CN215050299U - 一种带有压力感应的pcr扩增仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有压力感应的PCR扩增仪，包括温控组件和热盖组件，温控组件包括第一支撑板，第一支撑板上设有第一金属板，第一金属板上设有多个向上开口的与微孔板相适配的加热室，第一金属板下方设有第一加热制冷板和第一散热片；热盖组件可在竖直方向移动，用于盖微孔板，包括第二支撑板，第二支撑板上固定设有第二金属板，第二金属板上设有向下的凹槽，凹槽内设有密封垫，密封垫与微孔板相适配，第二金属板的上方设有第二加热制冷板和第二散热片；热盖组件一侧设有压力传感器，用于检测密封垫与微孔板之间的压力。本实用新型集成了微孔板密封和样本扩增，以方便调整密封垫与微孔板之间的紧密程度，达到理想的密封效果。

Description

一种带有压力感应的PCR扩增仪

技术领域

本实用新型涉及一种带有压力感应的PCR扩增仪，属于PCR设备技术领域。

背景技术

聚合酶链式反应(PCR)是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，它可看作是生物体外的特殊DNA复制，PCR的最大特点是能将微量的DNA大幅增加，其是利用DNA在体外95℃高温时变性会变成单链，低温(经常是60℃左右)时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度(72℃左右)，DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备，能在变性温度，复性温度，延伸温度之间很好地进行控制。

在PCR反应前，为了防止样本试剂受热挥发以及样品间的交叉污染，经常会在微孔板上端封一层密封膜以将样本试剂封装在各自的反应体系内。通常是用封膜机先将微孔板进行封膜，然后再放到PCR仪上进行扩增反应，这就需要同时采购封膜机和PCR仪两种设备，不仅增加了实验操作的成本，同时增加了实验的步骤以及设备占用的空间，给实验人员造成不便。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种带有压力感应的PCR扩增仪，将微孔板密封和样本扩增功能进行有效集成，同时能对热盖与微孔板之间的压力进行实时感应反馈，以方便实验人员调整密封垫与微孔板之间的紧密程度，从而达到理想的密封效果；该PCR扩增仪设计体积小，不仅可单独使用，还可与移液工作站有效集成，从而实现移液工作站的多功能化需求。

本实用新型的第一个目的是提供一种带有压力感应的PCR扩增仪，包括：

温控组件，所述温控组件包括第一支撑板，第一支撑板上设有第一金属板，第一金属板上设有多个向上开口的加热室，开口与微孔板相适配，第一金属板的下方设有第一加热制冷板，第一加热制冷板的下方设有第一散热片；以及，

热盖组件，所述热盖组件可在竖直方向移动，用于盖设置于温控组件上的微孔板，所述热盖组件包括第二支撑板，第二支撑板上固定设有第二金属板，第二金属板上设有向下的凹槽，所述凹槽内设有密封垫，所述密封垫与微孔板相适配，第二金属板的上方设有第二加热制冷板，第二加热制冷板的上方设有第二散热片；所述热盖组件一侧还设有压力传感器，用于检测密封垫与微孔板之间的压力。

进一步地，所述的热盖组件通过垂直驱动组件进行驱动，所述垂直驱动组件包括第二电机、用于固定第二电机的第二电机支架、与第二电机相连的第二螺杆，以及与第二电机支架相连的第二导向件，所述第二螺杆另一端与第二支撑板螺纹连接，第二导向件与第二螺杆平行设置，穿设所述第二支撑板。

进一步地，所述的温控组件可在水平方向移动，通过水平驱动组件进行驱动，所述水平驱动组件包括第一电机、用于固定第一电机的第一电机支架、与第一电机相连的第一螺杆，以及与第一电机支架相连的第一导向件，所述第一螺杆另一端与第一支撑板螺纹连接，第一导向件与第一螺杆平行设置，穿设所述第一支撑板。

进一步地，所述的第一导向组件或第二导向件包括两个导向柱和两个导向套筒。

进一步地，所述的温控组件的侧边设有第一温度传感器，热盖组件的侧边设有第二温度传感器。分别用于检测第一金属板和第二金属板的温度。

进一步地，所述的PCR扩增仪还包括主控板，所述主控板分别与第一加热制冷板、第二加热制冷板、第一电机、第二电机、压力传感器、第一温度传感器、第二温度传感器电连接。

进一步地，所述的第二金属板的凹槽内设有多个通孔。

进一步地，所述的密封垫一面设有多个盲孔，所述盲孔与所述通孔相对应，并与微孔板相对应。

进一步地，所述的密封垫由耐高温导热材料制备得到。

在本发明中，密封垫一面设置盲孔，但是在使用过程中，并不需要区分正反面使用，在盲孔朝向微孔板时，盲孔能够增大密封面积，并且盲孔底部与微孔板的微孔之间形成的容积腔增大，在加热过程中，能够耐受溶剂蒸发形成的蒸气压，不会导致由于外加的压力不足导致不同微孔之间相互干扰；在盲孔背向微孔板时，由于盲孔底部比较薄，在加热过程中，蒸气压导致盲孔底部向盲孔内进行凸起，也能够耐受溶剂蒸发形成的蒸气压，不会导致由于外加的压力不足导致的微孔之间的相互干扰。

进一步地，所述的PCR扩增仪还包括外壳，所述外壳上开设第一仓门和第二仓门，所述第一仓门对应温控组件设置，用于温控组件的进出仓；所述第二仓门对应热盖组件设置，用于密封垫的取放。

进一步地，所述外壳的底部还设有散热器。通过设置散热器加快设备散热。

进一步地，所述的第一加热制冷板、第二加热制冷板、第一金属板、第二金属板周围设有保温隔热材料。用于减少热量流失，提高保温效果。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的带有压力感应的PCR扩增仪，将微孔板密封和样本扩增功能进行有效集成，同时能对热盖与微孔板之间的压力进行实时感应反馈，以方便实验人员调整密封垫与微孔板之间的紧密程度，从而达到理想的密封效果；该PCR扩增仪设计体积小，不仅可单独使用，还可与移液工作站有效集成，从而实现移液工作站的多功能化需求。

附图说明

图1是本实用新型的PCR扩增仪的整体侧视图；

图2是本实用新型的PCR扩增仪的背面剖视图；

图3是本实用新型的PCR扩增仪的侧面剖视图；

图4是本实用新型的PCR扩增仪的底部视图；

图5是本实用新型的PCR扩增仪的温控组件的侧面剖视图；

图6是本实用新型的PCR扩增仪的热盖组件的整体视图；

图7是本实用新型的PCR扩增仪的第二金属板的示意图；

图8是本实用新型的PCR扩增仪的密封垫的示意图。

其中标号说明：1、温控组件，11、第一支撑板，12、第一金属板，13、加热室，14、第一加热制冷板，15、第一散热片，16、第一温度传感器，2、热盖组件，21、第二支撑板，22、第二金属板，23、凹槽，24、密封垫，25、第二加热制冷板，26、第二散热片，27、压力传感器，28、第二温度传感器，31、第二电机，32、第二电机支架，33、第二螺杆，34、第二导向件，41、第一电机，42、第一电机支架，43、第一螺杆，44、第一导向件，5、主控板，6、外壳，61、第一仓门，62、第二仓门，63、散热器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

如图1-8所示，本实用新型的一种带有压力感应的PCR扩增仪，包括：

温控组件1，温控组件1包括第一支撑板11，第一支撑板11上设有第一金属板12，第一金属板12上设有多个向上开口的加热室13，开口与微孔板相适配，第一金属板12的下方设有第一加热制冷板14，第一加热制冷板14的下方设有第一散热片15；以及，

热盖组件2，热盖组件2可在竖直方向移动，用于盖设置于温控组件1上的微孔板，热盖组件2包括第二支撑板21，第二支撑板21上固定设有第二金属板22，第二金属板22上设有向下的凹槽23，凹槽23内设有密封垫24，密封垫24与微孔板相适配，第二金属板22的上方设有第二加热制冷板25，第二加热制冷板25的上方设有第二散热片26；热盖组件2一侧还设有压力传感器27，用于检测密封垫24与微孔板之间的压力。

本实用新型的热盖组件2通过垂直驱动组件进行驱动，垂直驱动组件包括第二电机31、用于固定第二电机31的第二电机支架32、与第二电机31相连的第二螺杆33，以及与第二电机支架32相连的第二导向件34，第二螺杆33另一端与第二支撑板21螺纹连接，第二导向件34与第二螺杆33平行设置，穿设所述第二支撑板21。其中，第二导向组件包括两个导向柱和两个导向套筒。

本实用新型的温控组件1可在水平方向移动，通过水平驱动组件进行驱动，水平驱动组件包括第一电机41、用于固定第一电机41的第一电机支架42、与第一电机41相连的第一螺杆43，以及与第一电机支架42相连的第一导向件44，第一螺杆43另一端与第一支撑板11螺纹连接，第一导向件44与第一螺43杆平行设置，穿设第一支撑板11。其中，第一导向件包括两个导向柱和两个导向套筒。

本实用新型的温控组件1的侧边设有第一温度传感器16，热盖组件2的侧边设有第二温度传感器28。分别用于检测第一金属板和第二金属板的温度。

本实用新型的PCR扩增仪还包括主控板5，主控板5分别与第一加热制冷板14、第二加热制冷板25、第一电机41、第二电机31、压力传感器27、第一温度传感器16、第二温度传感器28电连接。

如图7所示，本实用新型的第二金属板22的凹槽23内设有多个通孔。如图8所示，本实用新型的密封垫24一面设有多个盲孔，盲孔与凹槽内的通孔相对应，并与微孔板相对应。本实用新型的密封垫由耐高温导热材料制备得到。

在本发明中，密封垫一面设置盲孔，但是在使用过程中，并不需要区分正反面使用，在盲孔朝向微孔板时，盲孔能够增大密封面积，并且盲孔底部与微孔板的微孔之间形成的容积腔增大，在加热过程中，能够耐受溶剂蒸发形成的蒸气压，不会导致由于外加的压力不足导致不同微孔之间相互干扰；在盲孔背向微孔板时，由于盲孔底部比较薄，在加热过程中，蒸气压导致盲孔底部向盲孔内进行凸起，也能够耐受溶剂蒸发形成的蒸气压，不会导致由于外加的压力不足导致的微孔之间的相互干扰。

本实用新型的PCR扩增仪还包括外壳6，外壳6上开设第一仓门61和第二仓门62，第一仓门61对应温控组件1设置，用于温控组件1的进出仓；第二仓门62对应热盖组件2设置，用于密封垫24的取放。外壳6的底部还设有散热器63。通过设置散热器加快设备散热。

此外，本实用新型的第一加热制冷板、第二加热制冷板、第一金属板、第二金属板周围设有保温隔热材料，图中未示出。用于减少热量流失，提高保温效果。

本实用新型的工作原理：当需要对样本进行PCR扩增时，首先在密封垫与第二金属板接触的一面预先设置一层背胶，通过第二仓门将密封垫贴到第二金属板的凹槽内，密封垫无需区分正反面，将放有样本试剂的微孔板对准放入第一金属板上方的柱状加热室内，主控板控制第一电机转动，通过第一螺杆带动温控组件回仓，主控板控制第二电机转动，通过第二螺杆带动热盖组件垂直向下运动，压力传感器实时检测密封垫与微孔板间的压力，当压力达到预设值时，第二电机停止转动，主控板按照预设温控程序控制第一加热制冷板和第二加热制冷板分别进行加热或制冷，同时主控板控制第一温度传感器、第二温度传感器、散热器开始工作；待温控结束后，主控板控制第二电机转动，通过第二螺杆带动热盖组件垂直向上运动，接着主控板控制第一电机转动，通过第一螺杆带动温控组件出仓，最后人工取出微孔板和密封垫。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种带有压力感应的PCR扩增仪，其特征在于，包括：

温控组件，所述温控组件包括第一支撑板，第一支撑板上设有第一金属板，第一金属板上设有多个向上开口的加热室，开口与微孔板相适配，第一金属板的下方设有第一加热制冷板，第一加热制冷板的下方设有第一散热片；以及，

热盖组件，所述热盖组件可在竖直方向移动，用于盖设置于温控组件上的微孔板，所述热盖组件包括第二支撑板，第二支撑板上固定设有第二金属板，第二金属板上设有向下的凹槽，所述凹槽内设有密封垫，所述密封垫与微孔板相适配，第二金属板的上方设有第二加热制冷板，第二加热制冷板的上方设有第二散热片；所述热盖组件一侧还设有压力传感器，用于检测密封垫与微孔板之间的压力。

2.根据权利要求1所述的一种带有压力感应的PCR扩增仪，其特征在于，所述的热盖组件通过垂直驱动组件进行驱动，所述垂直驱动组件包括第二电机、用于固定第二电机的第二电机支架、与第二电机相连的第二螺杆，以及与第二电机支架相连的第二导向件，所述第二螺杆另一端与第二支撑板螺纹连接，第二导向件与第二螺杆平行设置，穿设所述第二支撑板。

3.根据权利要求1所述的一种带有压力感应的PCR扩增仪，其特征在于，所述的温控组件可在水平方向移动，通过水平驱动组件进行驱动，所述水平驱动组件包括第一电机、用于固定第一电机的第一电机支架、与第一电机相连的第一螺杆，以及与第一电机支架相连的第一导向件，所述第一螺杆另一端与第一支撑板螺纹连接，第一导向件与第一螺杆平行设置，穿设所述第一支撑板。

4.根据权利要求2所述的一种带有压力感应的PCR扩增仪，其特征在于，所述的第二导向件包括两个导向柱和两个导向套筒。

5.根据权利要求1所述的一种带有压力感应的PCR扩增仪，其特征在于，所述的温控组件的侧边设有第一温度传感器，热盖组件的侧边设有第二温度传感器。

6.根据权利要求5所述的一种带有压力感应的PCR扩增仪，其特征在于，所述的PCR扩增仪还包括主控板，所述主控板分别与第一加热制冷板、第二加热制冷板、第一电机、第二电机、压力传感器、第一温度传感器、第二温度传感器电连接。

7.根据权利要求1所述的一种带有压力感应的PCR扩增仪，其特征在于，所述的第二金属板的凹槽内设有多个通孔。

8.根据权利要求7所述的一种带有压力感应的PCR扩增仪，其特征在于，密封垫一面设有多个盲孔，所述盲孔与所述通孔相对应，并与微孔板相对应。

9.根据权利要求1所述的一种带有压力感应的PCR扩增仪，其特征在于，所述的PCR扩增仪还包括外壳，所述外壳上开设第一仓门和第二仓门，所述第一仓门对应温控组件设置，用于温控组件的进出仓；所述第二仓门对应热盖组件设置，用于密封垫的取放。

10.根据权利要求9所述的一种带有压力感应的PCR扩增仪，其特征在于，所述外壳的底部还设有散热器。

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