基因测序仪的制作方法

1.本发明涉及基因测序相关设备的技术领域，尤其是涉及一种基因测序仪。


背景技术：

2.基因测序仪又称dna测序仪，是测定dna片段的碱基顺序、种类和定量的仪器。主要应用在人类基因组测序、人类遗传病、传染病和癌症的基因诊断、法医的亲子鉴定和个体识别、生物工程药物的筛选、动植物杂交育种等方面。
3.目前dna测序仪的工作原理主要基于sanger发明的双脱氧链末端终止法或maxamgilbert发明的化学降解法。这两种方法在原理上虽然不同，但都是根据在某一固定的位点开始核苷酸链的延伸，随机在某一个特定的碱基处终止，产生以a、t、c、g为末端的四组不同长度的一系列核苷酸链，在变性聚丙烯酰胺凝胶上电泳进行片段的分离和检测，从而获得dna序列。
4.现有的基因测序仪由于其内部的各个模块的体积往往较大，进而使得基因测序仪的整体体积较大，造成基因测序仪占用的空间较大，因此需要在保证使用效果的前提下，使基因测序仪的各个模块的集成化更高，减小体积，以使得基因测序仪的整体结构占地空间更小，使得使用者在使用和搬运基因测序仪的时候更佳便捷。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基因测序仪，以缓解现有技术中存在的因基因测序仪的各个模块的组成部件结构复杂且集成化程度较低造成设备整体体积大以及因结构复杂造成的维修不便等的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.第一方面，本发明提供一种基因测序仪，包括壳体结构、灌胶结构、恒温炉结构、托盘组件和光路结构，所述壳体结构内设有容置空间，且所述灌胶结构、所述恒温炉结构、所述托盘组件和所述光路结构均设于所述容置空间内并与所述壳体结构连接；
8.所述恒温炉结构包括恒温炉壳体，所述恒温炉壳体与所述壳体结构连接，且所述恒温炉壳体内设有恒温槽；
9.所述恒温炉结构还包括排针、加热器和多个卡扣，多个所述卡扣均容置于所述恒温槽并与所述恒温炉壳体连接，所述卡扣用于卡接外接的胶体排管；
10.所述加热器与所述恒温炉壳体连接，且所述加热器用于对所述恒温槽内加热；
11.所述排针与所述恒温炉壳体连接，且所述排针用于通过所述胶体排管与所述灌胶结构连接，所述排针远离所述灌胶结构的一端用于向所述托盘组件内灌胶；
12.所述光路结构包括反射式光栅滤光分离机构、反光组件和聚光组件，所述反射式光栅滤光分离机构和所述反光组件均与所述壳体结构连接，且所述反射式光栅滤光分离机构用于与外接的激光器连接并将光线分离后射向所述反光组件；
13.所述聚光组件与所述反光组件连接，所述聚光组件用于将所述反光组件传导的光
聚焦并照射在所述胶体排管与所述灌胶结构的连接处。
14.本发明可选的实施方式中，所述恒温炉结构还包括鼓风机，所述鼓风机与所述恒温炉壳体连接，且所述鼓风机容置于所述恒温槽内，所述鼓风机用于将所述加热器传递的热量在所述恒温槽内吹送。
15.本发明可选的实施方式中，所述光路结构还包括检测窗口，所述检测窗口与所述聚光组件连接，所述检测窗口用于接收所述聚光组件射出的光线，并将光线射向所述反射式光栅滤光分离机构。
16.进一步地，所述反射式光栅滤光分离机构包括滤光镜、镜头、反射式光栅棱镜和ccd相机，所述滤光镜、所述镜头、所述反射式光栅棱镜和所述ccd相机依次连接，且所述ccd相机与所述壳体结构连接；
17.所述滤光镜用于接收所述检测窗口射出的光线。
18.进一步地，所述聚光组件包括连接架、反光镜和聚焦镜，所述连接架与所述壳体结构连接，且所述连接架与所述检测窗口连接；
19.所述反光镜与所述连接架连接，且所述反光镜用于将所述反光组件射出的光线进行反射；
20.所述聚焦镜与所述连接架连接，且所述聚焦镜用于将所述反光镜反射的光线聚焦后射入所述检测窗口的检测位上。
21.本发明可选的实施方式中，所述灌胶结构包括胶泵组件、排管连接件、水封废液瓶、毛细管接液盘、针阀和试剂瓶架，所述胶泵组件、所述排管连接件、所述水封废液瓶、所述毛细管接液盘、所述针阀和所述试剂瓶架均与所述壳体结构连接；
22.所述试剂瓶架用于放置试剂瓶；
23.所述胶泵组件内设有胶腔，且所述胶腔开设有进胶口和两个出胶口，所述进胶口用于通过导管与外接的所述试剂瓶连接；
24.一个所述出胶口通过导管与所述排管连接件连接，进而用于通过所述排管连接件与所述胶体排管连接；
25.另一个所述出胶口通过导管与所述针阀连接，所述针阀用于将所述胶泵组件内的胶体排出；
26.所述胶泵组件内还设有水腔，所述水腔与所述胶腔通过隔膜分隔，且所述水腔上开设有进水口和出水口，所述出水口通过导管与所述水封废液瓶连接，且所述进水口用于通过导管与外接的供水装置连接；
27.所述毛细管接液盘位于所述排管连接件的下方，以用于承接所述排管连接件流下的废液。
28.进一步地，所述胶泵组件包括安装架和胶泵本体，所述胶泵本体通过所述安装架与所述壳体结构连接，所述胶泵本体包括所述胶腔和所述水腔，且所述胶泵本体上开设有所述进水口、所述出水口、所述进胶口和两个所述出胶口。
29.本发明可选的实施方式中，所述灌胶结构还包括废液盘，所述废液盘与所述壳体结构连接，且所述废液盘用于承接所述针阀排出的胶体。
30.本发明可选的实施方式中，所述壳体结构包括前门、顶盖、底板、后板和两个侧板，且所述前门、所述顶盖、所述底板、所述后板和两个所述侧板围设成箱体结构；
31.所述前门上设有观测窗；
32.所述顶盖上开设有排风孔；
33.所述后板上设有鼓风装置，所述鼓风装置用于向所述箱体结构内鼓风并通过所述排风孔排出。
34.进一步地，所述壳体结构还包括第一安装板和第二安装板，所述第一安装板和所述第二安装板均设于所述箱体结构内并与所述箱体结构连接；
35.所述第一安装板分别与所述灌胶结构和所述恒温炉结构连接；
36.所述第二安装板与所述光路结构连接。
37.本发明能够实现如下有益效果：
38.第一方面，本发明提供一种基因测序仪，包括壳体结构、灌胶结构、恒温炉结构、托盘组件和光路结构，壳体结构内设有容置空间，且灌胶结构、恒温炉结构、托盘组件和光路结构均设于容置空间内并与壳体结构连接；恒温炉结构包括恒温炉壳体，恒温炉壳体与壳体结构连接，且恒温炉壳体内设有恒温槽；恒温炉结构还包括排针、加热器和多个卡扣，多个卡扣均容置于恒温槽并与恒温炉壳体连接，卡扣用于卡接外接的胶体排管；加热器与恒温炉壳体连接，且加热器用于对恒温槽内加热；排针与恒温炉壳体连接，且排针用于通过胶体排管与灌胶结构连接，排针远离灌胶结构的一端用于向托盘组件内灌胶；光路结构包括反射式光栅滤光分离机构、反光组件和聚光组件，反射式光栅滤光分离机构和反光组件均与壳体结构连接，且反射式光栅滤光分离机构用于与外接的激光器连接并将光线分离后射向反光组件；聚光组件与反光组件连接，聚光组件用于将反光组件传导的光聚焦并照射在胶体排管与灌胶结构的连接处。
39.在本发明中，壳体结构的容置空间内设有灌胶结构、恒温炉结构、托盘组件和光路结构等，且恒温炉壳体为封闭结构，且恒温炉壳体内设有恒温槽，且在此恒温槽内设有外接的胶体排管，以及固定胶体排管用的卡扣，卡扣有多个用于可根据胶体排管的长度选择性与其固定，而加热器用于对恒温槽内加热，进而使胶体排管内的胶体处在一个适宜的温度环境；且光路结构的反射式光栅滤光分离机构与外接的激光器连接，并通过集成化的反光组件和聚光组件，将光聚焦并照射在胶体排管与灌胶结构的连接处。
40.与现有技术相比，本发明提供的基因测序仪，将基因测序仪内的各部分结构集成化，进而使得壳体结构、灌胶结构、恒温炉结构、托盘组件和光路结构等各结构之间的连接关系以及各结构内部组件的连接方式更为简便。
41.综上，本发明至少缓解了现有技术中存在的因基因测序仪的各个模块的组成部件结构复杂且集成化程度较低造成设备整体体积大以及因结构复杂造成的维修不便等的技术问题。
附图说明
42.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
43.图1为本发明实施例提供的基因测序仪的立体结构示意图；
44.图2为本发明实施例提供的基因测序仪的后视结构示意图；
45.图3为本发明实施例提供的基因测序仪的内部结构主视示意图；
46.图4为本发明实施例提供的基因测序仪的内部结构俯视示意图；
47.图5为本发明实施例提供的基因测序仪的恒温炉内部结构示意图。
48.图标：1-壳体结构；11-前门；111-观测窗；12-顶盖；121-排风孔；13-侧板；14-底板；15-后板；151-鼓风装置；16-第一安装板；17-第二安装板；2-灌胶结构；21-胶泵组件；211-安装架；212-胶泵本体；22-排管连接件；23-水封废液瓶；24-毛细管接液盘；25-针阀；26-试剂瓶架；27-废液盘；3-恒温炉结构；31-恒温炉壳体；311-恒温槽；32-排针；33-鼓风机；34-卡扣；35-加热器；4-托盘组件；5-光路结构；51-反射式光栅滤光分离机构；52-反光组件；521-连接部；53-聚光组件；531-连接架；532-反光镜；533-聚焦镜；54-检测窗口。
具体实施方式
49.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以各种不同的配置来布置和设计。
50.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
51.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
52.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
53.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
54.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
55.下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
56.实施例一
57.本实施例提供一种基因测序仪，参照图1-图5，该基因测序仪包括壳体结构1、灌胶结构2、恒温炉结构3、托盘组件4和光路结构5，壳体结构1内设有容置空间，且灌胶结构2、恒温炉结构3、托盘组件4和光路结构5均设于容置空间内并与壳体结构1连接；恒温炉结构3包括恒温炉壳体31，恒温炉壳体31与壳体结构1连接，且恒温炉壳体31内设有恒温槽311；恒温炉结构3还包括排针32、加热器35和多个卡扣34，多个卡扣34均容置于恒温槽311并与恒温炉壳体31连接，卡扣34用于卡接外接的胶体排管；加热器35与恒温炉壳体31连接，且加热器35用于对恒温槽311内加热；排针32与恒温炉壳体31连接，且排针32用于通过胶体排管与灌胶结构2连接，排针32远离灌胶结构2的一端用于向托盘组件4内灌胶；光路结构5包括反射式光栅滤光分离机构51、反光组件52和聚光组件53，反射式光栅滤光分离机构51和反光组件52均与壳体结构1连接，且反射式光栅滤光分离机构51用于与外接的激光器连接并将光线分离后射向反光组件52；聚光组件53与反光组件52连接，聚光组件53用于将反光组件52传导的光聚焦并照射在胶体排管与灌胶结构2的连接处。
58.本发明实施例至少缓解了现有技术中存在的因基因测序仪的各个模块的组成部件结构复杂且集成化程度较低造成设备整体体积大以及因结构复杂造成的维修不便等的技术问题。
59.在本发明实施例中，壳体结构1的容置空间内设有灌胶结构2、恒温炉结构3、托盘组件4和光路结构5等，且恒温炉壳体31为封闭结构，且恒温炉壳体31内设有恒温槽311，且在此恒温槽311内设有外接的胶体排管，以及固定胶体排管用的卡扣34，卡扣34有多个用于可根据胶体排管的长度选择性与其固定，而加热器35用于对恒温槽311内加热，进而使胶体排管内的胶体处在一个适宜的温度环境；且光路结构的反射式光栅滤光分离机构51与外接的激光器连接，并通过集成化的反光组件52和聚光组件53，将光聚焦并照射在胶体排管与灌胶结构2的连接处。
60.与现有技术相比，本发明实施例提供的基因测序仪，将基因测序仪内的各部分结构集成化，进而使得壳体结构1、灌胶结构2、恒温炉结构3、托盘组件4和光路结构5等各结构之间的连接关系以及各结构内部组件的连接方式更为简便。
61.本实施例可选的实施方式中，参照图5，恒温炉结构3还包括鼓风机33，鼓风机33与恒温炉壳体31连接，且鼓风机33容置于恒温槽311内，鼓风机33用于将加热器35传递的热量在恒温槽311内吹送。
62.具体的：鼓风机33容置于恒温槽311内，且加热器35与所述恒温炉壳体31远离恒温槽311的一面连接，加热器35用于向恒温槽311内加热，且通过鼓风机33将热量在恒温槽311吹送，以使得恒温槽311内的温度恒定，优选的，加热器35设有散热片。
63.本实施例可选的实施方式中，参照图5，光路结构5还包括检测窗口54，检测窗口54与聚光组件53连接，检测窗口54用于接收聚光组件53射出的光线，并将光线射向反射式光栅滤光分离机构51。
64.具体的：反光组件52和聚光组件53均有两组，且两组的反光组件52分别与所述反射式光栅滤光分离机构51的两个分离端连接，两组的聚光组件53与相应的反光组件52连接，并将两条反射的光线重新聚光照射在检测窗口54处。
65.进一步地，反射式光栅滤光分离机构51包括滤光镜、镜头、反射式光栅棱镜和ccd相机，滤光镜、镜头、反射式光栅棱镜和ccd相机依次连接，且ccd相机与壳体结构1连接；滤
光镜用于接收检测窗口54射出的光线。
66.具体的：滤光镜、镜头、反射式光栅棱镜和ccd相机依次连接，通过此种集成式的连接方式，使得反射式光栅滤光分离机构51的整体结构更为紧凑，在使用过程中，反射式光栅滤光分离机构51通过连接部521和外接的激光器连接，光线通过滤光镜射入，经过滤光镜滤光后，通过镜头将射入的光线扩散，而在经过反射式光栅棱镜后光线再次收缩，最后照射进入ccd相机组件生成图像。
67.进一步地，参照图5，聚光组件53包括连接架531、反光镜532和聚焦镜533，连接架531与壳体结构1连接，且连接架531与检测窗口54连接；反光镜532与连接架531连接，且反光镜532用于将反光组件52射出的光线进行反射；聚焦镜533与连接架531连接，且聚焦镜533用于将反光镜532反射的光线聚焦后射入检测窗口54的检测位上。
68.具体的：反光镜532与连接架531连接，光线从反光组件52射出后经反光镜532反射后射在聚焦镜533上，优选的，反光组件52射出的光线为水平方向，经过反光镜532反射后呈竖直方向；聚焦镜533对光线聚焦后射入检测窗口54的检测位上。
69.本实施例可选的实施方式中，参照图3，灌胶结构2包括胶泵组件21、排管连接件22、水封废液瓶23、毛细管接液盘24、针阀25和试剂瓶架26，胶泵组件21、排管连接件22、水封废液瓶23、毛细管接液盘24、针阀25和试剂瓶架26均与壳体结构1连接；试剂瓶架26用于放置试剂瓶；胶泵组件21内设有胶腔，且胶腔开设有进胶口和两个出胶口，进胶口用于通过导管与外接的试剂瓶连接；一个出胶口通过导管与排管连接件22连接，进而用于通过排管连接件22与胶体排管连接；另一个出胶口通过导管与针阀25连接，针阀25用于将胶泵组件21内的胶体排出；胶泵组件21内还设有水腔，水腔与胶腔通过隔膜分隔，且水腔上开设有进水口和出水口，出水口通过导管与水封废液瓶23连接，且进水口用于通过导管与外接的供水装置连接；毛细管接液盘24位于排管连接件22的下方，以用于承接排管连接件22流下的废液。
70.具体的：在使用过程中，将试剂瓶放置在试剂瓶架26上，而后通过导光将试剂瓶与胶泵组件21连接，胶泵组件21从试剂瓶中抽取试剂，并通过导管向排管连接件22送料，而排管连接件22则与胶体排管连接，进而形成了供胶的路径；且针阀25通过导管与另一个出胶口连接，当针阀25开启后，胶泵组件21吸取的胶体从针阀25排出，而当针阀25关闭时，胶泵组件21吸取的胶体从排管连接件22送料，即针阀25通过调整其自身开启和闭合调整胶泵组件21的送料路径。
71.且胶泵组件21内还设有水腔，水腔与胶腔通过隔膜分隔，且水腔位于胶腔的上方，水腔上开设有进水口和出水口，出水口通过导管与水封废液瓶23连接，且进水口用于通过导管与外接的供水装置连接；毛细管接液盘24位于排管连接件22的下方，以用于承接排管连接件22流下的废液。
72.进一步地，参照图3，胶泵组件21包括安装架211和胶泵本体212，胶泵本体212通过安装架211与壳体结构1连接，胶泵本体212包括胶腔和水腔，且胶泵本体212上开设有进水口、出水口、进胶口和两个出胶口。
73.具体的：胶泵本体212通过安装架211与壳体结构1连接，胶泵本体212包括胶腔和水腔，胶泵本体212为灌胶结构2的循环驱动部件。
74.本实施例可选的实施方式中，参照图3，灌胶结构2还包括废液盘27，废液盘27与壳
体结构1连接，且废液盘27用于承接针阀25排出的胶体。
75.具体的：废液盘27与壳体结构1连接，且废液盘27位于针阀25的下方，当针阀25开启后，胶泵本体212将试剂从针阀25排出落入废液盘27中，而当清洗设备的时候，废液盘27承接和储存胶泵本体212吸取的并流经针阀25的清洗液。
76.本实施例可选的实施方式中，参照图1或图2，壳体结构1包括前门11、顶盖12、底板14、后板15和两个侧板13，且前门11、顶盖12、底板14、后板15和两个侧板13围设成箱体结构；前门11上设有观测窗111；顶盖12上开设有排风孔121；后板15上设有鼓风装置151，鼓风装置151用于向箱体结构内鼓风并通过排风孔121排出。
77.具体的：壳体结构1通过前门11、顶盖12、底板14、后板15和两个侧板13组成，且优选的，前门11与其中一个侧板13通过合页转动连接，与另一个侧板13通过卡接装置连接，前门11上设有观测窗111，可以对设备内部靠前部分的灌胶结构2等进行观察。
78.后板15上设有鼓风装置151，顶盖12上开设有排风孔121，在使用过程中，鼓风装置151向箱体结构内部鼓风，并将箱体结构内部的热气从排风孔121排出，且优选的，排风孔121有多个并间隔分布形成排孔，此种方式可以使箱体结构内部的气压大于外部，在进行散热的同时，避免外部的灰尘进入箱体结构内部，避免其内部的各个模块结构因灰尘过多而造成损坏。
79.进一步地，参照图3或图4，壳体结构1还包括第一安装板16和第二安装板17，第一安装板16和第二安装板17均设于箱体结构内并与箱体结构连接；第一安装板16分别与灌胶结构2和恒温炉结构3连接；第二安装板17与光路结构5连接。
80.具体的：第一安装板16和第二安装板17均设于箱体结构内并与箱体结构连接，即第一安装板16和第二安装板17为箱体结构内部的支撑结构，且灌胶结构2和恒温炉结构3通过第一安装板16与箱体结构固定，而光路结构5则通过第二安装板17与箱体结构固定。
81.进一步地，托盘组件4包括托盘本体和移动装置，移动装置和底板14连接，且托盘本体和移动装置连接，移动装置用于带动托盘本体在水平面上移动。
82.最后应说明的是：本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可；本说明书中的以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。