設(shè)有分區(qū)的pcr儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了設(shè)有分區(qū)的PCR儀，包括PCR儀本體，其特征在于，所述加熱區(qū)是包含有底面和側(cè)面的圓柱形加熱區(qū)，所述圓柱形加熱區(qū)自圓心均勻分為高溫變性區(qū)、低溫退火區(qū)和延伸區(qū)，圓柱形加熱區(qū)中心設(shè)置有圓盤形樣品池，所述圓盤形樣品池底部設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)底座，所述可旋轉(zhuǎn)底座與電機(jī)相連，所述圓盤形樣品池自圓心均勻分為三個(gè)單元且每?jī)蓚€(gè)單元之間均設(shè)置有隔離區(qū)，每個(gè)單元上設(shè)置有若干個(gè)試管孔，每個(gè)單元分別設(shè)置有溫度傳感器，即第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器，所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器均與溫度循環(huán)控制器相連，所述顯示器、控制面板、電機(jī)和溫度循環(huán)控制器與CPU相連。減少升降溫的時(shí)間和資源浪費(fèi)。
【專利說(shuō)明】設(shè)有分區(qū)的PCR儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種PCR儀，尤其涉及一種設(shè)有分區(qū)的PCR儀。
【背景技術(shù)】
[0002]PCR儀利用DNA聚合酶對(duì)特定基因做體外或試管內(nèi)In Vitro的大量合成，PCR儀的基本原理類似于DNA的天然復(fù)制過(guò)程，其特異性依賴于與靶序列兩端互補(bǔ)的寡核苷酸引物。PCR由變性一退火一延伸三個(gè)基本反應(yīng)步驟構(gòu)成:①模板DNA的變性:模板DNA經(jīng)加熱至93°C左右一定時(shí)間后，使模板DNA雙鏈或經(jīng)PCR擴(kuò)增形成的雙鏈DNA解離，使之成為單鏈，以便它與引物結(jié)合，為下輪反應(yīng)作準(zhǔn)備；②模板DNA與引物的退火(復(fù)性):模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后，溫度降至55°C左右，引物與模板DNA單鏈的互補(bǔ)序列配對(duì)結(jié)合；③引物的延伸:DNA模板一引物結(jié)合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP為反應(yīng)原料，靶序列為模板，按堿基配對(duì)與半保留復(fù)制原理，合成一條新的與模板DNA鏈互補(bǔ)的半保留復(fù)制鏈。重復(fù)循環(huán)變性一退火一延伸三過(guò)程，就可獲得更多的“半保留復(fù)制鏈”?，F(xiàn)有設(shè)計(jì)的PCR儀在一個(gè)循環(huán)過(guò)程中會(huì)多次升降溫，而且溫度差很大，浪費(fèi)能源，使得每個(gè)循環(huán)過(guò)程變得復(fù)雜而且時(shí)間增長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種設(shè)有分區(qū)的PCR儀，針對(duì)一個(gè)循環(huán)過(guò)程中不同的反應(yīng)步驟設(shè)置對(duì)應(yīng)的溫度區(qū)，減少升降溫的時(shí)間和資源浪費(fèi)，提高PCR儀的復(fù)制效率。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
設(shè)有分區(qū)的PCR儀，包括PCR 儀本體，所述PCR儀本體包括顯示器、控制面板、溫度循環(huán)控制器、加熱區(qū)、圓盤形樣品池和樣品池頂部的上蓋，其特征在于，所述加熱區(qū)是包含有底面和側(cè)面的圓柱形加熱區(qū)，所述圓柱形加熱區(qū)自圓心均勻分為高溫變性區(qū)、低溫退火區(qū)和延伸區(qū)，圓柱形加熱區(qū)中心設(shè)置有圓盤形樣品池，所述圓盤形樣品池底部設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)底座，所述可旋轉(zhuǎn)底座與電機(jī)相連，所述圓盤形樣品池自圓心均勻分為三個(gè)單元且每?jī)蓚€(gè)單元之間均設(shè)置有隔離區(qū)，每個(gè)單元上設(shè)置有若干個(gè)試管孔，每個(gè)單元分別設(shè)置有溫度傳感器，即第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器，所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器均與溫度循環(huán)控制器相連，所述顯示器、控制面板、電機(jī)和溫度循環(huán)控制器與CPU相連。
[0005]傳統(tǒng)的PCR儀，加熱區(qū)是一個(gè)固定的空間，通過(guò)升降溫來(lái)實(shí)現(xiàn)三個(gè)不同的步驟，而每個(gè)步驟之間的溫度差很大，嚴(yán)重浪費(fèi)時(shí)間和能源。而本發(fā)明將加熱區(qū)分為與三個(gè)步驟相對(duì)應(yīng)的高溫變性區(qū)、低溫退火區(qū)和延伸區(qū)，同樣的，圓盤形樣品池也分為與之對(duì)應(yīng)的三個(gè)單元，通過(guò)圓盤形樣品池的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)不同的單元在不同的溫區(qū)進(jìn)行不同的步驟，同步進(jìn)行，減少升降溫的時(shí)間和資源浪費(fèi)，提高PCR儀的復(fù)制效率。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:減少升降溫的時(shí)間和資源浪費(fèi)，提高PCR儀的復(fù)制效率。【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明設(shè)有分區(qū)的PCR儀的外部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中樣品池的俯視圖；
附圖的標(biāo)記含義如下:
1:圓柱形加熱區(qū)；2:聞溫變性區(qū)；3:低溫退火區(qū)；4:延伸區(qū)；5:溫區(qū)隔斷層；6:隔尚區(qū)；7:第一溫度傳感器；8:第二溫度傳感器；9:第三溫度傳感器；10:第四溫度傳感器；11:第五溫度傳感器；12:第六溫度傳感器；13:試管孔；14 =PCR儀本體；15:上蓋；16:圓盤形樣品池。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限
定。
[0009]如圖1所示，一種設(shè)有分區(qū)的PCR儀，包括PCR儀本體14，所述PCR儀本體14包括顯示器、控制面板、溫度循環(huán)控制器、加熱區(qū)、CPU、圓盤形樣品池16和樣品池頂部的上蓋15。如圖2所示，所述加熱區(qū)是包含有底面和側(cè)面的圓柱形加熱區(qū)1，不包含頂面。圓柱形加熱區(qū)I自圓心均勻分為三個(gè)溫區(qū)，每個(gè)溫區(qū)均呈120°的扇形，分別是高溫變性區(qū)2、低溫退火區(qū)3和延伸區(qū)4，其中高溫變性區(qū)2用于進(jìn)行步驟①模板DNA的變性，低溫退火區(qū)3用于進(jìn)行步驟②模板DNA與引物的退火(復(fù)性)，延伸區(qū)4用于進(jìn)行步驟③引物的延伸。圓柱形加熱區(qū)I中心設(shè)置有圓盤形樣品池16，圓盤形樣品池16與圓柱形加熱區(qū)I圓心重合，且半徑小于圓柱形加熱區(qū)1，所述圓盤形樣品池16底部設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)底座(圖中未示出)，所述可旋轉(zhuǎn)底座與電機(jī)(圖中未示出)相連，通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)可旋轉(zhuǎn)底座和圓盤形樣品池16的轉(zhuǎn)動(dòng)，每次旋轉(zhuǎn)120°。
[0010]圓盤形樣品池16自圓心均勻分為三個(gè)單元且每?jī)蓚€(gè)單元之間均設(shè)置有隔離區(qū)6，每個(gè)單元也是呈120°的扇形，與三個(gè)溫區(qū)一一對(duì)應(yīng)，每個(gè)單元上設(shè)置有若干個(gè)試管孔13，用于放置含有PCR反應(yīng)液的試管。由于每個(gè)溫區(qū)溫度不同，因此在每個(gè)單元之間設(shè)置隔離區(qū)6，即圖中的黑色實(shí)心所示。隔離區(qū)6可以是導(dǎo)熱系數(shù)低的材質(zhì)構(gòu)成，當(dāng)然隔離區(qū)6也可以是不設(shè)置試管孔13的空白區(qū)域，即圓盤形樣品池16在每個(gè)單元之間不設(shè)置試管孔13。每個(gè)單元分別設(shè)置有溫度傳感器，即第一溫度傳感器7、第二溫度傳感器8和第三溫度傳感器9，所述第一溫度傳感器7、第二溫度傳感器8和第三溫度傳感器9用于實(shí)時(shí)測(cè)量各個(gè)單元的溫度，尤其是圓盤形樣品池16旋轉(zhuǎn)一次后的溫度，第一溫度傳感器7、第二溫度傳感器8和第三溫度傳感器9均與溫度循環(huán)控制器相連，所述顯示器、控制面板、電機(jī)和溫度循環(huán)控制器與CPU相連?？梢酝ㄟ^(guò)控制面板向CPU輸入控制信息，進(jìn)而控制各個(gè)溫區(qū)的溫度和電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，保證三個(gè)步驟快速完成。
[0011]為了更好的控制各個(gè)溫區(qū)的溫度，優(yōu)選圓柱形加熱區(qū)I在側(cè)面上均勻設(shè)置有第四溫度傳感器10、第五溫度傳感器11和第六溫度傳感器12，所述第四溫度傳感器10、第五溫度傳感器11和第六溫度傳感器12用于實(shí)時(shí)測(cè)量各個(gè)溫區(qū)的溫度，且均與溫度循環(huán)控制器相連。優(yōu)選高溫變性區(qū)2、低溫退火區(qū)3和延伸區(qū)4的交界處均自圓柱形加熱區(qū)I的側(cè)面至圓盤形樣品池16之間設(shè)置有導(dǎo)熱系數(shù)低的溫區(qū)隔斷層5，更好的保證各個(gè)溫區(qū)的溫度。當(dāng)圓盤形樣品池16旋轉(zhuǎn)到位后，溫區(qū)隔斷層5與隔離區(qū)6相對(duì)應(yīng)，形成一條直線。
[0012]本發(fā)明將加熱區(qū)分為與三個(gè)步驟相對(duì)應(yīng)的高溫變性區(qū)2、低溫退火區(qū)3和延伸區(qū)4，同樣的，圓盤形樣品池16也分為與之對(duì)應(yīng)的三個(gè)單元，通過(guò)圓盤形樣品池16的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)不同的單元在不同的溫區(qū)進(jìn)行不同的步驟，同步進(jìn)行，減少升降溫的時(shí)間和資源浪費(fèi)，提高PCR儀的復(fù)制效率。當(dāng)一個(gè)單元由低溫退火區(qū)3進(jìn)入延伸區(qū)4，或者由延伸區(qū)4進(jìn)入高溫變性區(qū)2時(shí)，溫差比較大，因此可以在隔離區(qū)6兩側(cè)設(shè)置有加熱裝置，所述加熱裝置與溫度循環(huán)控制器相連，這樣一個(gè)單元的底部和四周均可以加熱，進(jìn)一步降低升降溫時(shí)間，提高效率。[0013]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或者等效流程變換，或者直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.設(shè)有分區(qū)的PCR儀，包括PCR儀本體，所述PCR儀本體包括顯示器、控制面板、溫度循環(huán)控制器、加熱區(qū)、圓盤形樣品池和樣品池頂部的上蓋，其特征在于，所述加熱區(qū)是包含有底面和側(cè)面的圓柱形加熱區(qū)，所述圓柱形加熱區(qū)自圓心均勻分為高溫變性區(qū)、低溫退火區(qū)和延伸區(qū)，圓柱形加熱區(qū)中心設(shè)置有圓盤形樣品池，所述圓盤形樣品池底部設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)底座，所述可旋轉(zhuǎn)底座與電機(jī)相連，所述圓盤形樣品池自圓心均勻分為三個(gè)單元且每?jī)蓚€(gè)單元之間均設(shè)置有隔離區(qū)，每個(gè)單元上設(shè)置有若干個(gè)試管孔，每個(gè)單元分別設(shè)置有溫度傳感器，即第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器，所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器均與溫度循環(huán)控制器相連，所述顯示器、控制面板、電機(jī)和溫度循環(huán)控制器與CPU相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)有分區(qū)的PCR儀，其特征在于，所述圓柱形加熱區(qū)在側(cè)面上均勻設(shè)置有第四溫度傳感器、第五溫度傳感器和第六溫度傳感器，所述第四溫度傳感器、第五溫度傳感器和第六溫度傳感器均與溫度循環(huán)控制器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)有分區(qū)的PCR儀，其特征在于，所述高溫變性區(qū)、低溫退火區(qū)和延伸區(qū)的交界處均自圓柱形加熱區(qū)的側(cè)面至圓盤形樣品池之間設(shè)置有溫區(qū)隔斷層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)有分區(qū)的PCR儀，其特征在于，所述隔離區(qū)兩側(cè)設(shè)置有加熱裝置，所述加熱裝置與溫度`循環(huán)控制器相連。
【文檔編號(hào)】C12M1/38GK103667046SQ201310702330
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】佘金雄, 陸上蘇, 李順春, 鄒元順 申請(qǐng)人:江蘇金太生命科技有限公司