CN206946338U - 一种应用于核酸扩增技术的温控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于核酸扩增技术的温控装置及控制方法，该装置包括热盖、试管、变温金属块、导热硅脂、半导体制冷片、散热金属片、散热装置、风扇、橡胶底座、全H桥驱动模块、控制器、按键、显示屏、箱体和温度传感器；本实用新型生产成本低；操作简单，应用广，不论是早期的PCR扩增技术，或是新兴的LAMP和RPA扩增技术，均可在这一台设备上通过人机交互界面进行切换或者自定义设置。

Description

一种应用于核酸扩增技术的温控装置

技术领域

本实用新型属于工业自动化控制领域，具体是一种应用于核酸扩增技术的温控装置。

背景技术

核酸扩增是生命科学领域的常用研究工具，利用聚合酶链式反应(PCR)进行的核酸体外扩增是1983年开始发展起来的一项革命性技术，目前已被广泛运用于现代化的农业和医学以及食品工业等领域，特别是在人类认知基因和基因组的过程中，体外核酸扩增技术做出了卓越的贡献。

由于传统PCR始终受仪器设备和电力以及空间等诸多因素的限制。近年来恒温PCR技术已经开始悄然兴起。在过去10年中，若干恒温核酸扩增技术得到快速发展，如SDA技术、TMA技术、HDA技术、LAMP技术和RPA/RAA技术等。新技术的特点是在等温条件下即可高效、快速、高特异、高灵敏地扩增靶序列。

无论是经典、传统的PCR基因扩增技术还是改进后的新技术，核酸扩增仪的核心是一个温控设备，可以针对不同的反应要求来实现反应物在变性、复性、延伸不同阶段的温度和时间的控制。而由于温控***具有滞后性、时变性和非线性的特性,同时基因扩增仪对实验温度的准确性要求也更高，因此设计出一种能自动调节温度以满足实验需求的设备就显得尤为重要。

发明内容

本实用新型针对当前关于扩增仪制作成本高，操作复杂，控制精度不高的技术难题，提出了一种应用于核酸扩增技术的温控装置。

一种应用于核酸扩增技术的温控装置，该装置包括热盖、试管、变温金属块、导热硅脂、半导体制冷片、散热金属片、散热装置、风扇、橡胶底座、全H桥驱动模块、控制器、按键、显示屏、箱体和温度传感器；

试管的顶部设有热盖，试管下半部分设置在变温金属块内，热盖和变温金属块上设有温度传感器，变温金属块底部设有半导体制冷片，半导体制冷片下方设有散热金属片，变温金属块和半导体制冷片之间以及半导体制冷片和散热金属片之间涂有导热硅脂；散热金属片下方设有通过风扇进行散热的散热装置；所述的温度传感器的信号输出端与控制器的温度信号输入端连接，控制器的驱动信号输出端与全H桥驱动模块驱动信号输入端连接，全H桥驱动模块的信号输出端接半导体制冷片；所述的箱体底部设有橡胶底座；箱体的外侧面上设有显示屏和按键；所述的温度传感器型号为DS18B20。

与现有技术相比，本实用新型具有如下特点：

1.生产成本低。随着半导体制作工艺的不断发展，选用更高效且实用的设计材料很好的控制了制作成本。

2.操作简单，应用广。尽管核酸扩增技术不断更新发展，但其需要的核心技术没有变。不论是早期的PCR扩增技术，或是新兴的LAMP和RPA扩增技术，均可在这一台设备上通过人机交互界面进行切换或者自定义设置。

3.控制效果更佳。可以得到更快的响应速度，更小的超调量和更强的抗干扰能力。

附图说明

图1扩增仪结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种应用于核酸扩增技术的温控装置，其特征在于：该装置包括热盖1、试管2、变温金属块3、导热硅脂4、半导体制冷片5、散热金属片6、散热装置7、风扇8、橡胶底座9、全H桥驱动模块10、控制器11、按键12、显示屏13、箱体14和温度传感器15；

试管2的顶部设有热盖1，试管下半部分设置在变温金属块3内，热盖1和变温金属块3上设有温度传感器15，变温金属块3底部设有半导体制冷片5，半导体制冷片5下方设有散热金属片6，变温金属块3和半导体制冷片5之间以及半导体制冷片5和散热金属片6之间涂有导热硅脂4；散热金属片6下方设有通过风扇8进行散热的散热装置7；所述的温度传感器的信号输出端与控制器11的温度信号输入端连接，控制器的驱动信号输出端与全H桥驱动模块10驱动信号输入端连接，全H桥驱动模块10的信号输出端接半导体制冷片；所述的箱体14底部设有橡胶底座9；箱体的外侧面上设有显示屏13和按键12；所述的温度传感器型号为DS18B20。

下面以三段式温控要求为基础的PCR核酸扩增为例，来详细说明温控装置的工作过程。

PCR扩增技术分为三个温控阶段：

准备阶段：以最快的时间达到设定温度(60-65℃)，以满足基因扩增的条件。

扩增阶段：保持恒温环境不变，单链DNA进行扩增。

复性阶段：使环境温度上升到相应温度(98℃)，在平稳降温至80℃，以实现变性DNA重新聚合成双链螺旋结构。

Claims (2)

1.一种应用于核酸扩增技术的温控装置，其特征在于：该装置包括热盖、试管、变温金属块、导热硅脂、半导体制冷片、散热金属片、散热装置、风扇、橡胶底座、全H桥驱动模块、控制器、按键、显示屏、箱体和温度传感器；

试管的顶部设有热盖，试管下半部分设置在变温金属块内，热盖和变温金属块上设有温度传感器，变温金属块底部设有半导体制冷片，半导体制冷片下方设有散热金属片，变温金属块和半导体制冷片之间以及半导体制冷片和散热金属片之间涂有导热硅脂；散热金属片下方设有通过风扇进行散热的散热装置；所述的温度传感器的信号输出端与控制器的温度信号输入端连接，控制器的驱动信号输出端与全H桥驱动模块驱动信号输入端连接，全H桥驱动模块的信号输出端接半导体制冷片；所述的箱体底部设有橡胶底座；箱体的外侧面上设有显示屏和按键。

2.根据权利要求1所述的一种应用于核酸扩增技术的温控装置，其特征在于：所述的温度传感器型号为DS18B20。