[發明專利]圓盤式超高速實時熒光定量PCR儀

無效

• 申請號: 201010252222.4
• 申請日: 2010-08-13
• 公開（公告）號: CN102373148A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 馮長訪;肖樂義;張守濤;張一折;楊顏坤;任迎輝;康飛;蔡穎穎;陶建國
• 申請（專利權）人: 美科生物醫學技術無錫有限公司
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/38;C12M1/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種PCR儀，具體涉及一種圓盤式超高速實時熒光定量PCR儀。

本發明涉及一種圓盤式超高速PCR儀，包括一個機殼、三個成圓形分布的可預設溫度的加熱塊、一個熒光檢測裝置和配套的可密封加樣圓盤。圓盤通過在不同加熱塊上按一定時間連續的轉動，實現核酸的循環擴增。本發明避免了以往PCR儀中加熱塊的升溫降溫過程，簡化了控制程序，使得PCR的擴增時間由以往的1個小時以上大幅度減少到5至10分鐘，可廣泛用于疾病的核酸定量檢測，尤其適合用于突發性傳染病的快速檢測，為突發性傳染病的治療和疫情控制贏得了寶貴的時間。機器操作十分快捷，推廣價值高。

背景技術

1985年，美國PE-Cetus公司人類遺傳研究室的Mullis等人發明了具有劃時代意義的聚合酶鏈反應(Polymerase?Chain?Reaction，PCR)，使得人們可以在體外有目的地無限擴增特定的核酸片段。其原理類似于DNA的體內復制，只是在離心管中給DNA的體外合成提供一種合適條件。經過多年的發展，這一技術已經非常成熟，現在已是分子生物學研究和臨床診斷領域中最重要和最常用的技術。PCR儀的出現則使該技術實現了自動化，使得PCR的技術應用更加廣泛，例如在診斷遺傳性疾患、檢測臨床標本中病原體的核酸、對法醫標本作遺傳學鑒定，以及分析激活癌基因中的突變情況等方面都得到了廣泛的應用。與其同時，針對不用的應用領域，PCR儀也發展為很多種類型，如梯度PCR儀、定量PCR儀，儀器的升降溫方式可有氣體加溫、水加溫及電熱塊加溫等不同方式。但是，PCR技術還面臨著許多挑戰，特別是在臨床病原體的核酸實時熒光定量檢測方面。由于現有的PCR儀都存在升降溫過程，整個擴增時間比較長、擴增過程也比較復雜，結果不容易重復，尤其是在突發性傳染病的檢測方面受到了限制。

提高實時熒光定量PCR儀的反應速度，縮短整個檢測時間，使其更方便地應用于臨床檢測，特別是突發性傳染病的檢測，為疾病的治療和控制贏取寶貴的時間，則是PCR儀及PCR檢測技術未來的一個重要發展方向。

發明內容

本發明的目的是提供一種反應時間大幅度縮短、操作簡單的超高速實時熒光定量PCR儀。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：設計了一種圓盤式超高速實時熒光定量PCR儀，其特征在于：包括一個機殼、三個成圓形分布的可預設溫度的加熱塊(溫度循環控制區)、一個熒光檢測區和配套的可密封加樣圓盤。上述加樣圓盤為刻有凹槽的可供加樣的圓盤，加樣后用封盤膜將樣品密封住；溫度循環擴增區則是分三個不同的溫度控制區；熒光檢測區為熒光激發接收檢測裝置。

所述加樣容器為刻有凹槽的圓盤，圓盤直徑為1-30厘米，厚度為0.1-3毫米，圓盤上的凹槽數目為1-200個，加樣的容積為1-100微升。

所述加樣用圓盤，在加樣后用導熱性材料做的封盤膜密封，置于溫度循環區進行反應。

所述溫度循環區為三個不同的溫度控制區，通過圓盤的快速旋轉實現在不同溫度的循環反應。

所述的溫度控制區，可設定的溫度變化范圍為25℃-100℃，但每一次溫度設定是固定的，在整個檢測過程中每一個溫度控制區都不需要進行升降溫。

本發明的方案屬于固定溫度式加熱類型。其超高速是通過縮短加熱和降溫所需要的時間來實現的，其將密封有PCR反應液的圓盤插入到成對的三個不同的加熱塊(具有固定的溫度)之間，通過圓盤的高速轉動完成PCR循環反應。由于每個加熱塊在整個檢測過程中都是固定的溫度，所以加熱塊升溫降溫的時間完全沒有了；由于采用圓盤式的加樣容器，比起以往的離心管則加熱面積更大，熱傳導效率更高。綜上兩點本方法的反應時間比以往的熒光定量PCR儀的反應時間大大的縮短了，由原來的1小時以上縮短到現在的5-10分鐘，真正實現了病原體感染的快速檢測。另外圓盤式的加樣容器也實現了反應和檢測過程中的密封性，有效防止了PCR的污染。通過圓盤的高速轉動來實現PCR循環，比起上下或左右的移動方式更簡單有效，機械結構和控制線路都更簡化了，這既減少了儀器的機械故障，也降低了成本。綜上所述，本發明所涉及的PCR儀器結構簡單，反應時間短，成本低，尤其適合用于突發性急性傳染病的檢測，有很高的推廣價值。

附圖說明

圖1為實施例1的超高速實時熒光定量PCR儀的結構示意圖；

圖2為實施例1的超高速實時熒光定量PCR儀的配套加樣圓盤的結構示意圖。

圖中所示分別為：

1-加樣圓盤????2-變性反應區????3-延伸反應區??4-加樣孔