[發明專利]PCR溫度循環控制方法及旋轉驅動式PCR溫度循環控制裝置有效
| 申請號: | 201911347796.7 | 申請日: | 2019-12-24 |
| 公開(公告)號: | CN111004708B | 公開(公告)日: | 2023-05-30 |
| 發明(設計)人: | 吳文明 | 申請(專利權)人: | 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所 |
| 主分類號: | C12M1/00 | 分類號: | C12M1/00;C12M1/38;B01L7/00 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | pcr 溫度 循環 控制 方法 旋轉 驅動 裝置 | ||
本發明提供旋轉驅動式PCR溫度循環控制裝置,包括:解旋熱源,用以對微流控芯片進行加熱,實現DNA雙鏈解旋;退火延伸熱源,用以對微流控芯片進行低溫退火與適溫延伸,實現引物與單鏈核酸模板結合和核苷酸在互補鏈的延伸增長;芯片放置架;熱源放置架;支撐架,用以安裝旋轉驅動裝置、芯片放置架和熱源放置架。上述旋轉驅動式PCR溫度循環控制裝置,采用旋轉驅動方式對微流控芯片循環反復升降溫以完成PCR擴增,其結構緊湊,外型小巧,易于攜帶,成本低廉,顯著地提升了擴增效率,滿足了野外現場等快速擴增檢測的使用需求。本發明還提供一種上述旋轉驅動式PCR溫度循環控制裝置的控制方法,具有上述技術效果。
技術領域
本發明涉及PCR技術領域,更具體地說,涉及一種旋轉驅動式PCR溫度循環控制裝置。本發明還涉及一種PCR溫度循環控制方法。
背景技術
PCR是“Polymerase?Chain?Reaction”的英文簡稱,其中文名稱為“聚合酶鏈式反應”。定量PCR是當今最為重要的分子生物學檢測手段,可以快速識別細菌、病毒、真菌等微生物類型與耐藥性突變,其靈敏度高,測量準確,廣泛地應用在食品檢測、臨床檢驗、疾病控制、檢驗檢疫、科研實驗室、食品安全、化妝品檢測、環境衛生等領域。
眾所周知,溫度循環是實時熒光定量PCR技術的關鍵。目前,市面上大多采用H橋向電路系統控制半導體中的正反向電流傳輸來實現溫度循環控制,然而,由于H橋向電路系統普遍存在電路控制復雜,體積較大,能耗及成本較高且升降溫速度較慢的缺陷,無法滿足快速分析的需求。
發明內容
本發明的目的是提供一種旋轉驅動式PCR溫度循環控制裝置,采用旋轉驅動方式實現熒光PCR技術中的快速升降溫以及溫度循環,工作效率高,成本低,結構小巧,易于攜帶。本發明的另一核心是提供一種利用上述旋轉驅動式PCR溫度循環控制裝置實現的PCR溫度循環控制方法,顯著地提升了PCR溫度循環效率。
本發明提供一種旋轉驅動式PCR溫度循環控制裝置,包括:解旋熱源,用以加熱微流控芯片實現DNA雙鏈解旋;
退火延伸熱源,用以對微流控芯片進行低溫退火及適溫延伸以實現引物與單鏈核酸模板結合及核苷酸在互補鏈的延伸增長;
熱源放置架,用以放置所述解旋熱源及所述退火延伸熱源;
芯片放置架,用以放置微流控芯片;
旋轉驅動裝置,用以驅動所述熱源放置架或者所述芯片放置架旋轉;
支撐架,用以安裝所述熱源放置架、所述芯片放置架及所述旋轉驅動裝置。
優選的,還包括:
快速加熱恒溫熱源,置于所述熱源放置架,用以將微流控芯片快速加熱至解旋溫度;
快速制冷恒溫熱源,置于所述熱源放置架,用以將微流控芯片快速降低至退火溫度。
優選的,還包括用以實現快速降溫的散熱片和/或散熱扇。
優選的,所述熱源放置架呈圓盤式結構,所述解旋熱源、所述退火延伸熱源、所述快速加熱恒溫熱源以及所述快速制冷恒溫熱源周向均勻分布于所述熱源放置架。
優選的,還包括設于所述解旋熱源、所述退火延伸熱源、所述快速加熱恒溫熱源及所述快速制冷恒溫熱源的底部及四周的保溫設備;還包括用以罩設于所述支撐架外部的保溫盒。
優選的,還包括:
照相設備,用以定時對所述微流控芯進行拍照;
相機保持架,用以安裝所述照相設備;
激光源和濾光片,用以補充光源;
繼電器;
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