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区；恒温组件，包括间隔设置且温度各不相同的恒温块，及所述恒温块与所述芯片之间能产生相对运动，使得同一反应区在不同所述恒温块之间做周期性切换，在同一时刻，全部所述恒温块能够分别对每个反应区进行加热。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，从而能够提高反应效率。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，这大幅降低了温度升降控制的技术难度，也使恒温块提高了试剂在不同反应阶段所需温度的精确性，再者，全部恒温块能够同时分别对不同的反应区进行加热，这样进一步提高了PCR离心微流控装置的工作效率。

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区；恒温组件，包括间隔设置且温度各不相同的恒温块，所述恒温块与反应区的数量相同，及所述恒温块与所述芯片之间能产生相对运动，使得同一反应区在不同所述恒温块之间做周期性切换，在同一时刻，全部所述恒温块能够分别对每个反应区进行加热。在其中一个实施例中，所述芯片固定设置，所述恒温块相对所述反应区转动。在其中一个实施例中，所述恒温块在所述芯片上存在正投影，所述正投影均匀间隔分布在一圆周上，在加热时，所述恒温块与所述反应区一一对应。在其中一个实施例中，所述恒温组件包括第一恒温块、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，同一反应区依次通过第一恒温块、第二恒温块和第三恒温块。在其中一个实施例中，所述恒温块呈圆盘形。在其中一个实施例中，所述恒温组件还包括电机和连杆，所述连杆的一端固定在所述电机的输出轴上，所述恒温块固定在所述连杆的另一端上，任意相邻两个连杆之间的夹角均相等。在其中一个实施例中，所述反应区包括至少一个反应腔，所述芯片上还设置有注液腔、流通腔和控制腔，所述流通腔连通所述注液腔和控制腔，所述控制腔与所述反应腔连通；其中，试剂在离心力作用下依次经所述注液腔、流通腔、控制腔进入所述反应腔，所述控制腔用于允许试剂单向流动。在其中一个实施例中，所述控制腔包括毛细管腔。在其中一个实施例中，所述芯片上还设置有废液腔和过渡腔，所述废液腔和过渡腔均与所述流通腔连通，所述过渡腔用于盛放输入至反应腔的设定剂量的试剂，所述废液腔用于收集多余的试剂。一种PCR离心微流控方法，用于试剂的PCR反应，包括如下步骤：转动芯片，在离心力的作用下使试剂进入芯片的反应区中；开启其中一个恒温块以对其中一个盛放有试剂的反应区先加热设定时间；将恒温块和芯片产生相对运动，沿芯片的相对运动方向依次先后开启其它各个恒温块，使得各个恒温块依次先后对各个反应区加热；将各个反应区在已全部开启的恒温块之间按设定规律循环往复切换；及当各个反应区在不同恒温块之间循环切换达到设定周期后，结束不同反应区中试剂的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区加热，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区升温和降温的快慢，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。再者，在同一时刻，全部恒温块能够分别对不同的反应区进行加热，即PCR离心微流控装置可以同时多个反应区加热，这样进一步提高了PCR离心微流控装置的工作效率。附图说明图1为一实施例提供的PCR离心微流控装置的立体图；图2为图1中芯片的平面结构示意图；图3为图1中恒温组件的立体图；图4为另一实施例提供的PCR离心微流控装置的平面图；图5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和恒温组件200，芯片100上设置有至少两个反应区110，各个反应区110用于盛装待进行PCR反应的试剂。恒温组件200包括恒温块210，恒温块210的数量与反应区110的数量相同，各个恒温块210之间相互间隔设置且温度各不相同。当恒温块210和芯片100之间产生相对运动时，使得同一反应区110依次经过不同恒温块210，实现反应区110在各恒温块210之间做周期性切换。在同一时刻，全部恒温块210能够分别对不同的反应区110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区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210对反应区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区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210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。再者，在同一时刻，全部恒温块210能够分别对不同的反应区110进行加热，即PCR离心微流控装置10可以同时多个反应区110加热，这样进一步提高了PCR离心微流控装置10的工作效率。参阅图1至图3，在一些实施例中，芯片100固定不动，恒温块210相对芯片100转动，同一反应区110包括一个反应腔101。恒温组件200还包括电机230和连杆220，恒温块210的数量可以为三个，即第一恒温块211、第二恒温块212和第三恒温块213。第一恒温块211的温度最高(94℃左右)，第三恒温块213的温度次之(72℃左右)，第二恒温块212的温度最低(55℃左右)。每个恒温块210的形状可以为圆盘形。连杆220的数量与恒温块210的数量相同，连杆220的一端固定在电机230的输出轴上，恒温块210固定在连杆220的另一端上，三个连杆220可以处于同一平面内，任意相邻两个连杆220之间的夹角均相等，即相邻两个连杆2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区；恒温组件，包括间隔设置且温度各不相同的恒温块，所述恒温块与反应区的数量相同，及所述恒温块与所述芯片之间能产生相对运动，使得同一反应区在不同所述恒温块之间做周期性切换，在同一时刻，全部所述恒温块能够分别对每个反应区进行加热。

【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区；恒温组件，包括间隔设置且温度各不相同的恒温块，所述恒温块与反应区的数量相同，及所述恒温块与所述芯片之间能产生相对运动，使得同一反应区在不同所述恒温块之间做周期性切换，在同一时刻，全部所述恒温块能够分别对每个反应区进行加热。2.根据权利要求1所述的PCR离心微流控装置，其特征在于，所述芯片固定设置，所述恒温块相对所述反应区转动。3.根据权利要求1所述的PCR离心微流控装置，其特征在于，所述恒温块在所述芯片上存在正投影，所述正投影均匀间隔分布在一圆周上，在加热时，所述恒温块与所述反应区一一对应。4.根据权利要求1所述的PCR离心微流控装置，其特征在于，所述恒温组件包括第一恒温块、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，同一反应区依次通过第一恒温块、第二恒温块和第三恒温块。5.根据权利要求1所述...

【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