本发明专利技术涉及生物检测技术领域，尤其涉及一种用于PCR的快速升降温装置，包括：样本架，内部中空形成密封腔，密封腔内充注有液态工质并抽真空，样本架的顶部外侧用于放置样本；加热组件，设于样本架的底部外侧，加热组件用于向密封腔内提供加热热量；冷却组件，设于样本架的外部，冷却组件用于对密封腔进行冷却散热。升温时，液态工质吸收加热组件的加热热量，汽化为汽态并上升至密封腔顶部，与样本架的顶部均匀接触加热；降温时，冷却组件对密封腔冷却散热，汽态工质冷凝成液态工质并回落至密封腔底部。通过采用在样本架的密封腔内液汽工质转换的方式，由汽态工质均匀接触样本架的顶部进行加热，实现了在加速升温的同时得以提升加热温度均匀性。温度均匀性。温度均匀性。
【技术实现步骤摘要】
一种用于PCR的快速升降温装置
[0001]本专利技术涉及生物检测
，尤其涉及一种用于PCR的快速升降温装置。
技术介绍
[0002]聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction，PCR)是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，它可看作是生物体外的特殊DNA复制，PCR的最大特点是能将微量的DNA大幅增加。PCR是利用DNA在体外95℃高温时变性会变成单链，低温(通常是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℃左右)，DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'
‑
3')的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备，能在变性温度、复性温度、延伸温度之间很好地进行控制。
[0003]现有技术中的PCR仪温度控制模块，由于热传导的原因，将变温金属模块的底部加热至很高温度时，热量由中间向四周传导，导致中间局部温度过高、四周的温度较低，使加热块的温度均匀性降低，即存在边缘效应，而这会严重影响到样品扩增时的效果一致性。
[0004]此外，由于PCR反应中的温度控制模块需要频繁升降温，而现有的PCR仪温度控制模块的升降温速率比较低，导致PCR检测耗时较长。
技术实现思路
[0005]鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术要解决的技术问题是提供一种加热温度均匀性好的用于PCR的快速升降温装置。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术提供一种用于PCR的快速升降温装置，包括：样本架，内部中空形成密封腔，密封腔内充注有液态工质并抽真空，样本架的顶部外侧用于放置样本；加热组件，设于样本架的底部外侧，加热组件用于向密封腔内提供加热热量；冷却组件，设于样本架的外部，冷却组件用于对密封腔进行冷却散热。
[0008]优选地，样本架包括样本载架和密封挡板，样本载架的内部中空形成底部开口的内腔，密封挡板与样本载架相连接并将内腔的开口封闭，样本载架的顶部外侧用于放置样本。
[0009]优选地，密封腔内设有毛细结构，毛细结构用于在密封腔冷却散热时将密封腔的顶部冷凝的液态工质引流至密封腔的底部。
[0010]优选地，加热组件包括设于密封腔下方的第一TEC和设于第一TEC外围的辅助加热膜，辅助加热膜位于密封腔的周边缘下方。
[0011]优选地，加热组件包括设于密封腔下方的第一TEC，冷却组件包括设于第一TEC下方的水冷块，第一TEC的上、下表面分别与样本架和水冷块相贴合，水冷块的内部中空形成水冷腔，水冷腔设有进水口和出水口，进水口和出水口分别连接冷水循环泵的出、入口。
[0012]优选地，冷却组件还包括设于水冷块下方的一级制冷单元，一级制冷单元对水冷腔进行冷却散热。
[0013]优选地，一级制冷单元包括从上至下依次连接的第一散热器、隔板、封板和第一风
道板，第一散热器与隔板之间围构成上层腔，隔板与封板之间围构成相互独立的下层腔和冷风口，封板与第一风道板之间围构成第一风道，冷风口连通第一风道与上层腔，冷风口内设有第一风扇，上层腔和下层腔均为一端开口且另一端封闭的凹形腔体，上层腔和下层腔的开口端朝向同一侧，上层腔和下层腔的封闭端通过隔板上开设的通孔相连通，第一散热器的散热翅片位于上层腔内并布置为将从冷风口进入上层腔内的冷风向上层腔的开口端和封闭端引流。
[0014]优选地，冷却组件还包括二级制冷单元，二级制冷单元向一级制冷单元输送冷源。
[0015]优选地，二级制冷单元包括相连接的第二风道板和导热板，第二风道板与导热板之间围构成第二风道，第二风道的一端设有向第二风道内送风的第二风扇，第二风道的另一端通向一级制冷单元，第二风道内设有第二散热器和第二TEC，第二TEC的两侧表面分别与第二散热器和导热板相贴合。
[0016]优选地，导热板远离第二风道板的一侧设有第三散热器，第三散热器远离导热板的一侧设有第三风扇。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有显著的进步：
[0018]本专利技术的用于PCR的快速升降温装置，在升温时，由加热组件从样本架的底部外侧向密封腔内提供加热热量，密封腔内的液态工质吸收加热热量，达到沸点时汽化为汽态工质，汽态工质在密封腔内上升至密封腔顶部，与样本架的顶部均匀接触，加速升温的同时，可保证放置在样本架顶部外侧的样本受热均匀；在降温时，由冷却组件对密封腔进行冷却散热，密封腔的顶部的汽态工质遇冷冷凝成液态工质并回落至密封腔的底部，等待下一温度循环。由此，本专利技术的用于PCR的快速升降温装置通过采用在样本架的密封腔内液态汽态工质转换的方式，由汽态工质均匀接触样本架的顶部进行加热，实现了在加速升温的同时得以提升加热温度均匀性。
附图说明
[0019]图1是本专利技术实施例的用于PCR的快速升降温装置的结构示意图。
[0020]图2是图1中沿A
‑
A向的半剖示意图。
[0021]图3是本专利技术实施例的用于PCR的快速升降温装置去掉二级制冷单元后的结构示意图。
[0022]图4是图3中沿B
‑
B向的半剖示意图。
[0023]图5是本专利技术实施例的用于PCR的快速升降温装置中，第一散热器与隔板的分体示意图。
[0024]图6是本专利技术实施例的用于PCR的快速升降温装置中，第一散热器的散热翅片布置示意图。
[0025]图7是本专利技术实施例的用于PCR的快速升降温装置中，二级制冷单元的结构示意图。
[0026]图8是图7中沿C
‑
C向的半剖示意图。
[0027]其中，附图标记说明如下：
[0028]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
样本架
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323
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封板
[0029]10
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密封腔
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324
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第一风道板
[0030]11
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充注管
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325
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第一风扇
[0031]12
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样本载架
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32a
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上层腔
[0032]13
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密封挡板
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32b
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下层腔
[0033]14
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压盘
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32c
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冷风口
[0034]2ꢀꢀꢀꢀꢀ本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于PCR的快速升降温装置，其特征在于，包括：样本架(1)，内部中空形成密封腔(10)，所述密封腔(10)内充注有液态工质并抽真空，所述样本架(1)的顶部外侧用于放置样本；加热组件(2)，设于所述样本架(1)的底部外侧，所述加热组件(2)用于向所述密封腔(10)内提供加热热量；冷却组件(3)，设于所述样本架(1)的外部，所述冷却组件(3)用于对所述密封腔(10)进行冷却散热。2.根据权利要求1所述的用于PCR的快速升降温装置，其特征在于，所述样本架(1)包括样本载架(12)和密封挡板(13)，所述样本载架(12)的内部中空形成底部开口的内腔，所述密封挡板(13)与所述样本载架(12)相连接并将所述内腔的开口封闭，所述样本载架(12)的顶部外侧用于放置样本。3.根据权利要求1或2所述的用于PCR的快速升降温装置，其特征在于，所述密封腔(10)内设有毛细结构，所述毛细结构用于在所述密封腔(10)冷却散热时将所述密封腔(10)的顶部冷凝的液态工质引流至所述密封腔(10)的底部。4.根据权利要求1所述的用于PCR的快速升降温装置，其特征在于，所述加热组件(2)包括设于所述密封腔(10)下方的第一TEC(21)和设于所述第一TEC(21)外围的辅助加热膜(22)，所述辅助加热膜(22)位于所述密封腔(10)的周边缘下方。5.根据权利要求1所述的用于PCR的快速升降温装置，其特征在于，所述加热组件(2)包括设于所述密封腔(10)下方的第一TEC(21)，所述冷却组件(3)包括设于所述第一TEC(21)下方的水冷块(31)，所述第一TEC(21)的上、下表面分别与所述样本架(1)和所述水冷块(31)相贴合，所述水冷块(31)的内部中空形成水冷腔(310)，所述水冷腔(310)设有进水口(311)和出水口(312)，所述进水口(311)和所述出水口(312)分别连接冷水循环泵的出、入口。6.根据权利要求5所述的用于PCR的快速升降温装置，其特征在于，所述冷却组件(3)还包括设于所述水冷块(31)下方的一级制冷单元(32)，所述一级制冷单元(32)对所述水冷腔(310)进行冷却散热。7.根据权利要求6所述的用于PCR的快速升降温装...
【专利技术属性】
技术研发人员：张巍，庞静，吴卓，宋冬梅，何胜祥，
申请(专利权)人：安徽同科生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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