(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211004637.9 (22)申请日 2022.08.22 (71)申请人 深圳赛陆医疗科技有限公司 地址 518000 广东省深圳市光明区凤 凰街 道塘尾社区恒泰 裕大厦3栋3A-1101 (72)发明人 陈龙超　梁倩　王谷丰　 (74)专利代理 机构 广州嘉权专利商标事务所有 限公司 4 4205 专利代理师 周翀 (51)Int.Cl. C12M 1/34(2006.01) C12M 1/00(2006.01) C12M 1/36(2006.01) C12M 1/42(2006.01) C12Q 1/6869(2018.01)G02B 13/00(2006.01) G02B 27/09(2006.01) (54)发明名称 基因测序仪及基因测序仪的使用方法 (57)摘要 本发明实施例提供基因测序仪及基因测序 仪的使用方法， 涉及医疗设备技术领域。 其中， 基 因测序仪包括激发模块和测序模块， 激发模块包 括： 光源、 光阑和偶次非球面反射镜； 测序模块包 括： 高通量物镜、 测序单元和至少一个成像单元。 本实施例在基因测序仪中设计大数值孔径同时 兼顾大成像视野的高通量显微物镜， 满足高通量 测序应用场景， 提高检测 效率， 同时利用偶次非 球面反射镜结合一个光阑， 以简单的光路形式实 现高斯光斑的匀化， 有效的避免不必要的光漂 白， 提高扫描成像的效率以及后续测序的结果准 确率。 权利要求书4页 说明书19页 附图10页 CN 115287168 A 2022.11.04 CN 115287168 A 1.一种基因测序仪， 用于激发基因测序芯片上的待检测样本并采集所述待检测样本发 射的荧光信号进行荧 光成像， 其特 征在于， 包括： 激发模块， 用于产生激发所述待检测样本的激发光束； 测序模块， 用于利用所述激发光束对所述待检测样本进行荧 光成像； 所述激发模块包括： 光源， 所述 光源用于产生激光信号； 光阑， 所述光阑沿所述激光信号的光轴放置于所述光源的后方， 所述光阑用于对入射 的激光信号进行空间滤波， 以形成滤波信号； 偶次非球面反射镜， 所述偶次非球面反射镜沿所述滤波信号的光轴放置于所述光阑的 后方， 所述偶次非球面反射镜用于根据所述滤波信号形成激发光束； 所述测序模块包括： 高通量物镜， 用于 接收并汇聚所述激发光束到测序单 元； 测序单元， 用于利用所述激发光束照射所述待检测样本产生 荧光信号； 至少一个成像单 元， 用于利用所述 荧光信号进行荧 光成像； 所述高通 量物镜包括： 沿物方到像方依次同轴排列的第一透 镜组、 第二透 镜组及第三透 镜组， 其中， 第一透镜组包括 顺次设置的第一弯月透 镜和第二弯月透 镜； 第二透镜组包括顺次设置的第 一双凸透镜、 第 一双凹透镜、 第二双凸透镜、 第 三双凸透 镜、 第三弯月透镜及第四双凸透镜， 所述第一双凸透镜、 所述第一双凹透镜及所述第二双凸 透镜组成第一胶合透镜， 所述第三弯月透镜及所述第四双 凸透镜组成第二胶合透镜， 所述 第三双凸透 镜具有正 光焦度； 第三透镜组包括顺次设置的第 四弯月透镜、 第五弯月透镜、 第二双凹透镜及第五双凸 透镜， 所述第四弯月透镜及所述第 五弯月透镜组成第三胶合透镜， 所述第二双凹透镜及所 述第五双凸透 镜组成第四胶合透 镜。 2.根据权利要求1所述的一种基因测序仪， 其特征在于， 所述测序模块还包括： 第二二 向色镜和中继透 镜组； 所述高通 量物镜用于 接收所述 荧光信号， 并向所述第二 二向色镜 透射所述 荧光信号； 所述第二 二向色镜用于 透射所述 荧光信号至所述中继透 镜组， 以形成第一 荧光信号。 3.根据权利要求2所述的一种基因测序仪， 其特征在于， 中继透镜组所述中继透镜组包 括第四透 镜组和第五透 镜组； 所述第四透镜组具有负光焦度， 所述第四透镜组沿所述荧光信号的光轴设置于所述物 镜的后方， 用于根据所述 荧光信号进行 形成第一 光信号； 所述第五透镜组具有正光焦度， 所述第五透镜组沿所述第 一光信号的光轴设置于所述 第四透镜组的后方， 用于根据所述第一 光信号形成所述第一 荧光信号。 4.根据权利要求2所述的一种基因测序仪， 其特征在于， 所述成像单元包括： 套筒透镜 和相机， 所述测序模块还 包括： 第三 二向色镜和两个所述成像单 元； 所述第三 二向色镜用于反射所述第一 荧光信号得到第一成像信号； 所述第三 二向色镜还用于 透射所述第一 荧光信号得到第二成像信号； 两个所述成像单元的套筒透镜分别用于接收所述第 一成像信号和所述第 二成像信号，权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115287168 A 2并输出光信号至对应的相机， 以利用光信号进行荧 光成像。 5.根据权利要求2所述的一种基因测序仪， 其特 征在于， 所述测序单 元包括： 测序芯片， 用于承载 所述待检测样本； 位移台， 用于放置所述测序芯片， 以利用所述激发光束照射所述待检测样本产生荧光 信号。 6.根据权利要求5所述的一种基因测序仪， 其特征在于， 所述基因测序仪还包括： 第一 二向色镜和自动对焦模块； 所述第一 二向色镜用于 透射对焦激光信号至所述自动对焦模块； 所述自动对焦模块用于根据所述对焦激光信号生成相对高度测量信号发送至所述测 序模块； 所述测序模块用于根据所述相对高度测量信号调节所述高通量物镜与所述测序芯片 的之间的高度相对位移。 7.根据权利要求6所述的一种基因测序仪， 其特征在于， 所述自动对焦模块包括： 扩束 镜、 第四二向色镜、 第 五色镜、 第六二向色镜、 激光信号发射及滤波单元和计算单元所述激 光信号发射及滤波单 元包括： 激光发射单 元和滤波单 元； 激光信号发射及滤波单 元 所述第四二向色镜用于对两个所述激光信号发射及滤波单元的所述激光发射单元分 别发射的准 直激光信号进行合束， 生成合束激光信号； 所述扩束镜用于对所述 合束激光信号进行扩束得到扩束激光信号； 所述第五色镜用于反射所述扩束激光信号通过所述高通量物镜至所述测序芯片， 并透 射来自所述高通 量物镜传输的所述测序芯片反射的光斑； 所述第六二向色镜用于反射所述 光斑得到第一对焦光信号； 所述第六二向色镜还用于 透射所述 光斑得到第二对焦光信号； 两个所述激光信号发射及滤波单元的所述滤波单元分别用于接收所述第一对焦光信 号和所述第二对焦光信号； 所述计算单元用于根据两个所述激光信号发射及滤波单元的所述滤波单元输出的信 号强度比值计算 生成相对高度测量信号。 8.根据权利要求7所述的一种基因测序仪， 其特征在于， 所述激光发射单元包括： 激光 二极管和准 直镜； 所述激光 二极管用于发射激光信号至所述 准直镜； 所述准直镜用于对所述激光信号进行准 直生成准直激光信号。 9.根据权利要求7所述的一种基因测序仪， 其特征在于， 所述滤波单元包括汇聚镜、 针 孔滤波片和光电二极管； 所述汇聚镜用于接收所述第 一对焦光信号或所述第 二对焦光信号， 并汇聚至对应的所 述针孔滤波片； 所述针孔滤波片用于将汇聚后的所述第一对焦光信号或所述第二对焦光信号进行滤 波得到对应的滤波信号； 所述光电二极管用于 接收对应的所述滤波信号。 10.根据权利要求9所述的一种基因测序仪， 其特征在于， 所述计算单元还用于计算对 应的两个所述 光电二极管接收到所述滤波信号的信号强度比值；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115287168 A 3