[發明專利]一種基于低電壓下的核酸擴增儀溫度控制系統

在審

• 申請號: 202010428845.6
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111552334A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 蘇秀榕;周君;李妍妍
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G05D23/24
• 分類號: G05D23/24
• 代理公司: 寧波瑞元智產專利代理事務所(特殊普通合伙) 33351
• 代理人: 俞越

本發明提供一種基于低電壓下的核酸擴增儀溫度控制系統，包括單片機及其他電路。本系統包括至少三個獨立的溫度傳感器進行溫度采集，可以全面采集目標區域內的溫度，并且通過三個獨立的加熱模塊分別對獨立的目標區域進行加熱，使得溫度采集以及溫度控制的區域更加精密，實現了DNA模板高溫（90?98℃）變性使之解鏈；降溫（50?65℃）時引物與單鏈按堿基互補配對的原則結合即復性；60℃?78℃的溫度下，使DNA聚合酶進行酶促聚合反應，DNA序列在3’端逐漸延伸，這過程一直重復40左右個循環。這種獨特的溫度控制系統也使電源控制電路實現了電源供電和電池供電兩種方式，也使得本系統不受電源控制、在沒有交流電存在下的多地點、多環境下進行使用，實用性較高。

技術領域

本發明涉及自動控制技術，尤其涉及一種交/直流電都適用的基于低電壓下的核酸擴增儀溫度控制系統。

背景技術

PCR擴增(Polymerase chain reaction，聚合酶鏈反應)是利用儀器將DNA在體外高溫變性成單鏈，低溫使引物與單鏈按堿基互補配對的原則結合，再調溫度至DNA聚合酶沿著磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互補鏈。基于聚合酶制造的PCR儀實際就是一個溫控設備，能在變性溫度，復性溫度，延伸溫度之間很好地進行控制。PCR擴增儀被廣泛運用于醫學、生物學實驗室中。但目前所有的PCR擴增儀均在實驗室使用，其原因是只有在交流電源存在的的前提下，才能保證核酸擴增過程中的溫度控制，如果脫離交流電PCR擴增的功能就不能執行，所以，到目前為止國內沒有研發出現場使用的便攜式PCR擴增儀，溫控是限制因素。為了實現在無交流電存在的情況下也能實現DNA的解鏈、復性和延伸，發明了一種在交/直流電核酸擴增儀溫度控制系統。

發明內容

本發明實施例提供一種基于低電壓下的核酸擴增儀溫度控制系統，不僅采集的溫度數據精度高，而且對目標區域的溫度控制能力強，進而保障了實驗結果的精準度。

本發明實施例的第一方面，提供一種核酸擴增儀溫度控制系統，包括：

單片機；

加熱裝置連接電路，與所述單片機連接，包括至少三個用于連接加熱塊的接口；

溫度監測電路，與所述單片機連接，包括至少三個用于連接溫度傳感器的接口；

單片機通過加熱裝置連接電路控制加熱塊工作并獲取溫度監測電路反饋的溫度數據。

進一步的，

還包括電源控制電路，所述電源控制電路包括直接供電回路、電池供電回路以及開關；

當電源控制電路與電源連接時，電源通過直接供電回路供電；

當電源控制電路不與電源連接時，電池通過電池供電回路供電。

進一步的，

當電源控制電路與電源連接時，電源通過直接供電回路給電池進行充電。

進一步的，

還包括兩路直流轉換電路，與所述電源控制電路連接，用于將電源控制電路輸出的第一電平的電壓分別轉換成第二電平電壓和第三電平電壓。

進一步的，

還包括散熱風扇控制電路，與單片機連接；

風扇控制電路包括熱敏電阻，熱敏電阻與單片機連接；

單片機基于熱敏電阻輸出電壓值的變化，控制與風扇控制電路連接的風扇進行工作。

進一步的，

還包括電池電量監測電路，分別與電池和單片機連接，對電池輸出的電壓進行分壓處理后輸出至單片機。