[發明專利]用于熱對流聚合酶連鎖反應裝置的毛細管

無效

• 申請號: 201110198477.1
• 申請日: 2011-07-11
• 公開（公告）號: CN102876569A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 蘇城;鄧秉華
• 申請（專利權）人: 瑞基海洋生物科技股份有限公司
• 主分類號: C12M1/24
• 分類號: C12M1/24
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;張燕華

技術領域

本發明涉及一種熱對流聚合酶連鎖反應裝置，尤其涉及一種用于熱對流聚合酶連鎖反應裝置的毛細管。

背景技術

以聚合酶連鎖反應(PCR)擴增特定核酸序列為目前相當成熟的技術，其為醫學及生物技術的重要技術，其反應過程主要有三個步驟：變性反應、煉合反應以及延伸反應，其中這三個步驟需要的反應溫度不相同。現今商業化的PCR設備，所需反應樣本包含欲擴增的模板DNA、與模板DNA各鏈上特定序列互補的寡核苷酸引子對、熱安定性DNA聚合酶、以及去氧核苷三磷酸(dNTP)。PCR設備通過反復加熱與冷卻反應樣本，使反應樣本在三種不同溫度間循環，以擴增模板DNA核酸序列的特定部分。

PCR第一個步驟為變性反應，其為將反應樣本加熱至高溫，以讓雙鏈的模板DNA分離成為單鏈DNA，典型地變性反應的溫度為介于90℃至95℃的范圍。

PCR第二個步驟為鏈合反應，其為先將分離成為單鏈DNA的反應樣本冷卻至較低溫度，以讓引子與第一個步驟形成的單鏈DNA結合，而形成DNA與引子的復合物，典型地煉合反應的溫度為依據所用引子的解鏈溫度(melting?temperature：Tm)而選擇，通常介于35至65℃的范圍。

PCR第三個步驟為聚合(延伸)反應，其為將形成DNA與引子的復合物的反應樣本維持于適當溫度，通過DNA聚合酶的作用，使引子得以延伸，形成與模板DNA各鏈互補的新單鏈DNA，典型聚合反應的溫度為72℃。

因此由上述三步驟組成的每一次循環，可以復制兩倍的模板DNA，將包含變性反應、鏈合反應及延伸反應等三個溫度各異的步驟的PCR循環重復約20至40次，可生產出數百萬個標的核酸序列的復制物。

傳統的市售PCR儀器(即熱循環儀器)中，反應樣本的溫度為以熱傳導方式控制。裝有PCR反應樣本的反應容器為與具有高導熱性的固體金屬塊接觸。該金屬塊與加熱及冷卻裝置相連，并通過加熱及冷卻裝置而改變溫度，傳統的熱循環PCR需花費額外的時間及能源去加熱及冷卻PCR樣本本身以外的物質。且由于機器本身精密的特性，因此熱循環儀器通常十分昂貴。

請參閱圖1與圖2所示，目前另一較省成本的技術為熱對流PCR(CPCR)，常用熱對流PCR的反應樣本為裝填入圓形的毛細管1中，多個毛細管1整齊排列于一裝設有加熱器(圖未示)與冷卻裝置(圖未示)的試管座2上，其中由熱對流驅動的反應樣本，通過加熱器與冷卻裝置的作用，于該毛細管1內形成循環流動。因此毛細管1各區域具不同的溫度，而當反應樣本在各區域間循環時，PCR的三個步驟可依序并重復地發生。

常用的毛細管1為圓形且直立排列，熱對流的趨勢為熱流上升、冷流下降，其流速相當的快速而導致熱流與冷流容易互相混雜而沒有明顯區隔，造成反應效率的不良。

發明內容

因此，本發明的主要目的在于揭露一種毛細管結構，可延長熱對流的循環時間。

經由以上可知，為達上述目的，本發明提供一種用于熱對流聚合酶連鎖反應裝置的毛細管，供設置于一試管座上，其包含一管體，該管體具有一長管狀容置空間，該長管狀容置空間的軸向與該試管座的平面傾斜一角度，且該長管狀容置空間具一軸向截面，該軸向截面的左右邊緣的距離大于該軸向截面的前后邊緣的距離。

本發明所述的用于熱對流聚合酶連鎖反應裝置的毛細管，其中，該軸向截面為封閉曲面，且該軸向截面左右邊緣的曲率大于該軸向截面前后邊緣的曲率。

本發明所述的用于熱對流聚合酶連鎖反應裝置的毛細管，其中，該軸向截面為橢圓面。

本發明所述的用于熱對流聚合酶連鎖反應裝置的毛細管，其中，該軸向截面為長方形。

本發明所述的用于熱對流聚合酶連鎖反應裝置的毛細管，其中，該管體于靠近該長管狀容置空間的底部處圈繞一高導熱環。

本發明所述的用于熱對流聚合酶連鎖反應裝置的毛細管，其中，該高導熱環為金屬環。

本發明所述的用于熱對流聚合酶連鎖反應裝置的毛細管，其中，該高導熱環為銅制成。

本發明所述的用于熱對流聚合酶連鎖反應裝置的毛細管，其中，該管體具有一管蓋。

本發明所述的用于熱對流聚合酶連鎖反應裝置的毛細管，其中，該長管狀容置空間的底部漸縮形成為一狹長管狀空間。

據此，當該長管狀容置空間裝填反應樣本并予以加熱產生熱對流時，由于該軸向截面的左右邊緣的距離大于該軸向截面的前后邊緣的距離，因此該軸向截面的左右邊緣可形成較窄的通道，相較于習知，本發明的優點在于可降低熱對流上升的流速而延長熱對流的循環時間，亦即延長反應樣本的反應時間，故可增加熱對流聚合酶連鎖反應裝置的反應效率。