PCR反应系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了PCR反应系统和方法，PCR反应系统包括底板、PCR反应芯片，所述PCR反应芯片具有试剂腔；还包括：导热部件内具有依次连通的流体进口、多个流体通道和流体出口，所述进口依次连通，所述多个流体通道并联设置；所述PCR芯片处于环状部件的围出区域内；加热单元设置在所述区域内；固定板具有凸起，所述凸起卡入处于所述区域内，所述固定板、加热单元、PCR反应芯片、导热部件和底板依次设置。本发明专利技术具有结构简单、温度均匀等优点。温度均匀等优点。温度均匀等优点。

【技术实现步骤摘要】
PCR反应系统和方法


[0001]本专利技术涉及PCR反应，特别涉及PCR反应系统和方法。

技术介绍

[0002]聚合酶链式反应(PCR)是一种用于在体外进行特定的DNA快速扩增的分子生物学技术。PCR设备具有灵敏度高、特性性强、操作简单等特点，它不仅可用在基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究，还可以用于疾病的诊断或任何有DNA、RNA的地方，因而在生命科学研究、生化分析、临床诊断、法医鉴定和疫情快速检验等领域广泛应用和迅速发展。
[0003]PCR进程通常由高温变性、低温退火及适温延伸三个基本反应步骤循环重复进行构成。因此，温控系统对于PCR反应结果极其重要，直接决定PCR设备性能的好坏。加热模块升降温速度和温度均一性是衡量PCR设备温控系统优良的重要评判指标。目前市面上大多数PCR设备采用半导体制冷片作为热源，利用PID算法实现对温控系统进行精确循环控温，通常都会存在以下问题：
[0004]1.加热模块升降温速度有限；
[0005]2.加热模块会存在边缘效应，即中间温度高于边缘温度。

技术实现思路

[0006]为解决上述现有技术方案中的不足，本专利技术提供了一种PCR反应系统。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0008]PCR反应系统，所述PCR反应系统包括底板、PCR反应芯片，所述PCR反应芯片具有试剂腔；所述PCR反应系统还包括：
[0009]导热部件，所述导热部件内具有依次连通的流体进口、多个流体通道和流体出口，所述多个流体通道并联设置；
[0010]环状部件，所述PCR芯片处于所述环状部件的围出区域内；
[0011]加热单元，所述加热单元设置在所述区域内；
[0012]固定板，所述固定板具有凸起，所述凸起卡入处于所述区域内，所述固定板、加热单元、PCR反应芯片、导热部件和底板依次设置。
[0013]本专利技术的目的还在于提供了PCR反应方法，该专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0014]PCR反应方法，所述PCR反应方法为：
[0015]流体进入导热部件内，依次经过流体进口、多个流体通道和流体出口，所述多个流体通道并联设置；
[0016]接触所述导热部件的PCR反应芯片一侧的试剂腔被加热到设定温度，同时，接触所述PCR反应芯片的另一侧被加热单元加热到设定温度；
[0017]所述PCR芯片和加热单元分别处于环状部件的围出区域内，固定板、加热单元、PCR反应芯片、导热部件和底板依次设置，所述固定板具有凸起，所述凸起卡入处于所述区域
内。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：
[0019]1.PCR反应时间短；
[0020]利用平板式微流控芯片的PCR反应，可以快速实现温度的循环变化，极大减少整个PCR反应时间；
[0021]2.温度一致性好；
[0022]多级流道的设计，使得流道长度和流阻一致，可以保证每个流道内导热液流量一致，还有，加热单元在PCR反应芯片的另一侧加热，进而提升每个流道对应的样本温度一致性；
[0023]3.小型化；
[0024]内部导热液循环使用，避免对导热液需求过多而致使整个系统积极过大，有利于设备的小型化。
附图说明
[0025]参照附图，本专利技术的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本专利技术的技术方案，而并非意在对本专利技术的保护范围构成限制。图中：
[0026]图1是根据本专利技术实施例PCR反应系统的结构示意图；
[0027]图2是根据本专利技术实施例的流体通道结构示意图。
具体实施方式
[0028]图1
‑
2和以下说明描述了本专利技术的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本专利技术。为了解释本专利技术技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本专利技术的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本专利技术的多个变型。由此，本专利技术并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
[0029]实施例1：
[0030]图1示意性地给出了本专利技术实施例的PCR反应系统的结构简图，如图1所示，所述PCR反应系统包括：
[0031]底板2、PCR反应芯片7，所述PCR反应芯片7具有试剂腔71；
[0032]导热部件1，如图2所示，所述导热部件1内具有依次连通的流体进口5、多个流体通道和流体出口11，所述多个流体通道并联设置；
[0033]环状部件3，所述PCR芯片7处于所述环状部件3的围出区域内；
[0034]加热单元，所述加热单元设置在所述区域内；
[0035]固定板4，所述固定板4具有凸起，所述凸起卡入处于所述区域内，所述固定板4、加热单元、PCR反应芯片7、导热部件1和底板2依次设置。
[0036]为了固定导热部件，进一步地，所述底板2的一侧具有凹槽，所述导热部件1处于所述凹槽内。
[0037]为了防止热量损失而使PCR反应芯片温度不一致，进一步地，所述加热单元包括：
[0038]加热膜和传热部件，所述加热膜、传热部件和平板状PCR反应芯片依次设置。
[0039]为了防止热量损失，进一步地，所述PCR反应系统还包括：
[0040]第一环形密封件，所述第一环形密封件设置在所述导热部件和凹槽的壁之间；
[0041]第二环形密封件，所述第二环形密封件设置在所述环形部件和固定板之间，并环绕所述区域的一侧开口。
[0042]为了保持温度的一致性，进一步地，如图2所以，所述流体通道包括：
[0043]第一组流道，所述第一组流道包括至少二级流道，如第一级流道13、第二级流道14和第三级流道15，使得流道数量呈指数增大，所述流体进口5连通所述第一组流道的出口端；
[0044]第二组流道16，所述第二组流道16平行设置，并分别连通所述第一组流道的最后一级的出口，多个平行设置的隔离件17设置在所述第二组流道16中每一流道内；所述试剂腔71在所述导热部件上的投影落在所述第二组流道16的区域内
[0045]第三组流道，所述第三组流道包括至少二级流道，使得流道数量呈指数递减，所述第一组流道的入口端连通所述第二组流道，出口端连通所述流体出口11。
[0046]为了使加热流体循环，进一步地，所述PCR反应系统还包括：
[0047]第一切换模块，所述第一切换模块用于使所述流体出口选择性地连通任一个流体供应单元；
[0048]多个流体供应单元，所述流体供应单元包括流体依次经过的加热模块、容器和泵，控温模块用于控制所述加热模块，使得所述容器内流体温度达到设定值；
[0049]第二切换模块，所述第二切换模块用于使所述流体进口选择性地连通任一个流体供应单元的泵。
[0050]本专利技术实施例的PCR反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.PCR反应系统，所述PCR反应系统包括底板、PCR反应芯片，所述PCR反应芯片具有试剂腔；其特征在于，所述PCR反应系统还包括：导热部件，所述导热部件内具有依次连通的流体进口、多个流体通道和流体出口，所述多个流体通道并联设置；环状部件，所述PCR芯片处于所述环状部件的围出区域内；加热单元，所述加热单元设置在所述区域内；固定板，所述固定板具有凸起，所述凸起卡入处于所述区域内，所述固定板、加热单元、PCR反应芯片、导热部件和底板依次设置。2.根据权利要求1所述的PCR反应系统，其特征在于，所述底板的一侧具有凹槽，所述导热部件处于所述凹槽内。3.根据权利要求1所述的PCR反应系统，其特征在于，所述加热单元包括：加热膜和传热部件，所述加热膜、传热部件和平板状PCR反应芯片依次设置。4.根据权利要求1所述的PCR反应系统，其特征在于，所述PCR反应系统还包括：第一环形密封件，所述第一环形密封件设置在所述导热部件和凹槽的壁之间；第二环形密封件，所述第二环形密封件设置在所述环形部件和固定板之间，并环绕所述区域的一侧开口。5.根据权利要求1所述的PCR反应系统，其特征在于，所述流体通道包括：第一组流道，所述第一组流道包括至少二级流道，使得流道数量呈指数增大，所述流体进口连通所述第一组流道的出口端；第二组流道，所述第二组流道平行设置，并分别连通所述第一组流道的最后一级的出口，多个平行设置的隔离件设置在所述第二组流道中每一流道内；所述试剂腔在所述导热部件上的投影落在所述第二组流道的区域内第三组流道，所述第三组流道包括至少二级流道，使得流道数量呈指数递减，所述第一组流道的入口端连通所述第二组流道，出口端连通所述流体出口。6.根据权利要求1所述的PCR反应系统，其特征在于，所述PCR反应系统还包括：第一切换模块，所述第一切换模块用于使所述流体出口选择性地连通任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾玉堂，伍涛，吕全超，顾海涛，
申请(专利权)人：杭州聚致生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：