述測序反應裝置200固定在裝置固定臺300上，此後則可以通過試劑入口101通入試劑，進行基因測序反應。進一步的，在圖6所述的示例中，還可以包括一壓縮彈簧700，壓縮彈簧700套在所述的螺釘上，當螺絲600鎖入第一調節孔3001（或第二調節孔3002，或第三調節孔3003）中時，壓縮彈簧700的一端壓在螺絲600上，另一端壓在所述的固定架2002上，這種固定方式，可以很好的避免固定架2002在安裝時擰入螺釘600後發生的形變。

對於所述的測序反應小室2001，本實用新型提出了一實施例，如圖7、圖8所示，測序反應小室用於固定待測樣品並通入試劑，進行基因測序反應。所述的測序反應小室包括相貼合的上層基片10和下層基片20，上層基片10和下層基片20之間形成用於進行基因測序反應的反應通道103，本實施例中，所述下層基片20的上表面設置有凹槽，所述上層基片10與下層基片20貼合後，所述凹槽的內壁與上層基片10的下表面圍合形成所述的反應通道103。所述上層基片10上設置有與反應通道相連通的試劑入口101，通過試劑入口101向反應通道中通入試劑，所述上層基片10上還設置有與反應通道相連通的試劑出口102，通過試劑出口102排除流進反應通道中的試劑。而對於所述的試劑入口101和試劑出口102，其位置可以根據實際需要進行調整，例如，將所述試劑入口101設置在下層基片20上，或者，將所述試劑出口102設置在下層基片20上。

如圖9所示，所述的反應通道投影在上層基片10上的區域稱為投影區域40，即為圖9中虛線框部分，所述上層基片10上設置有用於對反應通道進行加熱的加熱塗層30，該加熱塗層30覆蓋在所述的投影區域40上，以通過加熱塗層30對反應通道103進行加熱。在本實施例中，所述的加熱塗層30為ITO塗層。進一步的，所述加熱塗層30沿試劑入口101與試劑出口102的連線方向的兩端分別為第一端301和第二端302；所述加熱塗層30還包括第一彎折部303和第二彎折部304，所述第一彎折部303的一端與所述的第一端301相連接，第一彎折部303的另一端上具有第一電接觸點305；所述第二彎折部304的一端與所述第二端302相連接，第二彎折部304的另一端上具有第二電接觸點306；所述第一電接觸點305和第二電接觸點306用於實現加熱塗層30的通電。

通過上述的結構，當需要進行基因測序反應時，試劑入口101與通入試劑的管道相連通，試劑出口102與排除試劑的管道相連通，使試劑在反應通道中流動，以發生基因測序反應。在測序反應開始前或者進行中，需要對反應通道進行加熱時，第一電接觸點305和第二電接觸點306通電，由於第一電接觸點305設置在第一彎折部303上，第二電接觸點306設置在第二彎折部304上，在通電後，電流從第一彎折部303，經加熱塗層30的第一端301均勻的流向加熱塗層30的第二端302，並流回至第二彎折部304以形成電流迴路；由於加熱塗層30的第一端301和第二端302之間的電流均勻，在加熱塗層30的第一端301和第二端302之間則形成均勻的加熱區域，該加熱區域的溫度的均勻性更佳，使得反應通道中每個位置的溫度相等，保證了測序反應的順利進行，提高了測序反應的效率，同時也使得溫度的測量更為精準。

另外，需要說明的是，本實用新型的測序反應小室，由於將加熱塗層30塗布於上層基片10上，省去了現有技術中加熱片的結構，從而簡化了測序反應小室整體的結構，在測序反應小室安裝或拆卸時無需單獨的對加熱片進行安裝或拆卸，便於了測序反應小室的安裝和拆卸。同時，由於第一彎折部303和第二彎折部304結構的設計，連接到第一彎折部303和第二彎折部304上的導電線路，則遠離了試劑入口101和試劑出口102，避免導電線路與連接在試劑入口101和試劑出口102上的管道產生幹涉，而導致測序反應小室無法安裝，因此本實用新型的測序反應小室的結構非常合理。

另外，所述第一彎折部303的另一端上具有多個第一電接觸點305，第二彎折部304的另一端上具有多個第二電接觸點306，第一電接觸點305和第二電接觸點306用於實現通電；本實施例中，由於多個第一電接觸點305和多個第二電接觸點306的存在，在其中一個第一電接觸點305或第二電接觸點306發生接觸不良時，此種結構的加熱塗層40仍然能夠在第一端301和第二端302之間形成均勻的加熱區域，加熱區域的溫度均勻性不受影響。因此，本實用新型的測序反應小室，在測序過程中，如若其中一個第一電接觸點或第二電接觸點發生故障，出現接觸不良的情況時，不會使得測序過程無法進行，或者對測序結果造成影響，從而保證了基因測序反應的順利進行。

請參考圖10-圖12所示，本實用新型還提供了一種基因測序反應裝置，該基因測序反應裝置包括上述的任意的測序反應小室；所述的基因測序反應裝置還包括小室安裝板50、固定座60以及轉動架70，其中測序反應小室2001固定在所述的小室安裝板50上，所述小室安裝板50固定在所述的固定座60上；所述轉動架70轉動安裝在固定座60上。對於所述的小室安裝板50，如圖10所示，本實用新型提供了一具體實施例，所述的小室安裝板50兩端設置有限位凸塊501，所述基因測序反應小室2001置於兩限位凸塊501之間；小室安裝板50上還設置有定位凸塊502。所述的基因測序反應小室2001具有頂邊1001、底邊1002以及兩個長側邊1003，基因測序反應小室2001的頂邊1001和底邊1002分別抵靠在兩個限位凸塊501上，測序反應小室的其中一個長側邊1003則抵靠在定位凸塊502上。如圖11所示，為基因測序反應小室2001的背面示意圖，其中下層基片20的長度和寬度均小於上層基片的長度和寬度，在所述的小室安裝板50上還設置有通孔503，且通孔503的長度和寬度均略大於下層基片20的長度和寬度，當基因測序反應小室2001安裝在小室安裝板50上之後，所述的下層基片20則卡入所述的通孔503內。通過此種結構，將基因測序反應小室2001固定在小室安裝板50上，實現對基因測序反應小室2001的定位與安裝。

對於所述的基因測序反應裝置，本實用新型還提出了一實施例，所述的基因測序反應裝置包括上述任意的基因測序反應小室、以及圖10所示的小室安裝板，對於基因測序反應小室的結構，本實施例中則不再詳細說明。如圖12所示，基因測序反應裝置還包括固定座60和轉動架70，小室安裝板50固定在所述的固定座60上；所述轉動架70轉動安裝在固定座60上。在本實施例中，所述的轉動架70上設置有朝向基因測序反應小室2001的方向轉動後接觸第一電接觸點305的第一加熱電極701以及接觸第二電接觸點306的第二加熱電極702。在本實施例中，所述的固定座60由前板601、後板602以及兩個側板603構成，所述前板601、後板602以及兩個側板603圍合構成中部貫通的框架形結構，以用於安裝所述的小室安裝板50和轉動架70。所述的小室安裝板50的限位凸塊上設置有螺孔，通過螺栓將小室安裝板50兩端的限位凸塊501分別固定在兩個側板603的下方位置。所述兩個側板602的內側壁上相對位置分別固定設置有一固定塊802，且固定塊802內部設置有一軸承801，兩個軸承801上設有一轉軸80，所述的轉動架70即固定設置在所述的轉軸80上，通過轉軸80的旋轉帶動轉動架70轉動。

通過此種結構，我們對基因測序反應裝置的原理進行說明，所述的轉動架70具有打開和閉合兩種狀態，圖12所述的即為轉動架70打開的結構示意圖。第一加熱電極701和第二加熱電極702固定在轉動架70上，當轉動架70由打開狀態轉化為閉合狀態時，轉動架70則朝著基因測序反應小室2001的方向轉動，當第一加熱電極701接觸第一電接觸點、第二加熱電極702則接觸第二電接觸點後，所述的轉動架70則旋轉為閉合狀態；此後第一加熱電極701和第二加熱電極702通電，則實現了加熱塗層30的通電，從而對基因測序反應小室進行加熱。這種結構的基因測序反應裝置，通過將第一加熱電極701和第二加熱電極702設置在轉動架70上，便於實現第一加熱電極701與第一電接觸點的定位，以及第二加熱電極702與第二電接觸點的定位。

在圖12所述的實施例中，所述的轉動架70上還固定設置有溫度傳感器90，該溫度傳感器90用於對基因測序反應小室進行溫度的測量，本實施例中，當轉動架70處於打開狀態時，如圖12所示，溫度傳感器90遠離所述的基因測序反應小室，當轉動架70由打開狀態轉化為閉合狀態時，轉動架70則朝著基因測序反應小室的方向轉動，當轉動架70旋轉至止點位置後，所述的溫度傳感器90則貼合在所述的加熱塗層30上，對加熱塗層30上的溫度進行測量。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。