專利名稱：基因擴(kuò)增儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基因擴(kuò)增儀。
眾所周知，在疾病診斷時(shí)，要想在一滴血樣中找到僅有的幾個(gè)或幾十個(gè)病原體的話，即使是在電子顯微鏡下亦如大海撈針，難以臨床應(yīng)用。如果我們用這幾個(gè)病原體作為種子，讓它們?nèi)藶榈貜?fù)制，一個(gè)變兩個(gè)，兩個(gè)變四個(gè)，以2n去復(fù)制的話，那么經(jīng)過n個(gè)循環(huán)的復(fù)制之后，它們的數(shù)量就擴(kuò)增為原來數(shù)量的上億倍，我們?cè)僭诿總€(gè)病原體上標(biāo)記一個(gè)熒光球，這上億個(gè)熒光球就能被我們檢測(cè)出來了。上面所述的復(fù)制擴(kuò)增過程被稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(簡(jiǎn)稱PCR)，用標(biāo)記熒光球來檢測(cè)的方法被稱為熒光PCR。PCR所需要的溫度環(huán)境是，首先在九十幾度時(shí)，染色體迅速解鏈，然后將溫度降至五十幾度時(shí)，完成DNA(基因)的復(fù)制，再將溫度升至七十幾度，新生的染色體有1分鐘的穩(wěn)定時(shí)間，一個(gè)變兩個(gè)的復(fù)制過程就告完成。重復(fù)上面的循環(huán)過程n次，病原體就被擴(kuò)增了2n倍。
古老的水浴法，是用人工將試管放入三個(gè)不同溫度的水槽中，時(shí)間一到就提換到另一個(gè)溫度槽中。后來如


圖1所示，人們用鋁塊作為承載體(簡(jiǎn)稱載臺(tái)1)，將試管2置于載臺(tái)1中，通過對(duì)載臺(tái)1的加熱和降溫來替代三個(gè)水浴槽，這就是基因擴(kuò)增儀的原理。習(xí)用的基因擴(kuò)增儀直接在載臺(tái)1下部打孔，置入電熱管3加熱。這種作法雖簡(jiǎn)單，但電熱管3的熱容量大，溫度控制的快速性和溫度超調(diào)就成為一對(duì)矛盾的事情，因此常用犧牲時(shí)間來滿足溫度控制的精確性，以避免超調(diào)的產(chǎn)生。在降溫方面，習(xí)用產(chǎn)品，通過在載臺(tái)1的底部設(shè)置迷宮墻結(jié)構(gòu)以形成冷卻通道4，用流體流過冷卻通道來冷媒冷卻，這樣在降溫時(shí)，冷卻通道4入口41側(cè)溫度低，出口42側(cè)溫度高，這個(gè)梯度的存在導(dǎo)致載臺(tái)1溫度的不均勻，各試管2間動(dòng)態(tài)溫度的均一性便不能保證。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述習(xí)用產(chǎn)品的缺點(diǎn)，提供一種基因擴(kuò)增儀，能提高反應(yīng)所需溫度條件的均一性和升降溫的快速性，從而提高產(chǎn)品檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
本實(shí)用新型的基因擴(kuò)增儀，包括試管、載臺(tái)、電熱管和冷卻管，試管置于載臺(tái)中，冷卻管一端為冷卻液入口，另一端為冷卻液出口，載臺(tái)下設(shè)有一加熱體，該加熱體與載臺(tái)為可離合式，冷卻管埋置于載臺(tái)內(nèi)，電熱管埋置于加熱體中。由于該結(jié)構(gòu)上部載臺(tái)與下部加熱體可離可合，當(dāng)載臺(tái)溫度接近目標(biāo)溫度時(shí)，下部熱源立刻與載臺(tái)分離，從而解決了加熱管的熱容量大而影響溫度的控制，使溫度的快速性與準(zhǔn)確性達(dá)到較佳控制狀態(tài)。
本實(shí)用新型的冷卻管還可相互平行，相鄰冷卻管的入口和出口方向相反，并設(shè)于載臺(tái)相對(duì)的兩側(cè)，另有一分配器與冷卻管相連，，冷卻液通過分配器進(jìn)入冷卻管。當(dāng)冷卻液經(jīng)由冷卻泵壓送過來后，由分配器分成若干支流，分別從載臺(tái)兩側(cè)間隔地灌入載臺(tái)，在帶走熱量的同時(shí)，由于載臺(tái)兩側(cè)進(jìn)液與出液的條件對(duì)等，因此能保證整個(gè)載臺(tái)在溫度下降的動(dòng)態(tài)過程中各試管的溫度條件基本相同，從而保證了載臺(tái)溫度的均一性。
綜上所述，當(dāng)采用上述結(jié)構(gòu)后，載臺(tái)可實(shí)現(xiàn)快速升溫與降溫，大大縮短了整個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，為及時(shí)檢測(cè)爭(zhēng)取了時(shí)間，同時(shí)載臺(tái)溫度與目標(biāo)溫度的差距縮小，使檢測(cè)結(jié)果更趨準(zhǔn)確；冷卻液間隔灌入載臺(tái)的結(jié)構(gòu)，使載臺(tái)所提供的各試管的溫度條件均一，無疑也提高了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳述。
圖1是習(xí)用產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的冷卻示意圖。
請(qǐng)參閱圖2、圖3所示，本實(shí)用新型包括載臺(tái)1、試管2、電熱管3、冷卻管4，試管2置于載臺(tái)1中，冷卻管4埋置于載臺(tái)1內(nèi)，冷卻液5由冷卻管4入口41流入，從出口42流出載臺(tái)。載臺(tái)1下設(shè)有一加熱體6，該加熱體6與載臺(tái)1通過電磁閥或凸輪機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)可離可合，電熱管3埋置于加熱體6中。由于上部載臺(tái)1與下部加熱體6可離可合，當(dāng)載臺(tái)1溫度接近目標(biāo)溫度時(shí)，下部熱源--加熱體6立刻與載臺(tái)1分離，從而解決了加熱管3的熱容量大而影響溫度的控制，使溫度的快速性與準(zhǔn)確性達(dá)到較佳控制狀態(tài)。為糾正加工及加熱過程中對(duì)加熱體頂面61所造成的變形，提高熱傳導(dǎo)的效率，在加熱體頂面61覆有一導(dǎo)熱層，使加熱體6與載臺(tái)1合并時(shí)加熱體頂面61與載臺(tái)底面11嚴(yán)密貼合。
本實(shí)用新型的冷卻管4相互平行，相鄰冷卻管4的入口41和出口42方向相反，并設(shè)于載臺(tái)1相對(duì)的兩側(cè)，另有一分配器43與冷卻管4相連，冷卻液5通過分配器43進(jìn)入冷卻管4。當(dāng)冷卻液5經(jīng)由冷卻泵壓送過來后，由分配器43分成若干支流，分別從載臺(tái)1兩側(cè)間隔地灌入載臺(tái)1，在帶走熱量的同時(shí)，由于載臺(tái)1兩側(cè)進(jìn)液與出液的條件對(duì)等，因此能保證整個(gè)載臺(tái)1在溫度下降的動(dòng)態(tài)過程中各試管2的溫度條件基本相同，從而保證了載臺(tái)1溫度的均一性。
本實(shí)用新型的的冷卻管4與載臺(tái)1還可一體成型為冷卻通道，冷卻液5直接進(jìn)出冷卻通道，可實(shí)現(xiàn)對(duì)載臺(tái)1的直接降溫，又可降低制造成本。
權(quán)利要求1.一種基因擴(kuò)增儀，包括試管、載臺(tái)、電熱管、冷卻管，試管置于載臺(tái)中，冷卻管一端為冷卻液入口，另一端為冷卻液出口，其特征在于載臺(tái)下設(shè)有一加熱體，該加熱體與載臺(tái)為可離合式，冷卻管埋置于載臺(tái)內(nèi)，電熱管埋置于加熱體中。
2.如權(quán)利要求1所述的基因擴(kuò)增儀，其特征在于上部載臺(tái)與下部加熱體采用電磁閥連接。
3.如權(quán)利要求1所述的基因擴(kuò)增儀，其特征在于上部載臺(tái)與下部加熱體采用凸輪機(jī)構(gòu)連接。
4.如權(quán)利要求1所述的基因擴(kuò)增儀，其特征在于加熱體頂面覆有一導(dǎo)熱層。
5.如權(quán)利要求1至5所述的基因擴(kuò)增儀，其特征在于冷卻管相互平行，相鄰冷卻管的入口和出口方向相反，并設(shè)于載臺(tái)相對(duì)的兩側(cè)，另有一分配器與冷卻管相連，冷卻液通過分配器進(jìn)入冷卻管。
6.如權(quán)利要求5所述的基因擴(kuò)增儀，其特征在于冷卻管與載臺(tái)一體成型為冷卻通道。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種基因擴(kuò)增儀,其主要通過在載臺(tái)下設(shè)有一加熱體,該加熱體與載臺(tái)為可離合式,其冷卻管相互平行,相鄰冷卻管的入口和出口方向相反,另有一分配器與冷卻管相連,冷卻液通過分配器進(jìn)入冷卻管。這樣,通過提高反應(yīng)所需溫度條件的均一性和升降溫的快速性,從而提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)C12Q1/68GK2460527SQ002647
公開日2001年11月21日 申請(qǐng)日期2000年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月15日
發(fā)明者陸驊 申請(qǐng)人:匡慶明