[發(fā)明專利]用于基因測序的流路裝置、其工作方法及其測序儀

有效

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• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN111373026B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發(fā)明（設計）人: 隋相坤;邢楚填;王妍;梁埈模;布萊恩·基思·豪澤爾;朱里奧·福卡拉奇;劉健
• 申請（專利權）人: 深圳華大智造科技股份有限公司;完整基因有限公司
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/04
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 孫哲

本發(fā)明涉及一種用于基因測序的流路裝置及其工作方法、以及含有該流路裝置的測序儀。該用于基因測序的流路裝置包括試劑供應系統(tǒng)，該試劑供應系統(tǒng)包括：進樣管道，用于供應試劑，該試劑包括第一試劑和第二試劑；測序管道，該測序管道與該進樣管道相連通；旁路管道，該旁路管道與該進樣管道相連通，且與該測序管道并聯(lián)連接；以及換路部件，用于連接該進樣管道、該測序管道和該旁路管道。當該測序管道充滿該第一試劑時，將氣體、該第二試劑依序輸入該進樣管道，該第二試劑的輸入使該進樣管道內的氣體全部排入該旁路管道，再將該第二試劑經(jīng)由該進樣管道、該換路部件，進入該測序管道，以將該第一試劑替代為該第二試劑。

技術領域

本發(fā)明涉及基因測序領域，尤其涉及一種用于基因測序的流路裝置、其工作方法及其測序儀。

背景技術

在基因測序過程中，需要將試劑按時序輸入測序芯片(指基因測序芯片)，以使其進行相應的生化反應。目前，基因測序儀在設計試劑進入測序芯片時，通常采用單一管道串聯(lián)測序芯片的方案。參見圖1，在進行反應時，新試劑從進樣管道L₁進入測序芯片C₁，再從測序出口管道L₃排出，從而替代進樣管道L₁和測序芯片C₁中的原有試劑。

在試劑進入芯片做生化反應的過程中，通常需要使用大于進樣管道和芯片體積的試劑才能替代掉進樣管道和芯片中的原有試劑，并且在原有試劑的殘留小于某個閾值時，才能使生化反應的效果達到最佳。這里約定整個流體管道中的原有試劑用編號1表示，即試劑1；即將進入的試劑用編號2表示，即試劑2；并且假設管道或芯片中使用試劑2替代試劑1的替代體積比為a:1(a1)，可以使試劑替代的效果滿足生化反應的要求。根據(jù)以上設計，當在進樣管道L₁與測序芯片C₁中用試劑2替代試劑1，并使其可以達到生化反應的要求，需要使用的試劑2的體積為a(V_L1+V_C1)。

大部分易于沖洗的試劑通常至少需要2-5倍于管道和芯片體積的替代試劑才能滿足生化反應效果的要求；而少量難于沖洗的試劑，則需要使用更多體積的替代試劑沖洗才能滿足要求；甚至有些進樣管道和芯片在設計中存在流體上的死體積區(qū)域，在這些區(qū)域內流速很低，這種區(qū)域的存在更增加了沖洗的難度。這些對試劑替代指標的硬性要求，限制了基因測序儀的測序成本的降低，也限制了生化反應效果的提升。

總而言之，現(xiàn)有的基因測序技術在流體設計上雖然簡單，但是在實際使用中存在以下不便與弊端：

(1)受基因測序儀的內部空間布局要求，進樣管道往往需要很長，因此在做試劑替代時，需要使用較多的新試劑才能替換進樣管道及測序芯片內的原試劑，從而造成試劑浪費，進而增加測序成本；并且進樣管道越長，浪費的試劑就越多。

(2)進樣管道中存在的氣泡或固體污染物需經(jīng)過測序芯片才能被排出到廢液桶，如果這些污染物停留在測序芯片中，將會影響測序反應及拍照質量，從而降低測序效果的準確度。

(3)所有試劑必須按照事先規(guī)定好的次序依次泵入測序芯片，并且在測序芯片內進行生化反應，然而，每一試劑只能夠通過單一的進樣管道，且在此過程中，下一試劑只能等待而不能做任何操作，從而限制了生化反應效率的提升。

發(fā)明內容

鑒于以上內容，有必要提供一種減少試劑使用量、提高測序效果準確度及提升生化反應效率的用于基因測序的流路裝置及使用其的工作方法。

本發(fā)明提供一種用于基因測序的流路裝置，其包括試劑供應系統(tǒng)，所述試劑供應系統(tǒng)包括：

進樣管道，用于供應試劑，所述試劑包括第一試劑和第二試劑；

測序管道，所述測序管道與所述進樣管道相連通；

旁路管道，所述旁路管道與所述進樣管道相連通，且與所述測序管道并聯(lián)連接；以及