PCR系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种PCR系统，PCR系统包括反应管、光学检测模块、散热装置及激光发射器。第一方面，激光发射器与纳米金属粒子的配合可以让纳米金属粒子产生光热效应，使得反应管中的溶液获得更快的升温速率以及冷却速率，可以加快PCR系统的整个检测过程，更快地得到检测结果；第二方面，反应管在检测区域内可以转动，可以使得反应管转动到激光发射器对应的位置对溶液进行升温，随后在散热装置的作用下对溶液进行降温，最后可将反应管转动至光学检测模块对应的位置对溶液进行检测，本实用新型专利技术的旋转式检测方式可加快溶液的检测过程。转式检测方式可加快溶液的检测过程。转式检测方式可加快溶液的检测过程。

【技术实现步骤摘要】
PCR系统


[0001]本技术涉及医疗设备
，特别涉及一种PCR系统。

技术介绍

[0002]聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction，PCR)是20年代末期发展的分子生物学技术，通过变性、退火和延伸，实现对特定核酸片段的大量复制。由于PCR技术的高灵敏度和特异性，PCR技术广泛应用于分子诊断领域实现对传染病诊断、肿瘤早筛、指导用药以及先天疾病筛查等方面。近年来，聚合酶链式反应已成为各种生物医学领域检测核酸的金标准。
[0003]传统的PCR系统需要在两种或三种不同的温度下进行重复地热循环，对样本进行扩增。目前的PCR系统主要是使用半导体制冷片(Thermoelectric Cooler， TEC)进行温度控制，但是TEC的控温效率不高，尤其需要高效散热，不然极易损坏，而且面对大通量的检测场景还需要数百瓦级别的高功率供电，使用条件过高，存在操作复杂等局限性，而且热循环时间长，需要很长的扩增时间(在小时数量级)，才能获得检测结果。
[0004]病毒的检测对传统的PCR系统提出了更高的需求。由于需要处理大量的核酸样本，检测时间将大幅度上升，现有的PCR系统无法及时给出检测结果，因此，能快速实现升降温的光热技术，为快速PCR(quick Polymerase Chain Reaction， qPCR)提供了新的方向。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种PCR系统，以解决传统PCR系统升降温速度慢、检测过程较长以及不适于快速得到检测结果的问题。/>[0006]为解决上述技术问题，本技术提供一种PCR系统，其包括：
[0007]反应管，其围绕一参考线可转动地设置在检测区域内，所述反应管用于容置含有纳米金属粒子的溶液；
[0008]光学检测模块，其设置于所述反应管围绕所述参考线的转动路径上；
[0009]散热装置，其用于对所述检测区域进行散热；
[0010]激光发射器，其出光方向朝向所述参考线，且所述激光发射器发射的光束照射于所述反应管上。
[0011]可选的，所述反应管的轴线平行于所述参考线。
[0012]可选的，所述参考线平行于所述重力线。
[0013]可选的，所述激光发射器发射的光束汇集聚焦在所述反应管的内部。
[0014]可选的，所述激光发射器发射的光束汇集聚焦在所述反应管的中心线上。
[0015]可选的，所述激光发射器到所述参考线的垂直距离大于所述光学检测模块到所述参考线的垂直距离，且所述激光发射器发射的光束的轴线与所述参考线共面垂直。
[0016]可选的，所述散热装置相对所述激光发射器固定，所述散热装置与所述激光发射器位于所述反应管的转动路径的同一直径方向上，所述光学检测模块位于所述散热装置和
所述激光发射器之间。
[0017]可选的，所述PCR系统还包括固定件，所述固定件相对所述参考线的位置固定，所述激光发射器安装在所述固定件上；所述固定件的至少部分的材质为金属。
[0018]可选的，所述PCR系统还包括安装基座，所述安装基座围绕自身的中心轴线可转动，所述安装基座的中心轴线为所述参考线，所述反应管设置于所述安装基座上。
[0019]可选的，所述安装基座设有安装槽，所述反应管可拆卸地容置在所述安装槽中。
[0020]可选的，所述安装槽的数量为至少两个，所有所述安装槽沿着所述安装基座的周向排布。
[0021]可选的，所述激光发射器、所述散热装置以及所述光学检测模块对应三个不同的所述安装槽分布设置。
[0022]可选的，所述PCR系统还包括旋转电机，旋转电机的旋转轴承与安装基座连接，且所述旋转轴承与所述参考线共线。
[0023]本技术还提供一种PCR检测方法，所述PCR检测方法应用于如上所述的PCR系统，所述PCR检测方法包括：
[0024]步骤一：控制所述反应管围绕所述参考线转动，所述反应管转动至所述激光发射器侧，控制所述激光发射器发射光束并且照射至所述反应管上，以将所述反应管中的溶液的温度升温至第一预定温度；
[0025]步骤二：控制所述散热装置启动以对检测区域散热，使得所述反应管中的溶液的温度降温至第二预定温度；
[0026]步骤三：控制所述反应管转动至所述光学检测模块处，所述光学检测模块对所述反应管中处于所述第二预定温度的溶液进行检测；
[0027]步骤四：重复执行步骤一～步骤三多次。
[0028]可选的，步骤三还包括：控制反应管围绕参考线转动，以使所述反应管位于散热装置在转动路径上的径向投影位置，并通过散热装置对所述反应管中的溶液降温。
[0029]综上所述，在本技术提供的PCR系统中，PCR系统包括反应管、光学检测模块、散热装置及激光发射器。反应管围绕一参考线可转动地设置在检测区域内，反应管用于容置含有纳米金属粒子的溶液；光学检测模块设置于反应管围绕参考线的转动路径上；散热装置用于对检测区域进行散热；激光发射器的出光方向朝向参考线，且激光发射器发射的光束照射于反应管上。
[0030]如此配置，第一方面，激光发射器与纳米金属粒子的配合可以让纳米金属粒子产生光热效应，使得反应管中的溶液获得更快的升温速率以及冷却速率，可以加快PCR系统的整个检测过程，更快地得到检测结果；第二方面，反应管在检测区域内可以转动，可以使得反应管转动到激光发射器对应的位置对溶液进行升温，随后在散热装置的作用下对溶液进行降温，最后可将反应管转动至光学检测模块对应的位置对溶液进行检测，本技术的旋转式检测方式可加快溶液的检测过程；第三方面，与传统PCR系统中使用TEC控温需要数百瓦级别的高功率供电不同，由于反应管中的溶液含有纳米金属粒子，其可产生光热效应，从而对于本技术的激光发射器的功率的要求可以降低，且通过激光发射器多次照射逐步完成检测，因此，本技术的激光发射器需要的功率远低于TEC 需要的功率，可极大节省功耗，提高能量利用率，适用于多种场景。
附图说明
[0031]本领域的普通技术人员应当理解，提供的附图用于更好地理解本技术，而不对本技术的范围构成任何限定。其中：
[0032]图1是本技术一实施例的PCR系统的示意图；
[0033]图2是图1中的简视图；
[0034]附图中：
[0035]10
‑
激光发射器；20
‑
反应管；30
‑
光学检测模块；300
‑
光学检测区域；40
‑
散热装置；50
‑
固定件；60
‑
安装基座；600
‑
安装槽；70
‑
旋转电机；700
‑
旋转轴承；80
‑ꢀ
外壳；81
‑
横板；82
‑
竖板；A
‑
参考线。
具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PCR系统，其特征在于，包括：反应管(20)，其围绕一参考线(A)可转动地设置在检测区域内，所述反应管(20)用于容置含有纳米金属粒子的溶液；光学检测模块(30)，其设置于所述反应管(20)围绕所述参考线(A)的转动路径上；散热装置(40)，其用于对所述检测区域进行散热；激光发射器(10)，其出光方向朝向所述参考线(A)，且所述激光发射器(10)发射的光束照射于所述反应管(20)上。2.根据权利要求1所述的PCR系统，其特征在于，所述激光发射器(10)发射的光束汇集聚焦在所述反应管(20)的内部。3.根据权利要求1所述的PCR系统，所述激光发射器(10)到所述参考线(A)的垂直距离大于所述光学检测模块(30)到所述参考线(A)的垂直距离，且所述激光发射器(10)发射的光束的轴线与所述参考线(A)共面垂直。4.根据权利要求1或3所述的PCR系统，其特征在于，所述散热装置(40)相对所述激光发射器(10)固定，所述散热装置(40)与所述激光发射器(10)位于所述反应管(20)的转动路径的同一直径方向上，所述光学检测模块(30)位于所述散热装置(40)和所述激光发射器(10)之间。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴金龙，付满良，施雨，蓝天朔，舒高烽，孙乐，
申请(专利权)人：上海微创惟微诊断技术有限公司，
类型：新型
国别省市：