CN210215375U - Pcr荧光检测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种PCR荧光检测仪，其包括圆形基板、设于所述圆形基板上方并可相对所述圆形基板转动的支架和固定于所述支架的多个PCR反应室，所述PCR反应室用于盛放待测样品，所述圆形基板沿其中轴线等分成八个功能区，依次为高温加热变性裂解区、快速冷却区、低温聚合复性延长区、荧光检测区、高温加热变性裂解区、快速冷却区、低温聚合复性延长区和荧光检测区，各个所述功能区相互独立。与相关技术相比，本实用新型的PCR荧光检测仪通过设置相互独立工作的多个功能区，以旋转方式让PCR反应室在不同的功能区完成裂解、扩增反应及荧光检测，避免了同一个点的升温和降温过程，使得一次检测时间缩短至20‑30分钟，大大提高检测速度。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及检测装置技术领域，尤其涉及一种PCR荧光检测仪。
【背景技术】
以基因检测为核心的分子检测诊断技术是近年来生命科学健康产业的重要发展领域。分子检测主要包括核酸扩增、生物芯片和核酸测序三大技术。其中,以聚合酶链式反应为主的实时荧光定量PCR核酸扩增技术具有灵敏度高、特异性强、窗口期短、成本较低的优点，可广泛用于感染性疾病、遗传病、肿瘤、个体化用药、器官移植等医学检测，还可用于进出口检验检疫、食品安全、司法鉴定、动物(宠物)医疗等领域，是目前分子诊断技术发展的制高点。荧光定量PCR技术的设备和试剂已成为目前分子诊断市场的主要产品。
PCR(Polymerase Chain Reaction，合酶链式反应)技术是一种DNA 快速扩增技术。PCR技术通过两个短的称为引物的DNA小片段和一种耐热的酶的作用，可以在3个小时内把特定的DNA量提高1000万倍。这种技术一问世，立刻引起了分子生物学研究的一场革命，使分子生物学研究获得了巨大的突破。随着PCR技术的日趋完善，未来PCR在人类社会生活中的应用也会越来越广泛。
定点温度裂解反应、扩增和荧光检测是定量PCR检测的关键步骤，也是定量PCR仪器的关键技术。目前的PCR检测设备大多采用在固定点进行高低温度交替控制的技术路线，具有结构简单，方便控制的优点。但存在的主要问题是高低温度交替控制和循环检测中需要耗费较长的时间，一次检测需要3-4小时，检测效率低下，导致用户需要较长时间的等待，不能及时获得检测结果，给用户带来极大的不便。
因此，有必要提供一种新的PCR荧光检测仪来解决上述技术问题。
【实用新型内容】
针对现有技术中PCR荧光检测时间太长的缺陷，本实用新型提供了一种PCR荧光检测仪，其包括圆形基板、设于所述圆形基板上方并可相对所述圆形基板转动的支架和固定于所述支架的多个PCR反应室，所述PCR 反应室用于盛放待测样品，所述圆形基板沿其中轴线等分成八个功能区，依次为高温加热变性裂解区、快速冷却区、低温聚合复性延长区、荧光检测区、高温加热变性裂解区、快速冷却区、低温聚合复性延长区和荧光检测区，各个所述功能区相互独立工作。
优选的，各个所述功能区之间通过设置隔热材料相互隔离。
优选的，所述PCR反应室的底部与所述圆形基板的表面抵接设置。
优选的，所述支架呈十字型，其包括相互垂直设置的第一杆体和第二杆体，所述第一杆体和所述第二杆体的相对两端分别固定有一个所述PCR 反应室，所述第一杆体和所述第二杆体的连接处设有通孔，所述圆形基板的中心处固定有支撑杆，所述支撑杆可转动地***所述通孔内。
优选的，所述PCR荧光检测仪还包括设于所述圆形基板下方的第一加热装置、第二加热装置、冷却装置和检测装置，所述第一加热装置与所述高温加热变性裂解区对应设置，所述第二加热装置与所述低温聚合复性延长区对应设置，所述冷却装置与所述快速冷却区对应设置，所述检测装置与所述荧光检测区对应设置。
优选的，所述第一加热装置和第二加热装置均为具有温度传感器的加热装置，通过所述温度传感器反馈控制对应加热区的温度始终在设定的恒定温度。
优选的，所述PCR荧光检测仪还包括设于所述圆形基板下方的升降装置，所述第一加热装置固定于所述升降装置，通过所述升降装置调节所述第一加热装置与所述圆形基板之间的间距。
优选的，所述高温加热变性裂解区的温度为90～100℃，所述低温聚合复性延长区的温度为60～70℃，所述快速冷却区的温度为10～50℃。
优选的，所述高温加热变性裂解区、快速冷却区和低温聚合复性延长区朝向所述PCR反应室的表面为光滑的金属表面。
优选的，所述冷却装置为半导体制冷片。
与相关技术相比，本实用新型的PCR荧光检测仪通过设置相互独立的多个功能区，以旋转方式让PCR反应室在不同的功能区完成裂解、扩增反应及荧光检测，避免了同一个点的升温和降温过程，使得一次检测时间缩短至20-30分钟，大大提高检测速度，而且高温加热变性裂解区的加热装置设有控制其升降高度的升降装置，可以使加热装置达到设定加热时间后快速脱离加热，确保时间较长的低温聚合复性延长区的PCR反应室有足够反应时间，检测结果更可靠。
【附图说明】
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1为本实用新型提供的PCR荧光检测仪的结构示意图；
图2为图1所示PCR荧光检测仪另一角度的结构示意图；
图3为图1所示PCR荧光检测仪中圆形基板的结构示意图；
图4为图1所示PCR荧光检测仪在检测过程中的初始状态图；
图5为图4所示PCR荧光检测仪完成聚合复性反应后支架顺时针旋转 45°后的状态示意图；
图6为图5所示PCR荧光检测仪完成荧光检测后支架再次顺时针旋转 45°后的状态示意图。
【具体实施方式】
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请结合参阅图1-图3，本实用新型提供了一种PCR荧光检测仪100，其包括圆形基板1、设于所述圆形基板1上方并可相对所述圆形基板1转动的支架2、固定于所述支架2的多个PCR反应室3、以及设于所述圆形基板1下方的第一加热装置4、第二加热装置5、冷却装置6和检测装置7。
所述圆形基板1沿其中轴线等分成八个功能区，依次为高温加热变性裂解区11、快速冷却区12、低温聚合复性延长区13、荧光检测区14、高温加热变性裂解区11、快速冷却区12、低温聚合复性延长区13和荧光检测区14，其中相对的两个功能区设置为具有相同作用的功能区，各个功能区独立控制，互不干涉。优选地，各个所述功能区之间通过设置隔热材料相互隔离，避免相互之间受到温度的影响。
所述支架2可相对所述圆形基板1转动，从而带动所述PCR反应室3 在所述圆形基板1的不同功能区之间切换。所述支架2可悬挂于所述圆形基板1上方，也可固定于所述圆形基板1上，只要能实现所述PCR反应室 3在所述圆形基板1的不同功能区之间切换的连接方式都在本实用新型的保护范围内。在本实施方式中，所述支架2呈十字型，其包括相互垂直设置的第一杆体21和第二杆体22，所述第一杆体21和所述第二杆体22的相对两端分别固定有一个所述PCR反应室3，所述第一杆体21和所述第二杆体22的连接处设有通孔(未标号)，所述圆形基板1的中心处固定有支撑杆10，所述支撑杆10可转动地***所述通孔内，从而实现所述支架2 与所述圆形基板1的活动连接，通过转动所述支架2，继而带动所述PCR 反应室3转动。
所述PCR反应室3用于盛放待测样品，为了热量更好的传递，所述 PCR反应室3的底部与所述圆形基板1的表面抵接设置。
所述第一加热装置4与所述高温加热变性裂解区11对应设置，所述第一加热装置4用于对所述高温加热变性裂解区11进行加热，使所述高温加热变性裂解区11控制在设定的恒定温度，所述高温加热变性裂解区11的温度优选为90～100℃。优选地，所述圆形基板1上的两个所述高温加热变性裂解区11下方各自对应设置一个所述第一加热装置4，当然两个所述高温加热变性裂解区11也可以通过同一所述第一加热装置4进行加热。
所述第二加热装置5与所述低温聚合复性延长区13对应设置，所述第二加热装置5用于对所述低温聚合复性延长区13进行加热，使所述低温聚合复性延长区13控制在设定的恒定温度，所述低温聚合复性延长区13的温度优选为60～70℃。优选地，所述圆形基板1上的两个所述低温聚合复性延长区13下方各自对应设置一个所述第二加热装置5，当然两个所述低温聚合复性延长区13也可以通过同一所述第二加热装置5进行加热。
所述冷却装置6与所述快速冷却区12对应设置，所述冷却装置6用于对所述快速冷却区12进行冷却，使所述快速冷却区12控制在设定的恒定温度，所述快速冷却区12的温度优选为10～50℃。优选地，所述圆形基板 1上的两个所述快速冷却区12下方各自对应设置一个所述冷却装置6，当然两个所述快速冷却区12也可以通过同一所述冷却装置6进行冷却。所述冷却装置6优选为设置于所述圆形基板1下表面的半导体制冷片。
所述检测装置7与所述荧光检测区14对应设置，所述检测装置7用于对放置于所述荧光检测区14的样品进行PCR荧光检测。优选地，所述圆形基板1上的两个所述荧光检测区14下方各自对应设置一个所述检测装置 7，当然两个所述荧光检测区14也可以通过同一检测装置7进行PCR荧光检测。
为了精准控制所述高温加热变性裂解区11和低温聚合复性延长区13 的温度，所述第一加热装置4和第二加热装置5均为具有温度传感器的加热装置，通过所述温度传感器反馈控制对应加热区的温度始终在设定的恒定温度。
进一步地，所述PCR荧光检测仪100还包括设于所述圆形基板1下方的升降装置8，所述第一加热装置4固定于所述升降装置8，通过所述升降装置8调节所述第一加热装置4与所述圆形基板1之间的间距，当所述高温加热变性裂解区11需要加热时，所述升降装置8上升，使所述第一加热装置4至与所述圆形基板1贴合，便于热量更好地传递至所述高温加热变性裂解区11，当所述高温加热变性裂解区11加热时间到达后，所述升降装置8下降，所述第一加热装置4脱离所述圆形基板1，使所述高温加热变性裂解区11能够快速脱离加热，确保所述低温聚合复性延长区13的PCR 反应有足够反应时间。
更进一步地，所述高温加热变性裂解区11、快速冷却区12和低温聚合复性延长区13朝向所述PCR反应室3的表面为光滑的金属表面，有利于所述圆形基板1与所述PCR反应室3之间的热传导。
所述PCR荧光检测仪100的检测过程为：
步骤S1，将待测样品盛装在四个所述PCR反应室3中，其中两个所述PCR反应室(标记为A1、A2)位于所述高温加热变性裂解区11，另外两个所述PCR反应室(标记为B1、B2)位于所述低温聚合复性延长区13，如图4所示；
步骤S2，启动所述第一加热装置4和第二加热装置5并分别设定加热时长，通常所述第一加热装置4的加热时长为5s，所述第二加热装置5的加热时长为20s；
步骤S3，待所述第一加热装置4达到设定加热时长，所述升降装置8 下降，使所述第一加热装置4快速脱离所述高温加热变性裂解区11，并继续等待15s直至所述低温聚合复性延长区13的PCR反应室B1、B2完成聚合复性反应；
步骤S4，聚合复性反应完成后，所述支架2顺时针旋转45度，先前位于所述高温加热变性裂解区11的两个所述PCR反应室A1、A2被旋转至所述快速冷却区12，进行快速降温冷却，先前位于所述低温聚合复性延长区13的PCR反应室B1、B2被旋转至所述荧光检测区14进行荧光检测，如图5所示，同时所述第一加热装置4上升复位；
步骤S5，荧光检测完成后，所述支架2再次顺时针旋转45度，所述 PCR反应室A1、A2被旋转至所述低温聚合复性延长区13进行低温聚合复性反应，所述PCR反应室B1、B2被旋转至所述高温加热变性裂解区11 进行加热裂解，如图6所示；
步骤S6，重复上述步骤S3-S5，直至完成设定的检测循环次数。
与相关技术相比，本实用新型的PCR荧光检测仪通过设置相互独立工作的多个功能区，以旋转方式让PCR反应室在不同的功能区完成裂解、扩增反应及荧光检测，避免了同一个点的升温和降温过程，使得一次检测时间缩短至20-30分钟，大大提高检测速度，而且高温加热变性裂解区的加热装置设有控制其升降高度的升降装置，可以使加热装置达到设定加热时间后快速脱离加热，确保时间较长的低温聚合复性延长区的PCR反应室有足够反应时间，检测结果更可靠。
以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种PCR荧光检测仪，其特征在于，包括圆形基板、设于所述圆形基板上方并可相对所述圆形基板转动的支架和固定于所述支架的多个PCR反应室，所述PCR反应室用于盛放待测样品，所述圆形基板沿其中轴线等分成八个功能区，依次为高温加热变性裂解区、快速冷却区、低温聚合复性延长区、荧光检测区、高温加热变性裂解区、快速冷却区、低温聚合复性延长区和荧光检测区，各个所述功能区相互独立工作。
2.根据权利要求1所述的PCR荧光检测仪，其特征在于，各个所述功能区之间通过设置隔热材料相互隔离。
3.根据权利要求1所述的PCR荧光检测仪，其特征在于，所述PCR反应室的底部与所述圆形基板的表面抵接设置。
4.根据权利要求1所述的PCR荧光检测仪，其特征在于，所述支架呈十字型，其包括相互垂直设置的第一杆体和第二杆体，所述第一杆体和所述第二杆体的相对两端分别固定有一个所述PCR反应室，所述第一杆体和所述第二杆体的连接处设有通孔，所述圆形基板的中心处固定有支撑杆，所述支撑杆可转动地***所述通孔内。
5.根据权利要求1所述的PCR荧光检测仪，其特征在于，所述PCR荧光检测仪还包括设于所述圆形基板下方的第一加热装置、第二加热装置、冷却装置和检测装置，所述第一加热装置与所述高温加热变性裂解区对应设置，所述第二加热装置与所述低温聚合复性延长区对应设置，所述冷却装置与所述快速冷却区对应设置，所述检测装置与所述荧光检测区对应设置。
6.根据权利要求5所述的PCR荧光检测仪，其特征在于，所述第一加热装置和第二加热装置均为具有温度传感器的加热装置，通过所述温度传感器反馈控制对应加热区的温度始终在设定的恒定温度。
7.根据权利要求5所述的PCR荧光检测仪，其特征在于，所述PCR荧光检测仪还包括设于所述圆形基板下方的升降装置，所述第一加热装置固定于所述升降装置，通过所述升降装置调节所述第一加热装置与所述圆形基板之间的间距。
8.根据权利要求1所述的PCR荧光检测仪，其特征在于，所述高温加热变性裂解区的温度为90～100℃，所述低温聚合复性延长区的温度为60～70℃，所述快速冷却区的温度为10～50℃。
9.根据权利要求1所述的PCR荧光检测仪，其特征在于，所述高温加热变性裂解区、快速冷却区和低温聚合复性延长区朝向所述PCR反应室的表面为光滑的金属表面。
10.根据权利要求5所述的PCR荧光检测仪，其特征在于，所述冷却装置为半导体制冷片。
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| CN201920500278.3U CN210215375U (zh) | 2019-04-13 | 2019-04-13 | Pcr荧光检测仪 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109957507A (zh) * | 2019-04-13 | 2019-07-02 | 浙江东吉生物科技有限公司 | Pcr荧光检测仪及检测方法 |
| CN112251348A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-01-22 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种pcr循环温度分区控制装置 |
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| CN112251348B (zh) * | 2020-10-23 | 2024-03-26 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种pcr循环温度分区控制装置 |
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