一种提高半导体高通量测序有效数据量的装置的制作方法

1.本实用新型涉及基因测序技术领域，特别是涉及一种提高半导体高通量测序有效数据量的装置。


背景技术：

2.高通量测序技术(high
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throughputsequencing)能够一次对几十万到几百万条dna分子进行序列测定，因此，又被称为下一代测序(next generation sequencing，ngs)。
3.随着基因测序技术的不断发展，半导体高通量测序技术成为了测序的新研究方向。最新的基因测序仪中，芯片代替了传统激光镜头、荧光染色剂等，芯片就是测序仪。通过半导体感应器，仪器对dna复制时产生的离子流实现直接检测。当试剂通过集成的流体通路进入芯片中，密布于芯片上的反应孔立即成为上百万个微反应体系。这种技术组合，使研究人员能够在短短2小时内获取基因信息。
4.半导体芯片测序是通过芯片孔内微珠表面的dna模板序列的聚合反应，释放h+ ，通过测量每个芯片孔中的电信号变化来实现对待测序列上的碱基的实时判读，但是目前的半导体芯片的实验操作手段会造成部分的样本微珠流失，没有使芯片的承载率以及微珠的使用率达到最优，碱基数检出量低，测试效果差。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本实用新型提供一种结构简单、使用方便、使芯片的承载率以及微珠的使用率达到最优，大大提高芯片的承载率，进一步提高碱基数的检出量，提高有效数据量、提高基因测序的准确度的提高半导体高通量测序有效数据量的装置。
6.本实用新型所采用的技术方案是：一种提高半导体高通量测序有效数据量的装置，包括抽滤主体、连接于抽滤主体的连接管、可拆卸的连接于连接管背离抽滤主体一端的分离结构，所述抽滤主体上还设有开关和压力调节阀；所述分离结构包括吸液软管、过滤芯和pcr收集管，所述吸液软管连通于半导体测序装置出样孔；所述过滤芯为气液分离芯，吸液软管、过滤芯和pcr收集管组成三通结构；所述连接管与分离结构的过滤芯可拆卸连接。
7.对上述技术方案的进一步改进为，所述分离结构的吸液软管、过滤芯和pcr收集管均为一次性用品。
8.对上述技术方案的进一步改进为，所述pcr收集管与过滤芯为可拆卸螺纹连接。
9.对上述技术方案的进一步改进为，所述连接管为硬质管。
10.对上述技术方案的进一步改进为，所述pcr收集管上设有刻度。
11.本实用新型的有益效果为：
12.1、本装置适用于博奥生物集团有限公司的染色体非整倍体（t21、t18、t13）检测试剂盒（半导体测序法）。本实用新型中，抽滤主体用于抽滤，开关用于启动抽滤过程，压力调节阀用于根据实际需求调节压力，过滤芯用于阻挡液体或者气溶胶经抽滤主体的连接管进入装置内部，避免造成损坏和污染，吸液软管起到导流的作用，末端需要使用者自行插入吸
头连通半导体测序装置出样孔使用时，将吸液软管连通于半导体测序装置出样孔，pcr收集管用于收集经抽滤后的pcr样本，以进行回收再利用。在使用的过程中，通过调节压力阀，吸力不断增大，吸液软管插上吸头连通出样孔，吸取芯片槽中的液体，液体由于压力的作用，被吸液软管进入到pcr收集管中，完成取液操作后，拧下pcr收集管，可以对pcr收集管内的液体再使用处理。本实用新型结构简单、使用方便、使芯片的承载率以及微珠的使用率达到最优，大大提高芯片的承载率，进一步提高碱基数的检出量，提高有效数据量、提高基因测序的准确度。
13.2、分离结构的吸液软管、过滤芯和pcr收集管均为一次性用品，防止不同样品间相互污染，提高基因测序的准确度，且使用方便。
14.3、pcr收集管与过滤芯为可拆卸螺纹连接，便于取下pcr收集管中收集的液体以进行回收再利用，使用方便，提高基因测序的准确度。
15.4、连接管为硬质管，抽滤时防止pcr收集管移动而造成液体溢出，便于收集到更多的液体，使用方便，提高基因测序的准确度。
16.5、pcr收集管上设有刻度，关于工作人员观察pcr收集管内液体的多少，使用方便。
附图说明
17.图1 为本实用新型的结构示意图；
18.图2 为对照组的实验结果图；
19.图3为实验组的实验结果图。
具体实施方式
20.下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明。
21.如图1所示，为本实用新型的结构示意图。
22.一种提高半导体高通量测序有效数据量的装置100，包括抽滤主体110、连接于抽滤主体110的连接管120、可拆卸的连接于连接管120背离抽滤主体110一端的分离结构，所述抽滤主体110上还设有开关111和压力调节阀112；所述分离结构包括吸液软管130、过滤芯140和pcr收集管150，所述吸液软管130连通于半导体测序装置100出样孔；所述过滤芯140为气液分离芯，吸液软管130、过滤芯140和pcr收集管150组成三通结构；所述连接管120与分离结构的过滤芯140可拆卸连接。
23.本装置100适用于博奥生物集团有限公司的染色体非整倍体（t21、t18、t13）检测试剂盒（半导体测序法）。本实用新型中，抽滤主体110用于抽滤，开关111用于启动抽滤过程，压力调节阀112用于根据实际需求调节压力，过滤芯140用于阻挡液体或者气溶胶经抽滤主体110的连接管120进入装置100内部，避免造成损坏和污染，吸液软管130起到导流的作用，末端需要使用者自行插入吸头连通半导体测序装置100出样孔使用时，将吸液软管130连通于半导体测序装置100出样孔，pcr收集管150用于收集经抽滤后的pcr样本，以进行回收再利用。在使用的过程中，通过调节压力阀，吸力不断增大，吸液软管130插上吸头连通出样孔，吸取芯片槽中的液体，液体由于压力的作用，被吸液软管130进入到pcr收集管150中，完成取液操作后，拧下pcr收集管150，可以对pcr收集管150内的液体再使用处理。本实用新型结构简单、使用方便、使芯片的承载率以及微珠的使用率达到最优，大大提高芯片的
承载率，进一步提高碱基数的检出量，提高有效数据量、提高基因测序的准确度。
24.分离结构的吸液软管130、过滤芯140和pcr收集管150均为一次性用品，防止不同样品间相互污染，提高基因测序的准确度，且使用方便。
25.pcr收集管150与过滤芯140为可拆卸螺纹连接，便于取下pcr收集管150中收集的液体以进行回收再利用，使用方便，提高基因测序的准确度。
26.连接管120为硬质管，抽滤时防止pcr收集管150移动而造成液体溢出，便于收集到更多的液体，使用方便，提高基因测序的准确度。
27.pcr收集管150上设有刻度，关于工作人员观察pcr收集管150内液体的多少，使用方便。
28.对照组：不采用本实用新型的装置的测序方法，
29.a.提前准备以下试剂
30.a.50%的退火缓冲液(500μl退火缓冲液+500μl无核酸酶水),以下简称为ab
31.b.冲洗液（500μl的退火缓冲液+500μl100%异丙醇）
32.c.发泡剂（49μl的ab+1μl的发泡液）
33.d.酶反应液（60μl的ab+6μl的测序聚合酶）混合后置于冰盒上存放。
34.b.将芯片取出置于吊篮上，吸取55μl的样本微珠注入到芯片中，多余的样本微珠注入到芯片的进样槽中。
35.c.将芯片放置在离心机上，芯片的缺口朝外，与旧芯片配平，离心10分钟。
36.d.将200μl的空气分两次打入到发泡剂中，快速反复吹打至大气泡变成小气泡。
37.e.离心结束后取出芯片，匀速将100μl的发泡剂注入进样孔中，并将出样孔溢出的液体吸走，在进样槽中加入55μl的ab,将芯片放回离心机中离心30秒。
38.f.重复第e步操作。
39.g.往芯片进样孔中垂直缓慢加入100μl的冲洗液，并吸走出样孔溢出的液体，并重复该步骤一次。
40.h.往芯片进样孔中垂直缓慢加入100μl的ab并吸走出样孔溢出的液体，重复该步骤三次。（如果过程中出现气泡则重复g.h步骤）
41.i.往芯片进样孔中缓慢注入提前混合好的酶反应液65μl，避免产生气泡，将出样孔中溢出的液体吸走。
42.j.室温孵育5分钟后，在测序仪上运行程序进行测序。
43.实验组：采用本实用新型的装置的测序方法，
44.a.提前准备以下试剂。
45.a.50%的退火缓冲液(500μl退火缓冲液+500μl无核酸酶水),以下简称为ab
46.b.冲洗液（500μl的退火缓冲液+500μl100%异丙醇）
47.c.发泡剂（49μl的ab+1μl的发泡液）
48.d.酶反应液（60μl的ab+6μl的测序聚合酶）混合后置于冰盒上存放。
49.b.将芯片取出置于吊篮上，吸取55μl的样本微珠注入到芯片中，多余的样本微珠注入到芯片的进样槽中。
50.c.将芯片放置在离心机上，芯片的缺口朝外，与旧芯片配平，离心10分钟。
51.d.将200μl的空气分两次打入到发泡剂中，快速反复吹打至大气泡变成小气泡。
52.e.将本实用新型的装置组装完成。
53.f.离心结束后取出芯片，匀速将100μl的发泡剂注入进样孔中，打开抽滤主体的开关，在吸液软管的末端插入吸头，并直接吸走芯片出样槽的溢出液。
54.g.在芯片的进样槽中加入55μl的ab，将芯片放回离心机中离心30秒。
55.h.重复第g步操作。
56.i.离心完成后，将用本实用新型的进液软管的吸头垂直插入芯片出样孔中，将芯片内的液体完全吸干。
57.j.关闭抽滤主体，拧开0.2mlpcr收集管。
58.k.吸取55μl的液体注入芯片中，多余的液体注入到芯片的进样槽中。
59.l.将芯片放置在离心机上，芯片的缺口朝外，与旧芯片配平，离心1分钟。
60.m. 从0.2mlpcr收集管吸取55μl的液体注入到芯片的进样槽中。
61.n.将芯片放置在离心机上，芯片的缺口朝外，与旧芯片配平，离心1分钟。
62.o.重复 m、n 步骤一次
63.p.往芯片进样孔中垂直缓慢加入100μl的冲洗液，并吸走出样孔溢出的液体，并重复该步骤一次。
64.q.往芯片进样孔中垂直缓慢加入100μl的ab并吸走出样孔溢出的液体，重复该步骤三次。（如果过程中出现气泡则重复f、g步骤）。
65.r.往芯片进样孔中缓慢注入提前混合好的酶反应液65μl，避免产生气泡，将出样孔中溢出的液体吸走。
66.s.室温孵育5分钟后，在测序仪上运行程序进行测序。
67.实验结果：
68.图2和图3分别为对照组和实验组得到的实验结果图。
69.由图2可以看出，由于对照组的操作使得微珠流失较多，芯片的承载率不足90%，芯片空置位置较多，低质量较高，测出的总碱基数不足10g,导致最终的碱基序列产出不足80m，实际有效数据量只有总数据量的61%。
70.图3为采用了本实用新型进行装置后的结果。由图3可以看出芯片的承载率均达90%以上，继而使低质量降低至1%
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5%之间，测出的总碱基数在12g以上，最终的碱基序列测出100m以上，实际有效数据量占总数据量的71%。
71.通过对照组和实验组操作结果对比，可以清晰地看出该实用新型的装置在芯片的承载率上的作用明显，能有效的提高半导体芯片的承载率，继而提高测序的总碱基量，直接提高整体的有效数据量。
72.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。