[发明专利]一种高通量测序碱基荧光识别系统装置与方法

摘要

一种高通量测序碱基荧光识别系统装置，包括位移控制模块，通过步进电机驱动精密导轨移动反应室，以控制基因芯片的扫描进程；反应室恒温模块，控制反应室的温度变化；激光触发模块，利用红绿激光经过直角棱镜形成一道激光，打在基因芯片上，结合有不同dNTP的荧光基团在激光的照射下，发出不同光谱特性的四种荧光；荧光成像模块，利用sCMOS相机实现荧光图像成像，最后将图像传输到计算机进行测序碱基荧光识别；本发明还提供了相应的识别方法，将基因芯片放置在相对密闭无尘的反应室中，激光通过光路到达基因芯片上表面，实现碱基荧光成像，通过碱基识别算法，识别测序碱基，实现高通量测序碱基识别高精度、稳定性好的要求。

主权项

一种高通量测序碱基荧光识别装置，基因芯片放置于基因测序仪反应室内，其特征在于，包括：位移控制模块(100)，通过步进电机驱动精密导轨移动反应室，以控制基因芯片的扫描进程；反应室恒温模块(200)，利用温控系统(208)控制反应室的温度变化，温控系统(208)包括制热和制冷装置；激光触发模块(300)，包括主要激发碱基A和碱基C上荧光基团的红色激光器(302)和主要激发碱基G和碱基T上荧光基团的绿色激光器(301)，红绿激光经过直角棱镜(401)，形成一道激光，打在基因芯片上，结合有不同dNTP的荧光基团在激光的照射下，发出不同光谱特性的四种荧光；荧光成像模块(400)，利用sCMOS相机实现荧光图像成像，最后将图像传输到计算机进行测序碱基荧光识别；其中：所述基因测序仪反应室为相对密闭带卡扣的抽屉形式，包括反应室主体(203)，反应室主体(203)上设置抽壳件(204)、X向插片(201)和Y向插片(202)，X向插片(201)和Y向插片(202)堆叠在反应室主体(203)的上表面，X向插片(201)和Y向插片(202)上各开有一条开口，两条开口相互垂直，反应室主体(203)的顶部设置物镜固定夹(205)，反应室主体(203)内置载物台(207)、流动槽(206)以及温控系统(208)，其中，流动槽(206)设置在载物台(207)上，反应室主体(203)的侧面分别开有小孔，供硅胶软管插入，由注射针将软管里的试剂导入流动槽(206)，温控单元(208)放置在载物台(207)正下方，对温度进行闭环控制；所述激光触发模块(300)中：绿色激光器(301)的输出光依次经滤光片一(303)、准直透镜一(305)、孔径光阑一(307)，由反射镜一(309)反射到达半透半反镜(311)；红色激光器(302)的输出光依次经滤光片二(304)、准直透镜二(306)、孔径光阑二(308)，由反射镜二(310)反射到达半透半反镜(311)；两束光再一同被反射镜三(312)反射到反射镜四(313)，由反射镜四(313)将光束反射到透镜(314)，再经由直角棱镜(401)，将光束反射到滤波轮(402)，经由镜筒(403)和物镜(404)，到达基因芯片的上表面，激发携带有荧光基团的碱基发光。