一种基因测序芯片加载装置的制作方法

本申请涉及基因测序芯片设备领域，特别是涉及一种基因测序芯片加载装置。

背景技术：

现有的基因测序芯片加载装置，一般都是将基因测序芯片水平吸附在基座上，然后利用注射泵将测序试剂泵送到基因测序芯片的密封腔体内。其中，基因测序芯片吸附在基座上是通过负压进行吸附，经常会出现因为负压模块出问题，而导致基因测序芯片无法被吸附，或者吸附不够准确；然而，基因测序芯片上的流道孔必须与基座上对应的流道孔相对应，此时需要确保基因测序芯片能够准确无误的定位在芯片基座上，否则将由于定位不准而导致无法加载。

另外，基因测序芯片的密封腔体，是通过很薄的玻璃片及外框实现基因测序芯片密封的，现有的基因测序芯片加载装置，利用注射泵进行测序试剂泵送时，其正压容易使玻璃片破碎，影响正常测序。为了解决该问题，目前普遍采用的方法是，在玻璃片上额外施加一个正压，用于抵消注射泵的正压，保护玻璃片在注入试剂时不会破裂；但是，这显然又额外增加了仪器成本。

技术实现要素：

本申请的目的是提供一种结构改进的基因测序芯片加载装置。

本申请采用了以下技术方案：

本申请公开了一种基因测序芯片加载装置，包括电气控制模块1、若干个试剂瓶21、22和23，以及至少一路基因测序芯片加载组件，其中每路基因测序芯片加载组件都包括试剂槽3、注液泵4和排液泵5；试剂槽3竖立设置，具有垂直竖立的型腔，该型腔的大小与基因测序芯片相适应，试剂槽3顶端开口，方便基因测序芯片垂直插入试剂槽3的型腔；注液泵4通过旋转阀6与各试剂瓶连通，旋转阀6控制注液泵4与各试剂瓶的连接或断开；注液泵4的输出端与试剂槽3的注液口31连通，用于为试剂槽3的型腔注入试剂，以便于对基因测序芯片进行浸泡；排液泵5与试剂槽3的排液口32连通，用于将试剂槽3型腔内的试剂排出；电气控制模块1分别与注液泵4、排液泵5和旋转阀6电连接或信号连接，独立的控制注液泵4、排液泵5的开启或关闭，独立的控制旋转阀6转动使选定的试剂瓶与注液泵4连通。其中，试剂瓶的个数根据基因测序芯片所需要添加的试剂而定，本申请的一种实现方式中，总共采用了三个试剂瓶；本申请中，竖立或垂直竖立都是相对水平面而言的。

需要说明的是，本申请的基因测序芯片加载装置，其关键在于采用垂直浸泡的方式进行基因测序芯片加载，试剂槽3内盛放试剂，基因测序芯片垂直插入其中，浸泡加液；这种加载方式，完全避免了负压吸附故障，也不用考虑注射泵正压过大带来的问题，而且加载效果良好，只需要调整旋转阀选择所需的试剂，调节注液泵的注液速度，并设定垂直浸泡的时间即可，整个流程自动化程度高，提高了基因测序芯片的加载效率。并且，本申请的基因测序芯片加载装置，由于不需要考虑负压和正压，没有负压吸附模块，也没有额外的正压加载装置，能大大降低设备成本。

还需要说明的是，本申请的关键在于垂直浸泡基因测序芯片加载，至于电气控制模块，其主要作用是控制注液泵4、排液泵5和旋转阀6，可以参考现有的电气控制方式，在此不做具体限定。基因测序芯片的插入和取出，也可以参考现有的基因测序芯片加载装置，例如通过人工或机械手进行插入和取出，在此不做具体限定。

优选的，本申请的基因测序芯片加载装置还包括废液收集瓶7，废液收集瓶7与排液泵5的输出端连通，用于收集从试剂槽3中排出的试剂。

优选的，本申请的基因测序芯片加载装置分上下两层，由面板8隔开，面板8下方与底板9之间为下层，面板8的上方为上层；面板8与底板9之间由支撑柱10撑起，电气控制模块1安装于面板8与底板9之间，即下层；下层四周用侧板11围拢，用于保护电气控制模块1；基因测序芯片加载组件安装于面板8上表面，即上层。

优选的，面板8的上表面，位于中间的位置处设置有试剂槽安装底座12，试剂槽安装底座12通过试剂槽支柱13将试剂槽安装面板14撑起，试剂槽3固定安装于试剂槽安装面板14上；注液泵4和排液泵5分别安装于试剂槽3的两侧。

需要说明的是，试剂槽支柱13的目的主要是为了将试剂槽3支撑起来，协调与注液泵4和排液泵5的安装高度，并且，试剂槽3独立的由试剂槽支柱13支撑起来，也保障了其稳定性，避免试剂槽3受注液泵4和排液泵5的影响产生震动，从而影响基因测序芯片。

优选的，注液泵4通过注液泵安装底座41和注液泵侧板42固定安装于试剂槽3的一侧，注液泵侧板42竖立固定在注液泵安装底座41上，注液泵4固定安装在注液泵侧板42上；排液泵5通过排液泵安装底座51和排液泵侧板52固定安装于试剂槽3的另一侧，排液泵侧板52竖立固定在排液泵安装底座51上，排液泵5固定安装在排液泵侧板52上。

需要说明的是，注液泵4固定安装在注液泵侧板42上，排液泵5固定安装在排液泵侧板52上，一方面是为了协调试剂槽3、注液泵4和排液泵5的安装高度，另一方面，是为了确保注射泵和排液泵在运行过程中稳定不振动，或者说注射泵和排液泵的振动不会影响到其它组件。

优选的，基因测序芯片加载装置具有六路基因测序芯片加载组件，六个试剂槽3排成一排，六个注液泵4排成一排位于试剂槽3的一侧，六个排液泵5排成一排位于试剂槽3的另一侧。

需要说明的是，本申请的一种实现方式中，基因测序芯片加载装置共设计了六路基因测序芯片加载组件，可同时进行六路浸泡式基因测序芯片的加载，也可选择需要的路数。当然，根据使用需求也可以设计跟多的路数，在此不做具体限定。

优选的，本申请的基因测序芯片加载装置还包括注液泵保护罩和排液泵保护罩16，注液泵保护罩将六个注液泵4罩于其中，用于保护注液泵4；排液泵保护罩16将六个排液泵5罩于其中，用于保护排液泵5。

本申请的有益效果在于：

本申请的基因测序芯片加载装置，采用垂直浸泡式加载，完全避免了负压吸附不稳定和注液正压过高带来的问题，浸泡加载效果良好；并且，由于不需要负压吸附模块和额外的正压加载装置，设备成本更低。

附图说明

图1是本申请实施例中基因测序芯片加载装置的结构示意图；

图2是本申请实施例中基因测序芯片加载装置另一视角的结构示意图；

图3是本申请实施例中基因测序芯片加载装置另一视角的结构示意图；

图4是本申请实施例中基因测序芯片加载装置流体控制的结构示意图。

具体实施方式

本申请的基因测序芯片加载装置，直接将基因测序芯片插入并浸泡在试剂槽中，注液泵直接将试剂泵送到试剂槽即可，与现有的基因测序芯片加载装置相比，不需要将基因测序芯片负压吸附在基座上，也完全不用考虑基因测序芯片上的流道孔与基座上的流道孔对齐的问题，因此，操作更加简单方便。并且，注液泵是将试剂泵送到试剂槽中，不存在注液泵正压使基因测序芯片的玻璃片破碎的问题。

下面通过具体实施例对本申请作进一步详细说明。以下实施例仅对本申请进行进一步说明，不应理解为对本申请的限制。

实施例

本例的基因测序芯片加载装置，可用于将DNA样本加载至基因测序芯片上，也可以用于进行基因测序反应，如图1至图3所示，本例的装置包括电气控制模块1、三个试剂瓶21、22和23、转向阀6、废液收集瓶7、以及六路基因测序芯片加载组件，其中每路基因测序芯片加载组件都包括试剂槽3、注液泵4和排液泵5；试剂槽3竖立设置，具有垂直竖立的型腔，该型腔的大小与基因测序芯片01相适应，试剂槽3顶端开口，方便基因测序芯片01垂直插入试剂槽3的型腔。

注液泵4、排液泵5和试剂槽3组成流体通路，如图4所示，注液泵4通过旋转阀6与各试剂瓶连通，旋转阀6控制注液泵4与各试剂瓶的连接或断开；注液泵4的输出端与试剂槽3的注液口31连通，用于为试剂槽3的型腔注入试剂，以便于对基因测序芯片进行浸泡；排液泵5与试剂槽3的排液口32连通，用于将试剂槽3型腔内的试剂排出。其中，注液口31开设于试剂槽3上部的侧壁上，注液口31与试剂槽3的型腔连通，用于注液；排液口32开设于试剂槽3下部的侧壁上或者开设于试剂槽3的底部，排液口32与试剂槽3的型腔连通，用于排液。废液收集瓶7与排液泵5的输出端连通，用于收集从试剂槽3中排出的试剂。六路基因测序芯片加载组件的试剂槽的废液可以收集到同一废液收集瓶中，也可以根据需求收集到不同的废液收集瓶中，又或者采用多个废液收集瓶，分别收集不同类型的废液，在此不做具体限定。

本例的电气控制模块1分别与注液泵4、排液泵5和旋转阀6电连接或信号连接，独立的控制注液泵4、排液泵5的开启或关闭，独立的控制旋转阀6转动使选定的试剂瓶与注液泵4连通。电气控制模块1的作用是协调控制注液泵4、排液泵5和旋转阀6，其控制原理和方式可以参考现有的电气控制，在此不做具体限定。本例的电气控制模块1分别独立的控制六路基因测序芯片加载组件的六个注液泵或排液泵；可以选择开启其中某个或某几个注液泵，即选择需要的路数进行基因测序芯片加载；也可以选择开启其中某个或某几个排液泵，对相应试剂槽中的试剂进行排出。

本例的基因测序芯片加载装置，改进的结构方式中，整个基因测序芯片加载装置分上下两层，由面板8隔开，面板8下方与底板9之间为下层，面板8的上方为上层；面板8与底板9之间由支撑柱10撑起，电气控制模块1安装于面板8与底板9之间，即下层；下层四周用侧板11围拢，用于保护电气控制模块1；基因测序芯片加载组件安装于面板8上表面，即上层。面板8的上表面，位于中间的位置处设置有试剂槽安装底座12，试剂槽安装底座12通过试剂槽支柱13将试剂槽安装面板14撑起，六路基因测序芯片加载组件的六个试剂槽3排成一排固定安装于试剂槽安装面板14上；注液泵4和排液泵5分别安装于试剂槽3的两侧，具体的，注液泵4通过注液泵安装底座41和注液泵侧板42固定安装于试剂槽3的一侧，六个注液泵侧板42分别竖立固定在注液泵安装底座41上，六路基因测序芯片加载组件的六个注液泵4分别固定安装在六个注液泵侧板42上；同样的，排液泵5通过排液泵安装底座51和排液泵侧板52固定安装于试剂槽3的另一侧，六个排液泵侧板52分别竖立固定在排液泵安装底座51上，六路基因测序芯片加载组件的六个排液泵5固定安装在排液泵侧板52上。六个注液泵4排成一排位于试剂槽3的一侧，六个排液泵5排成一排位于试剂槽3的另一侧。本例进一步的改进方式中，还设置了注液泵保护罩和排液泵保护罩16，注液泵保护罩将六个注液泵4罩于其中，用于保护注液泵4；排液泵保护罩16将六个排液泵5罩于其中，用于保护排液泵5。

本例的基因测序芯片加载装置，采用垂直浸泡方式进行基因测序芯片加载，将基因测序芯片01插入试剂槽即可，不需要负压吸附，避免了负压吸附不稳或不准确造成的加载问题；并且，注液泵是直接将试剂注入试剂槽中，而非注入基因测序芯片，因此，避免了注液泵正压对芯片或玻璃片的影响。此外，本例的基因测序芯片加载装置，由于不需要负压吸附模块，也不需要额外的正压加载模块，因此，设备和维护成本低。本例的基因测序芯片加载装置，根据所注入的试剂不同可以对基因测序芯片进行不同的操作，例如注入DNA试剂，将DNA样本加载至基因测序芯片上，或者注入测序反应试剂，进行基因测序，在此不做具体限定。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。