PCR离心微流控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种PCR离心微流控装置，包括：芯片，设置有用于盛放试剂的至少两个反应腔，及恒温块，温度各不相同并间隔设置在所述芯片上，所述恒温块与所述反应腔一一对应、并相对所述反应腔固定；其中，所述试剂能够在不同所述反应腔之间流动而做周期性切换，不同的恒温块交替对试剂进行加热。这种以空间上的温度循环来代替传统时间上的温度循环的方式，能够降低试剂的PCR反应一个周期所需要的时间，提高反应效率。同时，也将传统PCR反应的变温控制模式替换为恒温控制模式，这一方面大幅降低了温度升降控制的技术难度，另一方面恒温块提高了试剂在不同反应阶段所需温度的精确性，确保试剂的PCR反应效果。

PCR centrifugation microfluidic device

【技术实现步骤摘要】
PCR离心微流控装置
本技术涉及聚合酶链式反应
，特别是涉及一种PCR离心微流控装置。
技术介绍
聚合酶链式反应简称PCR(PolymeraseChainReaction)，PCR是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法，该方式涉及到微流控装置的运用，即微流控装置使反应液试剂在不同阶段通过不同温度加热等步骤进行周期性循环处理，继而使目的DNA得以迅速扩增。PCR具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点；它不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究，还可用于疾病的诊断。一般地，传统的微流控装置通过空气对芯片进行加热以实现PCR反应，一方面，由于空气加热不均匀，不同区域温度不能很快达到一致，导致温度控制难以保证。另一方面，较大的加热空间无法实现温度的快速升降，使得PCR反应时间较长。
技术实现思路
本技术解决的一个技术问题是如何在确保温度控制精度的基础上提高PCR反应效率。一种PCR离心微流控装置，包括：芯片，设置有用于盛放试剂的至少两个反应腔，及恒温块，温度各不相同并间隔设置在所述芯片上，所述恒温块与所述反应腔一一对应、并相对所述反应腔固定；其中，所述试剂能够在不同所述反应腔之间流动而做周期性切换，不同的恒温块交替对试剂进行加热。在其中一个实施例中，所述芯片能够绕旋转中心转动，各个反应腔之间相互连通且到所述旋转中心的距离不相等，所述芯片上还设置有用于容置气体的气体流通腔，所述气体流通腔与距离旋转中心最远的反应腔连通；当芯片以不同速度转动时，气体能够占据或退出部分所述反应腔，使得试剂能够在不同所述反应腔之间切换。在其中一个实施例中，所述芯片上还设置有用于为所述反应腔中注入试剂的注液腔，所述注液腔与距离旋转中心最近的反应腔连通。在其中一个实施例中，各个所述反应腔的几何中心均排列在同一直线上。在其中一个实施例中，所述直线通过所述芯片的旋转中心。在其中一个实施例中，所述反应腔的横断面呈S形或W形。在其中一个实施例中，所述芯片上还设置有呈直线形的连通腔，所述连通腔用于连通相邻两个反应腔。在其中一个实施例中，所述芯片上还设置有注气腔，所述注气腔与气体流通腔远离所述反应腔的一端连通，所述注气腔的横截面尺寸大于所述气体流通腔的横截面尺寸。在其中一个实施例中，所述恒温块包括第一恒温块、第二恒温块和第三恒温块，所述第一恒温块的温度最高，所述第二恒温块的温度最低；在一个周期内，试剂依次流经第一恒温块、第二恒温块和第三恒温块各自分别所对应的反应腔。一种PCR离心微流控方法，用于试剂的PCR反应，包括如下步骤：提供芯片，在芯片上设置距离芯片的旋转中心远近不同的反应腔，在芯片上还设置体积恒定的气体流通腔，将该气体流通腔与距离芯片的旋转中心最远的反应腔连通；在反应腔中注入设定剂量的试剂，并在气体流通腔通入一定量的气体；通过不同温度的恒温块分别对各个反应腔加热；以不同的转速转动芯片，使得气体压缩或膨胀并为试剂提供转动的向心力，试剂在不同反应腔之间流动而做周期性切换、并通过不同的恒温块加热；及当试剂在反应腔之间的循环切换达到设定周期后，结束试剂的PCR反应。本技术的一个实施例的一个技术效果是：在不同时间段内通过温度不同的多个恒温块对反应腔加热，这种以空间上的温度循环来代替传统时间上的温度循环的方式，使得试剂的PCR反应时间不再依赖于反应腔升温和降温的快慢，从而能够降低试剂的PCR反应一个周期所需要的时间，提高反应效率。同时，也将传统PCR反应的变温控制模式替换为恒温控制模式，这一方面大幅降低了温度升降控制的技术难度，另一方面恒温块能更好地保证温度分布的均匀一致性，提高了试剂在不同反应阶段所需温度的精确性，也提高了试剂加热的均匀性，确保试剂的PCR反应效果。附图说明图1为一实施例提供的PCR离心微流控装置的分解示意图；图2为图1的PCR离心微流控装置的俯视示意图；图3为图1中恒温块安装的结构示意图；图4为一实施例提供的PCR离心微流控方法的流程框图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施方式。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本技术的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。同时参阅图1至图3，本技术一实施例提供的PCR离心微流控装置10包括芯片100和恒温块，芯片100上设置有至少两个反应腔110，各个反应腔110用于盛装待进行PCR反应的试剂。恒温块200的数量与反应腔110的数量相同，恒温块200与反应腔110一一对应，并且恒温块200相对反应腔110固定设置，即恒温块200固定在芯片100上，恒温块200只能跟随芯片100同步运动，恒温块200与反应腔110之间不会产生相对运动。各个恒温块200之间相互间隔设置且温度各不相同，温度不同的恒温块200能够分别对不同的反应腔110进行加热，当试剂在不同反应腔110之间流动而做周期性切换时，温度不同的恒温块200交替对试剂进行加热。相较于传统的PCR反应模式——即同一加热器在不同时间段内通过温度的升降以实现对反应腔110的加热，这种以空间上的温度循环(即在不同时间段内通过温度不同的多个恒温块200对反应腔110加热)来代替传统时间上的温度循环的方式，使得试剂的PCR反应时间不再依赖于反应腔110(加热器)升温和降温的快慢，从而能够降低试剂的PCR反应一个周期所需要的时间，提高反应效率。同时，也将传统PCR反应的变温控制模式替换为恒温控制模式，这一方面大幅降低了温度升降控制的技术难度，另一方面恒温块200能更好地保证温度分布的均匀一致性，提高了试剂在不同反应阶段所需温度的精确性，也提高了试剂加热的均匀性，确保试剂的PCR反应效果。同时参阅图1和图2，在一些实施例中，芯片100上还设置有气体流通腔120，气体流通腔120用于容置气体。芯片100能够绕旋转中心101转动。各个反应腔110之间相互连通，同时，各个反应腔110到旋转中心101的距离互不相等，气体流通腔120与距离旋转中心101最远的反应腔110连通。芯片100能够以不同速度转动，气体流通腔120中的气体能够产生气压力，该气压力为试剂的转动提供向心力。当芯片100以较低的速度转动时，试剂位于距离旋转中心101较近的反应腔110中，气体填充在气体流通腔120和距离旋转中心101较远的反应腔中，即气体占据全部气体流通腔120和为数较多的反应腔110，气体的体积较大，气压力较小，该较小的气压力刚好满足做低速圆周运动的试剂所需的向心力。相反，当芯片100以较高的速度转动时，试剂位于距离旋转中心101较远的反应腔110中，气体退出部分反应腔110，即气体占据全部气体流通腔120和为数较少的反应腔，此时，气体被压缩而导致体积变小，气压力增大，该较大的气压力刚好满足做高速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PCR离心微流控装置，其特征在于，包括：芯片，设置有用于盛放试剂的至少两个反应腔，及恒温块，温度各不相同并间隔设置在所述芯片上，所述恒温块与所述反应腔一一对应、并相对所述反应腔固定；其中，所述试剂能够在不同所述反应腔之间流动而做周期性切换，不同的恒温块交替对试剂进行加热。

【技术特征摘要】
1.一种PCR离心微流控装置，其特征在于，包括：芯片，设置有用于盛放试剂的至少两个反应腔，及恒温块，温度各不相同并间隔设置在所述芯片上，所述恒温块与所述反应腔一一对应、并相对所述反应腔固定；其中，所述试剂能够在不同所述反应腔之间流动而做周期性切换，不同的恒温块交替对试剂进行加热。2.根据权利要求1所述的PCR离心微流控装置，其特征在于，所述芯片能够绕旋转中心转动，各个反应腔之间相互连通且到所述旋转中心的距离不相等，所述芯片上还设置有用于容置气体的气体流通腔，所述气体流通腔与距离旋转中心最远的反应腔连通；当芯片以不同速度转动时，气体能够占据或退出部分所述反应腔，使得试剂能够在不同所述反应腔之间切换。3.根据权利要求2所述的PCR离心微流控装置，其特征在于，所述芯片上还设置有用于为所述反应腔中注入试剂的注液腔，所述注液腔与距离旋转中心最近的反应腔连通。4.根据权利要求2所述的PCR离心微流控...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤明辉，
申请(专利权)人：深圳市刚竹医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44