本发明专利技术提出一种多温区PCR扩增装置，包括PCR微流控芯片、电机及下加热板，所述下加热板固定在耐温支架上，所述PCR微流控芯片的进样口与扩增腔室连通，PCR微流控芯片套接在电机转动轴承上，底面接触下加热板，所述下加热板由若干半导体铝合金的下加热盘组成，控制单元控制加热盘的温度和电机的转动。本发明专利技术采用多温区进行恒温加热，缩短样品变温时间，加快扩增速度进而增大检测效率。增速度进而增大检测效率。增速度进而增大检测效率。
【技术实现步骤摘要】
一种多温区PCR扩增装置及其扩增方法
[0001]本专利技术属于生物医学检测领域，具体涉及一种多温区PCR扩增装置及其扩增方法。
技术介绍
[0002]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，PCR扩增是利用DNA在体外95
°
高温时变性会变成单链，低温(经常是60℃左右)时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度72℃，DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'
‑
3')的方向合成互补链。PCR扩增技术的关键在于温控设备，能在变性温度，复性温度，延伸温度之间很好地进行控制。
[0003]目前现有技术中PCR扩增装置多采用固定接触式变温设计，样品与加热盘温度保持一致，在程序的控制下进行升温和降温过程，完成一次循环扩增，经过多次的温度循环完成PCR扩增。该方式存在以下不足：1)升降温速度慢；2)温度控制精度要求高；3)加热器件整体升降温，耗能高，效率低。
[0004]因此，急需一种能够提供恒温加热、对温度变化精度要求低、有效缩短样品变温时间的PCR扩增装置。
技术实现思路
[0005]为了克服现有技术上的问题，本专利技术提供了一种多温区PCR扩增装置及其扩增方法，能够提供恒温加热，缩短样品变温时间，加快扩增速度进而增大检测效率。
[0006]本专利技术提供以下技术方案：
[0007]一种多温区PCR扩增装置，包括PCR微流控芯片、电机及下加热板，其特征在于，所述下加热板固定在耐温支架上，所述PCR微流控芯片的进样口与扩增腔室连通，PCR微流控芯片套接在电机转动轴承上，底面接触下加热板，所述下加热板由若干半导体铝合金的下加热盘组成，控制单元控制加热盘的温度和电机的转动。
[0008]进一步的，还包括上加热板，所述上加热板由若干半导体铝合金的上加热盘组成，上、下加热板形成加热仓，将微流控芯片容置其中。
[0009]进一步的，下加热盘数量为3个，以120
°
夹角围成下加热板；上加热盘数量为3个，以120
°
夹角围成上加热板。
[0010]进一步的，所述PCR微流控芯片上至少有一个扩增腔室与加热盘相对应。
[0011]进一步的，所述上加热板固定在固定架上，固定架连接滑块，在Z轴方向设有滑轨，在直线电机驱动下，滑块在滑轨上运动。
[0012]进一步的，在所述电机转动卡盘上安装芯片夹爪，夹爪卡接固定PCR微流控芯片。
[0013]进一步的，芯片夹爪与电机之间设有光电挡片，用于触发光电开关。
[0014]进一步的，在所述上加热板的相邻加热盘之间向下延伸出隔热挡板，将整个加热空间分割成若干独立的加热仓。
[0015]进一步的，各加热盘均与温度传感器相连接，温度传感器将温度信号传输至控制
单元。
[0016]进一步的，在所述固定架上设有散热铝翅片与散热风扇。
[0017]一种多温区PCR扩增装置进行PCR扩增的方法，包括以下步骤：
[0018]步骤1将所述PCR微流控芯片套接在电机转动轴承上，芯片夹爪卡接固定所述PCR微流控芯片；
[0019]步骤2将反应缓冲液、引物、Taq酶、脱氧核苷三磷酸底物、DNA模板试剂从PCR微流控芯片进样口加入，电机驱动微流控芯片旋转，试剂进入扩增腔室后混合均匀；
[0020]步骤3直线电机驱动上加热板向下运动，形成若干独立的加热仓，PCR微流控芯片的扩增腔室转动至加热仓内；
[0021]步骤4控制单元控制加热板的半导体芯片加热，不同加热仓按照转动顺序将温度依次保持在PCR实验变性反应温度、退火反应温度和扩增温度，同一加热仓内的上下加热盘温度相同；
[0022]步骤5电机驱动PCR微流控芯片每次转动120
°
，扩增腔室依次进入变性温度、退火温度、扩增温度的加热仓内，在每个加热仓内持续加热30s
‑
2min，转动微流控芯片扩增循环。
[0023]进一步的，在步骤2中，电机转动时，光电挡片转动至光电开关作用点后，光电开关发出信号，控制单元确定电机原点；
[0024]进一步的，在步骤4中，温度传感器检测加热盘的温度，通过温度补偿推算芯片温度，达到目标温度后，控制单元降低功率输出，使温度保持在恒定值。
[0025]采用上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：
[0026](1)采用多温区进行恒温加热，缩短样品变温时间，加快扩增速度进而增大检测效率；
[0027](2)采用上下双加热盘加热，升降温速度快，1分钟内低温区加热至65℃，2分钟内高温区加热至95℃；
[0028](3)将传统变温模式改为若干独立的恒温加热单元，减小对温度控制精度的要求；加热盘不需要循环变温，维持固定温度时能量消耗小；
[0029](4)循环检测模式，增加检测可靠性。
附图说明
[0030]图1是本专利技术实施例1中PCR微流控芯片的结构示意图；
[0031]图2是本专利技术微流控芯片、电机、下加热盘的结构示意图；
[0032]图3是本专利技术实施例1中多温区PCR扩增装置的侧视图；
[0033]图4是本专利技术实施例2中PCR微流控芯片的结构示意图；
[0034]图5是本专利技术实施例2中多温区PCR扩增装置的结构示意图；
[0035]图6是本专利技术实施例2中多温区PCR扩增装置的结构剖面图；
[0036]图7是本专利技术实施例2中多温区PCR扩增装置加热仓的结构示意图；
[0037]图8是本专利技术实施例2中多温区PCR扩增装置下加热盘的结构示意图。
[0038]图9是本专利技术实施例3中PCR微流控芯片的结构示意图。
[0039]其中：1、PCR微流控芯片，101、进样口，102、扩增腔室，103、废液口，2、电机，3、下加
热板，301、下加热盘，302、隔热条，4、耐温支架，5、上加热板，501、上加热盘，502、隔热条，6、加热仓，7、固定架，8、滑块，9、滑轨，10、直线电机，11、夹爪，12、光电挡片，13、光电开关，14、隔热挡板，15、温度传感器，16、散热铝翅片，17、散热风扇。
具体实施方式
[0040]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的结构图及具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0041]实施例1
[0042]如图1
‑
2所示，本专利技术提供了一种多温区PCR扩增装置，包括PCR微流控芯片1、电机2及下加热板3，下加热板固定在耐温支架4上，下加热板为中空结构，套装在电机转动轴上，相对于电机转动轴固定不动，下加热板与耐温支架之间可设有隔热云母板，用于隔热保温。
[0043]PCR微流控芯片的进样口101与扩增腔室102连通，进样口可以连接多个扩增腔室，扩增腔室本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多温区PCR扩增装置，包括PCR微流控芯片、电机及下加热板，其特征在于，所述下加热板固定在耐温支架上，所述PCR微流控芯片的进样口与扩增腔室连通，PCR微流控芯片套接在电机转动轴承上，底面接触下加热板，所述下加热板由若干半导体铝合金的下加热盘组成，控制单元控制加热盘的温度和电机的转动。2.根据权利要求1所述的多温区PCR扩增装置，其特征在于，还包括上加热板，所述上加热板由若干半导体铝合金的上加热盘组成，上、下加热板形成加热仓，将微流控芯片容置其中。3.根据权利要求1或2所述的多温区PCR扩增装置，其特征在于，下加热盘数量为3个，以120
°
夹角围成下加热板；上加热盘数量为3个，以120
°
夹角围成上加热板。4.根据权利要求3所述的多温区PCR扩增装置，其特征在于，所述PCR微流控芯片上至少有一个扩增腔室与加热盘相对应。5.根据权利要求3所述的多温区PCR扩增装置，其特征在于，所述上加热板固定在固定架上，固定架连接滑块，在Z轴方向设有滑轨，在直线电机驱动下，滑块在滑轨上运动。6.根据权利要求5所述的多温区PCR扩增装置，其特征在于，在所述电机转动卡盘上安装芯片夹爪，夹爪卡接固定PCR微流控芯片。7.根据权利要求6所述的多温区PCR扩增装置，其特征在于，芯片夹爪与电机之间设有光电挡片，用于触发光电开关。8.根据权利要求7所述的多温区PCR扩增装置，其特征在于，在所述上加热板的相邻加热盘之间向下延伸出隔热挡板，将整个加热空间分割成若干独立的加热仓。9.根据权利要求8所述的多温区PCR扩增装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓玉林，田德振，白云山，王峥，任培，
申请(专利权)人：北京理工亘舒科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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