專利名稱：用于dna測序儀的控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及DNA測序技術領域，具體涉及一種用于DNA測序儀的控制系統(tǒng)。
背景技術：
在DNA測序技術領域，焦磷酸測序技術(pyrosequencing),是由Nyren等人于1987年發(fā)展起來的一種新型的酶級聯(lián)測序技術，其可重復性和精確性能與Sanger法DNA測序技術相媲美，而速度卻大大提高。 焦磷酸測序技術是由4種酶催化的同一反應體系中的酶級聯(lián)化學發(fā)光反應。焦磷酸測序技術的原理是引物與模板DNA退火后，在DNA聚合酶(DNA polymerase),ATP硫酸化酶(ATP sulfurylase)、突光素酶(Iuciferase)和三磷酸腺苷雙磷酸酶(Apyrase)四種酶的協(xié)同作用下，將引物上每一個dNTP的聚合與一次光信號的釋放偶聯(lián)起來，通過檢測光的釋放和強度，達到實時測定DNA序列的目的。焦磷酸測序技術的反應體系由反應底物、待測單鏈、測序引物和四種酶構成。反應底物為5’ -磷酰硫酸(adenosine-5J -phosphosulfate, APS)和突光素(IuciferinX在每一輪測序反應中，反應體系中只加入一種脫氧核苷酸三磷酸(dNTP)，如果它剛好能和DNA模板的下一個堿基配對，則會在DNA聚合酶的作用下，添加到測序引物的3’末端，同時釋放出一個分子的焦磷酸(PPi)。在ATP硫酸化酶的作用下，生成的PPi可以和APS結合形成ATP，在熒光素酶的催化下，生成的ATP又可以和熒光素結合形成氧化熒光素，同時產(chǎn)生可見光。通過微弱光檢測裝置及處理軟件可獲得一個特異的檢測峰，峰值的高低則和相匹配的堿基數(shù)成正比。如果加入的dNTP不能和DNA模板的下一個堿基配對，則上述反應不會發(fā)生，也就沒有檢測峰。反應體系中剩余的dNTP和殘留的少量ATP在Apyrase的作用下發(fā)生降解。待上一輪反應完成后，加入另一種dNTP，使上述反應重復進行，根據(jù)獲得的峰值圖即可讀取準確的DNA序列信息。整體操作流程描述如下DNA樣品通過破碎后，應用建庫試劑進行加接頭、單鏈捕獲、結合至微球、微乳液PCR擴增、破乳液，獲得建立在微球上的DNA文庫，應用加樣板將文庫和測序反應需要的酶等鋪放至具有微反應池的測序芯片，測序芯片和測序試劑安裝至主機上，通過控制計算機根據(jù)模塊數(shù)量和位置啟動測序程序，自動化進行測序反應，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)分析計算機，完成測序后應用計算分析軟件進行圖像處理、序列讀出、質(zhì)量分析、序列拼接等工作，最終得到DNA樣本的序列信息?？逃形⒎磻氐臏y序芯片由芯徑25 y m厚度2mm的光纖面板進行單面光纖芯層刻蝕得到，刻蝕深度40 u m,芯片上共計約300萬個微反應池，其中成像部分約120萬個微反應池。微反應池測序芯片是測序反應的載體，載有測序模板的DNA Beads及各種測序反應用酶均位于刻有微反應池的測序芯片中。測序過程中，在測序芯片上發(fā)生化學反應,產(chǎn)生可見光,通過(XD (Charge CoupleDevice)相機捕捉測序反應所產(chǎn)生的光信號，即可得到所需要的測序信息。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術的DNA測序儀，只有一個反應倉，一臺儀器只能進行一項試驗，工作效率不高。為了提高工作效率，發(fā)明人制作了具有多個反應倉的DNA測序儀，由于多個反應倉的存在就產(chǎn)生了適時為多個反應倉供應反應試劑和緩沖液以及使用一個CXD相機適時采集多個反應倉內(nèi)的光信號的協(xié)調(diào)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是，提供一種用于具有多個反應倉的DNA測序儀的控制系統(tǒng)，控制試劑供應組件為每個反應倉適時提供測序反應的反應試劑以及緩沖液，控制CCD相機運動以及時讀取每個反應倉內(nèi)的光信號。為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術方案一種用于DNA測序儀的控制系統(tǒng)，所述DNA測序儀包括多個反應倉；用于采集每個所述反應倉內(nèi)的DNA測序反應所產(chǎn)生的光信號的CCD相機；用于支撐所述CCD相機的可二維調(diào)整的支撐裝置，所述支撐裝置包括驅(qū)動CCD相機在不同的反應倉之間切換的第一伺服 電機和驅(qū)動所述CCD相機靠近或遠離其中一個反應倉的第二伺服電機，所述支撐裝置上沿靠近或遠離所述反應倉的方向上設有多個用于檢測所述CCD相機位置的傳感器；以及為多個所述反應倉提供反應試劑和緩沖液的試劑供應組件，所述試劑供應組件包括用于抽取測序反應試劑的第一蠕動泵、用于抽取緩沖液的第二蠕動泵、用于選擇試劑的第一多通換向閥和用于選擇反應倉的第二多通換向閥，所述第一多通換向閥和第二多通換向閥均為由電機驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)閥；所述控制系統(tǒng)包括PLC;所述PLC分別與所述第一伺服電機的控制器和第二伺服電機的控制器電連接以控制所述第一伺服電機和第二伺服電機的啟動、停止和轉(zhuǎn)動方向；所述PLC分別與述第一蠕動泵、第二蠕動泵電連接以控制所述第一蠕動泵和第二蠕動泵的啟動、停止和轉(zhuǎn)速；所述PLC分別與所述第一多通換向閥的驅(qū)動電機和第二多通換向閥的驅(qū)動電機電連接以控制第一多通換向閥和第二多通換向閥的接通位置；所述PLC與所述CCD相機電連接以控制所述CCD相機的開、關狀態(tài)；所述PLC還分別與所述多個傳感器連接以接收所述傳感器發(fā)出的CCD相機的位置信號。作為優(yōu)選，所述控制系統(tǒng)還包括溫度控制模塊，所述溫度控制模塊包括與所述PLC連接的繼電器和設置于所述反應倉內(nèi)的溫度傳感器和半導體加熱器，所述PLC接收來自所述溫度傳感器的信號并與所述繼電器的初級回路連接，所述繼電器的次級回路連接在所述半導體加熱器的供電回路中。作為優(yōu)選，所述控制系統(tǒng)還包括與所述PLC連接的上位機，所述上位機設置所述PLC運行的控制程序，并向所述PLC傳送所述控制程序。作為優(yōu)選，所述上位機通過RS232端口與所述PLC通信。作為優(yōu)選，所述上位機通過USB端口與所述CXD相機通信，用于接收所述CXD相機所獲取的圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明的用于DNA測序儀的控制系統(tǒng)，使DNA測序儀的試劑供應組件為多個反應倉及時準確地供應試劑和緩沖液，并能使CXD相機適時地讀取每個反應倉內(nèi)的光信號，實現(xiàn)了多個反應同時進行，從而能同時對多個樣本進行測序，大大提高了 DNA測序效率。


圖I為采用本發(fā)明的實施例的控制系統(tǒng)的DNA測序儀的立體結構示意圖2為采用本發(fā)明的實施例的控制系統(tǒng)的DNA測序儀的反應倉組件的示意圖；圖3為圖2的F-F向視圖；圖4為圖2所示的反應倉組件中的其中一個反應倉的分解示意圖；圖5為圖4所不的反應倉的底座的主視不意圖；圖6為圖5的左側(cè)視(局部剖視)示意圖；圖7為圖4所示的反應倉的反應池體與導向桿配合的結構示意圖；圖8為圖7的左側(cè)視(局部剖視)示意圖；圖9為圖8中的反應池體的結構示意圖；
圖10為圖8中的導向桿的結構示意圖；圖11為圖7的A-A向斷面圖；圖12為圖4所示的反應倉的安裝座的主視示意圖；圖13為圖12的左側(cè)視(局部剖視)示意圖；圖14為圖12的B-B向斷面示意圖；圖15為圖14的C-C向示意圖；圖16為圖14中的滑動舌板的主視圖；圖17為圖16的左視圖；圖18為圖14中的擋板的立體結構示意圖；圖19為圖18所示的擋板的側(cè)視圖；圖20為圖19的D-D向剖視圖；圖21為采用本發(fā)明的實施例的控制系統(tǒng)的DNA測序儀的CCD相機的結構示意圖(相機體的前端連接有連接法蘭);圖22為圖21中的連接法蘭的主視圖；圖23為圖22的E-E向剖視圖；圖24為采用本發(fā)明的實施例的控制系統(tǒng)的DNA測序儀的其中一個反應倉與CCD相機連接時的結構示意圖(局部剖視);圖25為采用本發(fā)明的實施例的控制系統(tǒng)的DNA測序儀的可二維調(diào)整的支撐裝置與CCD相機連接的立體結構示意圖；圖26為圖25中的可二維調(diào)整的支撐裝置的第二直線運動機構的立體結構示意圖；圖27為圖26所示的第二直線運動機構的俯視圖；圖28為圖27沿G-G向的剖視圖；圖29為圖28沿H-H向的剖視圖；圖30為本發(fā)明的實施例的控制系統(tǒng)的DNA測序儀的試劑供應組件的液路結構示意圖圖31為圖30所示的試劑供應組件控制方法流程圖圖32為本發(fā)明的實施例的用于DNA測序儀的控制系統(tǒng)的結構示意圖圖33為本發(fā)明的實施例的用于DNA測序儀的控制系統(tǒng)的溫度控制模塊的結構示意圖(以一個反應倉為例)。主要附圖標記說明
101-支撐臺103-減震器 102-減震板104-反應倉組件 110-C⑶相機 105-可二維調(diào)整的支撐裝置I-相機體2-連接法蘭 4-光纖面板5-反應池體6-安裝座 7-測序芯片8_底座9_導向桿 21-凸圈41-螺釘44-通孔45-套49-第三臺階51-測序反應池54-背板55-凸臺56-環(huán)形凹槽 57-加熱室58-密封圈61-螺釘62-滑動舌板63-座體64-擋板66-環(huán)形槽67-定位環(huán)69-安裝腔 80-空腔81-第一彈簧82-第二通孔 84-支撐架85-彈簧桿86-彈簧座 87-轉(zhuǎn)軸91-連接部92-滑動部 93-凸起部31-第一直線運動機構32-第二直線運動機構35-支撐座38-傳感器271-第二絲杠 272-螺母 281-限位座311-第一導軌座 312-第一導軌313-第一滑塊319-第一限位塊 321-第二導軌座 322-第二導軌323-第二滑塊326-第二伺服電機 327-聯(lián)軸器328-限位桿380-凹槽381-遮光件510-進液口511-出液口561-溫度傳感器571-半導體加熱器 572-封閉板605-滑動段606-安裝段610-第一臺階612-螺孔621-突出部623-第二臺階633-第二彈簧700-主管道701-第一蠕動泵 702-第一多通換向閥711-第二蠕動泵 712-第二多通換向閥731-第一真空除泡器732-第二真空除泡器741-試劑瓶742-廢液桶743緩沖液瓶750反應倉760-三通連接器841-螺釘
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。首先結合附圖I-圖29詳細說明采用本發(fā)明的實施例的控制系統(tǒng)的DNA測序儀的詳細結構。本實施例的控制系統(tǒng)可以應用在具有多個反應倉的DNA測序儀，并不限于本實施例所描述的DNA測序儀。、如圖I、圖2和圖3所示，本發(fā)明的控制系統(tǒng)所應用的DNA測序儀，包括支撐臺101、多個減震器103和通過多個減震器103與支撐臺101連接的減震板102 ;用于進行DNA測序反應的反應倉組件104,反應倉組件104包括豎直設置在減震板上的支撐架84和并列設置在支撐架84上的多個反應倉；本實施例中，以四個反應倉為例進行說明。用于采集反應倉內(nèi)的DNA測序反應所產(chǎn)生的光信號的CXD相機110 ;用于支撐CXD相機110并帶動CXD相機110在對準其中一個反應倉時靠近或遠離每反應倉，并在與每個反應倉相對準的位置之間切換的可二維調(diào)整的支撐裝置105 ;用于為反應倉組件104提供反應試劑和緩沖液的控制系統(tǒng)109 ;反應倉組件104和可二維調(diào)整的支撐裝置105均固定設置在減震板102上，控制系統(tǒng)109設置在支撐臺101上。本實施例中，支撐臺101放置于機箱(圖中未示出)上，機箱內(nèi)設置測序分析用的儀器和電路元件，減震器103采用空氣阻尼式減震器，達到了隔離外界震動，消除或減弱其對DNA測序儀工作質(zhì)量的影響，在本實施 例中，減震底102下端的四角各安置了一個減震器103。首先結合圖I-圖24說明本實施例的控制系統(tǒng)所應用的DNA測序儀的反應倉組件104的詳細結構及其工作過程。如圖2、圖3、圖4和圖24所示，本實施例中，每個反應倉均包括轉(zhuǎn)動連接在支撐架84上的底座8、進行測序反應的反應池體5和用于安裝測序芯片7的測序芯片的安裝座6 ；測序芯片的安裝座6固定連接在反應池體5上，底座8和反應池體5上設有穿過其二者的多個導向桿9，并且導向桿9與底座8固定連接，反應池體5套在導向桿9上，在導向桿9的軸向上滑動并能在導向桿9的徑向上微動。反應池體5與底座8之間設有第一彈性部件，如圖I所示，本實施例中，第一彈性部件優(yōu)選為第一彈簧81，彈簧具有結構簡單，便于安裝的優(yōu)點，當然還可以選用能實現(xiàn)同樣功能的其他彈性部件來實現(xiàn)。如圖4、圖5和圖6所示，底座8的一側(cè)設有空腔80，空腔80內(nèi)并列設有兩個彈簧桿85，彈簧桿85整體位于空腔80內(nèi)，不能伸出空腔80。每個彈簧桿85上分部套設一個第一彈簧81，第一彈簧81伸出空腔80。作為優(yōu)選，本實施例中，空腔80的底部設有彈簧座86,彈簧桿85位于彈簧座86上,增加的彈簧座86可以減少第一彈簧81所需的長度。設置空腔80是為了便于安裝其他部件。如圖4、圖7和圖11所不，反應池體5包括背板54和設在所述背板54上并向背板54的一側(cè)凸出的凸臺55，所述凸臺55的端面上設有封閉的環(huán)形凹槽56，封閉的環(huán)形凹槽56所圍成的區(qū)域為測序反應池51 ;如圖7所不,環(huán)形凹槽56內(nèi)嵌設有密封圈58,密封圈58凸出凸臺55的端面，以圍成測序反應池51，其中凸臺55的端面盡可能的平整。如圖4、圖7、圖8和圖9所示，反應池體5設有背板54的一側(cè)貼在底座8上，反應池體5的凸臺55上設有四個第一通孔，所述第一通孔為臺階狀，靠近底座的一段為滑動段605，第一通孔的另一段為安裝段606，安裝段606的內(nèi)徑大于滑動段605，形成第一臺階610。如圖7-圖10所不，導向桿9的一端為與底座8連接的連接部91,導向桿9的另一端設有用于卡持在第一臺階610處的凸起部93，導向桿9的中部靠近凸起部93的部分為用于與滑動段605配合的滑動部92。如圖12所示，連接部91上設有螺紋，如圖7所示，導向桿9的凸起部93的端部設有用于配合螺絲刀的刀槽。如圖I所示，導向桿9穿過反應池體5上的第一通孔和底座8上的第二通孔82，使連接部91露出底座8的背部，然后通過螺母緊固，從而實現(xiàn)導向桿9與底座8之間的固定連接。為了使反應池體5與導向桿9之間實現(xiàn)滑動連接，滑動段605的直徑略大于滑動部92的直徑，這樣反應池體5既可以實現(xiàn)在導向桿9的軸向上的滑動，又能實現(xiàn)反應池體5在導向桿9的徑向上的微動。在本實施例中，作為優(yōu)選方案，導向桿9上設有凸起部93，以便在將反應池體5滑動連接在導向桿9上時，通過凸起部93與第一臺階610的限位作用，在擰緊與連接部91上螺紋配合的螺母時，凸起部93推動反應池體5向底座8的方向移動，以壓縮第一彈簧81,使反應池體5和底座8之間具有一定的預緊度,上述第一彈簧81伸出空腔80就是為了當反應池體5貼在底座8上時，第一彈簧81能給反應池體5 —定的作用力。如圖4、圖12、圖13和圖14所示，測序芯片的安裝座6包括座體63和開設在座體63上的安裝腔69，測序芯片的安裝座6位于反應池體5設有凸臺55的一側(cè)，座體63與背板54之間固定連接使凸臺55伸入安裝腔69內(nèi)，測序芯片7固定于安裝腔69的外端，測序芯片7與凸臺55的端面之間設有供測序用試劑流過的間隙，該間隙通過嵌設于環(huán)形凹槽56內(nèi)的密封圈58密封,所述間隙的大小約為0. 2mm,密封圈58凸出環(huán)形凹槽56與測序芯片7接觸以圍成封閉的供測序反應的測序反應池51。如圖7、圖11所示，在本實施例中，該環(huán)形凹槽56為六邊形，六邊形的兩端分別開有進液口 510和出液口 511，在反應池體5豎直放置時，進液口 510處于六邊形的下端，出 液口 511處于六邊形的上端，形成液流在反應倉中均衡流過的流體動力學優(yōu)勢形狀。如圖11所不，在測序反應池51的底部通過導熱娃膠固定有溫度傳感器561,在反應池體5未設有環(huán)形凹槽56的另一側(cè)，開設有用于容置半導體加熱器571的加熱室57，加熱室57開在反應池體5的側(cè)面上，其底面上固定半導體加熱器571，以對反應池體5加熱，保證位于環(huán)形凹槽56內(nèi)的溫度控制在35± I°C。在本實施例中，加熱室57通過封閉板572封閉，以便與反應池體5貼緊在測序芯片的安裝座6上。如圖4、圖12和圖13所示，測序芯片的安裝座6的座體63上設有四個第三通孔，測序芯片的安裝座6通過穿過該四個第三通孔的四個螺釘61與反應池體5的背板54上所設的四個螺孔612進行連接，從而實現(xiàn)測序芯片的安裝座6的座體63與反應池體5的背板54之間的固定連接。如圖12-圖15所示，測序芯片的安裝座6的座體63上設有包括用于容置測序芯片7的安裝腔69，安裝腔69的一端設有用于定位測序芯片7的定位環(huán)67，安裝腔69的內(nèi)壁上沿其徑向設有定位槽，定位槽內(nèi)設有沿定位槽滑動伸入安裝腔69內(nèi)以卡持測序芯片7使其貼在定位環(huán)67上或縮回定位槽內(nèi)以松開測序芯片7的滑動舌板62?；瑒由喟?2伸出時與定位環(huán)67之間的距離恰好等于測序芯片的厚度，滑動舌板62伸出時能使測序芯片7貼緊在定位環(huán)67上。定位槽對稱設在安裝腔69的內(nèi)壁上并貫通其內(nèi)壁，其數(shù)量可以為兩個或四個等偶數(shù)，為了能穩(wěn)定夾持住測序芯片7，多個定位槽沿著安裝腔69的軸向的同一位置上的圓周方向均勻分布。當然，為了提高夾持力還可以設置更多個定位槽，但是較多的定位槽會弓I起操作的不便。在本實施例中，定位槽為兩個，為了加工方便，定位槽為圓孔形。如圖5所示，定位槽靠近安裝腔69的一段的尺寸較小，形成用于限位滑動舌板62的第二臺階623 ;即定位槽靠近安裝腔69的一段為一較小的圓孔，其余部分為一較大的圓孔。如圖9和圖10所示，滑動舌板62上設有凸出的突出部621。如圖7所示，當滑動舌板62向安裝腔69伸入時，滑動舌板62的突出部621抵靠在所述第二臺階623處，滑動舌板62的一端伸入安裝腔69內(nèi)以卡持測序芯片7。定位槽的外端設有與安裝座6固定連接的擋板64，在滑動舌板62的突出部621和擋板64之間設有第二彈簧633，在本實施例中，第二彈簧633套在滑動舌板62的另一端，第二彈簧633的兩端分別抵靠在突出部621和擋板64上。如圖13、圖14所示，在測序芯片的安裝座6的表面上開有環(huán)形槽66，環(huán)形槽66圍繞在安裝腔69的外側(cè)，使測序芯片7位于環(huán)形槽66所圍成的區(qū)域內(nèi)。如圖8所示，擋板64通過兩個螺釘41與安裝座6固定連接，便于安裝和拆卸。第二彈簧633套在突出部621與擋板64之間的滑動舌板62上，如圖11-圖13所示，擋板64上設有供滑動舌板62遠離安裝腔69的一端穿過的通孔44，擋板64的內(nèi)側(cè)設有內(nèi)徑大于通孔44的套45，套45與通孔44之間形成用于使第二彈簧633的端部抵靠的第三臺階49。在本實施例中，第二彈簧633還可以采用其他第二彈性部件代替，擋板64還可以采用其他部件，只要能抵靠第二彈簧633的另一端即可。在安裝測序芯片7時，撥動滑動舌板62的伸入到安裝腔69內(nèi)的一端，使其縮回定位槽內(nèi)，滑動舌板62的突出部621擠壓第二彈簧633，把測序芯片7放入安裝腔69并貼在定位環(huán)67上后松開滑動舌板62，滑動舌板62在第二彈簧633的作用下伸出，夾持在測序芯片7的側(cè)面，使測序芯片7貼緊在定位環(huán)67上，確保測序芯片7即使倒置時也不致脫出。為了便于裝卸測序芯片7，作為優(yōu)選，如圖5所示，本實施例中的DNA測序儀包括支 撐架84，底座8通過如圖4和圖6所示的轉(zhuǎn)軸87轉(zhuǎn)動連接在支撐架84上，安裝或者卸下測序芯片7的時候，讓底座8位于水平位置，當進行測序反應時，底座8位于如圖5所示的豎直位置，底座8通過螺釘841與支撐架84固定連接，螺釘841的一端帶旋轉(zhuǎn)鈕，另一端設有連接螺紋。如圖21所示，與本實施例的DNA測序儀匹配的CXD相機包括相機體I和位于所述相機體I內(nèi)的用于讀取發(fā)生在所述測序芯片7上的測序反應的光信號的光纖面板4，光纖面板4的一端伸出所述相機體I的前端直接與位于DNA測序儀的測序芯片的安裝座6 (測序芯片的安裝座6的結構見上文有詳細敘述)內(nèi)的測序芯片7的一側(cè)面直接接觸以獲取發(fā)生在測序芯片7的另一側(cè)上的測序反應所產(chǎn)生的光信號。本實施例中，作為優(yōu)選，所述光纖面板的光纖芯徑為6 V- m,光纖芯徑可在I 一 15 ii m內(nèi)選擇。光纖面板4直接伸出相機體I的前端，不使用鏡頭，光纖面板4可與測序芯片7直接耦合，簡化光路，減少光損失，提高測序信號的質(zhì)量。如圖21、圖24所示，本實施例中，作為優(yōu)選，相機體I的前端連接有連接法蘭2。如圖21、圖22圖523所示，相機體I的前端具有用于插入設于測序芯片的安裝座6上的環(huán)形槽66并與環(huán)形槽66緊密配合的凸圈21。連接法蘭2與相機體I通過螺栓連接，相機體I內(nèi)的光纖面板4位于凸圈21所圍成的區(qū)域內(nèi)，即凸圈21伸出連接法蘭2圍繞在光纖面板4的外側(cè)。光纖面板4的端面伸出凸圈21 —定距離，可在1-3_之間進行調(diào)整，本實施例中，光纖面板4的端面伸出所述凸圈21的距離為2_，以使得光纖面板4的端面可以伸入測序芯片的安裝座6的安裝腔69內(nèi)與測序芯片7直接接觸。本實施例通過設置能與測序芯片直接耦合的光纖面板4，可以使在測序芯片7上進行的測序反應所產(chǎn)生的微弱的可見光直接被光纖面板4接收，轉(zhuǎn)化為電信號，提高光耦合效率，耦合效率可超過70%，保證了高質(zhì)量的測序信號的獲取。此外，環(huán)形槽66與凸圈21的形狀相匹配，使得凸圈21插入環(huán)形槽66內(nèi)能形成密封配合。如圖24所示，當把CCD相機靠近測序芯片的安裝座6時，安裝在相機體I前端的連接法蘭2靠近測序芯片的安裝座6上的測序芯片7，連接法蘭2上的環(huán)狀凸圈21進入測序芯片的安裝座6上的環(huán)形槽66內(nèi)，凸圈21與環(huán)形槽66的形狀相匹配，能夠緊密配合形成密封結構，從而形成光密閉性的暗室環(huán)境，進一步保證測序反應所產(chǎn)生的光能被光纖面板4接收，保證測序信號的獲取。通過在相機體I前端增加帶有凸圈21的連接法蘭2，并在測序芯片的安裝座6上開設相應的環(huán)形槽66，從而在測序芯片的安裝座6與相機體I之間形成暗室環(huán)境，保證測序芯片7與位于相機體I的前端的光纖面板4耦合時，不受外界的光干擾，從而降低了背景噪聲，進一步保證了高信噪比的測序信號的獲取。圖24示出了本實施例的控制系統(tǒng)所應用的DNA測序儀的一個反應倉與CCD相機連接時的結構，即DNA測序儀處于工作狀態(tài)時的結構示意圖。如圖24所示，在進行測序反應時，CCD相機的相機體I靠近反應倉，露出相機體I前端的光纖面板4的外端面貼在測序芯片7上,隨著相機體I向反應倉的方向移動，光纖面板4推動測序芯片7移動，由于測序芯片7固定在測序芯片的安裝座6內(nèi)，測序芯片的安裝座6和反應池體5之間也為固定連接，從而測序芯片7能帶動反應池體5在導向桿9上沿導向桿9的軸向滑動，由于反應池體5受到反應池體5與底座8之間的第一彈簧81的作用力，測序芯片7的外端面與光纖面板4之間相互靠緊。在測序芯片7的外端面與光纖面板4未完全實現(xiàn)平行之前，由于受到第 一彈簧81的作用力，在光纖面板4的外端面靠緊測序芯片7的過程中，反應池體5在受到第一彈簧81的作用力時，在導向桿9的徑向上微動，帶動測序芯片7在導向桿9的徑向上微動，從而實現(xiàn)光纖面板4的外端面與測序芯片7之間的平行度的調(diào)整。測序芯片7通過在導向桿9軸向上的調(diào)整，實現(xiàn)了測序芯片7的外端面與光纖面板4的外端面之間盡可能地貼近，反應池體5在導向桿9的徑向上微動，實現(xiàn)了光纖面板4的外端面與測序芯片7之間具有盡量高的平行度精度，最大限度地保證在光纖面板4從測序芯片7上讀取測序反應的熒光信號時，防止了外來的光學污染，從而降低了背景噪聲，實現(xiàn)高信噪比測序信號的獲取。以下結合圖I、圖25、圖26說明本實施例的控制系統(tǒng)所應用的DNA測序儀的可二維調(diào)整的支撐裝置的結構及其工作過程。如圖I、圖25、圖26所示，本實施例的控制系統(tǒng)所應用的DNA測序儀的可二維調(diào)整的支撐裝置，包括用于帶動CCD相機110在反應倉組件104的并列的多個反應倉的安裝座之間切換的第一直線運動機構31和帶動CCD相機110靠近或遠離每個反應倉的第二直線運動機構32,其中,第一直線運動機構31包括第一導軌座311、設在第一導軌座311上的第一導軌312、沿第一導軌312直線運動的第一滑塊313和位于第一導軌座311內(nèi)的第一滾珠絲杠運動副，第一滾珠絲杠運動副的螺母(圖25中未示出)與第一滑塊313固定連接；第二直線運動機構32包括第二導軌座321、設在第二導軌座321上的第二導軌322、沿第二導軌322直線運動的第二滑塊323和位于第二導軌座321內(nèi)的第二滾珠絲杠運動副，第二滾珠絲杠運動副的螺母(圖25中未示出，見下文的描述)與第二滑塊323固定連接；第二導軌座321與第一滑塊313固定連接并且第二導軌322與第一導軌312垂直設置，第二滑塊323與位于其上方的CXD相機110的支承座35固定連接。由于第二導軌322與第一導軌312垂直設置，第二直線運動機構32和與其固定連接的CCD相機110在沿著第一導軌312運動時，就能在不同反應倉之間切換，當?shù)诙本€運動機構32運動至正對某一個反應倉的安裝座時，在第二直線運動機構32的帶動下，CCD相機110就朝向或遠離該反應倉的安裝座的方向運動。CCD相機110朝向反應倉的安裝座運動并與安裝座貼緊時，進行測序工作，捕捉反應倉內(nèi)的光信號，CCD相機110遠離反應倉的安裝座時，就可在第一直線運動機構31的帶動下，在不同的反應倉的安裝座之間進行切換。第一直線運動機構31和第二直線運動機構32結構基本相同，不同的是，第一滑塊313的上方固定連接的是第二導軌座321，而第二滑塊23的上方固定連接的是C⑶相機110的支承座35。以下結合圖26-圖29詳細說明第二直線運動機構32的結構和工作過程，需要說明的是，對第二直線運動機構32的任何優(yōu)選實施方式，同樣也可以應用在第一直線運動機構31上。如圖26-圖29所示，第二直線運動機構32還包括與第二滾珠絲杠運動副的第二絲杠271連接的第二伺服電機326，當然，第一直線運動機構也包括與第一滾珠絲杠運動副的第一絲杠連接的第一伺服電機(圖中未示出)。第二直線運動機構32通過平行設置于第二導軌座321上的兩條第二導軌322來實現(xiàn)直線運動的，第二滑塊323在第二導軌322上滑動保證了其直線運動的精度，第二伺服電機326通過第二滾珠絲杠運動副驅(qū)動第二滑塊323在第二導軌322上的滑動，其中，第二滾珠絲杠運動副的第二絲杠271位于兩個第二導軌322之間，第二滾珠絲杠運動副的螺母272與第二滑塊323固定連接，這樣能夠保證第二直線運動機構32的精度。如圖27、圖28所示，第二滾珠絲杠運動副的第二絲杠271與第二伺服電機326之間通過聯(lián)軸器273連接。如圖26-29所示，第二導軌座321的一側(cè)沿第二導軌322的長度方向設有多個傳 感器38。傳感器38為光電傳感器,第二導軌座321的一側(cè)沿第二導軌322的長度方向并列設有五個凹槽380，凹槽380的開口向上，凹槽380的長度方向沿第二導軌322的長度方向設置，凹槽380的一側(cè)為發(fā)光側(cè)，另一側(cè)為感應側(cè)，第二滑塊323上固定連接有能從凹槽380中通過的遮光件381，如圖26、圖29所示，遮光件381為一 “L”形片狀物體。當?shù)诙瑝K323運動時，帶動遮光件381依次經(jīng)過每個凹槽380時，相應的凹槽380的感應側(cè)就向控制裝置發(fā)出相應的信號。凹槽380在第二導軌322長度方向上的位置依據(jù)實際需要設置，本實施例中設有五個凹槽，兩端的凹槽分別對應允許離開或靠近安裝座的最遠和最近距離，當遮光件381達到這兩個位置時，控制裝置就發(fā)出報警信號。中間的三個凹槽對應第二伺服電機正常工作的三個位置，當遮光件381達到這三個位置時，感應側(cè)向控制裝置發(fā)出相應的信號。當然，第一導軌座311的一側(cè)可根據(jù)安裝座的數(shù)量以及限位的需要也設置相應數(shù)量的傳感器。如圖I、圖25所不，第一導軌座311的一端設有第一限位塊319,第二導軌座321的一端設有第二限位塊329，另一端設有限位桿328，第二導軌座321靠近安裝座的一端固定有限位座281，限位桿328沿著第二導軌322的長度方向穿設在限位座281內(nèi)，并且在限位桿328的一端部與限位座281之間設有起緩沖作用的彈簧，當傳感器發(fā)生故障時，第二滑塊323向支撐架84的方向運動不能自動停止時，由限位桿328和限位座281阻止其繼續(xù)前進，避免CXD相機100與反應倉組件104碰撞，防止損壞。以下結合圖I、圖30和圖31詳細說明本實施例的試劑供應組件的工作過程。如圖30所示,試劑供應組件包括用于容置按順序排列的待反應的全套反應試劑的預備管道710、用于流經(jīng)緩沖液的緩沖管道720和用于為所述反應倉供應反應試劑與緩沖液的混合液的主管道700 ;所述預備管道710、緩沖管道720與主管道700通過一個三通連接器760連接。全套反應試劑指的是一個反應倉內(nèi)進行單次反應的所有試劑。用于抽取測序反應試劑的第一蠕動泵701 ;具有多個進口和一個出口的第一多通換向閥702，具有一個進口和多個出口的第二多通換向閥712 ;第一多通換向閥702的每個進口分別與一個試劑瓶741連通，第一多通換向閥702的出口通過第一蠕動泵701與預備管道710連接；用于從緩沖液瓶743中抽取緩沖液的第二蠕動泵711，第二蠕動泵711與緩沖管道720連接。第二多通換向閥712的進口與主管道700連通，第二多通換向閥712的一個出口與廢液桶742連通，用于旁通；第二多通換向閥712的其他的出口分別與一個反應倉750的進液口連通；每個反應倉750的出液口與廢液桶連通。如圖30所示，整體液路依靠第一蠕動泵701和第二蠕動泵711提供液流壓力，第一蠕動泵701和第二蠕動泵711分別由相應的步進電機驅(qū)動，不同試劑按照程序設計的時序依次通過第一多通換向閥702進行選擇，與緩沖液在通過三通連接器760時匯合稀釋，進入主管道700，通過第二多通換向閥712分別進入四個反應倉750之一或者旁通液路(旁通液路就是直接從第二多通換向閥712不經(jīng)過反應倉750進入廢液桶742)。作為優(yōu)選，本實施例中，主管道700上設有第一真空除泡器731，以消減溶解的氣體，精確控制進入反應倉內(nèi)的試劑和緩沖液的量。為了更好地消除液路中溶解氣體以及氣泡，由于緩沖液的流速較快，達到4mL/min，更易產(chǎn)生氣泡，在緩沖液瓶743與第二蠕動泵711之間的管道上設有第二真空除泡器732。第二真空除泡器732去除緩沖液中存在的氣泡和大部分溶解氣體。第一真空除泡器731和第二真空除泡器732均通過與其連接的真空泵提供氣體負壓。第一多通換向閥702和第二多通換向閥712 可采用電磁閥。
試劑瓶741共有十個，其中九個用于盛放進行測序反應的dCTP、dGTP、dTTP、a位硫代的dATP、ATP、底物(突光素和APS)、apyrase、apyrase抑制劑等九種試劑,還有一個試劑瓶用于盛放用于隔離所述試劑的緩沖液。(此試劑瓶中的緩沖液用于隔離相鄰的試劑，與緩沖液瓶743中的緩沖液的作用不同)，緩沖液瓶743中盛放稀釋和清洗用的緩沖液。其中，dCTP、dGTP、d!TP、a 位硫代的 dATP、ATP、底物(熒光素和 APS)、apyrase 和 apyrase 抑制劑等試劑分別與第一多通換向閥702的進口連接，本實施例中，第一多通換向閥702和第二多通換向閥712均為十位十一通閥，以便留出備用的通道。根據(jù)試驗反應時序，第一多通換向閥702的出口與其中一個試劑瓶連通，由第一蠕動泵701驅(qū)動，流速0. 7mL/min，每次切換試劑的前后第一蠕動泵701均停止ls，以避免試劑的交叉污染。緩沖液瓶743中的緩沖液由第二蠕動閥731驅(qū)動，進入三通連接器760，與試劑混合稀釋后進入主管道700。第一蠕動泵701的出口至三通連接器760 A 口的管道，即預備管道710的長度為285mm，一個反應倉內(nèi)進行單次反應的全套試劑將在預備管道710中按序排列，然后依次進入三通連接器760，與緩沖液混合后經(jīng)過主管道700以及后續(xù)液路連續(xù)注入反應倉750中參與測序反應，避免了在一次反應中需要多次停止第二蠕動泵711的情況，解決了因為停泵過程中前次反應的試劑在反應倉中缺乏動力造成反應不均勻的問題。在本實施例中，預備管道710的長度至少能容置一個反應倉內(nèi)進行單次反應的全套試劑。主管道700中的混合液進入第二多通換向閥712，并通過程序選擇從其中一個反應倉750的進液口進入反應倉750，進行測序反應，反應倉750的出液口與廢液桶742連通。如果進行的是清洗工序，則從第二多通換向閥712出來的液體直接進入旁通液路，旁通液路直接接通廢液桶742，本實施例中，第二多通換向閥712的四個出口分別與四個反應倉750的進液口連通，第二多通換向閥712的一個出口通過旁通液路與廢液桶742連通，以便使用緩沖液沖洗管道，其他四個出口留出與反應倉750連通，以供反應試劑流出。為了實現(xiàn)較好的效果，預備管道710的長度應該足夠長到可容納單次反應的全套試劑(九種)。作為優(yōu)選方案，預備管道710的長度還應該足夠長到容納單次反應的全套試劑以及全套試劑中不同試劑之間的緩沖液。以下結合圖31所示的流程圖，詳細說明上述的試劑供應組件的控制方法，包括如下步驟SI:開啟所述第一蠕動泵；S2:按照測序反應的順序，打開所述第一多通換向閥的一個進口，使其出口與盛放有測序反應所需的第一種試劑的所述試劑瓶連通，抽取所述試劑瓶中的試劑進入與所述第一蠕動泵的出口連接的預備管道，試劑的抽取順序按照測序反應的試驗要求進行，每個試劑瓶對應不同的反應試劑，并與所述第一多通換向閥的一個進口相對應；S3:第一種試劑達到預定的量時，停止第一蠕動泵一段時間，如ls，可在1-2秒之間選擇，避免相鄰的試劑之間的干擾；S4:開啟所述第一蠕動泵，依次打開所述第一多通換向閥的其他進口并分別抽取其他試劑進入所述預備管道，并在每種試劑達到預定的量時，停止所述第一蠕動泵一段時間，直到一個反應倉內(nèi)進行單次反應的全套試劑全部送入所述預備管道為止；按照測序反應的順序，抽取所需要的第二種試劑，然后再停止第一蠕動泵，然后抽取第三種試劑、第四種試劑、……，如此循環(huán)，直到把所需要的一個反應倉內(nèi)進行單次反應的全套試劑全部送入所述預備管道，本實施例中，全套試劑共九種，依次是進行測序反應的九種試劑dCTP、dGTP、d!TP、a 位硫代的 dATP、ATP、熒光素、APS、apyrase 和 apyrase 抑制齊U。每種試劑的量，即第一蠕動泵的開啟時間根據(jù)測序反應的要求預先設置，全套試劑全部排列在所述預備管道上是為了實現(xiàn)可以在一個反應倉進行一次測序反應的周期內(nèi)，不必停止任何泵，避免停泵造成的前方的液體缺少動力，降低流速而影響反應倉內(nèi)的測序反應質(zhì)量；為了防止相鄰的兩種試劑相互干擾，本實施例中，在完成抽取任意一種試劑后，開啟所述第一蠕動泵，使所述第一多通換向閥的進口與盛放緩沖液的一個試劑瓶(其中有一個試劑瓶盛放有緩沖液)連通，用于抽取緩沖液形成液柱，該液柱位于相鄰的兩種試劑之間以隔離相鄰的兩種試劑。S5:同時開啟所述第一蠕動泵和用于抽取緩沖液的所述第二蠕動泵，所述全套試劑和緩沖液一起經(jīng)過與所述第一蠕動泵和第二蠕動泵連接的三通連接器進入主管道；S6:打開所述第二多通換向閥的一個出口，位于主管道內(nèi)的試劑和緩沖液的混合液進入相應的反應倉，第二多通換向閥的打開順序根據(jù)反應倉的反應順序進行設置，本實施例中，四個反應倉，按照其位置依次編號為第一、第二、第三、第四反應倉。按照上述控制方法就實現(xiàn)了依次為每個反應倉提供全套試劑的目的。作為優(yōu)先方案，本實施例的試劑供應組件的控制方法，還包括如下步驟S7:判斷一個反應倉進行單次反應的全套試劑是否全部進入該反應倉，如果是，執(zhí)行步驟S8 ；S8:所述第二多通換向閥與廢液桶連通的出口與所述第二多通換向閥的進口連通，所述第一多通換向閥的進口與用于盛放緩沖液的其中一個所述試劑瓶連通，沖洗所述預備管道和主管道。在一個反應倉進行單次反應的全套試劑供應完畢后，沖洗所述預備管道和主管道，為下一個反應倉供應全套試劑做準備。
為了防止相鄰的試劑之間的干擾，本實施例中，還在步驟S3和S4之間增加下述步驟
S31:使所述第一多通換向閥的出口與空氣接通一段時間，該時間根據(jù)時間情況進行計算，從0. 5s-l. 5s之間進行選擇，以在預備管道中所形成的氣柱的長度滿足隔離相鄰試劑并不影響測序反應的要求為準。以下參照圖32并結合圖I-圖31說明本實施例的用于DNA測序儀的控制系統(tǒng)。如上所述,本實施例中的DNA測序儀包括多個反應倉；用于采集每個反應倉內(nèi)的DNA測序反應所產(chǎn)生的光信號的C⑶相機110 ;用于支撐C⑶相機110的可二維調(diào)整的支撐裝置，支撐裝置包括驅(qū)動CCD相機110在不同的反應倉之間切換的第一伺服電機(未示出)和驅(qū)動C⑶相機110靠近或遠離其中一個反應倉的第二伺服電機326，支撐裝置上沿靠近或遠離反應倉的方向上設有多個用于檢測CCD相機位置的傳感器38;以及為各反應倉提供反應試劑和緩沖液的試劑供應組件，試劑供應組件包括用于抽取測序反應試劑的第一蠕動泵701、用于抽取緩沖液的第二蠕動泵711、用于選擇試劑的第一多通換向閥702和用于選擇反應倉的第二多通換向閥712，第一多通換向閥702和第二多通換向閥712均為由電機驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)閥。即由電機驅(qū)動閥芯旋轉(zhuǎn)，使第一多通換向閥702的其中一個進口與出口連通，此時與該進口連接的試劑瓶便與第一多通換向閥702的出口連通，當需要改變反應試劑時， 電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)閥芯旋轉(zhuǎn)到使所希望打開的進口與出口連通即可。第二多通換向閥712的工作過程與第一多通換向閥702類似。不同的是電機旋轉(zhuǎn)時，改變與第二多通換向閥712的進口接通的出口的位置，因為每個反應倉與第二多通換向閥712的一個出口連通，從而改變與第二多通換向閥712連通的反應倉。如圖32所示，本實施例的控制系統(tǒng)包括PLC (可編程控制器)；PLC分別與第一伺服電機的控制器和第二伺服電機的控制器電連接以控制第一伺服電機和第二伺服電機的啟動、停止和轉(zhuǎn)動方向；PLC分別與述第一蠕動泵、第二蠕動泵電連接以控制第一蠕動泵和第二蠕動泵的啟動、停止和轉(zhuǎn)速；PLC分別與第一多通換向閥的驅(qū)動電機和第二多通換向閥的驅(qū)動電機電連接以控制第一多通換向閥和第二多通換向閥的接通位置PLC控制第一多通換向閥702的接通位置以選擇與其接通的試劑瓶，PLC控制第二多通換向閥712的接通位置以選擇與其接通的反應倉。PLC與CXD相機電連接以控制CXD相機的開、關狀態(tài)；PLC還分別與多個傳感器(在圖32中只示出一個傳感器，其他傳感器均與PLC連接)連接以接收傳感器發(fā)出的CCD相機的位置信號。當CCD相機110貼合在反應倉上并且達到預計的反應時間時，開啟CCD相機獲取測序反應產(chǎn)生的光信號，形成圖像。如圖32所示,本實施例的控制系統(tǒng)還包括與所述PLC連接的上位機,所述上位機用于設置所述PLC運行的控制程序，并向所述PLC傳送所述控制程序。控制程序即PLC的工作流程，也即是PLC向被控制對象，包括第一伺服電機的控制器、第二伺服電機的控制器、第一蠕動泵701、第二蠕動泵711、第一多通換向閥702的驅(qū)動電機、第二多通換向閥712的驅(qū)動電機以及C⑶相機110發(fā)送控制信號的種類和順序。本實施例中，上位機通過RS232端口與PLC進行串行通信。上位機通過USB端口與CXD相機通信，用于接收CXD相機所獲取的圖像數(shù)據(jù)。以下參照圖33，并結合圖11說明本發(fā)明的實施例的用于DNA測序儀的控制系統(tǒng)的溫度控制模塊。如圖33所示，溫度控制模塊包括與PLC連接的繼電器和設置于反應倉內(nèi)的溫度傳感器561、半導體加熱器571 ;PLC接收來自溫度傳感器561的信號并與繼電器的初級回路連接，繼電器的次級回路連接在半導體加熱器571的供電回路中。當環(huán)形凹槽56內(nèi)的溫度低于預定溫度時；PLC向繼電器發(fā)出接通信號，使半導體加熱器571的供電回路接通，當環(huán)形凹槽56內(nèi)的溫度高于另一個預定溫度時,PLC向繼電器發(fā)出信號使半導體加熱器571的供電回路斷開，據(jù)此保證位于環(huán)形凹槽56內(nèi)的溫度控制在目標溫度范圍內(nèi)。本實施例中，繼電器為電磁繼電器。圖33中僅僅示出了一個反應倉內(nèi)的溫度控制模塊的組成，其他反應倉與此相同。如圖11所示，溫度傳感器561和半導體加熱器571設置于反應倉內(nèi)，在測序反應池51的底部通過導熱娃膠固定有溫度傳感器561,在反應池體5未設有環(huán)形凹槽56的另一側(cè)，開設有用于容置半導體加熱器571的加熱室57，加熱室57開在反應池體5的側(cè)面上，其底面上固定半導體加熱器571，以對反應池體5加熱。本實施中，PLC采用歐姆龍的CP1H-40XDT-D-CH型，分別通過脈沖信號控制第一伺服電機和第二伺服電機，第一伺服電機和第二伺服電機均為步進電機；PLC通過發(fā)出脈沖信號控制第一蠕動泵和第二蠕動泵的電機轉(zhuǎn)速。歐姆龍CP1H-40XDT-D-CH屬于繼電器輸出型40點PLC，同時又引入了 8點輸出擴展，用于第一多通換向閥和第二多通換向閥的B⑶(binary coded decimal)控制,通過進行B⑶控制來實現(xiàn)閥的接通位置的切換等。PLC通 過控制繼電器的通斷使半導體加熱器的供電回路來控制溫度。本發(fā)明的控制系統(tǒng)，使具有多個反應倉的DNA測序儀的試劑供應組件為及時準確地供應試劑和緩沖液，并能使CCD相機適時地讀取每個反應倉內(nèi)的光信號，實現(xiàn)了多個反應同時進行，能同時對多個樣本進行測序，大大提聞了 DNA測序效率。當然，以上是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種用于DNA測序儀的控制系統(tǒng)，所述DNA測序儀包括多個反應倉；用于采集每個所述反應倉內(nèi)的DNA測序反應所產(chǎn)生的光信號的CCD相機；用于支撐所述CCD相機的可二維調(diào)整的支撐裝置，所述支撐裝置包括驅(qū)動CCD相機在不同的反應倉之間切換的第一伺服電機和驅(qū)動所述CCD相機靠近或遠離其中一個反應倉的第二伺服電機，所述支撐裝置上沿靠近或遠離所述反應倉的方向上設有多個用于檢測所述CCD相機位置的傳感器；以及為多個所述反應倉提供反應試劑和緩沖液的試劑供應組件，所述試劑供應組件包括用于抽取測序反應試劑的第一蠕動泵、用于抽取緩沖液的第二蠕動泵、用于選擇試劑的第一多通換向閥和用于選擇反應倉的第二多通換向閥，所述第一多通換向閥和第二多通換向閥均為由電機驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)閥； 其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括PLC ； 所述PLC分別與所述第一伺服電機的控制器和第二伺服電機的控制器電連接以控制所述第一伺服電機和第二伺服電機的啟動、停止和轉(zhuǎn)動方向； 所述PLC分別與述第一蠕動泵、第二蠕動泵電連接以控制所述第一蠕動泵和第二蠕動泵的啟動、停止和轉(zhuǎn)速； 所述PLC分別與所述第一多通換向閥的驅(qū)動電機和第二多通換向閥的驅(qū)動電機電連接以控制第一多通換向閥和第二多通換向閥的接通位置； 所述PLC與所述CCD相機電連接以控制所述CCD相機的開、關狀態(tài)； 所述PLC還分別與所述多個傳感器連接以接收所述傳感器發(fā)出的CCD相機的位置信號。
2.如權利要求I所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括溫度控制模塊，所述溫度控制模塊包括與所述PLC連接的繼電器和設置于所述反應倉內(nèi)的溫度傳感器和半導體加熱器，所述PLC接收來自所述溫度傳感器的信號并與所述繼電器的初級回路連接，所述繼電器的次級回路連接在所述半導體加熱器的供電回路中。
3.如權利要求I所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述PLC連接的上位機，所述上位機設置所述PLC運行的控制程序，并向所述PLC傳送所述控制程序。
4.如權利要求3所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機通過RS232端口與所述PLC通信。
5.如權利要求3所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機通過USB端口與所述CCD相機通信，用于接收所述CCD相機所獲取的圖像數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于DNA測序儀的控制系統(tǒng)，包括PLC，與PLC電連接并第一、第二伺服電機的控制器；分別與所述PLC電連接并接收所述PLC的控制信號的第一、二蠕動泵和第一、第二多通換向閥的驅(qū)動電機；CCD相機與PLC電連接并接收所述PLC的控制信號，多個傳感器分別與所述PLC電連接并向所述PLC發(fā)送CCD相機的位置信號。本發(fā)明的控制系統(tǒng)使具有多個反應倉的DNA測序儀的試劑供應組件為多個反應倉及時準確地供應試劑和緩沖液，并能使CCD相機適時地讀取每個反應倉內(nèi)的光信號，實現(xiàn)了多個反應同時進行，從而能同時對多個樣本進行測序，大大提高了DNA測序效率。
文檔編號C12M1/38GK102703314SQ201210164838
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月24日 優(yōu)先權日2012年5月24日
發(fā)明者于軍, 任魯風, 俞育德, 馮玉臣, 周曉光, 李運濤, 滕明靜, 王緒敏, 秦奕, 袁麗娜, 谷嵐, 韓偉靜 申請人:中國科學院北京基因組研究所, 中國科學院半導體研究所