[實(shí)用新型]一種超速PCR擴(kuò)增及實(shí)時熒光信號監(jiān)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020492704.6
• 申請日: 2020-04-07
• 公開（公告）號: CN210560467U
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許文濤;黃昆侖;田晶晶;李舒婷;杜再慧
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/34;C12M1/00
• 代理公司: 北京領(lǐng)科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11690
• 代理人: 張丹

本實(shí)用新型提供了一種超速PCR擴(kuò)增及實(shí)時熒光信號監(jiān)測裝置，包括具有超疏水銀納米涂層的快速熱傳導(dǎo)反應(yīng)器、制熱/制冷的溫差容器與實(shí)時熒光監(jiān)測光纖。本實(shí)用新型通過在反應(yīng)器的外表面噴涂導(dǎo)熱涂層提高升降溫速度，以滿足超速PCR反應(yīng)變溫迅速的要求；同時使用集成光源與收集實(shí)時熒光信號的監(jiān)測光纖，使超速PCR擴(kuò)增儀及實(shí)時熒光信號監(jiān)測裝置簡約便攜。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及物理領(lǐng)域，尤其涉及超速PCR擴(kuò)增及實(shí)時熒光信號監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)

聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)作為一種用于放大擴(kuò)增特定的DNA靶標(biāo)片段的分子生物學(xué)技術(shù)，廣泛應(yīng)用于食品安全、環(huán)境監(jiān)測與臨床診斷領(lǐng)域。隨著檢測時效性需求的增加，超速PCR技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，將數(shù)小時的PCR擴(kuò)增時間減少至數(shù)分鐘。然而，對于超速PCR擴(kuò)增產(chǎn)物的檢測，常用的終點(diǎn)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(xué)品對人體危害較大；常用的實(shí)時熒光定量法需要構(gòu)建與組裝復(fù)雜的光學(xué)器件，不利于便捷化使用，使檢測結(jié)果不可視，不容易分析。

本課題組為了解決超速PCR檢測的便捷化應(yīng)用問題，搭建了一種超速PCR擴(kuò)增裝置，具體為：一個超速PCR基因擴(kuò)增儀，擴(kuò)增儀由控制主機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、機(jī)械臂、實(shí)時溫度檢測器、具有導(dǎo)熱涂層的反應(yīng)器與制熱/制冷的溫差容器組成。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種超速PCR擴(kuò)增及實(shí)時熒光信號監(jiān)測裝置，所述的超速PCR擴(kuò)增及實(shí)時熒光信號監(jiān)測裝置要解決現(xiàn)有技術(shù)中的超速PCR擴(kuò)增儀難以通過簡約的便攜配件實(shí)現(xiàn)實(shí)時擴(kuò)增信號的收集問題與反應(yīng)器熱傳導(dǎo)效率不高的問題。

本實(shí)用新型的一種超速PCR擴(kuò)增及實(shí)時熒光信號監(jiān)測裝置，包括一個超速PCR基因擴(kuò)增儀，擴(kuò)增儀由控制主機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、機(jī)械臂、實(shí)時溫度檢測器、具有疏水涂層的快速熱傳導(dǎo)反應(yīng)器、制熱/制冷的溫差容器與實(shí)時熒光監(jiān)測光纖組成。

進(jìn)一步的，所述的超速PCR擴(kuò)增及實(shí)時熒光信號監(jiān)測裝置，其特征在于實(shí)時溫度檢測器與實(shí)時熒光監(jiān)測光纖放置在具有疏水涂層的快速熱傳導(dǎo)反應(yīng)器的內(nèi)部。

進(jìn)一步的，所述的超速PCR擴(kuò)增及實(shí)時熒光信號監(jiān)測裝置，其特征在于放置在具有疏水涂層的快速熱傳導(dǎo)反應(yīng)器的內(nèi)部的實(shí)時溫度檢測器與實(shí)時熒光監(jiān)測光纖與控制主機(jī)連接，控制主機(jī)與一個顯示器連接，顯示超速PCR擴(kuò)增過程的實(shí)時溫度與實(shí)時熒光信號。

進(jìn)一步的，所述的超速PCR擴(kuò)增及實(shí)時熒光信號監(jiān)測裝置，其特征在于反應(yīng)器外表面噴涂有超疏水的銀納米涂層。

進(jìn)一步的，所述的超速PCR擴(kuò)增及實(shí)時熒光信號監(jiān)測裝置，其特征在于實(shí)時熒光監(jiān)測光纖包含有光源激發(fā)路徑與熒光監(jiān)測路徑。其中，光源激發(fā)路徑沿光源激發(fā)方向依次設(shè)置有光源、激發(fā)濾光片、透鏡；熒光監(jiān)測路徑沿?zé)晒鈧鬟f方向依次設(shè)置有透鏡、熒光濾光片與光傳感器。

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

進(jìn)一步的，光源激發(fā)部分為沿光源激發(fā)方向依次設(shè)置有光源、激發(fā)濾光片、透鏡；熒光監(jiān)測部分為沿?zé)晒鈧鬟f方向依次設(shè)置有透鏡、熒光濾光片與光傳感器。

進(jìn)一步的，反應(yīng)容器采用導(dǎo)熱材質(zhì)，反應(yīng)容器與加熱/制冷片接觸面光滑緊密。反應(yīng)容器可選用銀、銅、鋁、玻璃或塑料材質(zhì)，反應(yīng)容器可以是試管、離心管或毛細(xì)管形狀。

進(jìn)一步的，加熱/制冷片為珀?duì)柼ㄟ^改變珀?duì)柼娏鞣较蜻_(dá)到加熱和制冷的目的。溫控模塊的散熱部件包括散熱器、風(fēng)扇等，散熱部件安裝在加熱/制冷片的下方，用于驅(qū)散珀?duì)栙N產(chǎn)生的熱量。