本發(fā)明涉及醫(yī)療器械,尤其涉及一種溫控裝置及樣本處理設(shè)備。
背景技術(shù):
1、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase?chain?reaction,pcr)是一種廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)工程、分子生物學(xué)和化學(xué)工程與計(jì)數(shù)領(lǐng)域的重要技術(shù)。pcr技術(shù)通過(guò)控制溫度,使dna在高溫變性為單鏈,低溫時(shí)引物與單鏈按堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則結(jié)合,再調(diào)溫度至dna聚合酶至最適反應(yīng)溫度(72℃左右),從而實(shí)現(xiàn)dna的快速擴(kuò)增。
2、現(xiàn)有技術(shù)的溫度控制方案中,pcr是由一個(gè)控溫模塊以復(fù)雜的算法控制進(jìn)行不同溫度的切換來(lái)實(shí)現(xiàn),但是該方案溫度切換速率較慢,影響dna的擴(kuò)增效率,導(dǎo)致pcr的檢測(cè)效率較低,并且在溫度切換過(guò)程中,pcr反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),可能會(huì)對(duì)dna的擴(kuò)增過(guò)程產(chǎn)生干擾,影響反應(yīng)結(jié)果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)中因溫度切換速率慢而影響pcr反應(yīng)的問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于提供一種溫控裝置及樣本處理設(shè)備,以加快pcr反應(yīng)時(shí)間。
2、本發(fā)明在第一方面提供一種溫控裝置,包括:導(dǎo)熱基座,所述導(dǎo)熱基座內(nèi)具有閉環(huán)的循環(huán)流道以及與所述循環(huán)流道相連通的流體入口,所述流體入口用于引入流體;至少兩個(gè)導(dǎo)流件,各所述導(dǎo)流件設(shè)置于所述循環(huán)流道內(nèi)且能夠沿著所述循環(huán)流道的閉環(huán)方向移動(dòng),并且兩個(gè)相鄰所述導(dǎo)流件之間形成獨(dú)立的流體收納空間;至少兩個(gè)設(shè)置于所述導(dǎo)熱基座上的加熱部件,各所述加熱部件在所述導(dǎo)熱基座上形成獨(dú)立的多個(gè)不同溫度的溫控區(qū)域,所述循環(huán)流道在其閉環(huán)方向上經(jīng)過(guò)各所述溫控區(qū)域;驅(qū)動(dòng)部件,用于驅(qū)動(dòng)各所述導(dǎo)流件在所述循環(huán)流道內(nèi)循環(huán)運(yùn)動(dòng),以使各所述流體收納空間能夠置于各所述溫控區(qū)域中。
3、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明所提供的溫控裝置至少具有如下有益效果:
4、本溫控裝置中,利用導(dǎo)熱基座的導(dǎo)熱效果,加熱部件在導(dǎo)熱基座上形成多個(gè)不同溫度的溫控區(qū)域,由此在循環(huán)流道中的流體會(huì)因?yàn)椴煌臏乜貐^(qū)域而具有不同的溫度效果,并在導(dǎo)流件的導(dǎo)流作用下能夠在不同的溫控區(qū)域中循環(huán)流動(dòng),能夠快速實(shí)現(xiàn)變溫過(guò)程,特別是對(duì)于pcr反應(yīng)中的液體,不同區(qū)域中的恒溫效果可以大大提高反應(yīng)時(shí)的溫度準(zhǔn)確性,減少溫度切換過(guò)程對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響,提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性。同時(shí)導(dǎo)流件在循環(huán)通道中所形成的多個(gè)獨(dú)立的流體收納空間能夠容納互不影響的流體,在流體反應(yīng)時(shí)分別處于不同的溫控區(qū)域中,同時(shí)執(zhí)行反應(yīng)過(guò)程,提升反應(yīng)效率。
5、本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述驅(qū)動(dòng)部件能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)各所述導(dǎo)流件使各所述流體收納空間均僅置于一個(gè)對(duì)應(yīng)的所述溫控區(qū)域中,并且此時(shí)相鄰的兩個(gè)所述溫控區(qū)域之間均具有對(duì)應(yīng)的所述導(dǎo)流件。
6、本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述循環(huán)流道呈圓環(huán)狀,兩個(gè)相鄰所述導(dǎo)流件以所述循環(huán)流道的圓心為頂點(diǎn)形成第一角度,所述循環(huán)流道在各所述溫控區(qū)域中的扇環(huán)部分以所述圓心為頂點(diǎn)形成的第二角度為所述第一角度的整數(shù)倍。
7、本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述導(dǎo)流件為球形構(gòu)件,且所述球形構(gòu)件的直徑與所述循環(huán)流道的寬度相同或相接近;
8、所述驅(qū)動(dòng)部件包括驅(qū)動(dòng)板以及用于使所述驅(qū)動(dòng)板轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力源,所述驅(qū)動(dòng)板抵靠各所述導(dǎo)流件并在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)驅(qū)使各所述導(dǎo)流件在循環(huán)流道上移動(dòng)。
9、本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述導(dǎo)熱基座上具有閉合的流體槽道,所述溫控裝置還包括密封膜,所述密封膜覆蓋在所述流體槽道上以形成所述循環(huán)流道,所述導(dǎo)流件從所述密封膜相對(duì)于流體槽道的外側(cè)擠壓所述密封膜并置于所述流體槽道中。
10、在第二方面,本發(fā)明還提供了一種樣本處理設(shè)備,包括:
11、裂解模塊,所述裂解模塊包括裂解腔,所述裂解腔具有用于引入所述樣本的樣本入口;
12、提取模塊,所述提取模塊包括提取腔;
13、洗滌模塊,所述洗滌模塊包括洗滌腔;
14、擴(kuò)增模塊,包括第一方面實(shí)施例所述的溫控裝置;
15、判讀模塊,用于讀取和分析所述擴(kuò)增模塊內(nèi)的擴(kuò)增結(jié)果信號(hào);
16、其中,所述裂解腔、所述提取腔、所述洗滌腔以及所述溫控裝置的循環(huán)流道依順序流體連通。
17、采用本發(fā)明提供的上述樣本處理裝置,至少具有如下有益效果:
18、本樣本處理裝置將用于pcr反應(yīng)的多個(gè)模塊集成在同一裝置中,樣本在裂解模塊中與裂解液反應(yīng)后釋放核酸,進(jìn)入提取模塊中提取出dna或rna后,到洗滌模塊中消除裂解液與提取液,隨后進(jìn)入到擴(kuò)增模塊內(nèi)在不同的溫控區(qū)域中流轉(zhuǎn),快速反應(yīng)后被判讀模塊讀取和分析樣本擴(kuò)增情況,多個(gè)模塊之間相互獨(dú)立,利用相互之間的流體通道在各個(gè)模塊之間順序傳輸,提高了pcr擴(kuò)增效率,加速pcr反應(yīng)的時(shí)間,提高了pcr檢測(cè)效率。
19、本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中,還包括設(shè)備主體,所述設(shè)備主體上具有流體通道,所述裂解腔、所述提取腔、所述洗滌腔和所述循環(huán)流道沿著所述流體通道的流體流動(dòng)方向設(shè)置在所述設(shè)備主體上,所述流體通道在各腔體之間設(shè)有流體閥。
20、本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述流體閥為可經(jīng)加熱打開(kāi)的化學(xué)物質(zhì)組成的閥門(mén),或者為經(jīng)激光打開(kāi)的黑色膜。
21、本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中,還包括密封膜,所述密封膜覆蓋在所述裂解腔、所述提取腔、所述洗滌腔、所述循環(huán)流道和所述流體通道上,以形成在所述設(shè)備主體內(nèi)的流體循環(huán)系統(tǒng)。
22、本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中,至少兩個(gè)所述加熱部件包括第一加熱部件和第二加熱部件,所述第一加熱部件在所述導(dǎo)熱基座上形成的溫控區(qū)域的溫度為第一溫度,所述第二加熱部件在所述導(dǎo)熱基座上形成的溫控區(qū)域的溫度為第二溫度,所述第二溫度低于所述第一溫度。
23、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述,并且,部分地從說(shuō)明書(shū)變得顯而易見(jiàn),或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)和/或流程來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
1.一種溫控裝置,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫控裝置,其特征在于,所述驅(qū)動(dòng)部件能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)各所述導(dǎo)流件使各所述流體收納空間均僅置于一個(gè)對(duì)應(yīng)的所述溫控區(qū)域中,并且此時(shí)相鄰的兩個(gè)所述溫控區(qū)域之間均具有對(duì)應(yīng)的所述導(dǎo)流件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫控裝置,其特征在于,所述循環(huán)流道呈圓環(huán)狀,兩個(gè)相鄰所述導(dǎo)流件以所述循環(huán)流道的圓心為頂點(diǎn)形成第一角度,所述循環(huán)流道在各所述溫控區(qū)域中的扇環(huán)部分以所述圓心為頂點(diǎn)形成的第二角度為所述第一角度的整數(shù)倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溫控裝置,其特征在于,所述導(dǎo)流件為球形構(gòu)件,且所述球形構(gòu)件的直徑與所述循環(huán)流道的寬度相同或相接近;
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的溫控裝置,其特征在于,所述導(dǎo)熱基座上具有閉合的流體槽道,所述溫控裝置還包括密封膜,所述密封膜覆蓋在所述流體槽道上以形成所述循環(huán)流道,所述導(dǎo)流件從所述密封膜相對(duì)于流體槽道的外側(cè)擠壓所述密封膜并置于所述流體槽道中。
6.一種樣本處理設(shè)備,其特征在于,包括:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的樣本處理設(shè)備,其特征在于,還包括設(shè)備主體,所述設(shè)備主體上具有流體通道,所述裂解腔、所述提取腔、所述洗滌腔和所述循環(huán)流道沿著所述流體通道的流體流動(dòng)方向設(shè)置在所述設(shè)備主體上,所述流體通道在各腔體之間設(shè)有流體閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的樣本處理設(shè)備,其特征在于,所述流體閥為可經(jīng)加熱打開(kāi)的化學(xué)物質(zhì)組成的閥門(mén),或者為經(jīng)激光打開(kāi)的黑色膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的樣本處理設(shè)備,其特征在于,還包括密封膜,所述密封膜覆蓋在所述裂解腔、所述提取腔、所述洗滌腔、所述循環(huán)流道和所述流體通道上,以形成在所述設(shè)備主體內(nèi)的流體循環(huán)系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9任一項(xiàng)所述的樣本處理設(shè)備,其特征在于,至少兩個(gè)所述加熱部件包括第一加熱部件和第二加熱部件,所述第一加熱部件在所述導(dǎo)熱基座上形成的溫控區(qū)域的溫度為第一溫度,所述第二加熱部件在所述導(dǎo)熱基座上形成的溫控區(qū)域的溫度為第二溫度,所述第二溫度低于所述第一溫度。