一种测序文库制备卡盒及其制备仪 |
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| 申请号 | CN202321199009.0 | 申请日 | 2023-05-17 | 公开(公告)号 | CN219807940U | 公开(公告)日 | 2023-10-10 |
| 申请人 | 迈基诺(重庆)基因科技有限责任公司; | 发明人 | 伍建; 林朋; 尚文宾; 易军林; 侯平; 冯秋杰; 杨远达; 丁德亮; 蒋青林; | ||||
| 摘要 | 本实用新型提供了一种测序文库制备卡盒及其制备仪，涉及基因测序技术领域，包括 外壳 ，其顶部设有开口， 试剂 盒 ，其安装在外壳内且二者密闭连接，试剂盒具有多个置物腔；移动组件，其配置有枪头和 接口 ，接口用以与外界驱动机构联接，移动组件回转连接在外壳内，且其可沿着外壳的轴向移动，以使枪头择一的对准并插入置物腔，移动组件和试剂盒之间围成密闭空腔。其解决了 现有技术 中的卡盒不能简便的实现封闭测序的问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种测序文库制备卡盒，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种测序文库制备卡盒及其制备仪技术领域[0001] 本实用新型涉及基因测序技术领域，尤其是涉及一种测序文库制备卡盒及其制备仪。 背景技术[0002] 20世纪50年代以后，随着分子遗传学的发展，人们逐渐认识到基因的本质是控制生物性状、具有遗传效应的DNA片段。基因一方面能忠实地进行自我复制，以保证生物的基本特征；另一方面基因也能发生变异，导致疾病的发生。基因测序可以快速准确地获取生物遗传信息，揭示基因组的复杂性和多样性，在生命科学研究中扮演十分重要的角色；同样，基因测序对临床医学也具有十分重要的意义和价值，很多疾病的机理研究和临床诊断逐渐依赖于基因测序技术。 [0003] 目前，传统的基因测序文库制备的主要方式还是通过手工操作来完成的，加样、温浴反应、纯化、洗脱等过程都需要人为参与来完成，同时整个过程是在一个相对开放的实验室环境中来完成。这样操作的缺点就是环境极易对样液造成污染。实用新型内容 [0004] 针对现有技术中所存在的不足，本实用新型的第一个目的在于提供了一种测序文库制备卡盒，其解决了现有技术中的卡盒不能简便的实现封闭测序的问题。 [0005] 根据本实用新型的实施例，一种测序文库制备卡盒，包括： [0006] 外壳，其顶部设有供驱动机构穿入的开口， [0008] 移动组件，其配置有枪头和接口，所述接口用以与外界驱动机构联接，所述移动组件回转连接在所述外壳内，且其可沿着所述外壳的轴向移动，以使所述枪头择一的对准并插入所述置物腔，所述移动组件和所述试剂盒之间围成密闭空腔。 [0009] 相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果： [0010] 1、试剂盒本身与外壳密闭连接，移动组件和试剂盒之间又围成密闭空腔，使得外壳、试剂盒、移动组件在工作时围成一个整体的密闭空间；使用时将外界的驱动机构从开口伸入，并与接口联接，驱动机构即可按需驱动移动组件相对于外壳回转，以此转动枪头从而与不同的置物腔对齐，驱动机构又可驱动移动组件沿着外壳的轴线上下移动，以此将枪头拔出或插入置物腔，枪头外接移液机构，吸取样液或将样液排出，从而实现样液在不同的置物腔移动，整个测序过程都在密闭的卡盒内，大大降低了环境对样液的影响。 [0011] 2、一方面，卡盒工作过程中始终只有移动组件上下运动或周向旋转，有利于驱动机构布置和安装，且由于试剂盒不用运动，试剂盒本身以及与制备仪的定位安装简单方便；另一方面，本实用新型的卡盒，作为耗材本身不需要集成驱动机构，大大简化了卡盒的结构，降低耗材成本。 [0012] 进一步的，所述外壳呈圆筒状，所述试剂盒的外壁与所述外壳的内壁相贴合，所述试剂盒具有向下凹陷的限位槽； [0013] 所述移动组件包括： [0014] 杆部，其一端插入到所述限位槽内且二者可相对转动； [0015] 和圆盘，其固设在所述杆部上，所述圆盘的外壁与所述外壳的内壁相贴合。 [0016] 进一步的，所述圆盘的环侧向下弯折，并贴合在所述外壳的内壁上。 [0017] 进一步的，所述杆部中空，所述接口呈槽口状，且其向下凹陷在所述杆部的内壁上。 [0018] 进一步的，所述移动组件上设有与置物腔一一对应的通孔，所述通孔和所述置物腔均通过热熔膜密封。 [0019] 进一步的，所述外壳和所述移动组件上设有用以定位所述移动组件的定位模块。 [0020] 进一步的，所述外壳的顶部沿其圆心弯折的翻边，所述定位模块包括凸块，其设有多个并分布在所述翻边的底部，所述移动组件上固设有可竖直卡接至所述凸块的卡槽，所述外壳的底部设有开口。 [0021] 进一步的，所述连接组件和所述试剂盒之间设有弹性组件，所述弹性组件用以驱动所述连接组件向上移动。 [0022] 针对现有技术中所存在的不足，本实用新型的第二个目的在于提供了一种测序文库制备仪，其解决了现有技术中的制备仪不能简便的实现封闭测序的问题。 [0023] 一种测序文库制备仪，用于上述的一种测序文库制备卡盒，包括： [0024] 机架，其配置有升降机构和回转机构，所述升降机构可驱动所述回转机构上下移动，所述回转机构配置有连接组件，所述连接组件的自由端与所述接口联接，以驱动所述移动组件回转，所述连接组件上设有可抵靠在移动组件端面上的推动部； [0025] 移液机构，其通过所述升降机构竖向活动连接在所述机架上，所述移液机构与所述枪头相连通，用以抽吸或挤出样液。 [0026] 相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果： [0027] 使用时，升降机构驱动回转机构向下移动，直至连接组件的自由端穿过外壳的开口并与接口连接，此时升降机构继续驱动回转机构带动连接组件一同向下移动，以将枪头插入到所需的置物腔内，移液机构抽吸样液或将样液排出至置物腔内；通过升降机构驱动移动组件向上或向下移动，回转机构驱动移动组件周向转动，从而实现样液在不同的置物腔移动，整个测序过程都在密闭的卡盒内，大大降低了环境对样液的影响。 [0028] 将回转机构和升降机构集成到制备仪上，降低作为耗材的制备卡盒的使用成本；使用过程中仅需通过回转机构和升降机构，驱动移动组件按需升降和回转，制备卡盒和制备仪的结构更加紧凑、简便且连接方便。 [0030] 图1为本实用新型实施例中卡盒的整体结构示意图； [0031] 图2为图1的内部结构示意图； [0032] 图3为图1的爆炸结构示意图； [0033] 图4为本实用新型实施例中卡盒和连接组件的装配示意图； [0034] 图5为本实用新型实施例中卡盒、回转机构、升降机构以及移液机构的整体结构示意图； [0035] 图6为本实用新型实施例中制备仪的结构示意图。 [0036] 上述附图中： [0037] 1、外壳；2、试剂盒；3、移动组件；4、升降机构；5、回转机构；6、移液机构；7、压紧机构；8、磁吸机构；9、冷却机构； [0038] 101、凸块； [0039] 201、置物腔；202、卡凸； [0040] 301、枪头；302、接口；303、杆部；304、圆盘；305、通孔；306、卡槽； [0041] 401、升降板； [0042] 501、连接组件；502、移液推拉板；5011、吸液通道；5012、上盘；5013、下盘；5014、圆杆5014；5015、定位柱； [0043] 601、活塞杆；602、连接头； [0044] 701、压板。 具体实施方式[0045] 为了使本实用新型的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 [0046] 参见图1至图3，本实用新型提供了一种测序文库制备卡盒，包括： [0047] 外壳1，外壳1的顶部设有供驱动机构穿入的开口； [0048] 试剂盒2，试剂盒2安装在外壳1内且二者密闭连接，为了便于装拆试剂盒2，此处将试剂盒2可拆卸的连接在外壳1上，具体的，可拆卸连接方式可以是现有的卡扣连接、螺栓连接、销钉连接等，本实施例中即通过在试剂盒2环侧固设卡凸202，卡凸202卡接在外壳1的卡孔上；试剂盒2具有多个用以容纳样液和/或试剂的置物腔201，该置物腔201可以是顶部敞口、底部呈圆锥状的壳状腔体，各置物腔201绕着试剂盒2的轴向分布，置物腔201的具体数量和大小根据实践用途需求而定，此处不做限制； [0049] 移动组件3，其配置有枪头301和接口302，该枪头301优选为现有的TIP头，枪头301的顶部敞口并安装在移动组件3上；接口302用以与外界的驱动机构联接，移动组件3回转连接在外壳1内，且其可沿着外壳1的轴向移动，以使枪头301择一的对准并插入置物腔201，移动组件3和试剂盒2之间围成密闭空腔。 [0050] 本实施例中， [0051] 1、试剂盒2本身与外壳1密闭连接，移动组件3和试剂盒2之间又围成密闭空腔，使得外壳1、试剂盒2、移动组件3在工作时围成一个整体的密闭空间(卡盒测序过程中，枪头301处通过连接头602密封，各通孔305覆膜热熔密封，详见后文赘述)；使用时将外界的驱动机构从开口伸入，并与接口302联接，驱动机构即可按需驱动移动组件3相对于外壳1回转，以此转动枪头301从而与不同的置物腔201对齐，驱动机构又可驱动移动组件3沿着外壳1的轴线上下移动，以此将枪头301拔出或插入置物腔201，枪头301外接移液机构6，吸取样液或将样液排出，从而实现样液在不同的置物腔201移动，整个测序过程都在密闭的卡盒内，大大降低了环境对样液的影响。 [0052] 2、一方面，卡盒工作过程中始终只有移动组件3上下运动或周向旋转，有利于驱动机构布置和安装，且由于试剂盒2不用运动，试剂盒2本身结构以及与制备仪的定位安装简单方便；另一方面，本实用新型的卡盒，作为耗材本身不需要集成驱动机构，大大简化了卡盒的结构，降低耗材成本。 [0053] 在本实用新型提出的另一实施例中，其与上述实施例的主要区别在于对移动组件3的结构进行了优化，如图2和图3所示，考虑到实践中存在需要将另外的试剂或样液加入至密闭的置物腔201内(例如后加入的试剂需要冷藏等特殊储存环境，不适合预先添加至置物腔201内时)，且添加结束后移动组件3和试剂盒2之间要围成密闭容腔，相应的在移动组件3上设有与置物腔201一一对应的通孔305，通孔305在试剂/样液添加至置物腔201后需进行密封；该密封仅需封堵通孔305的开口即可，具体的，密封方式包括但不限于在通孔305的开口处覆盖薄膜，且通过现有的密封设备热熔薄膜，实现密封，置物腔201的开口同样可以采用上述方式密封，为了方便密封通孔305，密封时，使移动组件3的顶端面移动至外壳1的顶端；如此，增强了卡盒的适用性且密封方便。 [0054] 进一步的，将置物腔201的开口处以及通孔305的顶部均设置为向上凸起，更有利于薄膜将开口密封。 [0055] 进一步的，将每个通孔305标上序号，便于操作人员快速识别与该通孔305对象的置物腔201内的预添加样液，提高操作效率和准确度。 [0056] 进一步的，置物腔201至少划分为常温测序容腔和冷藏测序容腔，常温测序容腔用于装载常温测序样液，冷藏测序容腔用于装载需冷藏的测序样液。 [0057] 在本实用新型提出的另一实施例中，如图1所示，其在上述实施例的基础上给出了其中一种试剂盒2与移动组件3的具体结构，为了简单方便的实现试剂盒2、移动组件3与外壳1的密闭连接和装配，将外壳1设置为圆筒状、试剂盒2设置为圆柱状，具体的，[0058] 试剂盒2的外壁与外壳1的内壁相贴合，试剂盒2的中心具有向下凹陷的限位槽，该限位槽的内避免可以设置为圆柱面，如此，一方面能够保证杆部303(后文阐述)可在限位槽内回转，另一方面能够对杆部303起到限位导向作用； [0059] 移动组件3包括： [0060] 杆部303，其一端插入到限位槽内且二者可相对转动，实现二者可相对转动的方式包括但不限于二者间隙配合，或通过轴承连接； [0061] 和圆盘304，其固设在杆部303上，圆盘304的外壁与外壳1的内壁相贴合；作为优选，本实施例中圆盘304和杆部303一体成型。 [0062] 如此，试剂盒2的外壁与外壳1的内壁、圆盘304的外壁与外壳1的内壁均能够简单的实现密闭连接，当然，为提升密封效果，实践中还可在二者之间设置密封垫或涂抹密封油等；圆盘304、杆部303以及限位槽可一同限制移动组件3左右偏摆并起到导向作用，卡盒的结构简单且移动组件3运行稳定。 [0063] 在本实用新型提出的另一实施例中，如图1和图2所示，其与上述实施例的主要区别在于对圆盘304的结构进行了改进，为了改善移动组件3的运动稳定性和密封效果，可以增大圆盘304外壁与外壳1内壁的接触面，具体的，将圆盘304的环侧设置为向下弯折，并贴合在外壳1的内壁上，如此，圆盘304更不易左右晃动且与外壳1内壁之间密封良好。 [0064] 在本实用新型给出的另一实施例中，如图1和图2所示，考虑到使用卡盒时的便利性，其在上述实施例的基础上，在外壳1和移动组件3之间设有用以定位移动组件3的定位模块，该定位模块所起的作用为使移动组件3和外壳1的初始相对位置准确，保证当卡盒安装到制备仪上时，连接组件501竖向移动即可插入到接口302内，实现连接组件501和接口302的快速装配； [0065] 例如但不限于，外壳1的顶部沿其圆心弯折形成翻边，定位模块包括凸块101，其设有多个并分布在翻边底部，移动组件3上固设有可竖直卡接至凸块101的卡槽306，外壳1的底部设有开口；如此，将移动组件3从外壳1的底部塞入，转动移动组件3进行微调，使卡槽306卡接在凸块101上，即完成了移动组件3和外壳1的装配，且移动组件3相对于外壳1的位置固定。 [0066] 在本实用新型给出的另一实施例中，其在上述实施例的基础上，在连接组件501和试剂盒2之间加设有弹性组件(图中未示出)，弹性组件通过弹力驱动连接组件501向上移动，用以使移动组件3在撤出外力时向上复位；为了简化卡盒的结构，具体的，弹性组件包括弹簧，弹簧套设在杆部303上，弹簧的两端分别抵靠在移动组件3和试剂盒2相对的一端上。 [0067] 本实用新型提出的卡盒的装配方法为，包括以下步骤： [0068] S1,预先将所需试剂添加至置物腔201内并密封，具体的，可以采用热熔设备配合热熔胶进行密封，便于枪头301下移时直接戳破置物腔201顶部的覆膜； [0069] S2,将移动组件3从外壳1底部的开口穿入并向上移动，直至卡槽306卡接在凸块101上，此时密封通孔305； [0070] S3，将试剂盒2从外壳1底部的开口穿入，并连接在外壳1的底部上。 [0071] 在本实施例中， [0072] 先装配移动组件3，能够根据需求来转动移动组件3，且此时尚未装配弹性组件，能够更加顺畅的转动移动组件3上的卡槽306使其对齐凸块101，实现对移动组件3的周向限位，然后弹性组件套在杆部303上，最后将试剂盒2装配在外壳1的底部，试剂盒2与外壳1连接为一体，实现对限位组件的轴向限位；卡盒的结构简单且装配方便，定位牢固。此外，装配好后，工作人员可以按需将另外的样液经由通孔305并最终添加至置物腔201内，最终移动组件3位于外壳1的顶部，便于密封移动组件3上的通孔305，实现移动组件3和试剂盒2之间围成密闭空腔。 [0073] 本实用新型还提出了一种测序文库制备仪，用于上述的测序文库制备卡盒，如图4至图6所示，包括： [0074] 机架，应当理解的是，机架为根据本实施例中各零部件位置连接关系搭建的平台，实践中按需架设，此处不再对其赘述； [0075] 为了驱动移动组件3回转，在机架上配置了回转机构5，回转机构5可以通过减速电机来实现，例如但不限于，回转机构5配置有连接组件501，连接组件501的两端分别连接回转机构5的输出端以及移动组件3，以将动力传递至移动组件3上，此外，连接组件501上设有可抵靠在移动组件3端面上的推动部，该推动部用以推动移动组件3向下移动；具体的，连接组件501的具有上盘5012和下盘5013以及连接二者的圆杆5014，其中，上盘5012通过螺栓或螺钉等紧固件与回转机构5的输出端可拆卸的固定连接，圆杆5014的底端设有薄壳状的定位柱5015，该定位柱5015与的圆杆5014同轴，且内径小于圆杆5014的内径，从而形成轴肩，该轴肩即起到上述推动部的作用；如此，连接组件501的结构简单，定位可靠，且能够方便的与移动组件3联接和脱离； [0076] 为了驱动回转机构5上下移动，进而带动移动组件3一同运动，在机架上还配置了升降机构4，例如但不限于，升降机构4具有第一线性驱动组件和升降板401； [0077] 具体的，升降板401通过竖直的滑轨滑动连接在机架上，第一线性驱动组件的移动端与升降板401固定/可拆卸的连接，第一线性驱动组件具体可以选用现有的丝杠、电动推杆/油缸等，将回转机构5安装在升降板401上，第一线性驱动组件通过驱动升降板401就可带动回转机构5上下移动； [0078] 为了方便定位和安装卡盒，机架上还设有安装位，例如但不限于，安装位具有多个顶部开口的定位孔，该定位孔的内径略大于置物腔201的外径，且各定位孔能够与各置物腔201一一对齐，保证置物腔201顺利插入到定位孔实现定位；此外，还可以在试剂盒2底部设置条状凸棱，在安装位上设置与条状凸棱相匹配的卡口，条状凸棱卡接在卡口内也能够对试剂盒2快速定位；上述两种卡盒与机架的定位安装方式可以择一使用，也可以组合使用； [0079] 为了满足对试剂盒2中的样液的添加、吸取、转移，设置了移液机构6，移液机构6通过升降机构4竖向活动连接在机架上，以保持移液机构6与回转机构5的相对位置，具体的，为了简化结构，本实施例中移液机构6同样安装在升降板401上，采用一套升降机构4即可使移液机构6、回转机构5同步上升或下降； [0080] 移液机构6与枪头301相连通，用以抽吸或挤出样液；具体的，为了提升美观度和起到保护作用，将吸液通道5011设置在连接组件501的内部，吸液通道先竖直穿过上盘5012和圆杆5014，然后再沿着下盘5013的径向延伸； [0081] 移液机构6具有活塞杆601、第二线性驱动组件、连接头602以及移液推拉板502，其中，活塞杆601活动连接在吸液通道5011的顶端，可沿着洗液通道5011的竖直段移动，连接头602的顶端安装在吸液通道5011的底端，连接头602的另一端可插入至接口302内且二者连通，需要注意的是，连接头602的中部贯通，且连接头602的上下两端分别需要与连接组件501和移动组件3密封，以使液体仅能从连接头602中部通道穿过；具体的，连接头602可以是橡胶头，通过柔性变形实现连接头602顶端与连接组件501连接处的密封、以及连接头602底端与移动组件3连接处的处密封，当然，实践中也可以在上述连接处涂抹密封胶，或加设密封圈的方式进一步增强密封效果； [0082] 移液推拉板502通过滑轨竖直滑动连接在升降板401上，将活塞杆601和第二线性驱动组件均与移液推拉板502连接，第二线性驱动组件即可按需驱动活塞杆601向上或向下移动，从而将样液吸取或挤出，第二线性驱动组件同样可以是丝杠、油缸/电动推杆等。 [0083] 本实施例中， [0084] 1、使用时，第一线性驱动组件驱动升降板401向下移动，进而使回转机构5向下移动，直至连接组件501的自由端穿过外壳1的开口并与接口302连接，此时连接头602的底端与枪头301卡接，升降机构4继续驱动回转机构5带动连接组件501一同向下移动，以将枪头301戳破薄膜并插入到所需的置物腔201内，随后，移液机构6抽吸样液或将样液排出至置物腔201内；通过升降机构4驱动移动组件3向上或向下移动，回转机构5驱动移动组件3周向转动，从而实现样液在不同的置物腔201移动，整个测序过程都在密闭的卡盒内，大大降低了环境对样液的影响。 [0085] 2、将回转机构5和升降机构4集成到制备仪上，降低作为耗材的制备卡盒的使用成本；使用过程中仅需通过回转机构5和升降机构4来驱动移动组件3按需升降和回转，制备卡盒和制备仪的结构更加紧凑、简便且连接方便。 [0086] 在本实用新型提出的另一实施例中，如图5和图6所示，其在上述实施例的基础上对制备仪的结构进行了优化，为了使连接组件501上移时，卡盒不会向上窜动，在机架上配置了压紧机构7，压紧机构7用以压紧卡盒，具体的，压紧机构7包括压板701和第三线性驱动组件，其中，压板701通过滑轨竖直滑动连接在升降板401上，压板701上设有供连接组件501穿过的避让槽，第三线性驱动组件与压板701连接，第三线性驱动组件可以是油缸/气缸/电动推杆等，其移动端向下移动，带动压板701下移从而压紧所述外壳1的顶端。 [0088] 进一步的，为了在移液机构6吸液时，将置物腔201内预置的磁珠保存在该置物腔201，机架上还配置有磁吸机构8，磁吸机构8具有磁铁，且分布在试剂盒2外，通过磁力搁着试剂盒2的壁面吸附磁珠，避免其被移液机构6吸走；具体的，磁吸机构8的磁铁布置在置物腔201的侧面，通过第四线性驱动组件，驱动其朝向置物腔201移动，磁铁靠近磁珠时，磁力变大，完成对磁珠的吸附留存工作；此外，还可以通过将采用电磁铁的方式进行吸附，通过通断电路，改变磁力的大小，电磁装置本身为现有技术，此处不再对其赘述。 [0089] 在本实用新型提出的另一实施例中，如图3和图4所示，其与上述实施例的主要区别在于给出了其中一种接口302与的连接方式，为了简单方便的将接口302与连接组件501(相当于外界驱动机构)联接，接口302与连接组件501可以是卡接； [0090] 具体的，杆部303中空设置，接口302呈顶部敞口的槽口状，且其设置在杆部303的内壁上，相应的定位柱5015的外壁上上设有竖向延伸的卡块；如此，当卡块竖直向下移动至插入接口302时，回转机构5的动力即可通过连接组件501传递至移动组件3上，使移动组件3同步回转，连接组件501下移，其底部的轴肩与移动组件3顶端面接触时，即可推动移动组件3向下移动；如此，连接组件501和移动组件3的结构都简单轻便，且定位柱5015插入到杆部 303内，加强了对移动组件3的导向限位，使移动组件3运行更加平稳；当然，若采用上述连接方式，移动组件3向上移动的驱动力即来自于弹性组件；需要注意的是，由于初始状态下移动组件3的卡槽306是与外壳1顶部的凸块101卡接的，工作时，升降机构4先驱动连接组件 501下移，当移动组件3需要回转时，卡槽306早已与凸块101脱离卡接，避免产生运动干涉。 [0091] 在本实用新型提出的另一实施例中，定位柱5015可以采用弹性材料制成，如此，定位柱5015插入到杆部303内，二者过盈配合，也能够将动力传递至移动组件3上，带动移动组件3周向转动或上下移动。 |
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