專利名稱：用于dna測序儀的可二維調(diào)整的ccd相機支撐裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及DNA測序技術領域，具體涉及一種用于DNA測序儀的可二維調(diào)整的CCD相機支撐裝置，用于支撐DNA測序儀上的CCD相機在相互垂直的兩個方向上的運動。
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(gòu)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(jié)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(jié)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(jié)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 μ 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 μ 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。測序芯片設置于測序芯片安裝座內(nèi)，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CCD (Charge Couple Device)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。測序芯片的用于進行測序反應的一側(cè)設有很多微小的微反應池，測序芯片微反應池的邊長為23μπι，深度為25μπι，測序芯片是透明的，C⑶相機從測序芯片的另一側(cè)讀取測序反應產(chǎn)生的光信號?，F(xiàn)有技術的DNA測序儀只有一個安裝座，CCD相機只需要遠離或靠近安裝座即可，也就是說CCD相機只需要一維方向的運動。為了提高DNA測序儀的工作效率，在DNA測序儀上設有并列的多個安裝座，每個安裝座上分別安裝有測序芯片，這樣就可以同時進行多個測序反應，提高測序效率。為了使用一個CCD相機來獲取在多個安裝座內(nèi)進行的測序反應的信息，CCD相機既要在多個安裝座之間進行切換還要能沿直線靠近或遠離安裝座，也就是需要一種可二維調(diào)整的CCD相機支撐裝置。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術存在的上述缺陷，本實用新型要解決的問題是，提供一種用于DNA測序儀的可二維調(diào)整的CCD相機支撐裝置，使CCD相機既可沿直線靠近或遠離安裝座，又能 在并列的多個安裝座之間進行切換。為解決上述問題，本實用新型提供了一種用于DNA測序儀的可二維調(diào)整的CXD相機支撐裝置，所述DNA測序儀包括多個并列的安裝座，每個安裝座內(nèi)均設有進行測序反應的測序芯片，所述CCD相機支撐裝置包括用于帶動所述CCD相機在多個安裝座之間切換的第一直線運動機構(gòu)和帶動所述CCD相機靠近或遠離所述安裝座的第二直線運動機構(gòu)，其中，所述第一直線運動機構(gòu)包括第一導軌座、設在所述第一導軌座上的第一導軌、沿所述第一導軌直線運動的第一滑塊和位于所述第一導軌座內(nèi)的第一滾珠絲杠運動副，所述第一滾珠絲杠運動副的螺母與所述第一滑塊固定連接；所述第二直線運動機構(gòu)包括第二導軌座、設在所述第二導軌座上的第二導軌、沿所述第二導軌直線運動的第二滑塊和位于所述第二導軌座內(nèi)的第二滾珠絲杠運動副，所述第二滾珠絲杠運動副的螺母與所述第二滑塊固定連接；所述第二導軌座與所述第一滑塊固定連接并且所述第二導軌與所述第一導軌垂直設置，所述第二滑塊與位于其上方的所述CCD相機的支承座固定連接。作為優(yōu)選，所述第一直線運動機構(gòu)還包括與所述第一滾珠絲杠運動副的第一絲杠連接的第一伺服電機，所述第二直線運動機構(gòu)還包括與所述第二滾珠絲杠運動副的第二絲杠連接的第二伺服電機。作為進一步的優(yōu)選，所述第一絲杠與第一伺服電機之間以及所述第二絲杠與第二伺服電機之間分別通過聯(lián)軸器連接。作為優(yōu)選，所述第一導軌座的一側(cè)沿所述第一導軌的長度方向設有多個傳感器。作為進一步地優(yōu)選，所述傳感器為光電傳感器。作為優(yōu)選，所述第二導軌座的一側(cè)沿所述第二導軌的長度方向設有多個傳感器。作為進一步地優(yōu)選，所述傳感器為光電傳感器。作為優(yōu)選，所述第二導軌座的兩端分別設有限位裝置。進一步地，作為優(yōu)選，所述限位裝置為與所述第二導軌座固定連接的限位桿或限位塊，所述限位桿沿所述第二導軌的長度方向穿設于固定連接所述第二導軌座一端的限位座內(nèi)，所述限位桿與限位座之間設有起緩沖作用的彈簧。本實用新型的用于DNA測序儀的可二維調(diào)整的CCD相機支撐裝置，通過使兩個導軌相互垂直設置，實現(xiàn)可在二維方向上調(diào)整，通過設置滾珠絲杠運動副與導軌、滑塊配合實現(xiàn)精密的直線運動。
圖I為本實用新型的用于DNA測序儀的可二維調(diào)整的C⑶相機支撐裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的用于DNA測序儀的可二維調(diào)整的C⑶相機支撐裝置的第一直線運動機構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2所示的第二直線運動機構(gòu)的俯視圖； 圖4為圖3沿A-A向的剖視圖；圖5為圖4沿B-B向的剖視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的實施例的實施方式。應用本實施例的用于DNA測序儀的可二維調(diào)整的CXD相機支撐裝置的DNA測序儀包括多個并列的安裝座，每個安裝座內(nèi)均設有進行測序反應的測序芯片，CCD相機靠近并貼緊安裝座以讀取測序芯片上進行的測序反應所產(chǎn)生的光信號。如圖I所示，本實用新型的實施例的用于DNA測序儀的可二維調(diào)整的CCD相機支撐裝置，包括用于帶動CCD相機3在多個安裝座(圖中未示出)之間切換的第一直線運動機構(gòu)I和帶動CCD相機3靠近或遠離安裝座的第二直線運動機構(gòu)2，其中，第一直線運動機構(gòu)I包括第一導軌座11、設在第一導軌座11上的第一導軌12、沿第一導軌12直線運動的第一滑塊13和位于第一導軌座11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I中未示出)與第一滑塊13固定連接；第二直線運動機構(gòu)2包括第二導軌座21、設在第二導軌座21上的第二導軌22、沿第二導軌22直線運動的第二滑塊23和位于第二導軌座33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I中未示出，見下面的描述)與第二滑塊23固定連接；第二導軌座21與第一滑塊13固定連接并且第二導軌22與第一導軌12垂直設置，第二滑塊23與位于其上方的(XD相機3的支承座5固定連接。由于第二導軌22與第一導軌12垂直設置,第二直線運動機構(gòu)2和與其固定連接的CXD相機3在沿著第一導軌12運動時，就能在不同安裝座之間切換，當?shù)诙本€運動機構(gòu)2運動至正對某一個安裝座時，在第二直線運動機構(gòu)2的帶動下，CCD相機3就朝向或遠離該安裝座的方向運動。CCD相機3朝向安裝座運動并與安裝座貼緊時，進行測序工作，CCD相機3遠離安裝座時，就可在第一直線運動機構(gòu)I的帶動下，在不同安裝座之間進行切換。第一直線運動機構(gòu)I和第二直線運動機構(gòu)2結(jié)構(gòu)基本相同，不同的是，第一滑塊13的上方固定連接的是第二導軌座21，而第二滑塊23的上方固定連接的是CXD相機3的支承座5。以下結(jié)合圖2-圖5詳細說明第二直線運動機構(gòu)2的結(jié)構(gòu)和工作過程，需要說明的是，對第二直線運動機構(gòu)2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(gòu)I上。如圖2-圖4所示，第二直線運動機構(gòu)2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26，當然，第一直線運動機構(gòu)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。第二直線運動機構(gòu)2通過平行設置于第二導軌座21上的兩條第二導軌22來實現(xiàn)直線運動的，第二滑塊23在第二導軌22上滑動保證了其直線運動的精度，第二伺服電機26通過第二滾珠絲杠運動副驅(qū)動第二滑塊23在第二導軌22上的滑動，其中，第二滾珠絲杠運動副的的第二絲杠271位于兩個第二導軌22之間，第二滾珠絲杠運動副的螺母272與第二滑塊23之間固定連接，這樣能夠保證第二直線運動機構(gòu)2的精度。如圖3、圖4所示，第二滾珠絲杠運動副的第二絲杠271與第二伺服電機26之間通過聯(lián)軸器273連接。如圖2-5所示，第二導軌座21的一側(cè)沿第二導軌22的長度方向設有多個傳感器
8。傳感器8為光電傳感器,第二導軌座21的一側(cè)沿第二導軌22的長度方向并列設有五個凹槽80，凹槽80的開口向上，凹槽80的長度方向沿第二導軌22的長度方向設置，凹槽80的一側(cè)為發(fā)光側(cè)，另一側(cè)為感應側(cè)，第二滑塊22上固定連接有能從凹槽80中通過的遮光件81，如圖2、圖5所示，遮光件81為一 “L”形片狀物體。當?shù)诙瑝K22運動時，帶動遮光件 81依次經(jīng)過每個凹槽80時，相應的凹槽80的感應側(cè)就向控制裝置發(fā)出相應的信號。凹槽80在第二導軌22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81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81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11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所不,第一導軌座11的一端設有第一限位塊19,第二導軌座21的一端設有第二限位塊29，另一端設有限位桿28，第二導軌座21靠近安裝座的一端固定有限位座281，限位桿28沿著第二導軌22的長度方向穿設在限位座281內(nèi)，并且在限位桿28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23向安裝座的方向運動不能自動停止時，由限位桿28和限位座281阻止其繼續(xù)前進，防止損壞安裝座。當然，以上所述是本實用新型的優(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，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種用于DNA測序儀的可二維調(diào)整的CCD相機支撐裝置,所述DNA測序儀包括多個 并列的安裝座，每個安裝座內(nèi)均設有進行測序反應的測序芯片，其特征在于，所述CCD相機支撐裝置包括用于帶動所述CCD相機在多個安裝座之間切換的第一直線運動機構(gòu)和帶動所述CCD相機靠近或遠離所述安裝座的第二直線運動機構(gòu)，其中， 所述第一直線運動機構(gòu)包括第一導軌座、設在所述第一導軌座上的第一導軌、沿所述第一導軌直線運動的第一滑塊和位于所述第一導軌座內(nèi)的第一滾珠絲杠運動副，所述第一滾珠絲杠運動副的螺母與所述第一滑塊固定連接；所述第二直線運動機構(gòu)包括第二導軌座、設在所述第二導軌座上的第二導軌、沿所述第二導軌直線運動的第二滑塊和位于所述第二導軌座內(nèi)的第二滾珠絲杠運動副，所述第二滾珠絲杠運動副的螺母與所述第二滑塊固定連接； 所述第二導軌座與所述第一滑塊固定連接并且所述第二導軌與所述第一導軌垂直設置，所述第二滑塊與位于其上方的所述CCD相機的支承座固定連接。
2.如權(quán)利要求I所述的用于DNA測序儀的可二維調(diào)整的CCD相機支撐裝置，其特征在于，所述第一直線運動機構(gòu)還包括與所述第一滾珠絲杠運動副的第一絲杠連接的第一伺服電機，所述第二直線運動機構(gòu)還包括與所述第二滾珠絲杠運動副的第二絲杠連接的第二伺服電機。
3.如權(quán)利要求2所述的用于DNA測序儀的可二維調(diào)整的CCD相機支撐裝置，其特征在于，所述第一絲杠與第一伺服電機之間以及所述第二絲杠與第二伺服電機之間分別通過聯(lián)軸器連接。
4.如權(quán)利要求I所述的用于DNA測序儀的可二維調(diào)整的CCD相機支撐裝置，其特征在于，所述第一導軌座的一側(cè)沿所述第一導軌的長度方向設有多個傳感器。
5.如權(quán)利要求4所述的用于DNA測序儀的可二維調(diào)整的CCD相機支撐裝置，其特征在于，所述傳感器為光電傳感器。
6.如權(quán)利要求I所述的用于DNA測序儀的可二維調(diào)整的CCD相機支撐裝置，其特征在于，所述第二導軌座的一側(cè)沿所述第二導軌的長度方向設有多個傳感器。
7.如權(quán)利要求6所述的用于DNA測序儀的可二維調(diào)整的CCD相機支撐裝置，其特征在于，所述傳感器為光電傳感器。
8.如權(quán)利要求I所述的用于DNA測序儀的可二維調(diào)整的CCD相機支撐裝置，其特征在于，所述第二導軌座的兩端分別設有限位裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的用于DNA測序儀的可二維調(diào)整的CCD相機支撐裝置，其特征在于，所述限位裝置為與所述第二導軌座固定連接的限位桿或限位塊，所述限位桿沿所述第二導軌的長度方向穿設于固定連接所述第二導軌座一端的限位座內(nèi)，所述限位桿與限位座之間設有起緩沖作用的彈簧。
專利摘要本實用新型公開了一種用于DNA測序儀的可二維調(diào)整的CCD相機支撐裝置，包括第一和第二直線運動機構(gòu)，其中，第一直線運動機構(gòu)包括第一導軌座、設在第一導軌座上的第一導軌、第一滑塊和第一滾珠絲杠運動副，第一滾珠絲杠運動副的螺母與第一滑塊固定連接；第二直線運動機構(gòu)包括第二導軌座、設在第二導軌座上的第二導軌、第二滑塊和第二滾珠絲杠運動副，第二滾珠絲杠運動副的螺母與第二滑塊固定連接；第二導軌座與第一滑塊固定連接，第二導軌與第一導軌垂直設置，第二滑塊與位于其上的CCD相機的支承座固定連接。本實用新型通過設置滾珠絲杠運動副與導軌、滑塊配合實現(xiàn)精密的直線運動，通過使兩個導軌相互垂直設置，實現(xiàn)可在二維方向上調(diào)整。
文檔編號F16M11/18GK202631932SQ201220238908
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月24日
發(fā)明者任魯風, 王緒敏, 李運濤, 周曉光, 袁麗娜, 馮玉臣, 秦奕, 韓偉靜, 谷嵐, 滕明靜, 俞育德, 于軍 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