一种PCR扩增仪的制作方法

一种pcr扩增仪
【技术领域】
1.本实用新型涉及基于聚合酶链式反应技术设备制造技术领域，具体涉及一种pcr扩增仪。


背景技术：

2.pcr(polymerase chain reaction，聚合酶链式反应)为一种用于放大扩增特定的dna片段的分子生物学技术，其利用dna在95℃左右时会发生变性，由双链dna分解为两个单链dna；分解为单链的dna在下降至60℃左右时，单链dna会与引物结合；与引物结合的dna在dna聚合酶的作用下，按照碱基互补配对原则进行半保留复制，复制完成后即可获得两倍的dna。经过温度多次在95℃和60℃的循环，实现对dna进行大量的扩增。基于pcr原理的pcr技术作为当今最为重要的分子生物学检测手段，可以快速识别细菌、病毒、真菌等微生物类型与耐药性突变，分析灵敏度远远超过其他检测手段；仅需要三四十分钟的短时间，便可以准确检测不同微生物种群数量，因此在食品检测、临床检验、疾病控制、检验检疫、科研实验室、食品安全、化妆品检测、环境卫生等几乎所有的生命科学领域都有重要应用前景。
3.可见，在进行扩增时，温度需要不断地在95℃和60℃进行循环。而为使扩增准确，所采集的生物学样本需要在试剂盒的两个不同位置完成95℃和60℃的循环，即所采集的样本在提取池中被加热到60℃后进入离心管被加热至95℃。由于离心管的加热需要对温度、加热时间进行精确控制，因此，对离心管的加热和对提取池的加热由不同的加热方式完成。但是，由于离心管较长，因此，为防止样品在离心管顶部发生冷凝，同样需要对离心管进行加热。由于以防冷凝为目的的加热不需要进精确控温，因此，对离心管进行防冷凝加热通常与提取池加热采用同一种方式，即加热片加热。
4.而现有技术中，虽然对提取池加热和对离心管防冷凝加热均采用加热片加热，但是，这两个部分均各自连接若干个加热片进行各自的加热，这就带来诸多弊端，比如传感器增多、线路连接复杂、软件控制步骤增多、物料成本增加等弊端。


技术实现要素：

5.为解决前述问题，本实用新型提供了一种的pcr扩增仪，对提取池加热和对离心管防冷凝加热采用同一加热部件，简化pcr扩增仪结构，方便调试控制。
6.为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种pcr扩增仪，用于对待测样品进行扩增，待测样品存储于试剂盒内，所述试剂盒包括提取池和离心管，所述pcr扩增仪包括用于固定试剂盒的固定座，所述固定座上设有一个加热装置，所述加热装置为所述提取池和离心管加热。
8.现有技术所采用的分别对提取池加热和对冷凝管防冷凝加热的方式，需要至少五片加热片和一个加热座，四片加热片对试剂盒的离心管进行防冷凝加热，一个加热片对加热座加热，加热座再对提取池进行加热。然而这种方式虽然实现了加热目的，但是带来的弊端也是十分明显的。五个加热片所需连接的通电线路就需要十条，此外还需要兼顾传感器
线，如此多的线路无疑为布线带来巨大的困难。同时，不仅增加了pcr扩增仪的成本，更是增加pcr扩增仪的软件控制难度。而将五个加热片和一个加热座集成为一个加热装置，所需要连接的通电线路大幅缩减，简化了布线的难度。此外，集成为一个加热装置以后，整个装置的结构也得到了简化，不仅优化掉多余的零部件，同时还使得整个加热装置的设计更加简洁，便于加工，减少了物料成本。与此同时，仅需要控制一个加热装置，对于软件控制也得到了相应的简化。
9.可选的，所述加热装置包括加热座和加热片，所述加热片与所述加热座贴合，所述加热座将所述加热片的热量传递给所述提取池和离心管。
10.由于加热片形状单一并且无法加工成所需的形状尺寸，因此，采用同一零件完成对提取池加热和对离心管防冷凝加热必然要借助加热座。进而，加热座必须是导热材质。由于非金属导热材质或价格昂贵或无法固定成型或形状易变，因此加热座只能选用金属材料。如果金属材料直接连接通电线路，虽然也能加热，但是会出现漏电风险，因此采用加热片对加热座进行加热，不仅避免了漏电的风险，同时也能可靠地将热量传递至提取池和离心管。
11.可选的，所述加热座包括基板、第一加热部和第二加热部，所述第一加热部和第二加热部形成于所述基板，所述提取池伸入所述第一加热部，所述离心管穿过所述第二加热部。
12.将加热座分为第一加热部和第二加热部，以适应提取池和离心管不同的形状，提高导热效率。
13.可选的，所述第一加热部具有加热槽，所述加热槽的侧壁贴合所述提取池的侧壁。
14.加热槽的侧壁贴合提取池的侧壁，使得加热座在对提取池进行加热时提取池受热均匀。同时，得益于加热槽的侧壁与提取池的侧壁之间的贴合，使得提取池的受热面积较大，提升了加热速度。
15.可选的，所述加热槽的槽底具有第一通孔，所述第一通孔供所述提取池的底端通过。
16.提取池的底端通过第一通孔，可以保证加热槽的侧壁与提取池的侧壁之间的贴合更加紧密。
17.可选的，所述第二加热部设有两个，每个所述第二加热部均设有供所述离心管穿过的第二通孔，所述离心管穿过所述第二通孔后，所述第二加热部位于所述离心管的顶端。
18.对离心管的加热有两种方式，一种是精确控温、精确控时的加热，另一种是防冷凝的加热。由于防冷凝加热无需精确控温、精确控时，因此仅需在离心管的顶部加热即可，预留出其他位置供精确控温、精确控时的加热。因此，第二加热部提供通孔供离心管穿过即可，穿过后，第二加热部位于离心管的顶部对离心管进行加温，离心管的温度升高避免了冷凝现象的出现。同时，仅对离心管顶部进行加温，节约了加热座所用材料。
19.可选的，所述基板上设有加热片槽，所述加热片槽位于两个所述第二加热部之间，所述加热片在所述加热片槽内与所述加热座贴合。
20.将加热片设置于加热片槽内，不仅使整个加热装置结构更加紧凑，同时也增加了加热片的表面与加热座接触的面积，提升了加热效率。
21.可选的，所述加热装置具有压簧，所述压簧的一端推抵所述加热装置，另一端推抵
pcr扩增仪。
22.由于加工误差的存在，因此提取池和加热座之间可能出现缝隙。通过压簧的推挤，可以使提取池和加热座之间贴合更加紧密，适应加工误差。
23.可选的，所述固定座包括座体和隔热板，所述加热装置通过所述隔热板安装于所述座体。
24.加热装置通过隔热板安装，避免加热装置将热量直接传递至固定座的座体，进而避免试剂盒被不必要的加热后影响扩增的准确性。
25.可选的，所述加热装置具有压簧和稳固螺钉，所述稳固螺钉穿过所述压簧和所述加热座，所述稳固螺钉的端部与所述隔热板连接，所述压簧的一端推抵所述加热装置，另一端通过所述稳固螺钉的螺帽推抵pcr扩增仪。
26.如果仅有压簧对提取池和加热座进行压紧，那么压簧是不稳定的，一旦受到横向力的冲击，就很容易脱离原位置。因此，采用稳固螺钉来稳固压簧，避免压簧脱离原位置，保证在任何时刻压簧均能压紧提取池和加热座。
27.本实用新型的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式以及附图中进行详细的揭露。本实用新型最佳的实施方式或手段将结合附图来详尽表现，但并非是对本实用新型技术方案的限制。另外，在每个下文和附图中出现的这些特征、要素和组件是具有多个，并且为了表示方便而标记了不同的符号或数字，但均表示相同或相似构造或功能的部件。
【附图说明】
28.下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
29.图1为本实用新型实施例中试剂盒的示意图；
30.图2为本实用新型实施例中试剂盒、固定座和加热装置的工作示意图；
31.图3为本实用新型实施例中加热装置的示意图；
32.图4为本实用新型实施例中加热座的仰视示意图；
33.图5为本实用新型实施例中加热座的俯视示意图。
34.其中，1-加热装置，11-加热座，111-基板，112-第一加热部，113-加热槽，114-第一通孔，115-第二加热部，116-第二通孔，117-加热片槽，12-加热片，121-接线柱，13-压簧，14-稳固螺钉，2-试剂盒，21-提取池，22-反应部，23-加热部，24-按压柱，25-进气口，31-座体，32-隔热板。
【具体实施方式】
35.下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
36.在本说明书中引用的“一个实施例”或“实例”或“例子”意指结合实施例本身描述的特定特征、结构或特性可被包括在本专利公开的至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在说明书中的各位置的出现不必都是指同一个实施例。
37.实施例一：
38.本实施例提供了一种pcr扩增仪，用于对待测样品进行扩增。待测样品存储于试剂盒2内，如图1所示，本实施例所采用的的试剂盒2包括提取池21、离心管、按压柱24、进气口25。提取池21用于为待测样品的预处理提供场所，离心管包括加热部23和反应部22，加热部23位于离心管的顶端，反应部22用于进行pcr扩增所必需的试剂反应。按压柱24用于伸入到pcr扩增仪的指定位置触发微动开关，使pcr扩增仪自动检测其内部是否放有试剂盒2。进气口25用于向试剂盒2内输入压力气体，以对试剂盒2内的试剂或者待测样品进行正负压液体抽打。
39.如图2和图3所示，pcr扩增仪包括用于固定试剂盒2的固定座，固定座包括座体31和隔热板32，固定座上设有一个加热装置1，加热装置1通过隔热板32安装于座体31，为提取池21和离心管加热。加热装置1通过隔热板32安装，避免加热装置1将热量直接传递至固定座的座体31，进而避免试剂盒2被不必要的加热后影响扩增的准确性。同时，催动试剂盒2内转轴阀转动的气体也可以由隔热板32进入试剂盒2。
40.如图3所示，加热装置1包括加热座11和加热片12。由于加热片12形状单一并且无法加工成所需的形状尺寸，因此，采用同一零件完成对提取池21加热和对离心管防冷凝加热必然要借助加热座11。进而，加热座11必须是导热材质。由于非金属导热材质或价格昂贵或无法固定成型或形状易变，因此加热座11只能选用金属材料。如果金属材料直接连接通电线路，虽然也能加热，但是会出现漏电风险，因此采用加热片12对加热座11进行加热，不仅避免了漏电的风险，同时也能可靠地将热量传递至提取池21和离心管。
41.如图4所示，加热座11包括基板111、第一加热部112和第二加热部115。将加热座11分为第一加热部112和第二加热部115，以适应提取池21和离心管不同的形状，提高导热效率。第一加热部112和第二加热部115形成于基板111，第二加热部115设有两个。如图5所示，第一加热部112具有加热槽113，提取池21伸入第一加热部112的加热槽113内，加热槽113的侧壁贴合提取池21的侧壁。由于本实施例中提取池21的外壁呈曲面，因此，加热槽113的内壁也呈相应的曲面，以保证贴合。加热槽113的侧壁贴合提取池21的侧壁，使得加热座11在对提取池21进行加热时提取池21受热均匀。同时，得益于加热槽113的侧壁与提取池21的侧壁之间的贴合，使得提取池21的受热面积较大，提升了加热速度。同时，加热槽113的槽底具有第一通孔114，第一通孔114供提取池21的底端通过。提取池21的底端通过第一通孔114，可以保证加热槽113的侧壁与提取池21的侧壁之间的贴合更加紧密。每个第二加热部115均设有供离心管穿过的第二通孔116，离心管穿过第二加热部115的第二通孔116后，第二加热部115位于离心管的顶端，也就是加热部23。对离心管的加热有两种方式，一种是精确控温、精确控时的加热，另一种是防冷凝的加热。由于防冷凝加热无需精确控温、精确控时，因此仅需要在离心管顶部的加热部23加热即可，预留出其他位置，也就是反应部22供精确控温、精确控时的加热。因此，第二加热部115提供通孔供离心管穿过即可，穿过后，第二加热部115位于离心管的顶部，对离心管的加热部23进行加温。离心管的温度升高避免了冷凝现象的出现。同时，仅对离心管顶部的加热部23进行加温，节约了加热座11所用材料。
42.如图3和图4所示，加热片12具有片体和接线柱121，基板111上设有加热片槽117，加热片槽117位于两个第二加热部115之间。在加热片槽117内，片体与加热座11贴合，将加热片12产生的热量传递给提取池21和离心管，接线柱121与通电线路连通。将加热片12设置于加热片槽117内，不仅使整个加热装置1结构更加紧凑，同时也增加了加热片12的表面与
加热座11接触的面积，提升了加热效率。
43.同时，如图2所示，加热装置1还具有压簧13和稳固螺钉14，稳固螺钉14穿过压簧13和加热座11，稳固螺钉14的端部与隔热板32连接，压簧13的一端推抵加热装置1，另一端通过稳固螺钉14的螺帽推抵pcr扩增仪。在其他实施例中，压簧13也可以在没有稳固螺钉14的情况下直接推抵pcr扩增仪，但是，本实施例优选采用存在稳固螺钉14的方式。由于加工误差的存在，因此提取池21和加热座11之间可能出现缝隙。通过压簧13的推挤，可以使提取池21和加热座11之间贴合更加紧密，适应加工误差。但如果仅有压簧13对提取池21和加热座11进行压紧，那么压簧13是不稳定的，一旦受到横向力的冲击，就很容易脱离原位置。因此，采用稳固螺钉14来稳固压簧13，避免压簧13脱离原位置，保证在任何时刻压簧13均能压紧提取池21和加热座11。
44.现有技术所采用的分别对提取池加热和对冷凝管防冷凝加热的方式，需要至少五片加热片和一个加热座，四片加热片对试剂盒2的离心管进行防冷凝加热，一个加热片对加热座加热，加热座再对提取池21进行加热。然而这种方式虽然实现了加热目的，但是带来的弊端也是十分明显的。五个加热片所需连接的通电线路就需要十条，此外还需要兼顾传感器线，如此多的线路无疑为布线带来的巨大的困难。同时，不仅增加了pcr扩增仪的成本，更是增加pcr扩增仪的软件控制难度。而将五个加热片和一个加热座集成为一个加热装置，所需要连接的通电线路大幅缩减，简化了布线的难度。此外，集成为一个加热装置以后，整个装置的结构也得到了简化，不仅优化掉多余的零部件，同时还使得整个加热装置的设计更加简洁，便于加工，减少了物料成本。与此同时，仅需要控制一个加热装置，对于软件控制也得到了相应的简化。
45.以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

技术特征：
1.一种pcr扩增仪，用于对待测样品进行扩增，待测样品存储于试剂盒内，所述试剂盒包括提取池和离心管，所述pcr扩增仪包括用于固定试剂盒的固定座，其特征在于，所述固定座上设有一个加热装置，所述加热装置为所述提取池和离心管加热。2.根据权利要求1所述的pcr扩增仪，其特征在于，所述加热装置包括加热座和加热片，所述加热片与所述加热座贴合，所述加热座将所述加热片的热量传递给所述提取池和离心管。3.根据权利要求2所述的pcr扩增仪，其特征在于，所述加热座包括基板、第一加热部和第二加热部，所述第一加热部和第二加热部形成于所述基板，所述提取池伸入所述第一加热部，所述离心管穿过所述第二加热部。4.根据权利要求3所述的pcr扩增仪，其特征在于，所述第一加热部具有加热槽，所述加热槽的侧壁贴合所述提取池的侧壁。5.根据权利要求4所述的pcr扩增仪，其特征在于，所述加热槽的槽底具有第一通孔，所述第一通孔供所述提取池的底端通过。6.根据权利要求3所述的pcr扩增仪，其特征在于，所述第二加热部设有两个，每个所述第二加热部均设有供所述离心管穿过的第二通孔，所述离心管穿过所述第二通孔后，所述第二加热部位于所述离心管的顶端。7.根据权利要求6所述的pcr扩增仪，其特征在于，所述基板上设有加热片槽，所述加热片槽位于两个所述第二加热部之间，所述加热片在所述加热片槽内与所述加热座贴合。8.根据权利要求1至7之一所述的pcr扩增仪，其特征在于，所述加热装置具有压簧，所述压簧的一端推抵所述加热装置，另一端推抵pcr扩增仪。9.根据权利要求2至7之一所述的pcr扩增仪，其特征在于，所述固定座包括座体和隔热板，所述加热装置通过所述隔热板安装于所述座体。10.根据权利要求9所述的pcr扩增仪，其特征在于，所述加热装置具有压簧和稳固螺钉，所述稳固螺钉穿过所述压簧和所述加热座，所述稳固螺钉的端部与所述隔热板连接，所述压簧的一端推抵所述加热装置，另一端通过所述稳固螺钉的螺帽推抵pcr扩增仪。

技术总结
本实用新型公开了一种PCR扩增仪，涉及基于聚合酶链式反应技术设备制造技术领域，用于对待测样品进行扩增，待测样品存储于试剂盒内，所述试剂盒包括提取池和离心管，所述PCR扩增仪包括用于固定试剂盒的固定座，所述固定座上设有一个加热装置，所述加热装置为所述提取池和离心管加热。本实用新型对提取池加热和对离心管防冷凝加热采用同一加热部件，简化PCR扩增仪结构，方便调试控制。方便调试控制。方便调试控制。


技术研发人员：胡军荣 金立峰 陈思
受保护的技术使用者：杭州准芯生物技术有限公司
技术研发日：2022.09.29
技术公布日：2023/8/26