DNA扩增装置、DNA扩增装置的制作方法及检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种DNA扩增装置，包括：微管道和温度控制模块，所述微管道包括首尾相连的M个循环结构，M个循环结构组成第一温度循环区，所述第一温度循环区包括第一温区和第二温区，所述M个循环结构中每个循环结构均包括位于第一温区的第一组成部分以及位于第二温区的第二组成部分，第一温区为变性温区，第二温区为退火温区，温度控制模块用于在含DNA分子的预设液体沿微管道依次流经第一温区和第二温区时，控制微管道的第一温区维持第一温度，并控制微管道的第二温区维持第二温度，而无需控制同一温区在不同温度之间来回变换，从而简化了所述温度控制模块的结构，即简化了所述DNA扩增装置的温控设备。

【技术实现步骤摘要】
DNA扩增装置、DNA扩增装置的制作方法及检测装置
本专利技术涉及微流控
，尤其涉及一种DNA扩增装置、DNA扩增装置的制作方法以及检测装置。
技术介绍
PCR(PolymeraseChainReaction)是聚合酶链式反应的简称，其原理是利用DNA在95℃左右时会发生变性，由双链DNA分解为两个单链DNA分子，分解为单链的DNA在60℃左右时会与引物结合，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，因此，通过控制温度多次在95℃和60℃的循环，可以对DNA进行大量的扩增。目前市场上的PCR仪在进行DNA的大量扩增时，其温度循环过程通常采用TEC温控模块来控制，具体工作时，将含有DNA的试剂放置在96孔板中，然后将TEC温控模块的加热片与96孔板相连，从而利用TEC温控模块控制其加热片的升降温，使得96孔板进行升降温的循环，进而使放置在96孔板中的试剂完成升降温的温度循环过程。上述温度循环过程中，需要利用TEC温控模块控制其加热片不断的重复升温到95℃和降温到60℃，来实现对放置在96孔板中的试剂完成多次位于95℃环境中和60℃环境中的温度循环过程，温度控制要求较高，从而使得其温控设备(即TEC温控模块)较为复杂。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种DNA扩增装置、DNA扩增装置的制作方法以及检测装置，以通过简单的温控设备实现DNA扩增装置的温度循环过程。为解决上述问题，本专利技术实施例提供了以下技术方案：一种DNA扩增装置，包括：微管道，所述微管道包括首尾相连的M个循环结构，所述M个循环结构组成第一温度循环区，所述第一温度循环区包括第一温区和第二温区，所述M个循环结构中每个循环结构均包括位于第一温区的第一组成部分以及位于第二温区的第二组成部分，其中，所述第一温区为变性温区，所述第二温区为退火温区，M为不小于第一预设值的正整数；温度控制模块，所述温度控制模块用于在含DNA分子的预设液体沿所述微管道依次流经所述第一温区和所述第二温区时，控制所述微管道的第一温区维持第一温度，并控制所述微管道的第二温区维持第二温度；其中，在所述变性温区，DNA分子发生变性，由双链DNA分子分解为两个单链DNA；在所述退火温区，所述单链DNA与引物结合，在DNA聚合酶的作用下进行半保留复制，形成两倍的DNA分子。可选的，所述微管道还包括第一预热温区，所述第一预热温区用于在所述预设液体进入所述第一温区之前对所述预设液体进行预热，以便于所述预热液体中的双链DNA分子在流经所述第一温区时全部分解成单链DNA。可选的，所述预设液体中含有DNA分解酶；所述微管道还包括第二预热温区，所述第二预热温区用于在所述预设液体进入所述第一温区之前激活所述预设液体中的分解酶的活性。可选的，所述微管道还包括延伸温区，所述延伸温区用于在所述预设液体流出所述退火温区后，继续对所述预设液体加热，以便所述预设液体中的单链DNA全部完成半保留复制。可选的，所述微管道为拉伸后的微胶管，所述微管道的直径小于0.2毫米。可选的，M的取值范围为40-60，包括端点值。可选的，所述第一组成部分的长度＝V*T1，所述第二组成部分的长度＝V*T2，其中V为所述预设液体在所述微管道中流动的速度，T1为所述预设液体在第一组成部分中流动的时间，T2为所述预设液体在第二组成部分中流动的时间；其中，TI的取值范围为5秒-10秒，包括端点值；T2的取值范围为20秒-40秒，包括端点值。可选的，所述温度控制模块包括：加热片以及与所述加热片接触的第一导热单元和第二导热单元；所述第一导热单元将所述加热片产生的热量传导给所述微管道位于所述第一温区部分，使得所述第一温区维持在所述第一温度；所述第二导热单元将所述加热片产生的热量传导给所述微管道位于所述第二温区部分，使得第二温区维持在第二温度；其中，所述加热片产生的温度为预设温度，所述预设温度不小于max(第一温度，第二温度)；所述第一导热单元和第二导热单元的导热系数不同。可选的，所述微管道的图形结构为二维图形结构。可选的，所述二维图形结构的形状包括平面螺旋形、波形、中国结形、莲花结形或文字形。可选的，所述温度控制模块包括：加热片以及与所述加热片接触的导热单元，所述微管道螺旋缠绕于所述导热单元的外表面，其中，所述导热单元的第一区域将所述加热片产生的热量传导给所述微管道位于所述第一温区的部分，控制所述第一温区的温度；所述导热单元的第二区域将所述加热片产生的热量传导给所述微管道位于所述第二温区的部分，控制所述第二温区的温度；其中，所述第一区域和所述第二区域与所述加热片之间的距离不同。可选的，所述导热单元为三维结构。可选的，所述三维结构包括长方体或横截面为梯形的棱柱。本专利技术还提供一种DNA扩增装置的制作方法，制作微管道，所述微管道包括首尾相连的M个循环结构，所述M个循环结构组成第一温度循环区，所述第一温度循环区包括第一温区和第二温区，所述M个循环结构中每个循环结构均包括位于第一温区的第一组成部分以及位于第二温区的第二组成部分，其中，所述第一温区为变性温区，所述第二温区为退火温区，M为不小于第一预设值的正整数；设置用于给所述微管道加热的温度控制模块，所述温度控制模块用于在含DNA分子的预设液体沿所述微管道依次流经所述第一温区和所述第二温区时，控制所述微管道的第一温区维持第一温度，并控制所述微管道的第二温区维持第二温度；其中，在所述变性温区，DNA分子发生变性，由双链DNA分子分解为两个单链DNA；在所述退火温区，所述单链DNA与引物结合，在DNA聚合酶的作用下进行半保留复制，形成两倍的DNA分子。可选的，所述制作微管道包括：获取微胶管；对所述微胶管进行拉伸，制得所述微管道。可选的，所述微胶管为PTFE管、PVC管、FEP管或PMMA管。可选的，所述微胶管的直径为第一直径d1，长度为h1，所述微管道的直径为第二直径d2，长度为h2，则所述微胶管和所述微管道满足以下关系：可选的，所述制作微管道还包括：采用数控缝纫机或绣花机将拉伸后的微胶管制成具有二维图形结构的微管道。本专利技术还提供一种检测装置，包括：液体输入装置、DNA扩增装置和荧光检测装置，其中，所述DNA扩增装置为权利要求1-13任一项所述的DNA扩增装置；其中，所述液体输入装置用于向所述DNA扩增装置输入预设液体，所述DNA扩增装置用于对所述预设液体中的DNA分子进行扩增；所述荧光检测装置用于在所述预设液体中的DNA分子进行扩增后，检测所述预设液体中的DNA分子浓度，或是，用于在所述预设液体中DNA分子在进行扩增过程中，检测所述预设液体中的DNA分子的浓度。可选的，所述检测装置为实时荧光定量聚合酶链式反应检测装置时，所述液体输入装置包括第一针管，所述第一针管用于输入所述预设液体。可选的，所述检测装置为数字聚合酶链式反应检测装置时，所述液体输入装置包括第一针管和第二针管，所述第一针管用于输入所述预设液体，所述第二针管在所述第一针管向所述DNA扩增装置输入所述预设液体的过程中，向所述DNA扩增装置输入离散剂。可选的，所述预设液体为水相液体，所述离散剂为油相液体。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种DNA扩增装置，其特征在于，包括：微管道，所述微管道包括首尾相连的M个循环结构，所述M个循环结构组成第一温度循环区，所述第一温度循环区包括第一温区和第二温区，所述M个循环结构中每个循环结构均包括位于第一温区的第一组成部分以及位于第二温区的第二组成部分，其中，所述第一温区为变性温区，所述第二温区为退火温区，M为不小于第一预设值的正整数；温度控制模块，所述温度控制模块用于在含DNA分子的预设液体沿所述微管道依次流经所述第一温区和所述第二温区时，控制所述微管道的第一温区维持第一温度，并控制所述微管道的第二温区维持第二温度；其中，在所述变性温区，DNA分子发生变性，由双链DNA分子分解为两个单链DNA；在所述退火温区，所述单链DNA与引物结合，在DNA聚合酶的作用下进行半保留复制，形成两倍的DNA分子。

【技术特征摘要】
1.一种DNA扩增装置，其特征在于，包括：微管道，所述微管道包括首尾相连的M个循环结构，所述M个循环结构组成第一温度循环区，所述第一温度循环区包括第一温区和第二温区，所述M个循环结构中每个循环结构均包括位于第一温区的第一组成部分以及位于第二温区的第二组成部分，其中，所述第一温区为变性温区，所述第二温区为退火温区，M为不小于第一预设值的正整数；温度控制模块，所述温度控制模块用于在含DNA分子的预设液体沿所述微管道依次流经所述第一温区和所述第二温区时，控制所述微管道的第一温区维持第一温度，并控制所述微管道的第二温区维持第二温度；其中，在所述变性温区，DNA分子发生变性，由双链DNA分子分解为两个单链DNA；在所述退火温区，所述单链DNA与引物结合，在DNA聚合酶的作用下进行半保留复制，形成两倍的DNA分子。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微管道还包括第一预热温区，所述第一预热温区用于在所述预设液体进入所述第一温区之前对所述预设液体进行预热，以便于所述预热液体中的双链DNA分子在流经所述第一温区时全部分解成单链DNA。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预设液体中含有DNA分解酶；所述微管道还包括第二预热温区，所述第二预热温区用于在所述预设液体进入所述第一温区之前激活所述预设液体中的分解酶的活性。4.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述微管道还包括延伸温区，所述延伸温区用于在所述预设液体流出所述退火温区后，继续对所述预设液体加热，以便所述预设液体中的单链DNA全部完成半保留复制。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微管道为拉伸后的微胶管，所述微管道的直径小于0.2毫米。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，M的取值范围为40-60，包括端点值。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一组成部分的长度＝V*T1，所述第二组成部分的长度＝V*T2，其中V为所述预设液体在所述微管道中流动的速度，T1为所述预设液体在第一组成部分中流动的时间，T2为所述预设液体在第二组成部分中流动的时间；其中，TI的取值范围为5秒-10秒，包括端点值；T2的取值范围为20秒-40秒，包括端点值。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度控制模块包括：加热片以及与所述加热片接触的第一导热单元和第二导热单元；所述第一导热单元将所述加热片产生的热量传导给所述微管道位于所述第一温区部分，使得所述第一温区维持在所述第一温度；所述第二导热单元将所述加热片产生的热量传导给所述微管道位于所述第二温区部分，使得第二温区维持在第二温度；其中，所述加热片产生的温度为预设温度，所述预设温度不小于max(第一温度，第二温度)；所述第一导热单元和第二导热单元的导热系数不同。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述微管道的图形结构为二维图形结构。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述二维图形结构的形状包括平面螺旋形、波形、中国结形、莲花结形或文字形。11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度控制模块包括：加热片以及与所述加热片接触的导热单元，所述微管道螺旋缠绕于所述导热单元的外表面，其中，所述导热单...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文明，穆全全，李渊明，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22