一种基于高通量基因测序研究猪遗传多样性的流体控制装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种基于高通量基因测序研究猪遗传多样性的流体控制装置。

背景技术

晋汾白猪(Jinfen White pig)是多品种聚合选育而成的新品种，具有繁殖力高、肉质好、生长速度快、抗逆和抗病性强的特点。利用单核苷酸多态性(single nucleotidepolymorphism,SNP)对晋汾白猪进行遗传多样性检测、亲缘关系分析，从基因组水平对晋汾白猪群体遗传结构和多样性评价，为晋汾白猪种质鉴定、遗传资源保护、育种规划制定、品种繁育和杂交利用提供参考依据。

目前的利用Illumina CAUPorcine 50K SNP芯片和全基因组重测序SNP基因型数据，通过遗传多样性指数、亲缘关系和近交系数，揭示晋汾白猪的系统发育关系和群体遗传结构技术来为晋汾白猪种资源的科学利用提供分子依据，基因芯片自上世纪90年代发展至今，从芯片制作、数据扫描到后期数据的深度挖掘，都有了坚实的理论基础和技术支持。基因芯片成为了生物学研究的新方法，微量样品高通量分析的可行性使得单基因的研究迅速扩展到全基因组的系统生物学研究。

在对晋汾白猪的遗传多样性进行分析和研究的时候，首先需要先使用剪耳钳剪取耳组织置于冻存管中。带回实验室后转移至冰箱保存，以备DNA的抽提，在提取耳组织的DNA时，需要配制溶剂，需要不断的提取上清液，提取沉淀液，步骤较为繁琐，且分离效率较低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于高通量基因测序研究猪遗传多样性的流体控制装置。

本发明的技术要点为：

一种基于高通量基因测序研究猪遗传多样性的流体控制装置，主要包括：一个用于盛装溶液的离心管、设置在所述离心管底端用于使离心管摇晃的底座、用于抽取所述离心管内溶液的第一控制机构、与所述第一控制机构相连通的用于溶液分装的第二控制机构、与所述第二控制机构相连通的用于控制上清液进液的第三控制机构；

所述离心管管口设置有一个用于固定所述第一控制机构的固定塞，在所述离心管的顶端设置一个进液口，所述离心管设置在所述底座偏离中心位置处；

所述第一控制机构包括：位于底部的电机、位于电机顶端的进液段、与所述电机转动连接且位于所述进液段顶端的抽液段，所述抽液段内部竖直排列有多个抽液叶轮；

所述抽液叶轮包括：用于抽液的凝聚轮、设置在所述凝聚轮顶端用于提高水流速度的放射轮，所述凝聚轮上设置多个凝聚扇叶，且在每个所述凝聚扇叶上均开设有凝聚槽，每个所述放射轮上设置有多个放射扇叶；

所述第一控制机构顶端连接一个可使所述离心管以顶端为圆心进行摇晃的摇晃机构；

所述第二控制机构包括：两个水平设置的隔断板、且通过所述隔断板组成的一个用于活塞滑动的活塞通道、设置在顶部隔断板一端的第一伸缩阀、设置在顶部隔断板另一端的第二伸缩阀、设置在底部隔断板一端的第三伸缩阀、设置在底部隔断板另一端的第四伸缩阀、设置在所述第一伸缩阀一侧的上清液管、设置在所述第二伸缩阀一侧的沉淀液管、设置在所述顶端隔断板上用于隔断空间的过滤隔板，每个伸缩阀均通过连接链连接在所述隔断板上，所述沉淀液管连通至沉淀液收集瓶；

所述第三控制机构包括：一端连通所述上清液管的软管、用于控制所述软管内液体流动的进液机构、用于控制所述进液机构的控制轮，所述软管的另一端连通出液管，所述出液管连通至上清液收集瓶。

进一步的，所述离心管通过一个连接件与所述底座连接，且所述连接件和所述离心管之间设置有连接橡胶，使离心管晃动更加稳定，防止离心管破碎。

进一步的，所述进液段的外侧包裹一层不锈钢的微扰动外壁，且所述微扰动外壁上设置有多个进液孔，防止离心好的溶液，因为第一控制机构的原因，导致溶液晃动。

进一步的，所述进液机构包括：与所述控制轮相啮合的润滑液储存轮、设置在所述润滑液储存轮上的连接臂、转动设置在所述连接臂两端的进液辊。

更进一步的，所述连接臂为Z字形，Z字形的连接臂可起到减震作用的同时可更加顺畅的推动软管内的溶液，提高软管的使用寿命。

更进一步的，所述进液辊包括：用于碾压软管的碾压辊、设置在所述碾压辊上下的稳固辊、设置在所述稳固辊顶端的润滑液进口、设置在所述碾压辊上的多个润滑液出液口，减少碾压辊和软管之间的摩擦，提到软管的使用寿命。

更进一步的，所述稳固辊与所述软管接触的一侧设置一层毛刷，使润滑液涂抹更加均匀。

进一步的，所述摇晃机构包括：一个外球体和一个转动在所述外球体内部的内球体，所述内球体上开设有多个抽液孔，可使离心管以内球体为圆心，做圆周运动。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

第一，本发明通过设置第一控制机构，可以快速吸取离心管内的溶液，并在第一控制机构的抽液段上设置微扰动外壳，保证抽液时，不会影响上清液再进入沉淀好的悬浮物，使抽取的液体品质更高。

第二，本发明通过设置第二控制机构，可以快速的分离上清液和沉淀液，缩短了目前手工反复提取上清液再提取沉淀液的时间，降低了研究人员的工作负担，且第二控制机构操作简单，只需控制活塞进行挤压和抽取即可。

第三，本发明通过设置第三控制机构，可以控制上清液的进入速率和摄入量，并且将连接臂设置为Z字形，并在第三控制机构内设置润滑液储存轮，通过润滑油来减少碾压辊和软管之间的摩擦力，并设置毛刷，使润滑油涂抹更加均匀，减少润滑油的浪费，保证软管的使用寿命的同时，保证较低的使用和维护成本。

附图说明

图1是本发明的内部结构示意图的主视图；

图2是本发明进液辊结构示意图的立体图；

图3是本发明抽液叶轮结构示意图的立体图；

图4是本发明A区域结构示意图的放大图；

图5是本发明B区域结构示意图的放大图；

图6是本发明实施例2的第三控制机构的结构示意图。

其中，1、离心管，11、固定塞，12、进液口，13、连接橡胶，2、底座，21、连接件，3、第一控制机构，31、抽液段，32、进液段，32、微扰动外壁，33、电机，34、进液孔，35、抽液叶轮，351、放射轮，3511、放射扇叶，352、凝聚轮，3521、凝聚扇叶，3522、凝聚槽，4、第二控制机构，41、隔断板，411、连接链，412、过滤隔板，42、活塞通道，43、活塞，44、第一伸缩阀，45、第二伸缩阀，46、第三伸缩阀，47、第四收缩阀，48、上清液管，49、沉淀液管，5、第三控制机构，51、软管，52、控制轮，53、出液管，6、进液机构，61、连接臂，62、润滑液储存轮，63、进液辊，631、润滑液进口，632、稳固辊，633、毛刷，634、碾压辊，635、润滑液出口，7、摇晃机构，71、外球体，72、内球体，721、抽液孔，8、上清液收集瓶，9、沉淀液收集瓶。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，一种基于高通量基因测序研究猪遗传多样性的流体控制装置，主要包括：一个用于盛装溶液的离心管1、设置在所述离心管1底端用于使离心管1摇晃的底座2、用于抽取所述离心管1内溶液的第一控制机构3、与所述第一控制机构3相连通的用于溶液分装的第二控制机构4、与所述第二控制机构4相连通的用于控制上清液进液的第三控制机构5；

所述离心管1管口设置有一个用于固定所述第一控制机构3的固定塞11，在所述离心管1的顶端设置一个进液口12，所述离心管1设置在所述底座2偏离中心位置处；

所述第一控制机构3包括：位于底部的电机33、位于电机33顶端的进液段32、与所述电机33转动连接且位于所述进液段32顶端的抽液段31，所述抽液段31内部竖直排列有多个抽液叶轮35；

如图3所示，所述抽液叶轮35包括：用于抽液的凝聚轮352、设置在所述凝聚轮352顶端用于提高水流速度的放射轮351，所述凝聚轮352上设置多个凝聚扇叶3521，且在每个所述凝聚扇叶3521上均开设有凝聚槽3522，每个所述放射轮351上设置有多个放射扇叶3511；

如图1所示，所述第一控制机构1顶端连接一个可使所述离心管1以顶端为圆心进行摇晃的摇晃机构7；

如图1所示，所述第二控制机构4包括：两个水平设置的隔断板41、且通过所述隔断板41组成的一个用于活塞43滑动的活塞通道42、设置在顶部隔断板41一端的第一伸缩阀44、设置在顶部隔断板41另一端的第二伸缩阀45、设置在底部隔断板41一端的第三伸缩阀46、设置在底部隔断板41另一端的第四伸缩阀47、设置在所述第一伸缩阀44一侧的上清液管48、设置在所述第二伸缩阀45一侧的沉淀液管49、设置在所述顶端隔断板41上用于隔断空间的过滤隔板412，每个伸缩阀均通过连接链411连接在所述隔断板41上，所述沉淀液管49连通至沉淀液收集瓶9；

如图1所示，所述第三控制机构5包括：一端连通所述上清液管48的软管51、用于控制所述软管51内液体流动的进液机构6、用于控制所述进液机构6的控制轮52，所述软管51的另一端连通出液管53，所述出液管53连通至上清液收集瓶8。

所述离心管1通过一个连接件21与所述底座2连接，且所述连接件21和所述离心管1之间设置有连接橡胶13。

如图5所示，所述进液段32的外侧包裹一层不锈钢的微扰动外壁32，且所述微扰动外壁32上设置有多个进液孔34。

如图1所示，所述进液机构6包括：与所述控制轮52相啮合的润滑液储存轮62、设置在所述润滑液储存轮62上的连接臂61、转动设置在所述连接臂61两端的进液辊63。

如图2所示，所述进液辊63包括：用于碾压软管51的碾压辊634、设置在所述碾压辊634上下的稳固辊632、设置在所述稳固辊632顶端的润滑液进口631、设置在所述碾压辊634上的多个润滑液出液口635。

所述稳固辊632与所述软管51接触的一侧设置一层毛刷633。

所述摇晃机构7包括：一个外球体71和一个转动在所述外球体71内部的内球体72，所述内球体72上开设有多个抽液孔721。

润滑液进口631与所述润滑液储存轮62通过连通管连通，润滑液通过离心力从润滑液出口635喷出。

实施例2：

如图6所示，所述实施2与所述实施例1的不同之处为：

所述连接臂61为Z字形。

本发明的使用方法：

首先将制备好的溶液注入离心管1中，进行离心沉淀，通过第一控制机构3的抽液段31抽取液体，第二控制机构4的活塞向右滑动，第三伸缩阀46和第二伸缩阀45打开，使上清液位于活塞43左侧空间，再挤压活塞43，使上清液通过第一伸缩阀44进入第三控制机构5内，活塞43挤压的同时，第四伸缩阀47打开，吸取剩余沉淀液，并在活塞43再次向右的时候，沉淀液通过第二伸缩阀进入沉淀液收集瓶9。