[發明專利]一種核酸擴增儀加熱控制裝置

有效

• 申請號: 201911047219.6
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN110724631B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 沈小騫;任魯風;隋碩;張未來;俞育德;于軍
• 申請（專利權）人: 寧波胤瑞生物醫學儀器有限責任公司
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/02;C12M1/00;G05D23/19
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 張黎

本發明涉及一種核酸擴增儀加熱控制裝置，包括芯片機構、加熱模塊，散熱模塊、傳送機構、加熱蓋板機構、控制單元，所述芯片機構包括芯片安裝支架、芯片，所述芯片安裝在芯片安裝支架上，所述芯片包括反應底板、毛細管，所述反應底板上設置有凹槽，所述毛細管排列設置在凹槽內，所述芯片上還設置有至少兩個溫度傳感器；所述芯片機構上還設置有加熱蓋板機構，用于密封和加熱芯片；所述加熱蓋板機構設置在所述芯片機構上，所述傳送機構包括移動底座，所述加熱模塊和散熱模塊從上至下設置于移動底座上；上述裝置能夠使PCR反應快速精準實現升降溫。

技術領域

本發明屬于核酸擴增技術領域，尤其涉及一種核酸擴增儀加熱控制裝置。

背景技術

核酸擴增技術，尤其是數字聚合酶鏈反應技術(Polymerase Chain Reaction簡稱PCR)，是一種用于擴增特定的DNA分子片段的分子生物技術，它以DNA分子為模板，由一對人工合成的特異寡核苷酸引物，通過DNA聚合酶酶促反應，快速擴增特異DNA分子片段，在生物學上具有極其重要的作用。PCR反應的基本過程分為三步。第一步，DNA變性(94℃)，雙鏈DNA模板在熱作用下氫鍵斷裂，形成單鏈DNA；第二步，退火(55℃)，系統溫度降低，引物與DNA模板結合，形成局部雙鏈；第三步，延伸(72℃)，在Taq酶的作用下，以dNTP為原料從引物的5端到3端延伸，合成與模板互補的DNA鏈。PCR儀就是通過控制樣品達到不同溫度，對被擴增的DNA片段進行變性、退火和聚合處理，以達到將DNA片段的量成倍擴增的目的。因此，溫度控制的精度，升降溫的速度，直接影響DNA片段擴增的效率。

專利文獻CN109929753A公開了一種數字化核酸擴增儀的風機模塊，包括風機模塊框架、散熱片、制冷片，其中所述風機模塊還包括變速風扇、溫度傳感器、溫度控制器、風扇轉速控制器；變速風扇、溫度傳感器、溫度控制器、風扇轉速控制器彼此之間為電氣連接，變速風扇的轉速與芯片溫度存在一一對應關系，可根據芯片溫度實時調節變速風扇轉速，使散熱快速進行并且散熱過程受控；

專利文獻CN106047688A公開了一種聚合酶鏈式反應儀及其溫度控制系統，其中，該系統包括：包含有超導材料層的加熱模塊，加熱模塊與多孔反應板貼合，用于對多孔反應板進行溫度調節；溫度傳感器，用于檢測多孔反應板的溫度；控制器，與加熱模塊和溫度傳感器分別相連接，用于控制加熱模塊對多孔反應板的溫度調節。通過上述發明能夠快速地對PCR儀的多孔反應板進行加熱或者降溫，實現樣本溫度的快速調節。

上述專利文獻雖然均可以一定程度上實現控溫，但是PCR反應的三個階段均在統一加熱和制冷模塊上執行，會影響其控溫效果，尤其不能快速地升溫。

發明內容

為解決上述存在的技術問題，本發明提供一種核酸擴增儀加熱控制裝置以及控制方法，能夠使PCR反應快速精準實現升降溫。

一方面，本發明提供了一種核酸擴增儀加熱控制裝置，其特征在于，包括芯片機構、加熱模塊，散熱模塊、傳送機構、加熱蓋板機構、控制單元，所述芯片機構包括芯片安裝支架、芯片，所述芯片安裝在芯片安裝支架上，所述芯片包括反應底板、毛細管，所述反應底板上設置有凹槽，所述毛細管排列設置在凹槽內，所述芯片上還設置有至少兩個溫度傳感器；所述芯片機構上還設置有加熱蓋板機構，用于密封和加熱芯片；所述加熱蓋板機構設置在所述芯片機構上，所述傳送機構包括移動底座，所述加熱模塊和散熱模塊從上至下設置于移動底座上；

所述加熱模塊包括第一加熱區域、第二加熱區域和第三加熱區域；所述第一加熱區域、第二加熱區域和第三加熱區域均包括第一導熱板、第二導熱板、一級制冷片、二級制冷片，所述第一導熱板、一級制冷片、第二導熱板、二級制冷片從上到下依次排列；

所述散熱模塊包括散熱支架、風扇，所述第一加熱區域、第二加熱區域和第三加熱區域從左到右依次排布在散熱支架上，所述散熱支架下方設置有風扇；