温度控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种能够高速且高精度地改变温度调节块(2)的温度的温度控制装置(1)。本发明专利技术的温度控制装置(1)包括能够载置容纳了溶液(6)的容器(5)的温度调节块(2)；及温度调节部(3)，其设置成与温度调节块(2)接触并使溶液(6)的温度变化，温度调节块(2)在内部具有一个或多个中空部(7)。具有一个或多个中空部(7)。具有一个或多个中空部(7)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】温度控制装置


[0001]本专利技术涉及温度控制装置。

技术介绍

[0002]近年来，基因检测不仅用于研究用途，还被广泛应用于定制医疗和识别个人的鉴定等用途，不仅希望提高精度，还希望缩短检测时间。基因检测是在取得含有DNA(Deoxyribonucleic acid、脱氧核糖核酸)的试料后，通过使试料中的微量DNA扩增后进行分析，实施高精度的检查。作为使DNA扩增的方法，PCR(Polymerase Chain Reaction、聚合酶链反应)法被广泛利用。PCR法是将含有DNA的试料溶液与含有使DNA扩增的试剂的溶液混合，例如在94℃时使DNA变性为单链，在60℃时合成互补链。通过重复上述温度变化，PCR法能指数函数性地扩增DNA。
[0003]基因检测要求通过高速改变含试料和试剂的反应溶液的温度来缩短反应所需的时间，从而缩短检测所需的时间。反应溶液的温度通过使用热循环器等温度控制装置来改变。一般的温度控制装置包括控制珀耳帖元件等的温度变化的温度调节元件和设置为与温度调节元件接触的调温块(以下也称为“温度调节块”)，用温度调节块保持容纳反应溶液的反应容器，用温度调节元件控制温度调节块的温度，从而实施PCR法。
[0004]温度调节块的热传导率和热容量影响温度控制装置中的反应溶液的温度变化的高速化。在一般的温度控制装置中，使用热传导率大的材料，例如铝和铜这样的金属作为温度调节块。采用热传导率较大的材料用于温度调节块，能有效地将温度调节元件产生的热量传递到反应容器，使反应溶液的温度高速变化。热容量是根据材料的比热、密度以及体积求出的值。若温度调节块的热容量较大，则温度调节块的温度变化需要时间，反应溶液的温度变化会变慢。
[0005]在专利文献1和专利文献2中公开了现有的温度控制装置的示例。专利文献1中记载的热循环设备包括采样支架、热参考件和散热器，其中一个或多个具有高导热性的材料。专利文献2中所记载的多个试料支撑体具有单质结构的块、块内的一系列试料阱以及存在于试料阱之间的块内的一系列中空部。通过中空部减小了块的质量，温度变化快速传递到试料。现有技术文献专利文献
[0006]专利文献1：日本专利特表2012
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502651号公报专利文献2：日本专利特表2009
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543064号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0007]温度控制装置在进行基因检测时，如果温度调节块的温度没有被适当地控制，含有试料和试剂的反应溶液没有控制到合适的温度，则无法进行稳定的DNA扩增，基因检测的
可靠性降低。一般情况下，即使温度调节块的热容量较小，如果热传导率较小，则温度调节元件的热量也无法均匀地传递给反应溶液，难以将反应溶液控制到PCR法所要求的温度。另一方面，尺寸较小的温度调节块由于内部温差小，因此即使热传导率较小，有时也能将温度调节元件的热量均匀地传递到反应溶液中，有时不一定需要较大的热传导率。
[0008]在以往的温度控制装置的温度调节块中，热传导率、比热和密度这些与温度变化有关的值由所使用的材料决定，因此，难以适当地调节热传导率和热容量，高速且高精度地改变包含试料和试剂的反应溶液的温度存在问题。因此，要求温度控制装置能够高速且高精度地改变温度调节块的温度。
[0009]本专利技术的目的是提供一种能够高速且高精度地改变温度调节块的温度的温度控制装置。解决技术问题的技术方案
[0010]本专利技术的温度控制装置包括温度调节块，该温度调节块能够载置容纳了溶液的容器；以及温度调节部，该温度调节部设置成与所述温度调节块接触，并使所述溶液的温度变化。所述温度调节块在内部具有一个或多个中空部。专利技术效果
[0011]根据本专利技术，能提供一种能够高速且高精度地改变温度调节块的温度的温度控制装置。
附图说明
[0012]图1是示出本专利技术的实施例1的温度控制装置的概要的立体图。图2是图1中的线A
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A
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处的温度控制装置的剖视图。图3是图1中的线B
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B
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处的温度控制装置的剖视图。图4是示出通过热传导分析求出温度调节块的温度变化的结果的示例的图。图5是示出本专利技术的实施例2的温度控制装置的概要的立体图。图6是示出本专利技术的实施例3的温度控制装置的概要的剖视图。图7是示出本专利技术的实施例4的温度控制装置的概要的立体图。图8是图7中的线C
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C
′
处的温度控制装置的剖视图。图9是示出本专利技术的实施例5的温度控制装置的概要的剖视图。图10是图9中的线D
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D
′
处的温度控制装置的剖视图。图11是示出本专利技术的实施例6的温度控制装置的概要的剖视图。图12是示出本专利技术的实施例7的温度控制装置的概要的剖视图。图13是示出本专利技术的实施例8的温度控制装置的概要的剖视图。图14是示出本专利技术的实施例9的温度控制装置的概要的剖视图。图15是通过图14中的线F
‑
F
′
的水平面上的温度控制装置的剖视图。图16是示出本专利技术的实施例10的温度控制装置的概要的剖视图。
具体实施方式
[0013]本专利技术的温度控制装置包括调温部(温度调节部)和调温块(温度调节块)，温度调节块具有中空部。温度调节块由于中空部导致密度降低，热容量变小，能使温度高速地变
化。此外，通过中空部的配置来控制温度调节块的内部的热传导，能高精度地改变温度调节块的温度。由此，本专利技术的温度控制装置能适当地控制温度调节块的温度，能高速且高精度地将含有试料和试剂的反应溶液控制在合适的温度。
[0014]以下，用附图对本专利技术的实施例的温度控制装置进行说明。另外，在本说明书所使用的附图中，对相同或对应的构成要素赋予相同的标号，并且针对这些构成要素有时省略重复说明。实施例1
[0015]对本专利技术的实施例1的温度控制装置进行说明。
[0016]图1是示出本专利技术的实施例1的温度控制装置的概要的立体图。温度控制装置1包括调温块2(以下称为“温度调节块2”)和调温部3(以下称为“温度调节部3”)，从而使含有试料和试剂的反应溶液的温度变化。
[0017]温度调节块2由金属或非金属材料构成，能载置容纳有反应溶液的反应容器。温度调节块2设置在温度调节部3上，使得与温度调节部3接触。温度调节块2通过温度调节部3对所载置的反应容器内的反应溶液进行温度调节。温度调节块2例如将反应容器载置在上表面2c上，或者在上部具有凹部并将反应容器载置在凹部。图1中示出了将反应容器载置在上表面2c上的温度调节块2。温度调节块2的上表面2c是位于与温度调节部3接触的面(下表面)相反侧的面。温度调节块2的大致形状并不限于图1所示的方形柱形状，可以设为多棱柱形状、圆柱形状或圆筒形状等任意形状。
[0018]温度调节部3是能够进行加热和冷却中的一个或两个的温度调节装置，被设置在温度调节块2下以与温度调节块2接触，使温度调节块2所载置的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种温度控制装置，其特征在于，包括：温度调节块，该温度调节块能够载置容纳了溶液的容器；以及温度调节部，该温度调节部设置成与所述温度调节块接触并使所述溶液的温度变化，所述温度调节块在内部具有一个或多个中空部。2.如权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，所述温度调节块包括多个所述中空部，所述中空部进行排列以构成蜂窝结构。3.如权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，所述温度调节块具有多个所述中空部，并且在内部具有配置所述中空部的密度彼此不同的多个区域。4.如权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，所述温度调节块在上部具有凹部，该凹部载置容纳了所述溶液的所述容器。5.如权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，所述温度调节块具有多个所述中空部，多个所述中空部彼此连通。6.如权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，所述温度调节块具有多个所述中空部，所述中空部排列成正交格子状。7.如权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，所述温度调节块具有多个所述中空部，并且在表面上具有开口部，多个所述中空部彼此连通，并且从所述开口部...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤航，矶岛宣之，小针达也，柴原匡，
申请(专利权)人：株式会社日立高新技术，
类型：发明
国别省市：