一种多层结构的低功耗PCR样品台制造技术

本发明专利技术提供一种多层结构的低功耗PCR样品台，属于医疗检测仪器技术领域。所述的低功耗PCR样品台从下至上依次由铜样品块、纳米气凝胶隔热层、丁基橡胶隔热层和聚醚醚酮支撑架四层结构组成。在铜样品块的底板表面有用于存放PCR管的阵列式中空的圆柱结构。PCR样品台中的铜样品块热容量小，在PCR过程中对其进行升降温所需的功率低。在铜样品块的顶部覆盖了两层隔热层，可以显著减慢其与外界的对流换热，从而减少PCR过程中的热量损失。而减少PCR过程中的热量损失。而减少PCR过程中的热量损失。

【技术实现步骤摘要】
一种多层结构的低功耗PCR样品台


[0001]本专利技术属于医疗检测仪器
，涉及一种多层结构的低功耗PCR样品台。

技术介绍

[0002]实时荧光定量PCR(Polymerase Chain Reaction)技术通过对待测样品进行周期性反复升降温和光学检测，能够实现样品中特定DNA序列的高灵敏度定量分析，在医学、分子生物学等领域得到了广泛应用。低功耗、轻量化是实时荧光定量PCR仪器的一个重要发展方向，而用于放置PCR管的样品台则是PCR仪器功率消耗的一个主要部件。现有的大多数PCR样品台为一个较厚的带有阵列式凹槽结构的金属块，凹槽结构用于放置PCR管。然而，这种样品台的热容量大，对其进行快速地升降温需要很大的功率，而且它与周围空气的对流换热速率快，在PCR过程中会消耗大量的热量。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种多层结构的低功耗PCR样品台。
[0004]本专利技术采用的技术方案为：
[0005]一种多层结构的低功耗PCR样品台，所述的低功耗PCR样品台从下至上依次由铜样品块2、纳米气凝胶隔热层3、丁基橡胶隔热层5和聚醚醚酮支撑架6四层结构组成。
[0006]所述的铜样品块2、纳米气凝胶隔热层3、丁基橡胶隔热层5、聚醚醚酮支撑架6的两端对应位置均设有用于螺栓1连接的U型凹槽。
[0007]所述的铜样品块2作为底板，为薄板结构，在底板表面加工出多个用于存放PCR管7的阵列式中空的圆柱结构。
[0008]所述的纳米气凝胶隔热层3、丁基橡胶隔热层5表面与铜样品块2圆柱结构的对应位置处设有通孔。其中，纳米气凝胶隔热层3、丁基橡胶隔热层5上的通孔直径等于铜样品块2上圆柱结构外径，纳米气凝胶隔热层3、丁基橡胶隔热层5上的通孔与铜样品块2上的圆柱之间为过盈配合。
[0009]所述的聚醚醚酮支撑架6靠近丁基橡胶隔热层5的一面设有用于丁基橡胶隔热层5的放置矩形凹槽，包裹住丁基橡胶隔热层5。所述的聚醚醚酮支撑架6表面与铜样品块2圆柱结构的对应位置处设有通孔，其中通孔直径小于圆柱结构外径且大于PCR管7外径。
[0010]通过双通六角螺柱和螺栓配合，将铜样品块2、纳米气凝胶隔热层3、丁基橡胶隔热层5和聚醚醚酮支撑架6连接固定到一起，得到多层结构的低功耗PCR样品台。
[0011]进一步的，所述的铜样品块2厚度为毫米级，优选为1～3mm。
[0012]进一步的，所述的纳米气凝胶隔热层3厚度为毫米级，优选为3～5mm。
[0013]进一步的，所述的丁基橡胶隔热层5厚度为毫米级，优选为5～7mm。
[0014]进一步的，所述的聚醚醚酮支撑架6厚度为厘米级，优选为1.0～1.5cm。
[0015]使用时，铜样品块2的底面放置加热结构，PCR管7从上至下依次穿过聚醚醚酮支撑架6、丁基橡胶隔热层5、纳米气凝胶隔热层3后放置于铜样品块2的圆柱结构中。与现有的大
多数PCR样品台相比，该铜样品块2的热容量得到了显著降低。中间的两层隔热层材料不同，其中纳米气凝胶隔热层3的纳米气凝胶的导热系数更低，可以有效地减慢铜样品块与外界的对流换热，丁基橡胶隔热层5的丁基橡胶则具有一定的弹性，有利于对铜样品块进行定位和固定。聚醚醚酮支撑架6的聚醚醚酮是一种耐高温、耐腐蚀、机械强度高的热塑性塑料，因此利用聚醚醚酮制作的支撑架热和机械稳定性好，且不会受PCR反应中用到的各种生化试剂的腐蚀，同时还具有良好的绝热效果。
[0016]本专利技术具有以下优点：
[0017](1)与现有的大多数PCR样品台相比，该PCR样品台中的铜样品块热容量小，在PCR过程中对其进行升降温所需的功率低。
[0018](2)在铜样品块的顶部覆盖了两层隔热层，可以显著减慢其与外界的对流换热，从而减少PCR过程中的热量损失。
附图说明
[0019]图1为本专利技术提供的一种多层结构的低功耗PCR样品台的示意图。
[0020]图2为本专利技术组合后的整体结构示意图。
[0021]图中，1螺栓；2铜样品块；3纳米气凝胶隔热层；4双通六角螺柱；5丁基橡胶隔热层；6聚醚醚酮支撑架；7PCR管。
具体实施方式
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0023]本专利技术所提供的PCR样品台从下至上依次由铜样品块2、纳米气凝胶隔热层3、丁基橡胶隔热层4和聚醚醚酮支撑架5四层结构组成。
[0024]首先，加工出一块底板厚度为2毫米的铜样品块2，在样品块表面有16个用于存放PCR管7的中空圆柱结构，在铜样品块2两端有4个用于螺栓连接的U型凹槽。
[0025]接着，加工出厚度为4毫米的纳米气凝胶隔热层3和厚度为6毫米的丁基橡胶隔热层4，这两层隔热层上面均有16个通孔和4个U型凹槽，位置分别与铜样品块2上的圆柱结构和U型凹槽相对应，且两个隔热层上的通孔与铜样品块2上的圆柱之间为过盈配合。
[0026]然后，加工出厚度为1.1厘米的聚醚醚酮支撑架6，支撑架6上面有16个用于插入PCR管7的通孔和4个用于螺栓1连接的通孔，在支撑架6靠近丁基橡胶隔热层4的一面设有一个矩形凹槽，用于包裹住丁基橡胶隔热层4。
[0027]最后，借助4个双通六角螺柱4和8个螺栓1，将铜样品块2、纳米气凝胶隔热层3、丁基橡胶隔热层5和聚醚醚酮支撑架6连接固定到一起，得到多层结构的低功耗PCR样品台。
[0028]以上所述实施例仅表达本专利技术的实施方式，但并不能因此而理解为对本专利技术专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层结构的低功耗PCR样品台，其特征在于，所述的PCR样品台从下至上依次由铜样品块(2)、纳米气凝胶隔热层(3)、丁基橡胶隔热层(5)和聚醚醚酮支撑架(6)四层结构组成；所述的铜样品块(2)作为底板，为薄板结构，在底板表面加工出多个用于存放PCR管(7)的阵列式中空的圆柱结构；所述的纳米气凝胶隔热层(3)、丁基橡胶隔热层(5)表面与铜样品块(2)圆柱结构的对应位置处设有通孔；其中，纳米气凝胶隔热层(3)、丁基橡胶隔热层(5)上的通孔与铜样品块(2)上的圆柱之间为过盈配合；所述的聚醚醚酮支撑架(6)靠近丁基橡胶隔热层(5)的一面设有用于丁基橡胶隔热层(5)的放置矩形凹槽，所述的聚醚醚酮支撑架(6)表面与铜样品块(2)圆柱结构的对应位置处设有通孔，其中通孔直径小于圆柱结构外径且大于PCR管(7)外径；所述的铜样品块(2)、纳米气凝胶隔热层(3)、丁基橡胶隔热层(5)和聚醚醚酮支撑架(6)通过螺栓固定后得到多层结构的低功耗PCR样品台。2.根据权利要求1所述的一种多层结构的低功耗PCR样品台，其特征在于，所述的铜样品块(2)、纳米气凝胶隔热层(3)、丁基橡胶隔热层(5)、聚醚...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹际娟，徐校杰，谭智广，王予灿，尹新颖，刘军山，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：