温度控制装置和温度控制方法制造方法及图纸

技术编号:7903926 阅读:144 留言:0更新日期:2012-10-23 18:51
本发明专利技术提供一种温度控制装置(X1),其具备与液体收容器(40)抵接用于保持该液体收容器(40)的保持装置(11)、与液体收容器(40)抵接用于使上述液体升温的加热模块(12)、以及与液体收容器(40)抵接用于使上述液体降温冷却模块(13)。保持装置(11)能够维持在用于将液体收容器(40)中的液体的温度保持在目标低温的第一温度;加热模块(12)能维持在比目标高温更高的第二温度,其中,所述目标高温比目标低温更高;冷却模块(13)能维持在比上述目标低温更低的第三温度。本发明专利技术还提供一种温度控制方法,包括通过使加热模块(12)与保持于保持装置(11)中的液体收容器(40)抵接使液体升温的升温工序;以及通过使冷却模块(13)与保持于保持装置(11)中的液体收容器(40)抵接,使上述液体降温的降温工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能作为例如PCR装置使用的温度控制装置。另外,本专利技术涉及例如在PCR法中能采用的温度控制方法。
技术介绍
目前,各种
中,用于控制液体的温度的装置广泛使用。例如生化学技术的领域中,使用用来对试样液的温度进行控制的温度控制装置。作为这样的温度控制装置之一,已知有实行PCR(聚合酶链式反应)法的PCR装置。对于PCR装置,例如在下述的专利文献1、2中记载。图17表示以往的PCR装置的一例。图示的PCR装置X2具备保持模块91、加热模块92和冷却模块93。PCR装置X2中,重复进行多次包含热变性工序、退火工序和延伸工序 的循环。保持模块91中,形成有用于容纳试管94的多个凹部91a。各试管94容纳用了进行PCR法的反应试液等。反应试液含有模板DNA、引物DNA、DNA聚合酶、dNTP。保持模块91通过转移装置(图示略),被转移至加热模块92上的位置(图18),或者冷却模块93上的位置(图19)。加热模块92是用于相保持模块91供给热的装置,与发热设备(图示略)导热性地连接。冷却模块93是用于从保持模块91剥夺热的装置,与吸热设备(图示略)导热性地连接。PCR装置X2中,例如如下所示地实行PCR法。首先,将保持模块91在加热模块92上载置,通过加热模块92使其加热(升温工序)。此时,加热模块92通过上述发热设备维持在热变性温度Tll (例如95°C )。保持模块91大致达到热变性温度Tll时,保持在保持模块91中的试管94内的反应试液也大致达到热变性温度Tl I,热变性工序开始。热变性工序中,模板DNA的双链解离成单链。热变性工序之后,保持模块91被转移和载置在冷却模块93上,通过冷却模块93进行降温(降温工序)。此时,冷却模块93通过图外的吸热设备的工作维持在退火 延伸温度T12(例如60。。)。保持模块91大致达到退火 延伸温度T12时,保持于保持模块91的试管94内的反应试液也大致达到退火 延伸温度T12,开始退火 延伸工序(退火工序和延伸工序同时进行的工序)。退火工序中,模板的各单链DNA和引物(具有该单链DNA的一部分和互补的碱基序列)结合。延伸工序中,在与模板单链DNA结合的引物的3’末端侧中,具有模板单链DNA和互补的碱基序列的DNA链不延伸的合成。PCR装置X2中,通过多次重复包括以上的各工序的循环,能够将具有规定的碱基序列的DNA片段扩增。专利文献I :日本特开平4-501530号公报专利文献2 :日本特开平6-277036号公报图20是表示在通过PCR装置X2实行的上述的PCR法的各循环中的反应试液的温度变化的一例的坐标图。如图20的坐标图所示,升温工序中,目标温度(热变性温度Tll)附近的温度区域中的升温速度与升温工序的初期阶段的升温速度相比非常小。这样,PCR装置X2中,反应试液由于经过升温速度相当小的温度区域才达到热变性温度T11,因此对于升温工序必须充分地确保长时间。另外,降温工序中,目标温度(退火 延伸温度T12)附近的温度区域中的降温速度与降温工序的初期阶段的降温速度相比非常小。这样,PCR装置X2中,反应试液由于经过降温速度非常小的温度区域才达到退火 延伸温度T12,因此,对于降温工序也必须充分确保长时间。因此,PCR装置X2不适于在短时间内使 升温工序、降温工序结束。即,PCR装置X2不适于使反应试液(液体)的温度迅速变化。
技术实现思路
本专利技术是鉴于以上情况而研究出的技术。因此本专利技术的目的在于,提供一种适于使液体的温度迅速变化的。本专利技术的第一方面,提供一种温度控制装置。该温度控制装置具备保持装置、加热模块和冷却模块。保持装置是与容纳液体的液体容纳器抵接用来保持该液体容纳器的装置,且保持装置能够维持在用于将液体的温度保持为其目标低温(TL)的第一温度(Tl)。加热模块,是与液体容纳器抵接,用于对液体进行升温的模块,相对于液体容纳器而言能够相对移动,且,能维持在第二温度(T2),该第二温度(T2)高于比目标低温(TL)高的目标高温(TH)。冷却模块是与液体容纳器抵接,用来使液体降温的模块,相对于液体容纳器而言能够相对移动,且,能维持在比目标低温(TL)低的第三温度(T3)。作为利用本温度控制装置的温度控制的对象的液体,被容纳于液体容纳器中,该液体容纳器在保持装置中保持。装置运转时,保持装置的温度被设定为,用于将液体容纳器中的液体的温度保持在目标低温的第一温度,并维持在该第一温度。所谓用于将液体容纳器中的液体的温度保持在目标低温的第一温度,是指在不从加热模块向液体容纳器或液体传热且不从液体容纳器或液体向冷却模块传热的状态下,假定经过充分的时间时,用于将液体容纳器中的液体的温度保持在目标低温的温度,可以根据目标低温,或环境温度、液体容纳器构成材料的热传导率、液体容纳器的结构或者放热性等,适当设定。例如,目标低温和环境温度为相同或略同时,有时将保持装置的第一温度设定为与目标低温相同的温度的做法是适当的。例如,目标低温刻意地比环境温度高时,更多的情况下将保持装置的第一温度设定得比目标低温更高的做法是适当。例如,目标低温刻意地比环境温度低时,更多的情况下将保持装置的第一温度设定得比目标低温低的做法是适当的。基于本温度控制装置的升温,是通过使相对于液体容纳器能相对移动的加热模块接近于该液体容纳器,并使其抵接而进行的。至少该升温过程中,加热模块的温度被设定和维持在第二温度。装置运转中,加热模块的温度优选被维持在第二温度。第二温度高于对于液体容纳器中的液体而言的目标高温(目标高温比目标低温高)。然后,基于本温度控制装置的升温过程中,例如,液体容纳器中的液体的温度达到目标高温的时刻,通过使加热模块从液体容纳器脱离,停止从加热模块向液体容纳器或液体的传热。基于本温度控制装置的降温,通过使相对于保持在处于第一温度的保持装置中的液体容纳器而言能相对移动的冷却模块接近于该液体容纳器并使其抵接来进行。至少该降温过程中,冷却模块的温度被设定和维持在第三温度。装置运转中优选冷却模块的温度维持在第三温度。第三温度低于对于液体容纳器中的液体而言的目标低温。保持装置的第一温度比目标低温低时,使冷却模块的第三温度比第一温度低。然后,在基于本温度控制装置的降温过程中,例如,通过在液体容纳器中的液体的温度达到目标低温之前使冷却模块从液体容纳器脱离,可以停止从液体容纳器或液体向冷却模块的传热。本专利技术的第一方面中,优选,保持装置的第一温度与目标低温相同,或比目标低温高且比目标高温低 ,或者比目标低温低且比第三温度高。对于保持装置的第一温度,例如,可以根据目标低温或环境温度、液体容纳器构成材料的热传导率、液体容纳器的结构或放热性等来适当设定,以使得在不从加热模块向液体容纳器或液体传热且也不从液体容纳器或液体向冷却模块传热的状态下假设经过充分的时间的情况下液体容纳器中的液体的温度保持为目标低温。优选加热模块能抵接于与液体容纳器中的保持装置相反的一侧,且冷却模块能抵接于与液体容纳器中的保持装置相反的一侧。优选,保持装置具有用于保持液体容纳器的保持面,能在与该保持面正交的轴心周围旋转。这时,加热模块和冷却模块分别与保持装置的保持面相对置,且,相对于该保持面能够接近远离。优选保持面具有与容纳液体的液体容纳本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:北村茂中西直之
申请(专利权)人:爱科来株式会社
类型:发明
国别省市:

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