一种便捷式对流PCR扩增仪制造技术

技术编号:44062180 阅读:1 留言:0更新日期:2025-01-17 16:02
本技术公开了一种便捷式对流PCR扩增仪,涉及PCR技术,解决了现有PCR扩增装置需要较长时间来反复升温和降温的技术问题。它包括壳体,所述壳体内设有内部控制电路,所述壳体上安装有散热风扇,所述壳体上安装有对流加热模块,所述散热风扇和对流加热模块均与内部控制电路电性连接;所述对流加热模块包括上恒温控制单元、中间单元和下恒温控制单元,所述上恒温控制单元安装在中间单元的上方,所述中间单元安装在下恒温控制单元的上方,所述中间单元和下恒温控制单元之间设有空气隔热层,所述上恒温控制单元、中间单元和下恒温控制单元之间设有多个对流加热腔室。本技术相比传统PCR仪,不需要反复升温、降温,反应时间短。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及pcr技术,更具体地说,它涉及一种便捷式对流pcr扩增仪。


技术介绍

1、聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,pcr)是一种在生物体外酶促扩增特定dna片段的技术。在热稳定dna聚合酶的催化下,将一对寡核苷酸引物所界定的核酸片段进行扩增,一个周期由变性、退火和延伸三个反应阶段组成,这三个阶段能进行数个循环,具有特异性强、灵敏度高、操作简便等优点。pcr技术不仅可以用于基础研究,而且可应用于疾病诊断等。1990年,manz和widmer等人提出微流控全分析系统(miniaturized totalanalysia systems,μtas)概念以来,基于微流控芯片的生化分析技术得到了非常快速的发展,基于微流控芯片的生化分析技术已从理论层面开始真正走向实际应用层面。

2、传统pcr需要在一个精密的控制电路系统中对样品进行反复升温、冷却以进行温度循环,通常需要30-40个循环,整个反应需要2-3小时,大部分时间被反复升温和降温所占据,能耗比较高,并且传统pcr装置的体积较大,难以实现低成本下的高通量和快速检测。


技术实现思路

1、本技术要解决的技术问题是针对传统pcr仪体积大、成本高、结构设计复杂、集成度不高的不足,提供一种成本低、维修方便、结构设计简单、集成度高的便捷式对流pcr扩增仪,解决现有pcr扩增装置需要较长时间来反复升温和降温的技术问题。

2、本技术所述的一种便捷式对流pcr扩增仪,它包括壳体,所述壳体内设有内部控制电路,所述壳体上安装有散热风扇,所述壳体上安装有对流加热模块,其中所述对流加热模块设有若干个反应孔,反应容器插入所述反应孔中,反应容器中包含相应的pcr试剂,所述散热风扇和对流加热模块均与内部控制电路电性连接;

3、所述对流加热模块包括上恒温控制单元、中间单元和下恒温控制单元,以维持对流pcr所需的温度梯度,从而样品dna在温度差和重力场的双重作用下进行热循环。所述上恒温控制单元安装在中间单元的上方,所述中间单元安装在下恒温控制单元的上方,所述中间单元和下恒温控制单元之间设有空气隔热层,所述上恒温控制单元、中间单元和下恒温控制单元之间设有多个对流加热腔室,所述对流加热腔室与空气隔热层相连通。

4、作进一步的改进,所述上恒温控制单元上开设有多个第一反应孔,所述中间单元开设有多个与第一反应孔一一对应的第二反应孔,所述下恒温控制单元上开设有多个与第二反应孔一一对应的第三反应孔,所述的第一反应孔、第三反应孔分别与反应容器紧密接触,以有效接触,传热,所述第二反应孔的孔径大于第一反应孔和第三反应孔的孔径,所述第一反应孔、第二反应孔和第三反应孔构成了中部大两端小的梯段式对流加热腔室。

5、进一步的,所述上恒温控制单元设有与其为一体式结构的第一定位块和第二定位块,所述第一定位块中开设有第一温度采集传感元件接口,所述第一温度采集传感元件接口中安装有第一温度采集传感元件,所述第二定位块中开设有第一加热元件接口,所述第一加热元件接口中安装有第一加热元件,所述第一温度采集传感元件和第一加热元件均与内部控制电路电性连接。

6、更进一步的,所述第一反应孔的孔径深度为1-4mm,所述第二反应孔的孔径深度为4-8mm,所述第三反应孔的孔径深度为1-4mm,所述空气隔热层的厚度为4-8mm。

7、更进一步的,所述中间单元上设有第一凹槽和第二凹槽,所述第一定位块插接在第一凹槽上,所述第二定位块插接在第二凹槽上。

8、更进一步的,所述下恒温控制单元中开设有第二温度采集传感元件接口,所述第二温度采集传感元件接口中安装有第二温度采集传感元件,所述下恒温控制单元中开设有第二加热元件接口,所述第二加热元件接口中安装有第二加热元件,所述第二温度采集传感元件和第二加热元件均与内部控制电路电性连接。

9、更进一步的,所述壳体的上方固定安装有显示模块,所述壳体的一侧设有第一开关和第二开关,所述壳体的另一侧设有电源开关和电源插座,所述显示模块、第一开关和第二开关均与内部控制电路连接。

10、更进一步的,所述上恒温控制单元、中间单元和下恒温控制单元均为6061型号的铝合金板。

11、更进一步的,所述上恒温控制单元的厚度为1-4mm,所述中间单元的厚度为1-10mm,所述下恒温控制单元的厚度为1-20mm。

12、更进一步的,所述散热风扇位于对流加热模块的一侧。

13、上述的一种便携式对流pcr扩增仪用于核酸扩增,其步骤如下:

14、步骤1:核酸提取、准备待扩增样品;

15、步骤2:启动便携式对流pcr扩增仪,对对流加热模块进行预热,然后将反应容器插入其中;

16、步骤3:反应容器在扩增仪中加热数分钟;

17、步骤4:反应结束后,将反应容器取出,并将其放入冷环境中降温处理;

18、步骤5:将反应容器中扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳分析。

19、有益效果

20、本技术的优点在于:

21、本技术通过设置对流加热模块,使装有待扩增样品的反应容器底部达到pcr扩增反应所需的变性温度,使装有待扩增样品的反应容器的顶部达到pcr扩增反应所需的退火温度,使装有待扩增样品的反应容器的中间部分较长时间达到pcr扩增反应所需的延伸温度,相比传统pcr仪,不需要反复升温和降温,反应时间短,可以提高工作效率。

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【技术保护点】

1.一种便捷式对流PCR扩增仪,它包括壳体(1),所述壳体(1)内设有内部控制电路,其特征在于,所述壳体(1)上安装有散热风扇(3),所述壳体(1)上安装有对流加热模块(4),所述散热风扇(3)和对流加热模块(4)均与内部控制电路电性连接;

2.根据权利要求1所述的一种便捷式对流PCR扩增仪,其特征在于,所述上恒温控制单元(13)上开设有多个第一反应孔(133),所述中间单元(14)开设有多个与第一反应孔(133)一一对应的第二反应孔(141),所述下恒温控制单元(15)上开设有多个与第二反应孔(141)一一对应的第三反应孔(153),所述第二反应孔(141)的孔径大于第一反应孔(133)和第三反应孔(153)的孔径,所述第一反应孔(133)、第二反应孔(141)和第三反应孔(153)构成了中部大两端小的梯段式对流加热腔室(11)。

3.根据权利要求1所述的一种便捷式对流PCR扩增仪,其特征在于,所述上恒温控制单元(13)设有与其为一体式结构的第一定位块(135)和第二定位块(134),所述第一定位块(135)中开设有第一温度采集传感元件接口(131),所述第一温度采集传感元件接口(131)中安装有第一温度采集传感元件(17),所述第二定位块(134)中开设有第一加热元件接口(132),所述第一加热元件接口(132)中安装有第一加热元件(18),所述第一温度采集传感元件(17)和第一加热元件(18)均与内部控制电路电性连接。

4.根据权利要求2所述的一种便捷式对流PCR扩增仪,其特征在于,所述第一反应孔(133)的孔径深度为1-4mm,所述第二反应孔(141)的孔径深度为4-8mm,所述第三反应孔(153)的孔径深度为1-3mm,所述空气隔热层(10)的厚度为4-8mm。

5.根据权利要求3所述的一种便捷式对流PCR扩增仪,其特征在于,所述中间单元(14)上设有第一凹槽(142)和第二凹槽(143),所述第一定位块(135)插接在第一凹槽(142)上,所述第二定位块(134)插接在第二凹槽(143)上。

6.根据权利要求1所述的一种便捷式对流PCR扩增仪,其特征在于,所述下恒温控制单元(15)中开设有第二温度采集传感元件接口(151),所述第二温度采集传感元件接口(151)中安装有第二温度采集传感元件(19),所述下恒温控制单元(15)中开设有第二加热元件接口(152),所述第二加热元件接口(152)中安装有第二加热元件(20),所述第二温度采集传感元件(19)和第二加热元件(20)均与内部控制电路电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种便捷式对流PCR扩增仪,其特征在于,所述壳体(1)的上方固定安装有显示模块(2),所述壳体(1)的一侧设有第一开关(5)和第二开关(6),所述壳体(1)的另一侧设有电源开关(7)和电源插座(8),所述显示模块(2)、第一开关(5)和第二开关(6)均与内部控制电路连接。

8.根据权利要求1所述的一种便捷式对流PCR扩增仪,其特征在于,所述上恒温控制单元(13)、中间单元(14)和下恒温控制单元(15)均为6061型号的铝合金板。

9.根据权利要求1所述的一种便捷式对流PCR扩增仪,其特征在于,所述上恒温控制单元(13)的厚度为1-4mm,所述中间单元(14)的厚度为1-10mm,所述下恒温控制单元(15)的厚度为1-20mm。

10.根据权利要求1所述的一种便捷式对流PCR扩增仪,其特征在于,所述散热风扇(3)位于对流加热模块(4)的一侧。

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【技术特征摘要】

1.一种便捷式对流pcr扩增仪,它包括壳体(1),所述壳体(1)内设有内部控制电路,其特征在于,所述壳体(1)上安装有散热风扇(3),所述壳体(1)上安装有对流加热模块(4),所述散热风扇(3)和对流加热模块(4)均与内部控制电路电性连接;

2.根据权利要求1所述的一种便捷式对流pcr扩增仪,其特征在于,所述上恒温控制单元(13)上开设有多个第一反应孔(133),所述中间单元(14)开设有多个与第一反应孔(133)一一对应的第二反应孔(141),所述下恒温控制单元(15)上开设有多个与第二反应孔(141)一一对应的第三反应孔(153),所述第二反应孔(141)的孔径大于第一反应孔(133)和第三反应孔(153)的孔径,所述第一反应孔(133)、第二反应孔(141)和第三反应孔(153)构成了中部大两端小的梯段式对流加热腔室(11)。

3.根据权利要求1所述的一种便捷式对流pcr扩增仪,其特征在于,所述上恒温控制单元(13)设有与其为一体式结构的第一定位块(135)和第二定位块(134),所述第一定位块(135)中开设有第一温度采集传感元件接口(131),所述第一温度采集传感元件接口(131)中安装有第一温度采集传感元件(17),所述第二定位块(134)中开设有第一加热元件接口(132),所述第一加热元件接口(132)中安装有第一加热元件(18),所述第一温度采集传感元件(17)和第一加热元件(18)均与内部控制电路电性连接。

4.根据权利要求2所述的一种便捷式对流pcr扩增仪,其特征在于,所述第一反应孔(133)的孔径深度为1-4mm,所述第二反应孔(141)的孔径深度为4-8mm,所述第三反应孔(153)的孔径深度为1-3mm,所述空气隔热层(10)的厚...

【专利技术属性】
技术研发人员:章春笋黄嘉妮
申请(专利权)人:华南师范大学
类型:新型
国别省市:

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