[發明專利]一種PCR擴增檢測儀

在審

• 申請號: 201910322425.7
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110117534A
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 莊佩刁
• 申請（專利權）人: 廣州小飛虎電子科技有限公司
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/34
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;宋靜娜

本發明公開了一種PCR擴增檢測儀，包括結果判讀模塊、溫度控制模塊和殼體，殼體上面設有透光板，溫度控制模塊設于殼體內，結果判讀模塊設于透光板上方。本發明的PCR擴增檢測儀殼體內有準備好的溫度區域，離心風扇將溫度區域的高溫空氣或低溫空氣直接吹入PCR管矩陣與PCR管接觸產生熱傳導，由此，固體與氣體的接觸實現100％接觸熱傳導，溫度變化速率更快，可以提高到超過每秒8℃以上，這樣顯著縮短整個核酸擴增過程的反應時間，降低實驗成本，進而提高設備的PCR反應通量。

技術領域

本發明涉及PCR擴增技術領域，尤其是一種PCR擴增檢測儀。

背景技術

目前，國內PCR擴增儀的高低溫控制都采用金屬接觸式，使用帕爾貼作為高低溫控制源，屬于接觸式PCR儀；PCR擴增儀的結果判讀方式包括：a、肉眼判讀，通過顏色深淺判讀陰陽性；b、使用光纖傳導吸光度判讀。而采用吸光度判讀，由于反應物會有黑色漂浮物，黑色漂浮物也會吸光，這樣只能等反應完成沉淀之后才能達到比較高的判讀準確度。

接觸式PCR儀，采用帕爾貼控制PCR管內反應液的溫度，由于帕爾貼溫度變化速度比較慢，PCR管與帕爾貼直接隔著一個金屬盛器，金屬盛器增加了一層導熱，進一步延長了溫度變化周期；而且PCR管與金屬盛器都是固體，接觸面積無法做到100％熱力傳導，升降溫無法突破極限，最高每秒5℃的溫度變化速率，需要比較長的反應時間，而且正負溫熱效率低，由于較長的使用周期使得實驗成本高。接觸式PCR儀的結果判讀，由于PCR更長時間的高溫反應會加快判讀傳感器的老化程度，縮短儀器使用壽命。

發明內容

基于上述問題，本發明的目的在于克服上述現有技術的不足之處而提供一種可顯著提高PCR管內反應液溫度變化速度，縮短核酸擴增過程的反應時間，降低實驗本，同時延長儀器使用壽命。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種PCR擴增檢測儀，包括結果判讀模塊、溫度控制模塊和殼體，所述殼體上面設有透光板，所述溫度控制模塊設于所述殼體內，所述結果判讀模塊設于所述透光板上方；所述溫度控制模塊包括PCR管矩陣、第一散熱器、帕爾貼、支撐板、高溫空氣區、目標高溫空氣區、低溫空氣區、目標低溫空氣區和風扇，所述第一散熱器的底座與所述殼體的側壁固定連接，所述第一散熱器與殼體頂部之間形成密閉空間，所述支撐板與所述第一散熱器固定連接，所述支撐板位于所述第一散熱器上方，所述PCR管矩陣設于所述支撐板上，所述PCR管矩陣位于所述透光板下方，所述帕爾貼與所述第一散熱器的底座下面緊密連接，所述高溫空氣區、目標高溫空氣區、低溫空氣區、目標低溫空氣區分布于所述PCR管矩陣的周圍，且高溫空氣區、目標高溫空氣區、低溫空氣區、目標低溫空氣區分別設有風扇。由此，本發明的PCR擴增檢測儀采用4個不同溫度空氣源，通過氣體與固體的PCR管熱交換，具有更快的升降溫速率；高溫空氣區、目標高溫空氣區、低溫空氣區、目標低溫空氣區四個區域設有獨立的帕爾貼溫控模塊、溫度檢測模塊，正常工作時四個區域上的鋁塊保持恒定的溫度，只是該區域靜止的空氣保持相同的溫度，當開啟對應的抽風時，流通的空氣與鋁塊接觸，由于熱傳導，空氣也被加熱到相應的溫度。

作為上述方案的進一步優化，所述結果判讀模塊包括光路和檢測電路，所述檢測電路包括電路板以及與電路板連接的多個顏色傳感器，所述多個顏色傳感器成排設置，每一個所述顏色傳感器下方設有一條光路，每條光路由縱向設置的三個光學成像鏡片組成。由此，本發明的PCR擴增檢測儀采用非接觸式的全自動結果判讀，通過光學對焦成像原理，更加精確的分析反應液體的反應顏色，實現快速判讀結果，可以提高判讀結果準確度；另外，通過移動一排顏色傳感器即可判讀下方的一排PCR管反應結果；單位面積PCR管矩陣可以容納更多的PCR管，PCR擴增反應通量高。

作為上述方案的進一步優化，所述殼體內設有第二散熱器，所述第二散熱器的底座與所述帕爾貼緊密連接。

作為上述方案的進一步優化，所述第二散熱器下方設有散熱風扇，所述殼體底部設有散熱柵格，所述散熱柵格位于所述散熱風扇的下方。