[發明專利]基于液態金屬的PCR升溫加熱系統、裝置及方法

在審

• 申請號: 202210218492.6
• 申請日: 2022-03-04
• 公開（公告）號: CN114672410A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 吳文明;王康寧;王慶冉;彭燦福
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院生物與醫學工程研究所
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/34;C12M1/02;C12M1/00;C12Q1/686;B01L7/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黎揚鵬

1.基于液態金屬的PCR升溫加熱系統，其特征在于，包括TEC加熱模塊、散熱器、金屬浴容器以及PCR管；

所述散熱器固定連接在所述TEC加熱模塊的第一表面，所述金屬浴容器與所述散熱器活動接觸，所述PCR管活動設置在所述金屬浴容器之中；所述金屬浴容器中填充有液態金屬填充物；

所述TEC加熱模塊用于產生熱量對所述金屬浴容器進行加熱；所述散熱器用于將所述TEC加熱模塊產生的熱量傳導至所述金屬浴容器；所述金屬浴容器用于獲取散熱器傳導的熱量對所述液態金屬填充物進行加熱；所述PCR管用于獲取所述液態金屬填充物的熱量對PCR擴增試劑進行加熱。

2.根據權利要求1所述的基于液態金屬的PCR升溫加熱系統，其特征在于，所述PCR管包括PCR管本體以及PCR管蓋；所述PCR管蓋的表面積大于所述PCR管本體開口端的開口面積。

3.根據權利要求2所述的基于液態金屬的PCR升溫加熱系統，其特征在于，所述金屬浴容器的內壁底面設有若干凹槽；所述凹槽用于固定所述PCR管；所述凹槽的形狀與所述PCR管蓋的形狀相同。

4.根據權利要求2所述的基于液態金屬的PCR升溫加熱系統，其特征在于，所述系統還包括PCR管固定部件，用于固定所述PCR管。

5.根據權利要求1所述的基于液態金屬的PCR升溫加熱系統，其特征在于，所述系統還包括第一散熱風扇和第二散熱風扇，所述第一散熱風扇設在所述TEC加熱模塊的第二表面，所述第二表面與所述第一表面相鄰；所述第二散熱風扇設在所述TEC加熱模塊的第三表面，所述第三表面與所述第一表面相鄰，所述第三表面與所述第二表面平行。

6.根據權利要求1所述的基于液態金屬的PCR升溫加熱系統，其特征在于，所述TEC加熱模塊包括第一陶瓷電極和第二陶瓷電極；所述第一陶瓷電極為熱端，所述第一陶瓷電極為冷端；所述熱端靠近所述冷端的表面設有第一金屬導體，所述冷端靠近所述熱端的表面設有第二金屬導體，所述第一金屬導體與所述第二金屬導體之間設有若干半導體元件。

7.根據權利要求1-6任一項所述的基于液態金屬的PCR升溫加熱系統，其特征在于，所述液態金屬填充物為金屬鎵、金屬銦以及金屬錫之間任意一種合金填充物或者鈉鉀合金填充物；所述液態金屬填充物還用于在低溫狀態對所述PCR管進行固定。

8.基于液態金屬的PCR升溫加熱裝置，其特征在于，所述裝置包括了權利要求1-7任一項所述的基于液態金屬PCR升溫加熱系統。

9.基于液態金屬PCR升溫加熱方法，其特征在于，應用于如權利要求1至7任一項所述的基于液態金屬PCR升溫加熱系統，包括以下步驟：

控制TEC加熱模塊加熱產生熱量；

通過散熱器將所述熱量傳導至金屬浴容器，加熱所述金屬浴容器中的液態金屬填充物；通過加熱后的所述液態金屬填充物對PCR管中的PCR擴增試劑進行加熱。

10.根據權利要求9所述的基于液態金屬PCR升溫加熱方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟：

通過散熱風扇對所述TEC加熱模塊的散熱氣流進行導流。