[實用新型]恒溫旋轉裝置

有效

• 申請號: 201420774036.0
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN204434625U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 洪瑞賢;陳庭軒;溫國興;巫秉融;蔡秀娟;宋致祥;劉振凰
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/34
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

技術領域

本實用新型涉及一種恒溫旋轉裝置，尤其是涉及一種提供一致動器帶動銅質腔體旋轉，可于旋轉的過程同時控制腔體溫度、并擷取腔體中每一根試管的熒光信號。

背景技術

在分子檢測市場中，聚合酶鏈鎖反應(Polymerase?chain?reaction，PCR)是目前最廣泛使用的核酸增幅方式，依據反應溫度條件可以大概分成二種技術：第一種需溫度升降循環(thermal?cycling)，第二種需定溫操作的恒溫擴增(Isothermal?amplification)技術來完成擴增反應。后者由于是在恒溫條件下進行目標核酸放大，所以不像前者需傳統的熱循環儀，整體系統可以比聚合酶鏈鎖反應系統簡化又更有效率。

目前市場上的分子診斷系統以大型平臺為主流，多采用上述第一種技術的溫度升降循環(Thermal?cycling)方式進行核酸擴增，其缺點為臨床樣本至結果的整體檢測過程需要花費較長時間。本實用新型所提供裝置，為采用上述第二種技術，采取定溫核酸擴增檢測設計，配合試劑簡化檢測系統平臺需求，可在恒溫條件下同時進行多管目標核酸放大，較第一種技術而言可縮短反應時間，并具有足夠高的靈敏度。未來更可擴充偵測多樣品數(multiplex)，繼續往小型化的分子診斷系統發展。

實用新型內容

基于解決以上所述現有技術的缺失，本實用新型為一種恒溫旋轉裝置，其主要目的在于利用一致動器帶動第一溫控單元的銅質腔體旋轉，可于旋轉的過程同時控制腔體溫度、并擷取腔體中每一根試管的熒光信號。首先應用模擬軟件進行腔體構型的熱傳分析，由此分析每一根試管的受熱均勻程度，而滿足后續量測重復性及重現性的要求。其次設計開發對應的光學模塊，以符合熒光量測規格。接續致力于開發周邊機構以及電路設計模塊。為實現平行檢測并避免多通道之間的信號誤差，采用單一的發光二極管(LED)光源和單一互補金屬氧化物半導體(CMOS)檢測器，以旋轉樣本的方式取代光學掃描，達到快速精準定位。

本實用新型另一目的在于提供一第一溫控單元以通過馬達來帶動旋轉，因此在旋轉中既要維持溫度的恒定、又要避開機構上的干涉，利用二對銅棒與其對應軌道，通過滑動接觸來解決繞線問題。

本實用新型的另一目的在于第一溫控單元設置一環形導槽對于銅質腔體的加熱，模塊主要分成兩個部分，第一個是第一溫控單元的主體八邊形銅質腔體的加熱塊(如圖2所示)，第二個是在第一溫控單元上方的第二溫控單元(如圖5所示)，兩者都安置一溫度感測器作為腔體的回授裝置，同時提供恒溫控制，使得第一溫控單元的銅質腔體中的8管試劑在65℃的恒溫下反應。此外上蓋部分也設計60℃保溫模塊，以避免試管內產生水蒸氣。

本實用新型的另一目的在于第一溫控單元的銅質腔體上方的一金屬塊，則是使用一加熱模塊(Heating?Module)來驅動，本案在該金屬塊內側黏貼一加熱片和一薄膜型的溫度感測器(Sensor)，該金屬塊外面再以一電木材質來包覆，該金屬塊和該電木之間設置有一螺紋可調整加熱位置的高低，該加熱模塊可通過一旋鈕來設定溫度的高低；或改變一可變電阻的阻值大小來調整溫度設定的參數。

本實用新型的另一目的在于針對第一溫控單元的八邊形銅質腔體的加熱模塊中，設置一控制器(controller)和一放大器(amplifier)來進行驅動，同時并使用旋轉式溫度感測器(熱電偶方式輸出)來偵測溫度的變化。該加熱模塊可以通過電腦端的界面程序來控制各項溫度高低、上升斜率等操作的參數，以維持在旋轉中的溫度恒定，并避開機構上的干涉。

為達上述目的，本實用新型為一種恒溫旋轉裝置，其包括有：

第一溫控單元，用以對設置于該第一溫控單元內的至少一反應混合物予以加熱及做溫度控制，每一反應混合物外部設置有一光學視窗及一入光孔；

第二溫控單元，與該第一溫控單元連接，并使該反應混合物進行擴增反應及在恒溫環境下進行反應；

旋轉單元，延伸一驅動軸與該第一溫控單元及該第二溫控單元連接，以使該第一溫控單元及該第二溫控單元做一旋轉動作；

光源暨光學偵測單元，發光一光源至該第一溫控單元的該入光口后至該反應混合物處，該反應混合物受激發的光線通過該光學視窗后，由一光學偵測單元接收；以及

控制單元，用以控制該第一溫控單元、該第二溫控單元、該旋轉單元及該光源暨光學偵測單元作動。

該第一溫控單元還包括有一加熱器。

該加熱器為在該第一溫控單元的主體外側貼覆一加熱膜而構成的。

該第一溫控單元由一不透明的導熱材質所構成。