一种液冷自动化PCR设备制造技术

本发明专利技术涉及PCR扩增设备，尤其涉及一种液冷自动化PCR设备。其包括：基座，以及设置在基座上的液冷散热机构、自动化PCR扩增机构；所述液冷散热机构包括制冷片、液冷板、液泵以及冷排；所述自动化PCR扩增机构包括PCR样品池、PCR热盖和电机组；所述PCR样品池、制冷片和液冷板由上至下紧贴设置，液冷板固定在基座上；所述液冷板、液泵和冷排三者通过管连接，三者内部均含有液体，且液体在水泵作用下于液冷板、液泵和冷排之间循环；所述电机组设有传动结构并通过传动结构带动PCR热盖实现平移和升降运动。本发明专利技术通过液冷散热机构的配合能够实现对PCR样品池的高效散热和有效控温；通过自动化PCR扩增机构能够有效提高工作效率，并且可远程操控提高安全性。

A liquid cooled automatic PCR equipment

【技术实现步骤摘要】
一种液冷自动化PCR设备
本专利技术涉及PCR扩增设备，尤其涉及一种液冷自动化PCR设备。
技术介绍
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。因此，无论是化石中的古生物、历史人物的残骸，还是几十年前凶杀案中凶手所遗留的毛发、皮肤或血液，只要能分离出一丁点的DNA，就能用PCR加以放大，进行比对。PCR(PolymeraseChainReaction，聚合酶链反应)仪器是一种应用广泛、十分重要的生命科学仪器。广泛应用在生命科学研究、生化分析、临床诊断、药物分析、法医鉴定和疫情快速检验等各个领域中作为基因扩增分析的首选仪器设备。PCR就是利用DNA聚合酶对特定基因做体外或试管内InVitro的大量合成，基本上它是利用DNA聚合酶进行专一性的连锁复制。目前常用的技术，可以将一段基因复制为原来的一百亿至一千亿倍。根据DNA扩增的目的和检测的标准，可以将PCR仪分为普通PCR仪，梯度PCR仪，原位PCR仪，实时荧光定量PCR仪四类。基本的PCR须具备1.要被复制的DNA模板Template2.界定复制范围两端的引物Primers.3.DNA聚合酶Taq.Polymearse4.合成的原料（四种脱氧核苷酸）及水。PCR仪的工作过程如下：1、“变性"：把样品加热至94-96℃耗时30秒到数分钟，DNA双链被解开为两个单链2、“退火"：让样品的温度下降至50-65℃耗时30秒到数分钟，两个单链与试剂中预先加入的DNA引物结合；3、“延伸"：让样品的温度上升至72℃耗时30秒到数分钟，试剂中离散的碱基与两个单链的剩余部分结合成两个独立的双链。整个培养过程大致经过30个循环。因此，实际上PCR扩增设备在工作过程中会产生大量的热量，而目前的PCR扩增设备的散热条件简陋，大多仅配备简单的风冷散热，散热效率低下，难以确保快速降温，容易对PCR扩增过程产生影响。此外，部分PCR扩增时存在一定的危害性，如病菌PCR扩增，操作人员在操作过程中存在一定的安全隐患，因此实现可远程自动化操作PCR扩增也是目前PCR扩增设备的一大发展趋势。如中国专利局于2009年8月26日公开的PCR扩增反应装置、以及利用该装置的PCR扩增反应方法的专利技术专利申请，申请公开号为CN100532567C，其装置与现有的大多数PCR扩增设备相类似，设置有加热件、样品池，通过加热件对样品池进行加热后进行简单的风冷冷却散热，且需完全人工操作。
技术实现思路
为解决现有的PCR扩增设备结构过于简单，散热效率低下，在PCR扩增过程中散热不良容易导致扩增失败或效果较差，以及部分病原体PCR扩增时操作人员需要全手工操作，存在一定的安全隐患，并且手工操作效率较低等问题，本专利技术提供了一种液冷自动化PCR设备。本专利技术的目的在于：一、能够实现高效、有效的散热，并能够实现控温；二、能够实现自动化操作，提高操作安全性和工作效率；三、使得整体结构紧凑，减小占用空间。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。一种液冷自动化PCR设备，包括基座，以及设置在基座上的液冷散热机构、自动化PCR扩增机构；所述液冷散热机构包括用以制冷的制冷片、用以对制冷片降温的液冷板、用以实现液体循环的液泵以及对循环液体进行降温的冷排；所述自动化PCR扩增机构包括可拆卸的PCR样品池、可拆卸的PCR热盖和设置在基座上的电机组；所述PCR样品池、制冷片和液冷板由上至下紧贴设置，液冷板固定在基座上；所述液冷板、液泵和冷排三者通过管连接，三者内部均含有液体，且液体在水泵作用下于液冷板、液泵和冷排之间循环；所述电机组设有传动结构并通过传动结构带动PCR热盖实现平移和升降运动。作为优选，所述电机组设有至少一个平移电机和一个升降电机；所述平移电机对应设置的传动结构包括平移丝杆、平移导轨和平移平台；所述平移丝杆一端与平移电机连接，在平移电机带动下转动，另一端指向PCR样品池；所述平移导轨与平移丝杆平行设置，平移平台套设在平移丝杆上，且平移平台下端设有与平移导轨相适配的陷槽、通过陷槽卡接在平移导轨上，平移导轨限制平移平台转动，平移丝杆可带动平移平台进行平移往复运动；所述升降电机固定设置在平移平台上端，其对应设置的传动结构包括升降丝杆、升降导轨和升降平台；所述升降丝杆的一端与升降电机连接，在升降电机带动下转动，另一端朝上；所述升降导轨与升降丝杆平行设置，升降平台卡接在升降导轨上或套设在升降丝杆上并与升降导轨卡接配合进行限位；所述升降平台侧面设有连接臂，连接臂的内端与升降平台固定连接，连接臂的外端平行于平移导轨指向PCR样品池的上方，连接臂外端端部与PCR热盖上端面固定连接；所述升降平台卡接在升降导轨上时，连接臂套设在升降丝杆上。作为优选，所述液冷自动化PCR设备还设有用以检测PCR热盖平移和升降的光电传感器，光电传感器与电机组电信号连接，并通过反馈信号控制电机组工作。作为优选，所述光电传感器分为用于检测PCR热盖平移运动距离检测的平移光电传感器和用于检测PCR热盖升降运动距离检测的升降光电传感器；所述平移光电传感器设置在平移平台侧面；所述升降光电传感器设置在升降平台侧面。作为优选，所述制冷片为半导体制冷片；所述制冷片的上端面和下端面分别为可转换的冷端和热端。作为优选，所述液冷板内设有液腔；所述液腔内设有若干连接液腔上壁和下壁的隔板；所述隔板对液腔进行分隔形成液流道。作为优选，所述冷排包括固定架、风扇和液冷流道；所述固定架固定设置在基座上，风扇和液冷流道固定在固定架上；所述风扇的吹风方向朝向液冷流道。作为优选，所述液冷流道呈格栅状或栅栏状或网状排布。本专利技术的有益效果是：1）通过液冷散热机构的配合能够实现对PCR样品池的高效散热和有效控温；2）通过自动化PCR扩增机构能够有效提高工作效率，并且可远程操控提高安全性；3）整体结构紧凑，占用空间较小；4）PCR样品池和PCR热盖可更换，具有更高的使用灵活性；5）操作简单易上手。附图说明图1为本专利技术的正视示意图；图2为本专利技术的俯视示意图；图3为本专利技术部分结构轴侧示意图；图4为图3中A部分的放大示意图；图5为图3中B部分的放大示意图；图6为本专利技术自动化PCR扩增机构部分的轴侧示意图；图7为本专利技术冷排的结构示意图；图8为本专利技术液冷板的结构示意图；图中：1基座，2制冷片，3液冷板，3-1液冷进液接口，3-2液冷出液接口，3-3液腔，3-4隔板，4冷排，4-1固定架，4-2冷进液口，4-3冷出液口，4-4冷液流道，4-5风扇，5液泵，5-1泵进口，5-2泵出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液冷自动化PCR设备，其特征在于，/n包括基座，以及设置在基座上的液冷散热机构、自动化PCR扩增机构；/n所述液冷散热机构包括用以制冷的制冷片、用以对制冷片降温的液冷板、用以实现液体循环的液泵以及对循环液体进行降温的冷排；/n所述自动化PCR扩增机构包括可拆卸的PCR样品池、可拆卸的PCR热盖和设置在基座上的电机组；/n所述PCR样品池、制冷片和液冷板由上至下紧贴设置，液冷板固定在基座上；/n所述液冷板、液泵和冷排三者通过管连接，三者内部均含有液体，且液体在水泵作用下于液冷板、液泵和冷排之间循环；/n所述电机组设有传动结构并通过传动结构带动PCR热盖实现平移和升降运动。/n

【技术特征摘要】
1.一种液冷自动化PCR设备，其特征在于，
包括基座，以及设置在基座上的液冷散热机构、自动化PCR扩增机构；
所述液冷散热机构包括用以制冷的制冷片、用以对制冷片降温的液冷板、用以实现液体循环的液泵以及对循环液体进行降温的冷排；
所述自动化PCR扩增机构包括可拆卸的PCR样品池、可拆卸的PCR热盖和设置在基座上的电机组；
所述PCR样品池、制冷片和液冷板由上至下紧贴设置，液冷板固定在基座上；
所述液冷板、液泵和冷排三者通过管连接，三者内部均含有液体，且液体在水泵作用下于液冷板、液泵和冷排之间循环；
所述电机组设有传动结构并通过传动结构带动PCR热盖实现平移和升降运动。


2.根据权利要求1所述的一种液冷自动化PCR设备，其特征在于，
所述电机组设有至少一个平移电机和一个升降电机；
所述平移电机对应设置的传动结构包括平移丝杆、平移导轨和平移平台；
所述平移丝杆一端与平移电机连接，在平移电机带动下转动，另一端指向PCR样品池；
所述平移导轨与平移丝杆平行设置，平移平台套设在平移丝杆上，且平移平台下端设有与平移导轨相适配的陷槽、通过陷槽卡接在平移导轨上，平移导轨限制平移平台转动，平移丝杆可带动平移平台进行平移往复运动；
所述升降电机固定设置在平移平台上端，其对应设置的传动结构包括升降丝杆、升降导轨和升降平台；
所述升降丝杆的一端与升降电机连接，在升降电机带动下转动，另一端朝上；
所述升降导轨与升降丝杆平行设置，升降平台卡接在升降导轨上或套设在升降丝杆上并与升降导轨卡接配合进行限位；
所述升降平台侧面设有连接臂，连接臂的内端与升降平台固定连...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟兵，黄霖，邵俊，
申请(专利权)人：杭州柏恒科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33