一种快速数字微室PCR制热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种快速数字微室PCR制热系统，包括机械控制系统、支架系统、温控系统和微流控芯片组成；微流控室芯片固定在螺旋滑块上，然后在两个加热器之间旋转，设置固定的加热时间。该过程由一个自行编程的软件控制，通过在PDMS微流控芯片上方放置玻片来改善试剂自吸区隔和避免试剂蒸发；实现了在微室微流控芯片中35min内对P.g进行扩增。本发明专利技术装置，可适用于细菌的检测，可实现快速扩增的功能，操作简单。与传统PCR实验相比，本装置具有耗时短、试剂耗量少、一体化、小型化等特点。小型化等特点。小型化等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种快速数字微室PCR制热系统


[0001]本专利技术属于微流控
，涉及一种低成本的数字微室PCR系统，具体是一种快速数字微室PCR制热系统。

技术介绍

[0002]聚合酶链式反应(PCR)是一种分子生物学，可以从最初少量的遗传物质到大量的DNA。由于PCR具有较高的敏感性和特异性，被广泛应用于法医鉴定、病原体检测等领域。
[0003]现有的PCR反应装置包括由下至上依次设置的散热模块，温控模块和反应池，其中，反应池中均匀设有多个用于放置PCR反试管的插接孔，反应池顶部设有辅助加热模块，辅助加热模块上方设有热盖。温控模块采用半导体加热制冷器，利用半导体加热制冷器的帕尔贴效应，对反应池进行反复加热/降温。
[0004]以上技术方案至少存在以下缺陷：PCR的主要过程是重复的热循环，这为变性、退火和延伸提供了温度。而常规PCR热循环仪的温度变化率约为4～6℃/s。因此，完成35个PCR循环需要超过50分钟。为了简化加热过程，也出现了许多的改进方法，但是仍有很多缺陷。
[0005]为此，本专利技术提出一种快速数字微室PCR制热系统。

技术实现思路

[0006]本申请的目的是提供一种快速数字微室PCR制热系统，解决了平板PCR仪温度变换效率低下的问题。
[0007]为实现上述目的，本申请提供了一种快速数字微室PCR制热系统，包括机械控制系统、支架系统、温控系统和微室微流控芯片；
[0008]控制系统包括单片机和步进电机；
[0009]支架系统包括电机底座、温度模块支架、固定螺丝、弹簧支架和螺旋滑块；
[0010]温控系统包括加热器、温度显示屏、第一接线口、第二接线口、第三接线口和温度控制器；
[0011]微室系统包括基板玻璃、玻璃载片、进水口、进样口、微室、主通道、分通道、水通道、出水口、出样口、通道盖板、第一注射器以及第二注射器；
[0012]所述弹簧支架与所述螺旋滑块旋转连接，所述螺旋滑块沿着所述弹簧支架旋转滑动，所述弹簧支架安装在所述电机底座的内部，所述螺旋滑块上安装有微室芯片；
[0013]所述单片机上还安装有温度模块支架，所述温度模块支架上固定安装有两个铝制加热器；
[0014]所述铝制加热器与螺旋滑块上表面在同一水平面。
[0015]优选地，所述电机底座上开设有若干螺丝孔，通过在若干螺丝孔设置固定螺丝使之固定。
[0016]优选地，第一接线口与第二接线口相连接。
[0017]优选地，所述微室半径和深度为微米级和微米以下数量级，共有10000～40000个，
主通道宽度与微室半径一致，深度与微室深度一致，分通道长度和宽度小于主通道，深度和主通道一致，微室之间通过主通道连接，每个微室通过分支通道与主通道连接。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0019]本专利技术主要由支架系统、加热系统、电压控制系统组成。将腔室PCR微流控芯片在两个固定温度的加热器之间旋转，可以快速改变腔室的温度，在微流体室阵列中扩增生物分子，并实现待测生物分子的快速扩增。可适用于细菌的检测，可实现快速扩增的功能，操作简单。与传统PCR实验相比，本装置具有耗时短、试剂耗量少、一体化、小型化等特点。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1本专利技术的新型的数字微室PCR制热装置的结构图；
[0022]图2本专利技术的新型的数字微室PCR制热装置的立体图；
[0023]图3本专利技术的新型的数字微室PCR制热装置的左视图；
[0024]图4本专利技术装置的微室芯片的结构图；
[0025]图5实施例中数字PCR微流控芯片反应后结果图。
[0026]图中：1、螺旋滑块；2、弹簧支架；3、电机底座；4、第一接线口；5、单片机；6、铝制加热器；7、温度显示屏；8、第二接线口；9、温度控制器；10、温度模块支架；11、固定螺丝；12、第三接线口；13、进水口；14、进样口；15、水通道；16、出水口；17、出样口；18、微室；19、第一注射器；20、第二注射器；21、通道盖板；22、玻璃载片；23、基板玻璃；24、分通道；25、主通道。
具体实施方式
[0027]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0028]具体请参照图1
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4，一种快速数字微室PCR制热系统，包括机械控制系统、支架系统、温控系统和微室芯片；
[0029]其中，控制系统包括单片机5和步进电机；
[0030]支架系统包括电机底座3、温度模块支架10、固定螺丝11、弹簧支架2和螺旋滑块1；
[0031]温控系统包括加热器、温度显示屏7、第一接线口4、第二接线口8、第三接线口12和温度控制器9；
[0032]微室18系统包括基板玻璃23、玻璃载片22、进水口13、进样口14、微室18、主通道25、分通道24、水通道15、出水口16、出样口17、通道盖板21、第一注射器19以及第二注射器20。
[0033]需要进行说明的是，所述温度控制器9的侧面设置有第二接线口8，且所述温度控制器9的侧面还设置有温度显示屏7，所述温度显示屏7用于显示数字微室PCR制热装置的加
热温度数值。
[0034]所述单片机5上安装有步进电机，其中，所述步进电机包括电机底座3、螺旋滑块1以及弹簧支架2；
[0035]所述弹簧支架2与所述螺旋滑块1旋转连接，所述螺旋滑块1沿着所述弹簧支架2旋转滑动，所述弹簧支架2安装在所述电机底座3的内部，所述电机底座3上开设有若干螺丝孔，通过在若干螺丝孔设置固定螺丝11使之固定；
[0036]在本申请中，所述螺旋滑块1上安装有微室芯片；
[0037]需要进行说明的是，所述单片机5上还安装有温度模块支架10，所述温度模块支架10上固定安装有两个铝制加热器6；所述铝制加热器6与螺旋滑块1上表面在同一水平面；
[0038]需要进行说明的是，第一接线口4与第二接线口8相连接，所述微室18半径和深度为微米级和微米以下数量级，共有10000个以上，主通道25宽度与微室18半径一致，深度与微室18深度一致，分通道24长度和宽度小于主通道25，深度和主通道25一致，微室18之间通过主通道25连接，每个微室18通过分支通道与主通道25连接。
[0039]本专利技术的数字微室PCR制热装置在工作时，所述微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速数字微室PCR制热系统，包括机械控制系统、支架系统、温控系统和微室(18)微流控芯片，其特征在于：控制系统包括单片机(5)和步进电机；支架系统包括电机底座(3)、温度模块支架(10)、固定螺丝(11)、弹簧支架(2)和螺旋滑块(1)；温控系统包括加热器、温度显示屏(7)、第一接线口(4)、第二接线口(8)、第三接线口(12)和温度控制器(9)；微室(18)系统包括基板玻璃(23)、玻璃载片(22)、进水口(13)、进样口(14)、微室(18)、主通道(25)、分通道(24)、水通道(15)、出水口(16)、出样口(17)、通道盖板(21)、第一注射器(19)以及第二注射器(20)；所述弹簧支架(2)与所述螺旋滑块(1)旋转连接，所述螺旋滑块(1)沿着所述弹簧支架(2)旋转滑动，所述弹簧支架(2)安装在所述电机底座(3)的内部，所述螺旋滑块(1)上安装有微室芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨静，汪萍，张洁君，
申请(专利权)人：安徽三联学院，
类型：发明
国别省市：