[發(fā)明專利]PCR裝置及控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011028188.2
• 申請日: 2020-09-26
• 公開（公告）號: CN112108195A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王渙;王軍
• 申請（專利權(quán)）人: 紹興市高硯智生物科技有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;B01L7/00;C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/02;C12M1/00;C12Q3/00
• 代理公司: 紹興市寅越專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33285
• 代理人: 陳彩霞

1.一種PCR裝置，其特征在于，包括：

PCR芯片，具有兩個以上的反應(yīng)腔，所述PCR芯片包括置于每相鄰兩個反應(yīng)腔之間的絕熱層；

溫控單元，在每一所述反應(yīng)腔的外周形成一低磁感應(yīng)區(qū)和一風(fēng)冷區(qū)，所述溫控單元包括延伸至所述反應(yīng)腔內(nèi)的溫度探頭；

溫控驅(qū)動單元，其輸出端與所述溫控單元連接，控制所述反應(yīng)腔的外周以形成所述低磁感應(yīng)區(qū)和所述風(fēng)冷區(qū)。

2.如權(quán)利要求1所述的PCR裝置，其特征在于，所述PCR芯片還具有包裹于每一所述反應(yīng)腔外周的溫控腔，所述溫控單元包括延伸至所述溫控腔內(nèi)或包裹于所述反應(yīng)腔外周的溫控件和連通所述溫控腔的冷卻組件；

所述PCR芯片還包括位于所述溫控腔與所述反應(yīng)腔之間溫控層，所述溫控層為高熱傳導(dǎo)率耐銹材料制成，所述溫度探頭具有延伸至所述溫控層表面的一端；

所述溫控腔內(nèi)為接近真空狀態(tài)。

3.如權(quán)利要求1所述的PCR裝置，其特征在于，所述溫控驅(qū)動單元包括磁感應(yīng)加熱控制單元，所述溫控件圍繞于所述反應(yīng)腔外周，所述溫控件與所述磁感應(yīng)加熱控制單元連接，所述磁感應(yīng)加熱控制單元控制所述溫控件內(nèi)的電流變化。

4.如權(quán)利要求1所述的PCR裝置，其特征在于，所述溫控驅(qū)動單元還包括冷卻介質(zhì)控制單元，所述冷卻組件與所述冷卻介質(zhì)控制單元的輸出端連通，所述冷卻介質(zhì)控制單元控制所述冷卻組件向所述溫控腔內(nèi)輸入和回收冷卻介質(zhì)。

5.如權(quán)利要求4所述的PCR裝置，其特征在于，所述冷卻介質(zhì)為液氫、液氮或液壓二氧化碳。

6.如權(quán)利要求5所述的PCR裝置，其特征在于，所述冷卻組件包括風(fēng)體和風(fēng)源，所述風(fēng)源容納所述冷卻介質(zhì)，所述風(fēng)體與所述風(fēng)源的輸出端連通，所述風(fēng)體具有出風(fēng)口和回風(fēng)口，所述冷卻介質(zhì)控制單元控制所述風(fēng)源內(nèi)的所述冷卻介質(zhì)流動至所述風(fēng)體內(nèi)并由所述出風(fēng)口輸入至所述溫控腔內(nèi)、或控制所述溫控腔內(nèi)的所述冷卻介質(zhì)經(jīng)所述回風(fēng)口進入所述風(fēng)體內(nèi)并流動至所述風(fēng)源內(nèi)。

7.如權(quán)利要求6所述的PCR裝置，其特征在于，還包括：

輸液機構(gòu)，用于連通所述反應(yīng)腔并對所述反應(yīng)腔輸入PCR所需反應(yīng)液和樣本、和/或?qū)λ龇磻?yīng)腔內(nèi)進行清洗；

檢測電極，用于檢測所述反應(yīng)腔的內(nèi)部因靶核酸與活性物質(zhì)的結(jié)合而產(chǎn)生的化學(xué)信號、電信號或光信號；

微處理，所述溫控單元的信號輸出端、所述溫控驅(qū)動單元的信號輸出端、所述輸液機構(gòu)的信號輸出端均分別與所述微處理器通信連接；

上位終端，與所述上位終端通信連接。

8.一種如權(quán)利要求1-7任一項所述PCR裝置的控制方法，其特征在于，包括PCR反應(yīng)控制方法；

所述PCR反應(yīng)控制方法包括以下步驟：

S11、通過所述溫度探頭獲取所述反應(yīng)腔內(nèi)的溫度、并將轉(zhuǎn)換成電信號輸出至所述微處理器，所述微處理器進其經(jīng)過轉(zhuǎn)換和放大處理輸出至所述上位終端；

S12、所述上位終端經(jīng)過其預(yù)設(shè)的PCR反應(yīng)控制程序，判定所述反應(yīng)腔內(nèi)的PCR反應(yīng)所處的階段及處于此階段的維持時間；

S13、所述上位終端輸出PCR反應(yīng)階段控制指令至所述微處理器，所述微處理器經(jīng)過判斷后將其輸入所述反應(yīng)腔對應(yīng)的所述溫控驅(qū)動單元的信號輸入端；

S14、所述溫控驅(qū)動單元執(zhí)行所述PCR反應(yīng)階段控制指令，通過所述磁感應(yīng)加熱控制單元輸出磁感應(yīng)控制信號，控制所述溫控件內(nèi)的電流，進而控制所述溫控層位于所述反應(yīng)腔表面的溫度；或所述溫控驅(qū)動單元執(zhí)行所述PCR反應(yīng)階段控制指令，通過所述冷卻介質(zhì)控制單元輸出冷卻介質(zhì)輸出控制單元，控制所述冷卻組件輸出冷卻介質(zhì)的量，進而控制所述溫控層位于所述反應(yīng)腔表面的溫度；

S15、所述溫度探頭獲取所述反應(yīng)腔和所述溫控層表面的溫度，并將轉(zhuǎn)換成電信號輸出至所述微處理器，所述微處理器進其經(jīng)過轉(zhuǎn)換和放大處理輸出至所述上位終端，所述上位終端通過PCR反應(yīng)控制程序決定是否再次輸出PCR反應(yīng)階段控制指令。