[實用新型]一種雙控溫超速PCR擴增及實時熒光信號監測裝置及便攜式快速檢測裝置

有效

• 申請號: 202020492069.1
• 申請日: 2020-04-07
• 公開（公告）號: CN212655791U
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 許文濤;黃昆侖;田晶晶;李舒婷;杜再慧
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/34;C12M1/00
• 代理公司: 北京領科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11690
• 代理人: 張丹

本實用新型是一種雙控溫超速PCR擴增及實時熒光信號監測裝置及便攜式快速檢測裝置，包括具有超疏水銀納米涂層的快速熱傳導超薄反應器、制熱/制冷的溫差容器與實時熒光監測光纖。本實用新型通過在超薄反應器的外表面噴涂導熱涂層提高升降溫速度，以滿足超快速PCR反應變溫迅速的要求；同時使用集成光源與收集實時熒光信號的監測光纖，使超速PCR擴增儀及實時熒光信號監測裝置簡約便攜。

技術領域

本實用新型涉及物理領域，尤其涉及一種超快的PCR擴增儀及實時熒光信號監測裝置。

背景技術

聚合酶鏈式反應(PCR)作為一種用于放大擴增特定的DNA靶標片段的分子生物學技術，廣泛應用于食品安全、環境監測與臨床診斷領域。隨著檢測時效性需求的增加，超快速PCR 技術應運而生，將數小時的PCR擴增時間減少至數分鐘。然而，對于超快速PCR擴增產物的檢測，常用的終點定量方法仍以凝膠電泳方法為主，耗時長、易形成氣溶膠污染，電泳所用的化學品對人體危害較大；常用的實時熒光定量法需要構建與組裝復雜的光學器件，不利于便捷化使用，使檢測結果不可視，不容易分析。

本課題組為了解決超快速PCR檢測的便捷化應用問題，搭建了一種超快速PCR擴增裝置，具體為：一個超速PCR基因擴增儀，擴增儀由控制主機、步進電機、機械臂、實時溫度檢測器、具有導熱涂層的超薄反應器與制熱/制冷的溫差容器組成。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種超速PCR擴增儀及實時熒光信號監測裝置，所述的超速PCR擴增儀及實時熒光信號監測裝置要解決現有技術中的超速PCR擴增儀難以通過簡約的便攜配件實現實時擴增信號的收集問題與反應器熱傳導效率不高的問題。

本實用新型的一種超速PCR擴增儀及實時熒光信號監測裝置，包括一個超速PCR基因擴增儀，擴增儀由控制主機、步進電機、機械臂、實時溫度檢測器、具有疏水涂層的快速熱傳導超薄反應器、制熱/制冷的溫差容器與實時熒光監測光纖組成。

進一步的，所述的超速PCR擴增儀及實時熒光信號監測裝置，其特征在于實時溫度檢測器與實時熒光監測光纖放置在具有疏水涂層的快速熱傳導超薄反應器的內部。

進一步的，所述的超速PCR擴增儀及實時熒光信號監測裝置，其特征在于放置在具有疏水涂層的快速熱傳導超薄反應器的內部的實時溫度檢測器與實時熒光監測光纖與控制主機連接，控制主機與一個顯示器連接，顯示超速PCR擴增過程的實時溫度與實時熒光信號。

進一步的，所述的超速PCR擴增儀及實時熒光信號監測裝置，其特征在于超薄反應器外表面噴涂有超疏水的銀納米涂層；

進一步的，所述的超速PCR擴增儀及實時熒光信號監測裝置，其特征在于實時熒光監測光纖包含有光源激發路徑與熒光監測路徑。其中，光源激發路徑沿光源激發方向依次設置有光源、激發濾光片、透鏡；熒光監測路徑沿熒光傳遞方向依次設置有透鏡、熒光濾光片與光傳感器。

本實用新型還提供另一種超速PCR擴增及實時熒光信號監測裝置，包括控制模塊、溫控模塊、反應容器和信號收集模塊；溫控模塊能收納全部或部分反應容器，且相對位置固定，溫控模塊采用加熱/制冷片進行控溫；反應容器外壁具有疏水導熱涂層；信號收集裝置為實時熒光監測光纖，實時熒光監測光纖具有光源激發部分和熒光檢測部分。

進一步的，光源激發部分為沿光源激發方向依次設置有光源、激發濾光片、透鏡；熒光監測部分為沿熒光傳遞方向依次設置有透鏡、熒光濾光片與光傳感器。

進一步的，反應容器采用超薄導熱材質，反應容器與加熱/制冷片接觸面光滑緊密。反應容器可選用銀、銅、鋁、玻璃或塑料材質，反應容器可以是試管、離心管或毛細管形狀。

進一步的，加熱/制冷片為珀爾帖，通過改變珀爾帖電流方向達到加熱和制冷的目的。溫控模塊的散熱部件包括散熱器、風扇等，散熱部件安裝在加熱/制冷片的下方，用于驅散珀爾貼產生的熱量。