一种PCR仪孔板分区的温度控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种PCR仪孔板分区的温度控制装置，该装置包括均温板、半导体热电模块、温控模块和检测模块，均温板铺设在反应板的正下方并与所述反应板的各个分区的底部分别紧密接触；半导体热电模块用于在所述温控模块的控制下对所述的均温板直接进行加热；均温板包括多个均温分板；检测模块用于检测所述反应板的每个分区的当前温度；温控模块中包括修正单元，修正单元用于根据反应板的每个分区的当前温度和设定温度计算反应板的每个分区的加热功率；并按照功率修正函数对反应板的每个分区的加热功率进行修正，得到加热修正功率；温控模块控制半导体热电模块按照计算得到的加热修正功率对反应板的对应的每个分区进行加热。正功率对反应板的对应的每个分区进行加热。正功率对反应板的对应的每个分区进行加热。

【技术实现步骤摘要】
一种PCR仪孔板分区的温度控制装置


[0001]本专利技术涉及PCR仪
，具体涉及一种PCR仪孔板分区的温度控制装置。

技术介绍

[0002]荧光定量PCR(Real
‑
timeqPCR)技术，是指在PCR反应体系中加入荧光基因，利用荧光信号累积实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。PCR反应过程中产生的DNA拷贝数是呈指数方式增加的，随着反应循环数的增加，最终PCR反应不再以指数方式生成模板，从而进入平台期。在传统的PCR中，常用凝胶电泳分离并用荧光染色来检测PCR反应的最终扩增产物，因此用此终点法对PCR产物定量存在不可靠之处。在Real
‑
timeqPCR中，对整个PCR反应扩增过程进行了实时的监测和连续地分析扩增相关的荧光信号，随着反应时间的进行，监测到的荧光信号的变化可以绘制成一条曲线。现阶段Real
‑
timeqPCR主要是通过荧光定量PCR仪实现的。
[0003]荧光定量PCR仪对温度控制的精度要求较高,特别是不同分区之间的温度均一性，直接影响DNA片段扩增的效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在提供一种PCR仪孔板分区的温度控制装置及控制方法，所要解决的技术问题至少包括如何提高PCR仪孔板分区的温度控制均一性。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供一种PCR仪孔板分区的温度控制装置，包括均温板、半导体热电模块、温控模块和检测模块，所述的均温板铺设在反应板的正下方并与所述反应板的各个分区的底部分别紧密接触；所述的半导体热电模块用于在所述温控模块的控制下对所述的均温板直接进行加热；所述的均温板包括多个均温分板，所述均温分板的数量与所述反应板的分区的数量相同，从而使得所述反应板的每个分区下面设置有一个均温分板；所述的检测模块用于检测所述反应板的每个分区的当前温度；所述的温控模块中包括修正单元，所述的修正单元用于根据所述反应板的每个分区的当前温度和设定温度计算所述反应板的每个分区的加热功率；并按照功率修正函数对所述反应板的每个分区的加热功率进行修正，得到加热修正功率；所述的功率修正函数为：
[0006][0007]其中，P(x,y)为所述反应板的各个分区中坐标为(x,y)的分区的加热功率；P(x+1,y)为所述反应板的各个分区中坐标为(x+1,y)的分区的加热功率；P(x
‑
1,y)为所述反应板的各个分区中坐标为(x
‑
1,y)的分区的加热功率；P(x,y+1)为所述反应板的各个分区中坐标为(x,y+1)的分区的加热功率；P(x,y
‑
1)为所述反应板的各个分区中坐标为(x,y
‑
1)的分区的加热功率；δ为经验修正系数；
[0008]所述的温控模块控制所述的半导体热电模块按照计算得到的加热修正功率对所述反应板的对应的每个分区进行加热。
[0009]优选地，所述的经验修正系数δ的取值在1.025至1.038之间。
[0010]优选地，当坐标为(x,y)的分区位于所述反应板的边缘处时，导致坐标为(x+1,y)、(x
‑
1,y)、(x,y+1)和(x,y
‑
1)的分区中的一个或多个在事实上不存在，对于不存在的分区，其加热功率取值为0。
[0011]优选地，所述均温板的上表面与所述反应板的各个分区的底部之间设置有导热硅脂，用于确保所述均温板与所述反应板之间没有空气热阻。
[0012]优选地，所述均温板的材质为常温下导热系数大于或等于386.4W/(m
·
K)的紫铜。
[0013]优选地，所述均温板的材质为常温下导热系数大于或等于426.2W/(m
·
K)的银。
[0014]优选地，相邻的所述均温分板之间设置有绝热隔离板；所述的绝热隔离板用于避免相邻的所述均温分板之间产生温度传递。
[0015]优选地，在相邻的所述均温分板之间设置绝热隔离板以后，经验修正系数δ的取值固定在1.002至1.005之间。
[0016]优选地，所述反应板的相邻的不同分区之间设置有绝热隔离垫；所述的绝热隔离垫用于避免所述反应板的相邻的不同分区之间产生温度传递。
[0017]优选地，在反应板的相邻的不同分区之间设置绝热隔离垫以后，经验修正系数δ的取值固定在0.993至0.997之间。
[0018]进一步优选地，当同时在相邻的所述均温分板之间设置绝热隔离板和在反应板的相邻的不同分区之间设置绝热隔离垫以后，经验修正系数δ的取值固定在0.985至0.991之间。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020]本专利技术所述的PCR仪孔板分区的温度控制装置通过功率修正函数对所述反应板的每个分区的加热功率进行修正，能够消除相邻分区之间在加热过程中的相互影响，提高不同分区之间的温度均一性。当采用所述的功率修正函数修正以后，将经验修正系数δ的取值固定在1.025至1.038之间，整个反应板的各个分区的温度均一性能够稳定在
±
0.3℃以下。
[0021]本专利技术通过消除空气热阻，能够保证所述均温板的上表面与所述反应板的各个分区的底部之间保持良好的导热，有利于提高整个反应板的各个分区的温度均一性。实验结果表明，采用导热硅脂的实验组与没有导热硅脂的对照组之间相比，整个反应板的各个分区的温度均一性至少有0.06℃的提升。在其他条件均相同的情况下，采用绝热隔离板的实验组与没有绝热隔离板的对照组之间相比，整个反应板的各个分区的温度均一性至少有0.03℃的提升。采用绝热隔离板的实验组与没有绝热隔离板的对照组之间相比，整个反应板的各个分区的温度均一性至少有0.05℃的提升。
附图说明
[0022]附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的具体实施方式一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。
[0023]图1是本专利技术所述的PCR仪孔板分区的温度控制装置的结构示意图。
[0024]图2是所述的反应板中坐标为(x,y)的分区的一种位置布局的俯视图。
具体实施方式
[0025]在下文中更详细地描述了本专利技术以有助于对本专利技术的理解。
[0026]本专利技术所述的PCR仪孔板分区的温度控制装置包括均温板1、半导体热电模块2、温控模块3和检测模块4，所述的均温板1铺设在反应板5的正下方并与所述反应板的各个分区的底部分别紧密接触；所述的半导体热电模块2用于在所述温控模块3的控制下对所述的均温板1直接进行加热；所述的均温板1包括多个均温分板，所述均温分板的数量与所述反应板的分区的数量相同，从而使得所述反应板的每个分区下面设置有一个均温分板；所述的检测模块4用于检测所述反应板的每个分区的当前温度；所述的温控模块3中包括修正单元，所述的修正单元用于根据所述反应板的每个分区的当前温度和设定温度计算所述反应板的每个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PCR仪孔板分区的温度控制装置，其特征在于，所述的PCR仪孔板分区的温度控制装置包括均温板、半导体热电模块、温控模块和检测模块，所述的均温板铺设在反应板的正下方并与所述反应板的各个分区的底部分别紧密接触；所述的半导体热电模块用于在所述温控模块的控制下对所述的均温板直接进行加热；所述的均温板包括多个均温分板，所述均温分板的数量与所述反应板的分区的数量相同，从而使得所述反应板的每个分区下面设置有一个均温分板；所述的检测模块用于检测所述反应板的每个分区的当前温度；所述的温控模块中包括修正单元，所述的修正单元用于根据所述反应板的每个分区的当前温度和设定温度计算所述反应板的每个分区的加热功率；并按照功率修正函数对所述反应板的每个分区的加热功率进行修正，得到加热修正功率；所述的功率修正函数为：其中，P(x,y)为所述反应板的各个分区中坐标为(x,y)的分区的加热功率；P(x+1,y)为所述反应板的各个分区中坐标为(x+1,y)的分区的加热功率；P(x
‑
1,y)为所述反应板的各个分区中坐标为(x
‑
1,y)的分区的加热功率；P(x,y+1)为所述反应板的各个分区中坐标为(x,y+1)的分区的加热功率；P(x,y
‑
1)为所述反应板的各个分区中坐标为(x,y
‑
1)的分区的加热功率；δ为经验修正系数；所述的温控模块控制所述的半导体热电模块按照计算得到的加热修正功率对所述反应板的对应的每个分区进行加热。2.根据权利要求1所述的PCR仪孔板分区的温度控制装置，其特征在于，所述的经验修正系数δ的取值在1.025至1.038之间。3.根据权利要求1所述的PCR仪孔板分区的温度控制装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：车团结，徐进章，周国明，李琳，陈小兰，
申请(专利权)人：苏州百源基因技术有限公司，
类型：发明
国别省市：