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上期，我们在业内首次开拆NGS测序仪：

从零开始手搓高通量测序仪

测序平头哥第2弹，为大家深度解密测序仪各大内部系统。

今天解密的是测序系统中最重要模块之一：

液路系统。

结合大家已经比较熟悉的illumina测序原理，

试想一下，液路系统起到什么功能？

以illumina测序原理为例，测序反应主要包括：

（1）桥式PCR扩增，DNA簇形成

将构建好的文库加载到流动池上。在适当的条件下，DNA片段会与流动池上的寡核苷酸结合，然后通过桥式PCR扩增，形成密集的DNA簇（cluster）。

（2）测序反应

包括：测序引物结合与碱基延伸、荧光检测与信号处理、修饰基团切除与下一个循环。

如上，在整个测序反应过程中，会涉及含测序引物、dNTP、聚合酶、缓冲液、洗脱液等一系列试剂的传输与控制。

液路系统的核心功能，即通过合理的系统设计和动力元件的调控，精确控制试剂的流速和流量，确保每种试剂都能准确无误地到达指定位置，从而构建合适的反应环境。

为实现该功能，液路系统的工作模块包括：

将上述功能简化，可直观展示为：

结合工作动画来看：

液路系统的具体工作过程为：

加载试剂盒和缓冲液盒 → SMA选择不同的试剂和缓冲液 → 进样泵开始吸取试剂到Flowcell内 → 进样泵吸取废试剂，排放到废液池中。

下面，分模块介绍。

（1）FAM-液路自动化模块

FAM位于测序仪中间的最下方，提供试剂切换功能。FAM下方放置测序试剂盒，FAM依靠内部的SMA，选择不同的试剂。

SMA在FAM的内部，左侧的试剂针在加载时可以穿透试剂盒。

SMA很少会出现问题，但如果液路压力上不去，排查过泵和FCLM等所有关键位置后，依然没有找到问题的话，就需要检查SMA了。

SMA内部的旋转阀如磨损严重，会导致密封不严，压力打不上去，则需要维修泵体。

（2）BSM-缓冲液模块

BSM模块可以自动升降，用来吸取缓冲液，通过SMA最后进入到Flowcell内。

（3）FCLM-Flowcell加载模块

FCLM是位于液路系统和光路系统中间的模块，

以图例机型为例，在FCLM上有2个manifold，每个manifold上有4个小孔，对应了Flowcell的4条通道。

如果液路系统故障，可能导致某条lane无法输送试剂，造成测序失败。

（4）Syringe & pump-进样泵模块

进样泵模块是液路试剂流动的动力来源，它位于液路系统的尾部，不论是吸取试剂还是缓冲液，它都参与其中。

进样泵模块出现最多的问题就是压力上不去，一般情况是管路有松动，或者有漏气。

（5）压力传感器

它会实时监测液路的压力。当实验出现问题时，可以通过压力传感器记录的数据，来判断液路有无故障。

（6）废液池

它位于缓冲液仓的下方，所有的液体最后都会流向废液池。

详细视频介绍，请参考：

NGS测序仪液路系统（上）

NGS测序仪液路系统（下）

下期，将给大家介绍：

NGS测序仪光路系统。

相关教学科普视频，可以关注“基因江湖”视频号合集，我们将会陆续发布：

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