[發(fā)明專利]一種實時熒光PCR熱循環(huán)裝置及PCR儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710225002.4
• 申請日: 2017-04-07
• 公開（公告）號: CN107012086B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張晗;李杰;李輕如;韋晨
• 申請（專利權(quán)）人: 成都瀚辰光翼科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/34;C12M1/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 卿誠

本發(fā)明公開了一種實時熒光PCR熱循環(huán)裝置及PCR儀，涉及生物實驗儀器領(lǐng)域。實時熒光PCR熱循環(huán)裝置包括依次設(shè)置的隔板層、樣品層和溫控層；隔板層、樣品層以及溫控層形成閉環(huán)控制系統(tǒng)；隔板層以及溫控層分別連接至樣品層；溫控層包括依次設(shè)置的均熱層和供熱層，供熱層連接至均熱層，均熱層連接至樣品層；均熱層內(nèi)部開設(shè)有真空腔體，真空腔體中設(shè)置有導(dǎo)熱液。本發(fā)明提供的實時熒光PCR熱循環(huán)裝置及PCR儀通過導(dǎo)熱液在均熱層的真空腔體里吸收氣化或者氣相的導(dǎo)熱液遇冷液化的往復(fù)循環(huán)以實現(xiàn)熱傳遞，提高了整個加熱面溫度的均勻性，提高PCR反應(yīng)的質(zhì)量，提供更可靠的實驗結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物實驗儀器領(lǐng)域，尤其是一種實時熒光PCR熱循環(huán)裝置及PCR儀。

背景技術(shù)

PCR（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）是一種生物技術(shù)，可以在生物體外擴增特定的DNA片段。目前，PCR技術(shù)被廣泛應(yīng)用與分子診斷、精準(zhǔn)醫(yī)療、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、食品安全等領(lǐng)域。在絕大多數(shù)PCR反應(yīng)中，都需要對樣品進行周期性的升溫和降溫來實現(xiàn)特定的DNA片段的擴增。

PCR反應(yīng)通常以96孔板或者384孔板為容器批量進行，并采用水浴或者常規(guī)金屬浴來實現(xiàn)熱循環(huán)。水浴循環(huán)通過將樣品反復(fù)浸泡在高溫和低溫兩個恒溫池中來實現(xiàn)樣品和升溫了降溫，過程繁瑣。為了提高效率，在PCR儀中引入熱循環(huán)裝置以實現(xiàn)周期性的升溫和降溫?，F(xiàn)有技術(shù)中的熱循環(huán)裝置結(jié)構(gòu)簡單，熱循環(huán)效率底，并且區(qū)域熱量分布不均勻，導(dǎo)致反映孔受熱不均勻，從而影響實現(xiàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述存在的問題，本發(fā)明的發(fā)明目的在于：提供一種實時熒光PCR熱循環(huán)裝置，其溫控層的熱量高效均勻地傳遞至樣品層，迅速實現(xiàn)升溫或降溫的同時，樣品受熱均勻，保證樣品反應(yīng)溫度的一致性，從而提供更準(zhǔn)確的結(jié)果。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種實時熒光PCR儀，其包含上述的實時熒光PCR熱循環(huán)裝置。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種實時熒光PCR熱循環(huán)裝置，其包括依次設(shè)置的隔板層、樣品層和溫控層；隔板層、樣品層以及溫控層形成閉環(huán)控制系統(tǒng)；隔板層以及溫控層分別連接至樣品層；隔板層設(shè)置成透明以透光；溫控層包括依次設(shè)置的均熱層和供熱層，供熱層連接至均熱層，均熱層連接層樣品層；均熱層內(nèi)部開設(shè)有真空腔體，真空腔體中設(shè)置有導(dǎo)熱液。

優(yōu)選地，上述真空腔體內(nèi)設(shè)置有沿豎直方向的導(dǎo)熱通道，導(dǎo)熱通道連接至均熱層的內(nèi)部的側(cè)壁。

由于采用了此種技術(shù)方案，當(dāng)熱量由供熱層傳遞至均熱層時，真空腔體里的導(dǎo)熱液體在低真空度的環(huán)境中受熱后開始產(chǎn)生導(dǎo)熱液的氣化現(xiàn)象，此時導(dǎo)熱液由于吸收熱能體積迅速膨脹，氣相的導(dǎo)熱液迅速充滿整個真空腔體，當(dāng)氣相導(dǎo)熱液接觸到一個比較冷的區(qū)域時便會產(chǎn)生凝結(jié)的現(xiàn)象。借由凝結(jié)的現(xiàn)象釋放出在蒸發(fā)時累積的熱，凝結(jié)后的導(dǎo)熱液會借由導(dǎo)熱通道再回到蒸發(fā)熱源處，此過程將在腔體內(nèi)周而復(fù)始進行，提高了整個加熱面溫度的均勻性，確保每個反應(yīng)孔里溫度的一致性，提高PCR反應(yīng)的質(zhì)量。

優(yōu)選地，上述樣品層與均熱層之間設(shè)置有導(dǎo)熱層，導(dǎo)熱層厚度小于1mm。

導(dǎo)熱層的作用是保證溫控層與反應(yīng)層之間具有良好的接觸面，以提高傳熱效率。所以導(dǎo)熱層的厚度控制在1mm下，否則導(dǎo)熱層過厚反而降低傳熱效率。

優(yōu)選地，上述樣品層包括透明壓敏膜和PCR反應(yīng)板，PCR反應(yīng)板設(shè)置有反應(yīng)孔，透明壓敏膜連接至隔板層以密封反應(yīng)孔。

在壓力作用下，壓敏膜與PCR反應(yīng)板接觸層可以形成緊密的連接，達到很好的密封效果，防止在PCR反應(yīng)時，不同樣品間相互污染。壓敏膜設(shè)置成透明，對透光率的影響小，保證激發(fā)光源和熒光信號的透光率。

優(yōu)選地，上述隔板層涂覆有透明導(dǎo)電薄膜，透明導(dǎo)電薄膜上設(shè)置有第一熱電阻。

優(yōu)選地，上述透明導(dǎo)電薄膜設(shè)置于隔板層與樣品層相連一側(cè)的表面上。