本发明专利技术公开了一种快速PCR扩增仪控温方法，涉及DNA扩增领域，位于风机组件中风筒进风位置的加热机构启动加热，加热机构加热的空气经风筒吹送在壳体内部流动并形成热循环风场，PCR管由热循环风场中的空气进行加热升温；降温时风机组件出风，并开启进风门和出风门，壳体外部的冷空气由进风门进入壳体后被风机组件吹送，在壳体内部循环流动，再由出风门排出。本发明专利技术使得PCR扩增仪升降温速率更快，有效缩短PCR扩增时间，PCR扩增效率高；能减小实验中杂带的出现几率，并且有助于提升实验结果准确度、安全系数高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及DNA扩增领域，尤其是一种快速PCR扩增仪控温方法。
技术介绍
聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction，简称PCR)是80年代中期发展起来的体外核酸扩增技术，它具有特异、敏感、产率高、快速、简便、重复性好、易自动化等突出优点，其原理类似于DNA的体内复制，只是在PCR管中给DNA的体外合成提供一种合适条件。经过多年的发展，这一技术已经非常成熟，现在已经是分子生物学研究和临床诊断领域中最重要和最常用的技术，PCR扩增仪的出现则使得该技术实现了自动化，并使得PCR技术的应用更加广泛，例如在诊断遗传性疾患、检测临床标本中病原体的核酸、对法医标本作遗传学鉴定，以及分析激活癌基因中的突变情况等方面获得了广泛的应用。与此同时，针对不同的应用领域，PCR扩增仪也发展为很多种类型，但PCR扩增仪还面临着许多挑战。现有技术中的PCR扩增仪实现变温是由半导体制冷片和导热模块完成的，通过在导热模块中的测温探头采集温度后，通过PID控温方式直接控温，导热模块温度达到目标温度后，保持不变，而PCR管内溶液的升温有滞后性，并且随着PCR管内溶液的温度接近目标温度内外温差越来趆小，升温越来趆慢，每一次升温或降温都需要几十秒，做30个PCR循环需要2.5小时左右，其最大升降温速率为2-3度/秒，这种升降温速率会导致完成PCR扩增所需的时间延长，PCR扩增效率低，且还可能使得实验中杂带增多，影响实验结果的准确性；另一方面，在PCR管放入导热模块进行传热，PCR管无法做到管壁与导热模块紧密帖合，两者之间会有间隙，而空气的导热系数很低，同样的试验条件，不同PCR管的结果会产生差异，影响实验结果的准确性。
技术实现思路
专利技术目的：针对上述现有技术存在的缺陷，本专利技术旨在提供一种快速PCR扩增仪控温方法。技术方案：一种快速PCR扩增仪控温方法，包括如下步骤：放入PCR管(25)，设置PCR扩增仪的升降温参数，升降温参数包括目标温度，对PCR管(25)进行升降温；升温时：(1.1)快速PCR扩增仪壳体(1)内部的风机组件出风，位于风机组件中风筒(6)进风位置的加热机构启动加热，加热机构加热的空气经风筒(6)吹送在壳体(1)内部流动并形成热循环风场，PCR管(25)在热循环风场中加热升温，当风场中的空气温度高于目标温度，对风场中的空气温度进行PID恒温控制；(1.2)实时检测PCR管(25)的温度；(1.3)当检测到的PCR管(25)温度处于目标温度与误差值之差的范围内，对PCR管(25)进行PID恒温控制；降温时：(2.1)风机组件出风，并开启进风门(33)和出风门(34)，壳体(1)外部的冷空气由进风门(33)进入壳体(1)后被风机组件吹送，在壳体(1)内部流动，再由出风门(34)排出；(2.2)实时检测PCR管(25)的温度；(2.3)当检测到的PCR管(25)温度处于目标温度与误差值之和的范围内，关闭进风门(33)和出风门(34)，对PCR管(25)进行PID恒温控制。所述步骤(1.1)中风场中的空气温度高于目标温度5℃-20℃。所述风场中的空气温度由风场中的空气测温探头(35)测得。所述步骤(1.2)和(2.2)中所述实时检测PCR管(25)的温度具体是通过实时检测模拟样本的温度实现，模拟样本模拟了在PCR管(25)中溶液的热容，模拟样本中的模拟探头(36)实现温度检测。所述放入PCR管(25)具体为将放入的PCR管(25)其轴线方向与壳体(1)的高度方向平行。根据权利要求1所述的快速PCR扩增仪控温方法，其特征在于，所述PCR扩增的升降温参数还包括恒温时间。步骤(1.3)中所述的误差值为0.1℃—2℃。步骤(2.2)中所述的误差值为0.1℃—2℃。所述风机组件出风的风速不小于3M/S。当壳体(1)内部温度达到温度开关(30)的设定温度时，温度开关(30)断开，切断供电回路；当壳体(1)内部温度达到温度开关(30)的设定温度且温度开关(30)仍不能切断供电回路继续升温时，温度保险丝(31)熔断，切断供电主回路。有益效果：本专利技术提供的一种双温双控的控温方法，先以空气温度作为参考，升温时将PCR扩增仪壳体内的空气温度控制在一个相对高的水平，降温时将PCR扩增仪壳体内的空气温度控制在一个相对低的水平，目的是使得PCR管内温度迅速达到设定值，升降温时，通过PID控温转换温度参考对象，以PCR管温度作为参考，并对PCR管温度进行恒温控制。本专利技术的方法使得PCR扩增仪升降温速率更快，有效缩短PCR扩增时间，PCR扩增效率高；能减小实验中杂带的出现几率，并且有助于提升实验结果准确度、安全系数高。本专利技术的方法还利用在壳体内部形成从下-上-下的热风循环风场，来进一步提高PCR管的升降温速率；同时将PCR管的轴线方向与壳体的高度方向平行，使得PCR管的轴线方向与风场平行，相对于PCR管来说，风场变成了平行风场，与现有技术中PCR管的轴线与风场垂直的设计相比，有利于减小对PCR管的风阻，进一步提高了升降温速率。附图说明图1是本专利技术中快速PCR扩增仪的结构示意图；图2是图1中A处的局部放大图；图3是本专利技术中快速PCR扩增仪中风筒的安装示意图；图4是本专利技术中快速PCR扩增仪中开门组件的结构示意图；图5是图4的俯视图；图6是本专利技术中快速PCR扩增仪中开门组件的立体图；图7是本专利技术中快速PCR扩增仪中快速PCR扩增仪的结构示意图；图8是本专利技术中快速PCR扩增仪中加热结构的结构示意图；图9是本专利技术原理示意图；图10是本专利技术的实时温控曲线图。具体实施方式下面通过一个最佳实施例并结合附图对本技术方案进行详细说明。图1所示，本专利技术所述的一种快速PCR扩增仪控温方法所采用的快速PCR扩增仪，如包括壳体1，且该壳体1包括首尾依次相连的第一侧板2、第二侧板3、第三侧板4和第四侧板5，而壳体1内部还设有风机组件；该风机组件包括风筒6和隔板7，其中，如图3所示，风筒6的一端通过轴承8与第一侧板2相连，且风筒6的另一端依次通过第三侧板4和驱动机构安装板9连接有第一驱动机构10，该驱动机构安装板9的设置方便了第一驱动机构10与第三侧板4和风筒6的安装；该隔板7位于壳体1内部的中心位置，且该隔板7与第二侧板3之间设有加热机构11，而加热机构11位于风筒6的进风位置。上述第四侧板5上设有开口及与该开口配合的开门组件。如图4、图5和图6所示，该开门组件包括机构安装板12，该机构安装板12上设有第二驱动机构、垂直滑轨13和传动机构，且该第二驱动机构包括电机16、同步带17和同步轮18，而该传动机构包括驱动杆19、横向滑轨20和通过销轴22设置在机构安装板12上的摆杆21；其中，电机16通过同步轮18与同步带17传动相连，横向滑轨20的一端通过设置在机构安装板12上的滑块23与同步带17传动相连，横向滑轨20与设置在机构安装板12上的滑块23滑动配合，作直线运动，通过驱动杆19与同步带17传动相连，完成了驱动力的传递，该横向滑轨20的一端与驱动杆19相连；摆杆21的一端与驱动杆19传动相连，具体为：摆杆21上设有C型槽2(1.1)，且驱动杆19上的轴承与C型槽2(1.1)滑动配合，摆杆21的另一端与门挡板14的一端传动连接，而门挡板14通过滑座1与本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种快速PCR扩增仪控温方法，其特征在于，包括如下步骤：放入PCR管(25)，设置PCR扩增仪的升降温参数，升降温参数包括目标温度，对PCR管(25)进行升降温；升温时：(1.1)快速PCR扩增仪壳体(1)内部的风机组件出风，位于风机组件中风筒(6)进风位置的加热机构启动加热，加热机构加热的空气经风筒(6)吹送在壳体(1)内部流动并形成热循环风场，PCR管(25)在热循环风场中加热升温，当风场中的空气温度高于目标温度，对风场中的空气温度进行PID恒温控制；(1.2)实时检测PCR管(25)的温度；(1.3)当检测到的PCR管(25)温度处于目标温度与误差值之差的范围内，对PCR管(25)进行PID恒温控制；降温时：(2.1)风机组件出风，并开启进风门(33)和出风门(34)，壳体(1)外部的冷空气由进风门(33)进入壳体(1)后被风机组件吹送，在壳体(1)内部流动，再由出风门(34)排出；(2.2)实时检测PCR管(25)的温度；(2.3)当检测到的PCR管(25)温度处于目标温度与误差值之和的范围内，关闭进风门(33)和出风门(34)，对PCR管(25)进行PID恒温控制。
【技术特征摘要】
1.一种快速PCR扩增仪控温方法，其特征在于，包括如下步骤：放入PCR管(25)，设置PCR扩增仪的升降温参数，升降温参数包括目标温度，对PCR管(25)进行升降温；升温时：(1.1)快速PCR扩增仪壳体(1)内部的风机组件出风，位于风机组件中风筒(6)进风位置的加热机构启动加热，加热机构加热的空气经风筒(6)吹送在壳体(1)内部流动并形成热循环风场，PCR管(25)在热循环风场中加热升温，当风场中的空气温度高于目标温度，对风场中的空气温度进行PID恒温控制；(1.2)实时检测PCR管(25)的温度；(1.3)当检测到的PCR管(25)温度处于目标温度与误差值之差的范围内，对PCR管(25)进行PID恒温控制；降温时：(2.1)风机组件出风，并开启进风门(33)和出风门(34)，壳体(1)外部的冷空气由进风门(33)进入壳体(1)后被风机组件吹送，在壳体(1)内部流动，再由出风门(34)排出；(2.2)实时检测PCR管(25)的温度；(2.3)当检测到的PCR管(25)温度处于目标温度与误差值之和的范围内，关闭进风门(33)和出风门(34)，对PCR管(25)进行PID恒温控制。2.根据权利要求1所述的快速PCR扩增仪控温方法，其特征在于，所述步骤(1.1)中风场中的空气温度高于目标温度5℃-20℃。3.根据权利要求1所述的快速PCR扩增仪控温方法，其特征在于，所述风场中的空气温度由风场中...
【专利技术属性】
技术研发人员：王逸斐，陈永明，
申请(专利权)人：南京沃凯生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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