專(zhuān)利名稱(chēng)：二維梯度基因擴(kuò)增儀的控溫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種二維梯度基因擴(kuò)增儀的控溫裝置。
背景技術(shù)：
基因擴(kuò)增儀是使反應(yīng)物在指定的變性溫度，復(fù)性溫度和延伸溫度之間自動(dòng)循環(huán)的儀器，當(dāng)含有DNA聚合酶，脫氧核苷三磷酸，模板DNA，鎂離子等成份的反應(yīng)物放入基因擴(kuò)增儀中，經(jīng)受變性、復(fù)性和延伸的溫度循環(huán)后，可在短時(shí)間內(nèi)將模板DNA擴(kuò)增數(shù)百萬(wàn)倍。但是，一次成功的擴(kuò)增需要實(shí)驗(yàn)者精心選擇反應(yīng)物中各成份的濃度，最佳的變性、復(fù)性和延伸溫度值。梯度PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))是這樣一種技術(shù)，它可使實(shí)驗(yàn)者花最少的時(shí)間確定聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最佳條件。可以完成梯度PCR的基因擴(kuò)增儀稱(chēng)為梯度基因擴(kuò)增儀?？梢酝瓿梢痪S梯度PCR的基因擴(kuò)增儀稱(chēng)為一維梯度基因擴(kuò)增儀，以此類(lèi)推，可以完成二維梯度PCR的基因擴(kuò)增儀稱(chēng)為二維梯度基因擴(kuò)增儀。
一種典型的現(xiàn)在使用的基因擴(kuò)增儀包括控制加熱、制冷的微機(jī)自動(dòng)控制電路和由插放若干個(gè)試管(試管中盛放反應(yīng)物)的X向和Y向?qū)ΨQ(chēng)的變溫金屬塊，既可以加熱，也可制冷的半導(dǎo)體制冷片，散熱器和風(fēng)扇自上而下依次緊貼裝置于箱體內(nèi)的變溫總成，在變溫金屬塊上方設(shè)有壓緊試管的熱蓋，在變溫總成裝置有溫度傳感器，溫度傳感器的輸出信號(hào)輸入控制加熱和制冷的微機(jī)自動(dòng)控制電路。工作時(shí)，控制加熱和制冷的微機(jī)自動(dòng)控制電路按運(yùn)行程序和來(lái)自溫度傳感器的信號(hào)控制半導(dǎo)體制冷片的電流方向，使變溫金屬塊的溫度按程序升溫和降溫，從而使放置于金屬塊中試管內(nèi)的反應(yīng)物按PCR所需溫度循環(huán)變化，完成DNA擴(kuò)增。這種基因擴(kuò)增儀雖然經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)，已做到使變溫金屬塊上各個(gè)試管均勻地、快速地升、降溫，但是由于不能使同一變溫金屬塊上實(shí)現(xiàn)有規(guī)則的溫度梯度分布，而不能完成梯度PCR。這是因?yàn)樵谶@種基因擴(kuò)增儀設(shè)計(jì)方案中，只建立起一個(gè)閉環(huán)溫度控制回路用于控制變溫金屬塊的溫度。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種二維梯度基因擴(kuò)增儀的控溫裝置，通過(guò)建立至少四個(gè)閉環(huán)溫度控制回路來(lái)控制變溫金屬塊的溫度，使變溫金屬塊既可以在某一時(shí)間溫度均勻分布，也可在另一時(shí)間使其規(guī)則地溫度梯度分布，而且是二維溫度梯度，從而可以完成二維梯度PCR。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是它包括控制加熱和制冷的微機(jī)自動(dòng)控制電路，等分盛放反應(yīng)物試管的變溫金屬塊，溫度傳感器，半導(dǎo)體制冷片。四組半導(dǎo)體制冷片和四個(gè)溫度傳感器按照X向中軸線和Y向中軸線對(duì)稱(chēng)分布在變溫金屬塊上，四組半導(dǎo)體制冷片與變溫金屬塊接觸，四個(gè)溫度傳感器放置在變溫金屬塊的四個(gè)角上，四個(gè)控制加熱和制冷的微機(jī)自動(dòng)控制電路分別經(jīng)線路與各自的半導(dǎo)體制冷片和溫度傳感器連接，分別構(gòu)成相互獨(dú)立的四個(gè)閉環(huán)回路。
四組半導(dǎo)體制冷片每組是一片或數(shù)片連接而成。
四個(gè)溫度傳感器能緊貼或開(kāi)孔安裝在變溫金屬塊上，安裝位置能底裝或頂裝或側(cè)裝在變溫金屬塊上。
本實(shí)用新型二維梯度基因擴(kuò)增儀的控溫裝置通過(guò)將變溫金屬塊劃分四個(gè)對(duì)稱(chēng)控溫區(qū)，分別配置角上溫度傳感器和半導(dǎo)體制冷片，分別獨(dú)立進(jìn)行溫控的技術(shù)方案，通過(guò)不同的溫度設(shè)定，在導(dǎo)熱良好的變溫金屬塊上，實(shí)現(xiàn)了二維溫度梯度，從而使具有該特點(diǎn)的基因擴(kuò)增儀，可以完成二維梯度PCR，大大縮短優(yōu)化PCR實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，提高了工作效率并減少相應(yīng)的浪費(fèi)。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)俯視圖；圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)仰視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，四組半導(dǎo)體制冷片和四個(gè)溫度傳感器按照X向中軸線，Y向中軸線對(duì)稱(chēng)分布。其中溫度傳感器放置在變溫金屬塊1的四個(gè)角上，安裝方法可以是緊貼著，也可以在變溫金屬塊上開(kāi)孔放置，可以底裝或頂裝或者側(cè)裝。本實(shí)用新型的另一特點(diǎn)是四個(gè)微機(jī)自動(dòng)控制電路和按中軸線對(duì)稱(chēng)分布的四組半導(dǎo)體制冷片和溫度傳感器一一對(duì)應(yīng)，建立起相互獨(dú)立的四個(gè)閉環(huán)控制回路，相互間不發(fā)生影響。微機(jī)自動(dòng)控制電路5.1根據(jù)溫度傳感器4.1測(cè)量值，驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體制冷片3.1的加熱或冷卻，直到溫度傳感器4.1測(cè)量值為設(shè)定值為止。以此類(lèi)推，微機(jī)自動(dòng)控制電路5.2根據(jù)溫度傳感器4.2測(cè)量值，驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體制冷片3.2的加熱或制冷，直到溫度傳感器4.2測(cè)量值為設(shè)定值。等等。通過(guò)以上閉環(huán)控制回路布置，可以靈活地在變溫金屬塊上實(shí)現(xiàn)非梯度溫度均勻分布，或者一維梯度溫度分布，或者二維梯度溫度分布。顯然通過(guò)編程設(shè)定控制微機(jī)自動(dòng)控制電路5.1、5.2、5.3、5.4的溫度設(shè)定值相同時(shí)就可以使變溫金屬塊1溫度均勻分布、無(wú)梯度。如果設(shè)定控制微機(jī)自動(dòng)控制電路5.1、5.2溫度設(shè)定值相同，微機(jī)自動(dòng)控制電路5.3、5.4溫度設(shè)定值相同，而微機(jī)自動(dòng)控制電路5.1、5.4溫度設(shè)定值不相同，就可以在變溫金屬塊1上建立Y方向溫度梯度。同理如果我們?cè)O(shè)定控制微機(jī)自動(dòng)控制電路5.1、5.4溫度設(shè)定值相同，微機(jī)自動(dòng)控制電路5.2、5.3溫度設(shè)定值相同，而微機(jī)自動(dòng)控制電路5.1、5.2溫度設(shè)定值不相同，就可以在變溫金屬塊1上建立X方向溫度梯度?？刂莆C(jī)自動(dòng)控制電路5.1、5.2、5.3、5.4溫度設(shè)定值都不相同，就可以在變溫金屬塊1上建立二維溫度梯度。具有上述特點(diǎn)的基因擴(kuò)增儀可以完成二維梯度PCR。
權(quán)利要求1.二維梯度基因擴(kuò)增儀的控溫裝置，包括控制加熱和制冷的微機(jī)自動(dòng)控制電路，等分盛放反應(yīng)物試管的變溫金屬塊，溫度傳感器，半導(dǎo)體制冷片，其特征在于四組半導(dǎo)體制冷片[3.1]、[3.2]、[3.3]、[3.4]和四個(gè)溫度傳感器[4.1]、[4.2]、[4.3]、[4.4]按照X向中軸線和Y向中軸線對(duì)稱(chēng)分布在變溫金屬塊[1]上，四組半導(dǎo)體制冷片[3.1]、[3.2]、[3.3]、[3.4]與變溫金屬塊[1]接觸，四個(gè)溫度傳感器[4.1]、[4.2]、[4.3]、[4.4]放置在變溫金屬塊[1]的四個(gè)角上，四個(gè)控制加熱和制冷的微機(jī)自動(dòng)控制電路[5.1][5.2]、[5.3]、[5.4]分別經(jīng)線路與各自的半導(dǎo)體制冷片和溫度傳感器連接，分別構(gòu)成相互獨(dú)立的四個(gè)閉環(huán)回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維梯度基因擴(kuò)增儀的控溫裝置，其特征在于四組半導(dǎo)體制冷片[3.1]、[3.2]、[3.3]、[3.4]每組是一片或數(shù)片連接而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維梯度基因擴(kuò)增儀的控溫裝置，其特征在于四個(gè)溫度傳感器[4.1]、[4.2]、[4.3]、[4.4]能緊貼或開(kāi)孔安裝在變溫金屬塊[1]上；安裝位置能底裝或頂裝或側(cè)裝在變溫金屬塊[1]上。
專(zhuān)利摘要一種二維梯度基因擴(kuò)增儀的控溫裝置。包括四組半導(dǎo)體制冷片和四個(gè)溫度傳感器按照X向中軸線和Y向中軸線對(duì)稱(chēng)分布在變溫金屬塊上，四組半導(dǎo)體制冷片與變溫金屬塊接觸，四個(gè)溫度傳感器放置在變溫金屬塊的四個(gè)角上，四個(gè)控制加熱和制冷的微機(jī)自動(dòng)控制電路分別經(jīng)線路與各自的半導(dǎo)體制冷片和溫度傳感器連接，分別構(gòu)成相互獨(dú)立的四個(gè)閉環(huán)回路。本實(shí)用新型通過(guò)將變溫金屬塊劃分四個(gè)對(duì)稱(chēng)控溫區(qū)，分別配置角上溫度傳感器和半導(dǎo)體制冷片，分別獨(dú)立進(jìn)行溫控的技術(shù)方案，通過(guò)不同的溫度設(shè)定，在導(dǎo)熱良好的變溫金屬塊上，實(shí)現(xiàn)了二維溫度梯度，從而使具有該特點(diǎn)的基因擴(kuò)增儀，可以完成二維梯度PCR，大大縮短優(yōu)化PCR實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，提高了工作效率并減少相應(yīng)的浪費(fèi)。
文檔編號(hào)C12P19/34GK2543963SQ022157
公開(kāi)日2003年4月9日 申請(qǐng)日期2002年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月7日
發(fā)明者張家林 申請(qǐng)人:張家林