测序仪的制作方法

1.本发明涉及一种测序仪。


背景技术：

2.基因测序技术目前已经广泛应用于全基因组测序、转录组测序、宏基因组测序等，是分析生化的进化与分类，研究癌症、自闭症等疾病相关基因，以及进行体外诊断等的有力工具，促进了人们对于生命科学的进一步了解，也推动了健康产业的发展。
3.现有技术中常采用基因测序仪对流动槽中的样本进行基因测序。所述流动槽又叫测序芯片，测序芯片是用于加载基因测序的样本并发生测序反应的区域。由于样本加载的不可重复性，以及避免不同样本间的交叉污染等要求，测序芯片通常被设计为一次性使用、可反复安装拆卸，以及全封闭的样式。测序芯片的下表面通常为基底，被测基因样本可通过某种生物或化学反应固定在其表面。因测序芯片在测序反应后续被转移至信号检测系统中进行信号检测，在信号检测后会再次进行测序反应，或是测序完成后废弃芯片的转移均是通过人工完成的，且现有技术中常用的基因测序仪仅可以同时运行一个或两个测序芯片，从而，现有技术中的基因测序仪具有灵活性不佳、测序速度低及成本高等问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种能够解决上述技术问题的测序仪。
5.一种测序仪，所述测序仪包括：生化平台组件，供测序芯片中的样本发生基因测序反应；光学检测组件，用于对发生基因测序反应后的芯片进行光学检测，以采集基因测序后的测序芯片的数据；机械手组件，用于在所述光学检测组件及所述生化平台组件之间转移所述测序芯片；所述生化平台组件进行生化反应后，所述机械手组件将所述测序芯片从所述生化平台组件转移至所述光学检测组件进行光学检测。
6.进一步地，所述测序仪还包括冷藏装置，所述冷藏装置与所述生化平台组件连接，用于给对应的所述生化平台组件提供基因测序反应所需要的测序试剂。
7.进一步地，所述冷藏装置包括冷藏腔体及固定在所述冷藏腔体一端的制冷模块；所述冷藏腔体用于收容并冷藏测序试剂，所述测序试剂装在测序试剂盒内，所述测序试剂盒放置于所述冷藏腔体中；所述制冷模块用于制造冷气在所述冷藏腔体内流动，用以冷藏所述测序试剂。
8.进一步地，所述测序仪还包括一清洗试剂盒组件，所述清洗试剂盒组件用于清洗管路、测序芯片及所述生化平台组件。
9.进一步地，所述清洗试剂盒组件包括一清洗试剂盒及一抽屉，所述清洗试剂盒收容在所述抽屉内，所述清洗试剂盒的一端具有一凸台，所述抽屉的一侧壁上具有一缺口，所述凸台收容在所述缺口内。
10.进一步地，所述测序仪还包括一光电感应器，所述光电感应器与所述清洗试剂盒组件的一端位置相对，所述光电感应器用于检测所述清洗试剂盒是否放入及所述抽屉是否
推到位；当所述清洗试剂盒被置于所述抽屉内，所述抽屉被推至指定位置处时，所述光电感应器被触发。
11.进一步地，所述测序仪还包括一壳体及一连接在所述壳体上的双轴旋转结构，所述双轴旋转结构包括一活动门及两个双轴转轴块，每个所述双轴转轴块包括一第一转轴及一第二转轴；所述壳体包括相对设置的两个框架；两个所述框架的相邻的两个面上分别开设有一第一轨迹孔及一第二轨迹孔，所述第一轨迹孔位于所述第二轨迹孔的上方，所述第一轨迹孔与所述第二轨迹孔均呈弧形且二者的弯曲方向相反；所述双轴转轴块固定在所述活动门的一端，所述第一转轴收容在所述第一轨迹孔内，所述第二转轴收容在所述第二轨迹孔内；拉动所述活动门的远离所述双轴转轴块的一端，所述第一转轴及第二转轴在所述第一轨迹孔及第二轨迹孔内滑动，以打开所述活动门；反方向推动所述活动门，所述第一转轴及第二转轴在所述第一轨迹孔及第二轨迹孔内反方向滑动，以关闭所述活动门。
12.进一步地，所述壳体上形成有一异形槽，所述测序仪还包括一导光组件，所述导光组件包括一导光板、一导光柱及一灯带，所述导光板、导光柱及灯带收容在所述异形槽内，所述导光板面向外界，所述导光柱固定在所述导光板上，所述灯带贴合在所述导光柱上；所述导光板上开设有进风孔，所述进风孔、所述导光柱及所述灯带形状一致，所述导光柱、所述进风孔及所述灯带形状相吻合。
13.进一步地，所述壳体上还开设有一芯片入口，所述芯片入口用于从外界放置测序芯片；所述测序仪还包括一芯驱，所述芯驱正对所述芯片入口且用于从所述芯片入口接收测序芯片，所述芯驱能够从所述芯片入口内弹出；所述机械手组件从所述芯驱抓取所述测序芯片，并将所述测序芯片转移至所述生化平台组件进行生化反应。
14.进一步地，所述测序仪还包括一废芯片收集组件，所述废芯片收集组件用于收集测序后的废芯片；所述机械手组件在测序完成后将所述测序芯片转移至所述废芯片收集组件内；所述废芯片收集组件包括一收集仓门及一废芯片收集仓，所述收集仓门连接在所述废芯片收集仓上，推动所述收集仓门的下部，所述收集仓门打开，取出废芯片。
15.本发明提供的测序仪，1)能够同时进行多个测序芯片的基因测序工作，且互不干扰，从而能够增加测序速度，并降低成本；2)设置了机械手组件，可以提高测序仪的自动化程度，从而进一步提高测序速度和通量，并降低成本；3)在与所述清洗试剂盒组件的一端位置处设置一光电感应器，可以检测所述清洗试剂盒是否放入及所述抽屉是否推到位；4)冷藏装置包括冷藏腔体及固定在所述冷藏腔体一端的制冷模块，可以制造冷气并将冷气在所述冷藏腔体内流动，有利于冷藏所述测试试剂；5)采用双轴旋转结构将一活动门连接在所述壳体上，可以降低因配合零件(例如连接件等)的缘故导致的活动门与壳体之间的间隙，从而增强所述壳体的美观度；6)将导光组件与进风孔相结合，不仅可以增强光效，还可以散热。
附图说明
16.图1为本发明提供的一种测序仪的立体结构示意图。
17.图2为图1所示的测序仪的另一个方向的立体结构示意图。
18.图3为图1所示的测序仪中的维修门的结构示意图。
19.图4为图1所示的测序仪中的双轴旋转结构的结构示意图及双轴旋转结构的局部
放大图。
20.图5为图1所示的测序仪中的导光组件的结构示意图。
21.图6去掉外壳后的图1所示的测序仪的立体结构示意图。
22.图7为图6所示的去掉外壳后的图1所示的测序仪的另一个反向的立体结构示意图。
23.图8为图6所示的测序仪中的冷藏装置的立体结构示意图。
24.图9为沿图8所示的冷藏装置沿剖线ix-ix的剖视图。
25.图10为图9所示的冷藏装置中的制冷模块的立体结构示意图。
26.图11为图6所示的测序仪中的清洗试剂盒组件的立体结构示意图。
27.图12为图6所示的测序仪中的废芯片收集组件的立体结构示意图。
28.主要元件符号说明
29.测序仪
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100
30.壳体
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110
31.前基壳
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111
32.第一面板部
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33.第二面板部
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34.第三面板部
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35.显示屏
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36.活动门
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37.单开门
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38.芯片入口
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39.芯驱按键
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40.后基壳
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112
41.出风口
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42.第一侧基壳
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43.第一开口
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44.第一进风口
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45.第二侧基壳
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46.维修门
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47.第二进风口
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48.电子锁
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1143
49.锁扣
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50.锁孔
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51.底面基壳
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52.固定脚
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53.框架
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20
54.第一轨迹孔
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21
55.第二轨迹孔
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56.双轴转轴块
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10
57.第一转轴
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11
58.第二转轴
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12
59.导光组件
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30
60.导光板
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31
61.进风孔
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311
62.导光柱
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63.灯带
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33
64.异形槽
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65.框架组件
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120
66.冷藏装置
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130
67.冷藏腔体
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40
68.壳体层
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69.保温层
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70.储冷内胆层
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71.冷风循环层
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72.内层
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45
73.制冷模块
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50
74.tec组件
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51
75.冷风翅片
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52
76.冷风风扇
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53
77.散热器
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54
78.散热风扇
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55
79.生化平台组件
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140
80.试剂针
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141
81.光学检测组件
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150
82.机械手组件
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160
83.芯驱
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170
84.清洗试剂盒组件
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180
85.清洗试剂盒
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61
86.凸台
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611
87.抽屉
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62
88.缺口
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621
89.光电感应器
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70
90.废芯片收集组件
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190
91.收集仓门
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191
92.废芯片收集仓
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192
93.遮挡罩
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194
94.第二开口
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195
95.进风通道
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101
96.散热通道
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102
97.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
98.下面将结合本发明实施方式中的附图1-12，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
99.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。
100.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
101.请参阅图1，本发明较佳实施方式提供一种测序仪100，所述测序仪100用于分析生化物质(基因序列)。其中，所述测序仪100包括壳体110、框架组件120、四个冷藏装置130、四个生化平台组件140、一光学检测组件150、一机械手组件160、一芯驱170、四个清洗试剂盒组件180及废芯片收集组件190。所述壳体110固定并包裹在所述框架组件120上，所述冷藏装置130、所述生化平台组件140、所述光学检测组件150、所述机械手组件160、所述芯驱170、所述清洗试剂盒组件180及所述废芯片收集组件190收容在所述框架组件120内。
102.在其他实施方式中，所述冷藏装置130、生化平台组件140及清洗试剂盒组件180的数量不限于4个，还可以为1个、2个、3个或多于4个。
103.在本实施方式中，所述壳体110包括一前基壳111、一与所述前基壳111对背的后基壳112、一与所述前基壳111及所述后基壳112连接的第一侧基壳113、一与所述第一侧基壳113相对的第二侧基壳114及一连接所述前基壳111、所述后基壳112、所述第一侧基壳113及所述第二侧基壳114的底面基壳115。当然，在其他实施方式中，所述壳体110还包括一与所述底面基壳115相对的顶面基壳(未标号)。
104.在本实施方式中，所述前基壳111包括一第一面板部1111、一第二面板部1112及一第三面板部1113。所述第二面板部1112位于所述第一面板部1111及所述第三面板部1113之间。
105.在本实施方式中，所述第一面板部1111、所述第二面板部1112及所述第三面板部1113的上半部分也可以被设计成单开门或双开门，用电子锁(图未示)锁定，只有在所述测序仪100运行出问题时，才开锁打开，方便维护。所述第一面板部1111的下半部分为一单开门1116，所述单开门1116的一端固定在所述框架组件120上。所述单开门1116的一端用铰链或合页等连接在所述框架组件120上，另一端通过螺钉固定在所述框架组件120上。需要打开所述单开门1116时，只需要使用工具拆掉或拧出所述螺钉，就可以旋转打开所述单开门1116。使用螺钉固定是为了考虑安全性，以避免用户随意打开所述单开门1116。
106.在本实施方式中，所述第二面板部1112及所述第三面板部1113的下半部分之间可以构成一个双开门，可以随时打开，以方便取放试剂盒。所述双开门上装有传感器(图未示)，所述传感器用于检测所述双开门的开关状态，在不同状态下控制试剂针141(见下文)
的运动，从而保护用户的安全。
107.其中，所述前基壳111还包括一显示屏1114，所述显示屏1114用于显示测试数据及输入外界指令。在本实施方式中，所述显示屏1114固定在所述第一面板部1111上。
108.其中，请参阅图1及图4，所述前基壳111还包括一活动门1115。所述活动门1115用于放置键盘及/或鼠标。在本实施方式中，所述活动门1115位于所述第一面板部1111上半部分。具体地，所述活动门1115位于所述显示屏1114与所述单开门之间。
109.请参阅图1，所述前基壳111还包括一芯片入口1117及一芯驱按键1118。所述芯片入口1117正对所述芯驱170，用于放入测序芯片。所述芯驱按键1118位于所述芯片入口1117的一侧，点击所述芯驱按键1118以弹出所述芯片入口1117。在本实施方式中，所述芯片入口1117及所述芯驱按键1118位于所述第二面板部1112上。
110.所述前基壳111上还设置有主机电源开关、所述活动门锁扣、usb接口(图未示)等。
111.请参阅图1，所述第一侧基壳113上形成有一第一开口1131及一第一进风口1132。所述第一开口1131用于收容并固定所述废芯片收集组件190。所述第一进风口1132用于进风，以散热。
112.请参阅图2，所述后基壳112上还形成有多个出风口1121。所述出风口1121用于排气散热。所述第二侧基壳114上形成有第二进风口1142，所述第二进风口1142用于进风，以散热。
113.请参阅图2-3，所述第二侧基壳114上还形成有一维修门1141，所述维修门1141靠近所述光学检测组件150，以便于维修所述光学检测组件150。具体地，所述维修门1141以铰链或合页等连接在所述后基壳112上，所述维修门1141可以实现180度开合，以腾出更多的维修空间。所述第二侧基壳114上还固定有一电子锁1143，所述电子锁1143位于所述维修门1141的一侧。所述维修门1141上设置有一电子锁锁舌(图未示)、一锁扣1144及一锁孔1145。当关闭所述维修门1141时，所述电子锁锁舌插入所述电子锁1143内，当所述电子锁1143感应到所述电子锁锁舌后，所述电子锁1143的锁芯扣住所述电子锁锁舌。当获得开门权限后，可在软件界面操作以控制所述电子锁1143打开，然后向外拉动所述锁扣1144即可打开所述维修门1141。在断电的情况下，如需打开所述维修门1141，可使用专门的钥匙通过所述锁孔1145来实现机械解锁，打开所述维修门1141。
114.所述底面基壳115上还形成有多个固定脚1151及多个脚轮(图未示)。所述固定脚1151用于支撑所述测序仪100，以确保所述测序仪100放置平稳。所述脚轮用于移动所述测序仪100。
115.请参阅图5，所述前基壳111上还形成有一异形槽34，一导光组件30固定在所述异形槽34内。在本实施方式中，所述异形槽34位于所述第二面板部1112上。
116.其中，所述导光组件30包括一导光板31、一导光柱32及一灯带33。所述导光板31及所述导光柱32用于导光，所述灯带33用于发光。所述导光板31、导光柱32及灯带33收容在所述异形槽34内，所述导光板31面向外界，所述导光柱32固定在所述导光板31上，所述灯带33贴合在所述导光柱32上。所述导光板31上开设有散热用的进风孔311，所述进风孔311、所述导光柱32及所述灯带33形状一致且形状相吻合，以保证灯光传输路径的距离一致，从而保证了呈现在外面的光亮度一致。所述导光板31与所述导光柱32之间进行了表面处理，可以有效的防止串光及漏光。其中，所述表面处理包括抛光处理(对应透光面)、磨砂处理(对应
进光面)及涂黑处理(对应透光面及进光面之外的表面，防漏光)。在本实施方式中，所述进风孔311、所述导光柱32及所述灯带33呈螺旋状，看起来像dna双螺旋结构。所述导光组件30实现了进风孔与导光组件的完美结合，既可以进风散热，得到光亮度一致的光型，又可以获得美观的外形。
117.请参阅图1、图4及图6，所述框架组件120包括多个所述框架20，所述壳体110形成并包裹在所述框架20上。所述活动门1115通过两个双轴转轴块10活动连接在所述框架20。具体地，每个所述双轴转轴块10包括一第一转轴11及一第二转轴12。在本实施方式中，所述第一转轴11及所述第二转轴12位于所述双轴转轴块10的同一个表面上。两个相邻设置的所述框架20的相对的两个面上分别开设有一第一轨迹孔21及一第二轨迹孔22，所述第一轨迹孔21位于所述第二轨迹孔22的上方，所述第一轨迹孔21与所述第二轨迹孔22均呈弧形且二者的弯曲方向相反。所述双轴转轴块10固定在所述活动门1115的一端，所述第一转轴11收容在所述第一轨迹孔21内，所述第二转轴12收容在所述第二轨迹孔22内。拉动所述活动门1115的远离所述双轴转轴块10的一端，所述第一转轴11及第二转轴12在所述第一轨迹孔21及第二轨迹孔22内滑动，以打开所述活动门1115。反方向推动所述活动门1115，所述第一转轴11及第二转轴12在所述第一轨迹孔21及第二轨迹孔22内反方向滑动，以关闭所述活动门1115。
118.请参阅图8，所述冷藏装置130用于给对应的所述生化平台组件140提供基因测序所需要的测序试剂(包括缓冲液和清洗液等)。所述冷藏装置130包括一冷藏腔体40及一固定在所述冷藏腔体40一端的制冷模块50。所述冷藏腔体40用于收容并冷藏测序试剂，所述测序试剂装在测序试剂盒(图未示)内，所述测序试剂盒放置于所述冷藏腔体40中。所述制冷模块50用于制造冷气并将冷气在所述冷藏腔体40内流动，用以冷藏所述测序试剂。
119.具体地，请参阅图9，所述冷藏腔体40包括一壳体层41、一保温层42、一储冷内胆层43、一冷风循环层44及一内层45。所述冷风循环层44形成在所述内层45外，所述储冷内胆层43形成在所述冷风循环层44外，所述保温层42形成在所述储冷内胆层43外，所述壳体层41形成在所述保温层42外。
120.请参阅图9-10，所述制冷模块50包括一tec组件51、一冷风翅片52、一冷风风扇53、一散热器54及一散热风扇55。所述冷风风扇53位于所述冷藏腔体40的一端，所述冷风翅片52固定在所述tec组件51的冷面上且面向所述冷风风扇53，所述散热器54固定在所述tec组件51上，所述散热风扇55固定在所述散热器54的一端。所述冷风翅片52为上下方向。所述tec组件51用于制造冷气，所述冷气先传递到所述冷风翅片52，所述冷风风扇53吹动所述冷风翅片52产生的冷风顺着所述冷风翅片52方向流动到所述冷风循环层44内，所述冷风再从所述冷风循环层44流动到所述冷藏腔体40的前部，从而使得整个所述冷藏腔体40都处在冷风氛围内，以更好地冷藏所述测序试剂。
121.请参阅图6，一个所述生化平台组件140位于一个所述冷藏装置130的上方。所述生化平台组件140用于对测序芯片上的样本进行基因测序反应。每个所述生化平台组件140具有多个试剂针141，所述试剂针141插入所述冷藏装置130的所述冷藏腔体40内并接触所述测序试剂以吸取试剂。
122.请参阅图6，所述光学检测组件150位于所述冷藏装置130及所述生化平台组件140的一侧且用于对基因测序反应后的芯片进行光学检测，以采集基因测序反应后测序芯片上
的样本的数据。
123.请参阅图6，所述机械手组件160位于所述光学检测组件150及所述生化平台组件140的一侧且用于在所述光学检测组件150及所述生化平台组件140之间转移所述测序芯片，并在测序完成后将所述测序芯片转移至所述废芯片收集组件190内。
124.请参阅图6，所述芯驱170正对所述芯片入口1117且用于从所述芯片入口1117接收测序芯片。按下所述芯驱按键1118，所述芯驱170能够从所述芯片入口1117内弹出。所述机械手组件160从所述芯驱170抓取所述测序芯片，并将所述测序芯片转移至所述生化平台组件140进行生化反应。
125.请参阅图1-2、图5及图7，所述测序仪100的所述壳体110的内部还设置有进风通道101及散热通道102，所述进风通道101分别对应于所述第一进风口1132、所述第二进风口1142及所述进风孔311，所述散热通道102对应所述出风口1121，以便于散热。
126.请参阅图11，所述清洗试剂盒组件180位于所述冷藏装置130下方，所述清洗试剂盒组件180用于清洗管路、测序芯片及所述生化平台组件140等。所述清洗试剂盒组件180包括一清洗试剂盒61及一抽屉62。所述清洗试剂盒61收容在所述抽屉62内。所述清洗试剂盒61的一端具有一凸台611，所述抽屉62的一侧壁上具有一缺口621，所述凸台611收容在所述缺口621内。所述测序仪100还包括一光电感应器70，所述光电感应器70位于所述壳体110内且与所述清洗试剂盒组件180的一端位置相对，所述光电感应器70用于检测所述清洗试剂盒61是否放入及所述抽屉62是否推到位。当所述清洗试剂盒61被置于所述抽屉62内，所述抽屉62被推至指定位置处时，所述光电感应器70被触发。当未放入所述清洗试剂盒61或所述抽屉62(放有清洗试剂盒61)未被推至指定位置处，所述光电感应器70不被触发。
127.请参阅图6及图12，所述废芯片收集组件190位于所述机械手组件160及所述生化平台组件140的一侧，用于收集测序后的废芯片。所述废芯片收集组件190包括一收集仓门191及一废芯片收集仓192，所述收集仓门191连接在所述废芯片收集仓192上，推动所述收集仓门191的下部，所述收集仓门191打开，取出废芯片。所述收集仓门191收容在所述第一开口1131内。在本实施方式中，所述废芯片收集组件190还包括一遮挡罩194，所述遮挡罩194固定在所述废芯片收集仓192上，所述遮挡罩194的中部形成有一第二开口195，所述废芯片从所述第二开口195进入所述废芯片收集仓192内。
128.当然，所述测序仪100还包括电控组件(图未示)。
129.所述测序仪100的操作方法如下：
130.首先，使用者点击所述芯驱按键1118，所述芯驱170从所述芯片入口1117内弹出，使用者将测序芯片放入所述芯驱170内并合上所述芯驱170，所述机械手组件160将所述测序芯片从所述芯驱170转移至所述生化平台组件140的指定位置处。
131.其次，使用者将所述试剂盒放入冷藏装置130及清洗试剂盒组件180内。
132.再次，启动测序，等待，所述显示屏1114显示测序过程参数。
133.最后，测序仪100输出测序数据。
134.本发明提供的测序仪，1)能够同时进行多个测序芯片的基因测序工作，且互不干扰，从而能够提升测序速度，并降低成本；2)设置了机械手组件，可以提高所述测序仪的自动化程度，从而进一步提升测序速度和通量，并降低成本；3)在与所述清洗试剂盒组件的一端位置处设置一光电感应器，可以检测所述清洗试剂盒是否放入及所述抽屉是否推到位；
4)冷藏装置包括冷藏腔体及固定在所述冷藏腔体一端的制冷模块，可以制造冷气并将冷气在所述冷藏腔体内流动，有利于冷藏所述测序试剂；5)采用双轴旋转结构将一活动门连接在所述壳体上，可以降低因配合零件(例如连接件等)的缘故导致的活动门与壳体之间的间隙，从而增强所述壳体的美观度；6)将导光组件与进风孔相结合，不仅可以增强光效，还可以散热。
135.以上所述，仅是本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明任何形式上的限制，虽然本发明已是较佳实施方式揭露如上，并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。