用于分段热循环仪的设备制造技术

本实用新型专利技术提供用于分段热循环仪的设备，涉及一种用来完成化学或生物反应比如ＰＣＲ或其他核酸放大反应的热循环仪，将该热循环仪分段成多个反应容器接收元件。这些反应容器接收元件彼此热绝缘而且提供气密密封以防液体或湿气渗到这些反应容器接收元件下面。这些反应容器接收元件具有排布成图样的几个凹口以接收单个标准微量滴定板的各反应容器，该分段热循环仪具有一种用于独立加热并冷却这些反应容器接收元件中每一个的系统。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用来完成化学或生物反应比如PCR或其他核酸放大反应的 热循环仪，将该热循环仪分段成其具有多个用于接收反应容器的彼此分隔并且热绝缘的反 应容器接收元件，其中这些反应容器接收元件具有排布成图样的几个凹口以接收单个标准 微量滴定板的各反应容器。该分段热循环仪具有一种用于独立加热并冷却反应容器接收元 件中每一个的系统。
技术介绍
测试生物或化学样本常常需要用来使多个样本重复经受到一系列温度循环的装 置。这些装置被描述成热循环仪或热循环装置而且被用来生成特定的温度循环，即设置反 应容器中的预定温度并维持预定的时间间隔，有时称为协议。常常想要通过变动温度、时间 以及/或者循环数量的不同协议对单个容器阵列中不同样本进行热循环，在此这些实验可 以同时完成。例如，这些测试可以用来确定PCR反应的最佳变性温度、最佳退火温度、以及最佳 延伸温度。为了达到这个目的，将相同的反应混合物倒入各个反应容器，并执行完成该PCR 反应必需的温度循环。这样的温度循环包括将该反应混合物加热到变性温度，其通常处于 90° _95°C范围中，冷却到退火温度，其通常处于40° -60°C范围中并加热到延伸温度，其 通常处于70° -75°C范围中。如果想要，还可以变动每个循环的时间。将这种循环重复几 次，导致预定DNA序列的放大。添加引物时的退火温度对该结果有强大的影响。然而该延 伸温度也可以对该结果有有利或不利的影响。在更高的延伸温度上，加快这些基底的添加， 温度越高出现误差的可能性越大。另外，延伸温度越高聚合酶的寿命越短。PCR反应成功的 另一个重要参数是在不同反应容器上展开的不同的停留体积。常规装置因这些参数不可以 在对各个反应容器托的一个测试系列中变动而产生问题。为了测试不同的停留体积，需要 几个测试系列在一个热循环装置中连续完成或在几个热循环装置中同时完成。从历史上看，只有温度可能使用梯度热循环仪在热循环期间变动，该梯度热循环 仪可以创建在例如号码为5，525，300和7，074，367的美国专利中所述的温度梯度块和/或 梯度块。所公开的装置有单个块并创建温度梯度，然后试图为各样本指定不同温度。下一代热循环仪采用了明显不同的办法。不是单个梯度块，而是这些新的热循环 仪包括有等温的多个块或反应容器接收元件，每个反应容器接收元件被独立控制并且可以 用不同协议来编程，而近似排布成图样以接收例如美国公开号2006-0228268的专利文献 中所述的标准格式的单个容器阵列的各反应容器。不同的却是预定的温度为每个反应容器 接收元件而设置。在完成这些循环之后有可能在这些反应产物的协助下确定，PCR反应将 给予该用户最佳结果时的那些温度。在此可以例如在产物体积或者还有产物质量方面优化 该结果。本技术是对这样的热循环仪的一种改进，通过提供一种对这些反应容器接收 元件进行热绝缘的不同的手段和一种降低反应容器接收元件之间渗入液体和湿气的能力 的密封。
技术实现思路
根据各种实施例，本技术提供一种用于处理生物或化学样本的热循环仪，具 有构型成接收一个标准微量滴定板的多个反应容器接收元件，布置成与这多个反应容器接 收元件中每一个对应的多个热电冷却装置(TEC)，其中该TEC提供加热和冷却，安置在这些 TEC之上并框住多个反应容器接收元件的接油盘，密封多个反应容器接收元件的单个密封 垫，其中该密封垫有凸起结构，以及提供将该密封垫压缩在反应容器接收元件之间的侧向 力的夹具，其中该密封垫形成多个反应容器接收元件中每一个之间以及该接油盘和多个反 应容器接收元件之间的气密密封以将多个TEC与该接油盘和多个反应容器接收元件之上 的外界条件隔绝，而且其中该密封垫由非热传导材料组成并使相邻的反应容器接收元件分 隔开以提供相邻反应容器接收元件之间的热绝缘。根据各种实施例，本技术提供一种用于处理生物或化学样本的方法，包括 将单个标准微滴定板安置在热循环仪的多个反应容器接收元件上，用多个热电冷却装置 (TEC)独立加热并冷却多个反应容器接收元件，用接油盘、密封垫以及夹具密封多个反应容 器接收元件下面的区域，其中该密封垫具有凸起部分而且该夹具提供将该密封垫压缩在反 应容器接收元件之间以形成多个反应容器接收元件中每一个之间的气密密封的侧向力，而 且通过从非热传导材料中构造该密封垫来热绝缘相邻的反应容器接收元件。要理解的是不管是上面的总述还是下面的详述都只是示例性和解释性的而且不 限制所要求保护的专利技术。包含在其中并构成这个说明书一部分的附图图示说明该技术的几个实施例 并连同文字描述一起用于解释该技术的原理。附图说明图1根据一个示例性实施例描绘根据该技术所述用于完成化学或生物反应 的装置一部分的俯视图，示出反应容器接收元件、密封垫、以及接油板；图2根据各种实施例描绘反应容器接收元件的透视图；图3描绘沿着图1中所示轴的该装置横截面视图；图4描绘图3 —部分的放大视图；图5和6为根据各种实施例描绘密封垫的透视图和侧视图；图7和8分别为沿着轴A-A和B-B描绘图6中密封垫的横截面视图；图9和10描绘图7各部分的放大视图；图11A和11B为根据各种实施例描绘该夹具的俯视图和底部透视图；图12为根据各种实施例描绘热循环仪底部的部件分解图；图13为根据各种实施例描绘热循环仪顶部的部件分解图；以及图14为根据各种实施例描绘热循环仪的部件分解图。具体实施方式在下面的文字描述中，参照形成其一部分，并在其中通过图示说明该技术可 在其中实施的特定的示例性实施例而示出的附图。这些实施例被描述得很详细足以使本领4域技术人员实施该技术而且要理解的是可以利用其他实施例并进行变化而不脱离该 技术的范围。因此，不要将下面的文字描述认为是限制意义。如其中所用的，术语“微滴定板”还已知可互换为“样本板”、“微量滴定板”、以及 “微板块”而且指的是用来测试化学和生物样本的有多井的样本插座。微板块可以具有形状 是圆锥、圆柱、直线围着的、渐尖的、以及/或者平底的井，而且可以由一种材料或多种材料 构成。标准微滴定板符合SBS标准。微滴定板可以是无盖(比如用密封膜或盖关闭)或者 闭室的(比如号码为6，825，047的美国专利中所述的缩微卡)。微滴定板可以充满例如吸 液管(手持的、机器人的、等等)或者是透眼分布板。闭室的微滴定板可以例如通过沟槽或 通过关闭形成该室来填充。标准微滴定板的各例子有如下数量的井或室24、48、96、384、或 1536。图1至14描绘包括多个热耦合的反应容器接收元件和被分配了热电子冷却器 (TEC)、还有珀耳帖冷却器的每个片段的方法和系统的示例性实施例，每个片段都可以独立 开动。通过这种手段，可以将该装置的各个反应容器接收元件彼此独立地设置成不同温 度。这使在各片段中设置不同温度水平成为可能，而且使它们可以保持变动的时间长度或 以不同的变化率来变更。根据该技术所述的装置因而使对PCR过程来说关键的所有物 理参数都可以优化，而该优化过程可以在单个标准微滴定板可以插入其中的单个反应容器 接收元件上完成。因此用根据该技术所述的装置还有可能优化这些停留时间和温度变化率而 不必为此目的将该反应混合物分配在不同微滴定板上。而且，还有可能通过在不同反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于分段热循环仪的设备，包括：　　多个反应容器接收元件，接收一个标准微量滴定板；　　多个热电冷却器件，与该多个反应容器接收元件中每一个对应，其中该热电冷却器件提供加热和冷却；　　安置在这些热电冷却器件之上并框住多个反应容器接收元件的接油盘；　　密封多个反应容器接收元件的单个密封垫，其中该密封垫具有凸起结构；以及　　提供将该密封垫压缩在反应容器接收元件之间的侧向力的夹具，　　其中该密封垫在多个反应容器接收元件中每一个之间、以及该接油盘和该多个反应容器接收元件之间形成气密密封，以将该多个ＴＥＣ与该接油盘和该多个反应容器接收元件之上的外界条件隔绝，而且其中该密封垫由非热传导材料组成并使相邻的反应容器接收元件分隔开以提供在相邻反应容器接收元件之间的热绝缘。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄慧天，辉史蒂文杨，蔡伟贤，
申请(专利权)人：生命技术公司，
类型：实用新型
国别省市：US