MinION: Protocol
MinION Mk1D 用户手册 V M1D_9214_v1_revF_30Jun2025
仅供研究使用
FOR RESEARCH USE ONLY
概览
仅供研究使用
1. 测序仪信息
MinION™ Mk1D
MinION Mk1D 是 Oxford Nanopore Technologies 推出的新一代紧凑型纳米孔测序设备,兼具便携性与强大性能。设备通过 USB-C 接口直接连接至计算机,并由 MinKNOW™ 软件进行控制。
MinKNOW 负责管理多项核心功能,包括测序芯片控制、数据采集、实时碱基识别以及系统诊断。
相较于上一代 MinION Mk1B,MinION Mk1D 在多方面进行了优化升级:
优化的温控系统:在长时间运行或复杂环境下,仍可保持性能稳定
直观的状态指示灯:LED 实时反馈设备状态与测序进程
广泛的兼容性:支持符合系统要求的现代笔记本与台式机
MinION Mk1D 支持对 DNA 和 RNA 样本进行测序,兼容 MinION 和 Flongle™ 测序芯片(后者需配套适配器)。
该设备可广泛应用于实验室、户外现场及临床前线,具备高度部署灵活性,同时确保测序数据质量不受影响。
硬件
组成 | 规格 |
---|---|
尺寸 (高 x 宽 x 深) | 13 x 55 x 125 mm |
重量 | 130 g |
最大额定功率 | 7.5 W |
安装接口 | 1 x USB-C (支持 USB 2.0 及以上版本) |
预装软件 | MinION 驱动 |
测序温度 | 设计用于在 +10°C 至 +35°C 的环境温度下测序* |
安装要求 | 请确保除底面外,设备各面均预留至少 5 厘米的空间。请勿将设备放置于笔记本电脑或其它热源上方。 |
*电子设备的工作环境温度为 +5℃ 至 +40℃。
MinION Mk1D测序仪
2. 包装盒内容物
包装盒内容物:
MinION Mk1D 包装内含:
- 1x MinION Mk1D
- 1x USB-C 对 USB-C 数据线(0.5 米)
- 1x 配置测试芯片(CTC)
- 1x 快速入门指南
- 1x 安全性及合规性文档
MinION Mk1D的组件如下所示:
上盖 - 上推并翻开上盖,将测序芯片插入设备。设备使用过程中,应将上盖闭合。
金属固定夹 - 打开上盖时,金属固定夹会自动弹起,用于牢固固定测序芯片或配置测试芯片(CTC)。当上盖完全闭合且未插入测序芯片时,固定夹将自动回缩。
配置测试芯片 (CTC) - 一种非功能性测序芯片,用于初始设置及后续硬件检测过程中,验证 MinION Mk1D、MinKNOW与计算机之间的通信是否正常。
USB-C 接口 - 用于将 MinION Mk1D 连接至本地计算机,以实现设备供电与数据传输。所用 USB-C 接口需支持数据传输,且符合 USB 2.0 或更高标准。
LED状态指示灯 - 当设备与运行 MinKNOW 的计算机建立连接后,状态指示灯用于指示设备当前的工作状态。
设备启动时,指示灯将依次亮起,表示设备正在启动。启动完成后,LED 指示灯的颜色将指示设备的当前状态。
LED 指示灯颜色 | 设备状态 |
---|---|
白色 | 设备已打开,未插入测序芯片 |
蓝色 | 已插入测序序芯片,测序程序执行完毕 |
绿色(滚动) | 测序脚本运行中 |
红色(闪烁) | 测序脚本运行出错,已停止 |
注意: 自 24.06.16 版本 起,MinKNOW 支持完整的 LED 状态指示功能。早期版本中,指示灯始终为青色常亮状态。
3. 安装测序软件
IT配置要求
请确保您的计算机符合 MinION Mk1D IT 配置要求 文档中列出的配置规范。配置不足可能导致性能下降、碱基识别变慢,甚至测序失败。
下载及安装 MinKNOW™
MinKNOW 是 Oxford Nanopore 全系列测序设备(包括 MinION Mk1D)的主要控制与分析软件。
MinKNOW 软件负责执行多项关键任务,包括:
- 仪器控制及测序芯片管理
- 数据采集和实时反馈
- 碱基识别与数据流传输
- 为待测样本提供适配的测序脚本
该软件通过识别核酸分子通过纳米孔时产生的电流变化,将原始信号转化为碱基序列,生成可供后续分析使用的结果。
有关在 Windows、macOS 或 Linux 系统上安装最新版 MinKNOW 软件的详细说明,请参考对应平台的 MinKNOW 安装指南 获取详细说明。
MinKNOW™ 版本要求
MinION Mk1D 仅兼容 MinKNOW 24.11.10 及以上版本 。使用早期版本可能会导致功能受限,甚至无法识别设备。
首次连接设备前,请确保已将 MinKNOW 更新至最新版本。
4. MinION Mk1D的设置准备
仪器
- MinION Mk1D
- 配置测试芯片
- 官方配套的 USB-C 转 USB-C 连接线
- 支持 USB-C 接口的主机电脑
开始之前,请确保 MinKNOW 已更新至最新版本,且您的计算机符合 MinION Mk1D 的 IT 配置要求。
连接 MinION Mk1D
打开计算机上的 MinKNOW 软件。
使用随机附带的 USB-C 对 USB-C 数据线连接 MinION Mk1D:
将数据线一端插入设备上的 USB-C 接口;
将另一端连接至计算机上支持数据传输和供电的 USB-C 接口。
初始化完成后,设备将在 MinKNOW 软件中显示。
状态指示灯将进入启动流程;
当所有状态指示灯呈恒亮白色时,表明设备已准备就绪。
连接 MinION Mk1D 至计算机
仅支持 USB-C 接口连接。请勿使用 USB-A 转 USB-C 的适配器或数据线,因 USB-A 接口供电能力有限,可能影响测序表现。
打开 MinION Mk1D 上盖。
插入配置测试芯片(CTC)。
(a) 请确保用力下压 CTC;
(b) 随后合上上盖。
在将配置测试芯片(CTC)、Flongle 适配器或测序芯片插入 MinION Mk1D 测序仪后,设备上盖会盖在所插芯片或适配器上方,四周会留有一定空隙。此属正常现象,不影响设备性能表现。
设备状态LED指示灯将由白色变为蓝色。
MinION Mk1D 现已准备好执行硬件检测。
下一步:请前往本手册中的 硬件检测 一节,验证设备功能是否正常。
故障排查: 如设备未在 MinKNOW 中显示,请参考 MinION Mk1D 常见问题解答(FAQ)。
5. MinION Mk1D 的 Flongle 使用配置
仪器
- MinION Mk1D
- Flongle 适配器
将 Flongle 适配器插入 MinION Mk1D。
确保其水平贴合地放置于设备中,便于后续测序芯片准确对位并保持良好接触。
闭合 MinION Mk1D 上盖,并使用随附的 USB-C 数据线将设备连接至计算机。
Flongle 适配器准备就绪,可以开始执行硬件检测。
6. 硬件检测
硬件检测
请在新设备启用前或软件更新后执行硬件检测。该操作需使用设备随附的配置测试芯片(CTC)。
注意:
如使用 Flongle 测序芯片,建议您定期将空的 Flongle 适配器插入测序设备,运行硬件检测,以确认适配器状态正常。
若检测目标为测序设备本身(而非适配器),即便后续计划使用 Flongle 芯片进行测序,仍应在硬件检测时使用 MinION 配置测试芯片(CTC)。
选择连接到计算机上的测序仪。
打开主页(Start),点击“Hardware Check”(硬件检测)。
点击“Start”(开始)启动检测。
请根据图形界面(GUI)提示,确认所选卡槽已准备就绪。
对 MinION 测序芯片:
注意: 进行硬件检测时,请插入 MinION 配置测试芯片(CTC)。
对 Flongle 测序芯片:
注意: 进行硬件检测时,请插入空适配器。
屏幕上将显示硬件检测的进度。
硬件检测完成后,系统将提示所选位置是否通过检测。
您可在“测序概览(Sequencing Overview)”页面查看设备的硬件检测结果。
MinION 测序芯片通过硬件检测:
Flongle 测序芯片通过硬件检测:
如检测未通过,请取出并重新插入 CTC 或 不含测序芯片的空 Flongle 适配器,再次运行硬件检测。若第二次仍未通过,请联系客户支持(建议您使用在线支持)。
如需查看硬件检测报告,请返回“硬件检测”(Hardware check)页面,点击“查看先前的硬件检测报告”(View previous hardware check reports)。
选择需要导出的报告。
选中的报告将以绿色边框和对勾标记。点击“导出”(Export)即可下载报告。
硬件检测报告
硬件检测将生成一份 HTML 格式的报告,内容包括:
- 设备各芯片位置的硬件检测结果统计(通过/未通过数量)
- 检测完成的日期与时间
- 硬件检测 ID
- 设备 ID
概要(Summary) 显示每个芯片位置的整体硬件检测结果。
连接检测结果(Connection check detailed results) 显示各芯片位置是否通过连接检测,并可选择隐藏已通过的位置。
温度检测结果(Temperature check detailed results) 显示各芯片位置是否通过温度检测,并可选择隐藏已通过的位置。 请注意:MinION Mk1D 设备的硬件检测中不包含温度检测。
下图为报告示例:
7. 测序芯片质检
测序芯片质检
在文库上样前,请务必对测序芯片的活性纳米孔数进行质检。
质检应在收到 MinION 测序芯片后的 12 周内,或收到 Flongle 测序芯片后的 4 周内完成。Oxford Nanopore Technologies会对活性孔数量少于以下标准的芯片进行替换*:
测序芯片 | 芯片上的活性孔数确保不少于 | 未开封测序芯片的储存条件 |
---|---|---|
Flongle 测序芯片 | 50 | +2°C 至 +8°C,保存期限 4 周 |
MinION 测序芯片 | 800 | +2°C 至 +8°C,保存期限 12 周 |
*(请注意:自收到之日起,测序芯片须始终按照 储存条件 妥善保存,并须在完成质检后的两天内提交检测结果。)
导航至“Start”(开始)页面,点击“Flow cell check”(测序芯片质检),打开测序芯片质检页面。
当软件成功识别出 MinION 测序芯片的类型及编号后,点击“Start”(开始)启动芯片质检。
注意: 如您使用Flongle测序芯片,请确保输入其ID。
MinKNOW不会自动为Flongle的测序芯片分配编号(ID)。请您务必以正确的格式输入测序芯片编号(ID):ABC123 (格式为:三个大写字母加三个数字,即 [A–Z]×3 + [0–9]×3)。
编号须区分大小写且不能有空格。 您只有正确输入芯片编号才能继续。
如果输入信息有误(格式错误或信息缺失),您将在界面的右下角收到提示。
Flongle测序芯片编号(ID)位置如下图蓝框中所示:
随即进入“Sequencing Overview”(测序概览)页面。
测序芯片下方将有进度栏显示检测进度。
测序芯片健康状况指示框
测序概览(Sequencing Overview)页面将显示测序芯片的质量状态,分为以下三种类型:
1.黄色感叹号(Flongle 测序芯片): 活性测序孔数量低于保证范围。 将芯片从测序设备中取出后重新插入,并运行测序芯片质检。如果测序芯片活性孔数仍然低于质保范围,请(通过Live Support)联系客户支持。
2.绿色对勾(MinION 测序芯片): 活性测序孔数量在质保范围之上。
3.橙色问号(Flongle 测序芯片): 测序芯片在本次MinKNOW使用期间还未经过质检。
请注意: 芯片质量指示框仅在当次MinKNOW使用期间可见。一旦本次使用结束,测序芯片的状态信息将被清除。
9. MinKNOW™ 更新
MinKNOW更新
请确保您的设备已安装 24.06.16 或更高版本的MinKNOW ,以全面支持 MinION Mk1D 的各项功能。早期版本的 MinKNOW 不支持 MinION Mk1D。
有关 MinKNOW 更新的详细信息,请关注纳米孔社区的 “Announcements”(公告)板块。发布说明将列出软件的新功能、漏洞修复及已知问题。我们建议您始终使用最新版本的 MinKNOW 软件,以确保及时获取最新功能和修复更新。
10. Windows 和 MacOS 系统下的 MinKNOW 更新
在 Windows 或 MacOS 系统中更新
当有可用更新时,用户将在首次打开 MinKNOW 软件时,于 “测序设备设置”(Host Settings) 页面收到弹窗提示。您也可以直接访问纳米孔社区的软件下载页面,手动下载最新版软件。
检查软件更新
在页面下找到“MinKNOW Software for the MinION Mk1B, Mk1D, and the PromethION 2 Solo (P2 Solo) Devices”(适用于 MinION Mk1B、Mk1D 及 PromethION 2 Solo(P2 Solo)设备的 MinKNOW 软件)一节,下载适用于您设备的安装程序。
下载完成后,请按照安装程序的提示完成安装。
安装完成后,在启动 MinKNOW 之前,请先对设备进行断电重启(power cycle)。
请注意:无法对远程设备或正在运行的设备执行更新操作。
11. 在Linux系统中更新MinKNOW
更新MinKNOW至最新版本:
对GPU:
sudo apt clean
sudo apt update
sudo apt install ont-standalone-minknow-gpu-release
对CPU:
sudo apt clean
sudo apt update
sudo apt install ont-standalone-minknow-release
MinKNOW 将被更新至最新版本。上述命令成功执行后,请使用以下命令关闭设备并重启:
sudo reboot
12. 重装 MinKNOW
重装 MinKNOW
在某些情况下(例如当前MinKNOW版本存在问题),您可能需要重装软件。为此,请首先彻底卸载当前版本。请按照此“Support ”(支持)文章中的说明进行卸载:如何卸载适用于 MinION Mk1B、Mk1D 和 P2 Solo 设备的 MinKNOW 软件。
13. 硬件更新
硬件更新
某些 MinKNOW 更新可能包含 MinION Mk1D 固件升级内容。若更新中包含固件,则 MinION Mk1D 在更新后首次连接至计算机时将自动启动固件升级。升级过程中,设备将在 MinKNOW 中处于不可选状态,界面将提示信息“固件正在更新”。同时,设备指示灯将显示更新进度。升级完成后,设备将自动重启,指示灯也将恢复为常规状态。
整个更新过程约持续 2.5 分钟。请勿在此期间断开设备与计算机的连接。
在早于 MinKNOW 24.11 的版本中,固件更新过程无界面提示或指示灯反馈。更新期间,设备可能在 MinKNOW 中暂不可见,或显示为“测序设备已断开”(device disconnected)。
14. 导出日志
用于故障诊断的日志文件的路径
如您在使用 MinION Mk1D 或 MinKNOW 软件期间遇到问题,通常需要提供日志文件,以协助客户支持团队进行故障排查与分析。 日志文件默认存储路径如下:
Windows: C:\Data\logs\
Mac: /var/log/MinKNOW/
Ubuntu: /var/log/minknow/
Dorado 碱基识别日志的默认保存路径:
Windows: C:\Data\dorado_logs\
Mac: /var/log/dorado/
Ubuntu: /var/log/dorado/
注意: 如已更改 MinKNOW 的默认输出路径,日志将保存在自定义目录下的 “logs”子文件夹中。