專利名稱：具有樣品回火裝置的實(shí)驗(yàn)室儀器和對(duì)樣品回火的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有樣品回火裝置的實(shí)驗(yàn)室儀器和以樣品回火裝置對(duì)樣品回火的方法。
背景技術(shù)：
比如像在檢驗(yàn)或研究實(shí)驗(yàn)室中用于對(duì)多個(gè)樣品回火(例如用于使液體樣品達(dá)到所期望的溫度)的恒溫器、恒溫混勻儀(thermomixer)或者熱循環(huán)儀這樣的實(shí)驗(yàn)室儀器正在被使用。樣品中預(yù)定溫度的精確調(diào)節(jié)對(duì)于化學(xué)、生物或者生物化學(xué)反應(yīng)尤其重要，該反應(yīng)的成功完成關(guān)鍵取決于遵循至少某一特定溫度或者臨時(shí)地或隨空間變化的溫度曲線。這種反應(yīng)的舉例為聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)。通過(guò)這種PCR反應(yīng)，DNA序列能夠被有效地放大，因?yàn)榇嗽?，所述方法例如在制藥業(yè)、醫(yī)學(xué)、研究或法醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用具有日益增加的重要性。在PCR回火程序期間樣品被循環(huán)地控制在特定的溫度值，對(duì)該溫度值的精確調(diào)節(jié)對(duì)于成功地實(shí)現(xiàn)PCR，尤其是定量的PCR是至關(guān)重要的。在PCR中，變性、引物雜交和伸長(zhǎng)的循環(huán)周期被不同的精確限定的溫度水平所控制。通常，多個(gè)PCR樣品通過(guò)實(shí)驗(yàn)室儀器同時(shí)暴露于同一目標(biāo)溫度。為了此目的，將回火設(shè)備，例如帕爾貼元件，放置在回火區(qū)塊下，該回火區(qū)塊包括具有PCR樣品的樣品容器，并且回火設(shè)備用于調(diào)和回火區(qū)塊至目標(biāo)溫度或通過(guò)一溫度曲線。這通常需要設(shè)置在回火區(qū)塊的溫度傳感器，它控制實(shí)際溫度并且容許通過(guò)閉合回路控制而控制驅(qū)動(dòng)回火設(shè)備的電源。這樣，至少在溫度傳感器的位置，回火區(qū)塊被控制以達(dá)到并保持目標(biāo)溫度的值。但是在那些不被溫度傳感器監(jiān)控的位置處的回火區(qū)塊的溫度不確定。 在包含具有樣品接收器和回火設(shè)備的回火區(qū)塊的理想配置中，至少在包含必須保持在同一溫度的所述樣品的部分回火區(qū)塊之中，回火區(qū)塊達(dá)到均勻的溫度。但是，回火區(qū)塊的理想均勻性很難獲得。系統(tǒng)的多種不均一性，包括設(shè)備、樣品和環(huán)境，能夠產(chǎn)生干擾。例如，回火區(qū)塊和回火設(shè)備具有邊緣，因此空間不均勻性是不可避免的。但是可以期望降低這種空間不均勻性的效果。而且，帕爾貼元件與回火區(qū)塊的接觸是至關(guān)重要的，因?yàn)椴痪鶆虻慕佑|表面將導(dǎo)致熱量不均勻地傳遞到回火區(qū)塊，并因此導(dǎo)致在回火區(qū)塊上不均勻的溫度分布。因此重要的是用壓力設(shè)備改善所述接觸，該壓力設(shè)備將回火設(shè)備壓在回火區(qū)塊上。結(jié)果是，這要求優(yōu)選施加均勻的壓力。在已知的設(shè)備中，例如在由US 7，051，536B1所描述的設(shè)備中，夾鉗用于將回火設(shè)備壓在回火區(qū)塊的下面，其中回火設(shè)備使用布置在回火區(qū)塊下面和旁邊的部件壓住回火區(qū)塊，尤其是使用位于旁邊而且是壓力來(lái)源的緊固件。將緊固件離開一距離設(shè)置在回火區(qū)塊的旁邊產(chǎn)生扭矩，該扭矩與力和杠桿距離成比例。扭矩從安裝的時(shí)刻起就不停地作用于部件上。這種布置因此關(guān)鍵取決于部件的有限剛度，該部件沿著回火設(shè)備的下面分散產(chǎn)生于回火區(qū)塊外部的壓力。該扭矩易于引起作用在回火設(shè)備上的壓力不均勻。而且，當(dāng)所述部件產(chǎn)生進(jìn)一步降低壓力均勻性的彎曲時(shí)，這種布置對(duì)于所述元件隨時(shí)間產(chǎn)生的材料疲勞尤其敏感。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有改進(jìn)的樣品回火裝置的改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室儀器，并提供一種對(duì)樣品回火的方法。根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求1的實(shí)驗(yàn)室儀器和權(quán)利要求16的方法而實(shí)現(xiàn)此目的。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例是從屬權(quán)利要求的主題。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)室儀器，尤其用于在多個(gè)PCR樣品中進(jìn)行聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)， 包括對(duì)樣品回火的裝置，該裝置包括用于對(duì)樣品回火的回火區(qū)塊，該回火區(qū)塊包括設(shè)有用于容納樣品容器的接收器的接收面，和用于與至少一個(gè)回火設(shè)備接觸的接觸面；設(shè)置在所述接觸面的區(qū)域的至少一個(gè)回火設(shè)備；包括壓力元件和輔助元件的壓力設(shè)備；所述至少一個(gè)回火設(shè)備設(shè)置在所述輔助元件和回火區(qū)塊之間，壓力元件連接到所述輔助元件和回火區(qū)塊，并且設(shè)置為通過(guò)將所述輔助元件壓住所述至少一個(gè)回火設(shè)備而使所述至少一個(gè)回火設(shè)備壓住回火區(qū)塊，其中對(duì)至少一個(gè)回火設(shè)備成形并將其設(shè)置為至少部分獨(dú)自地包圍所述壓力元件。這樣的實(shí)驗(yàn)室儀器優(yōu)選地是用于同時(shí)混合和回火至少一個(gè)或兩個(gè)樣品的恒溫混勻儀，或者是恒溫器，其優(yōu)選地配置為用于完成至少一個(gè)或兩個(gè)樣品的回火程序。該回火程序由此至少包括對(duì)至少一個(gè)樣品回火至最少一個(gè)目標(biāo)溫度的步驟。這優(yōu)選地通過(guò)在所述至少一個(gè)控制回路下手動(dòng)或者自動(dòng)地設(shè)定至少一個(gè)設(shè)置溫度作為目標(biāo)溫度來(lái)實(shí)施。進(jìn)一步，所述回火設(shè)備優(yōu)選地包括熱循環(huán)儀的功能或者配置為熱循環(huán)儀。后者優(yōu)選地適合于在至少一個(gè)PCR樣品中完成PCR反應(yīng)。所述回火設(shè)備優(yōu)選為熱循環(huán)儀。回火程序由此優(yōu)選地至少包括PCR循環(huán)的回火步驟，在此期間PCR樣品以時(shí)間次序被回火到至少兩個(gè)或者三個(gè)溫度。使用單獨(dú)的回火程序，優(yōu)選地通過(guò)多次、尤其是10至70次重復(fù)PCR循環(huán)的回火步驟，而實(shí)施在至少一個(gè)PCR樣品中的PCR反應(yīng)。通過(guò)使用空間溫度梯度，即具有至少兩個(gè)不同溫度的空間變化溫度曲線能夠期望發(fā)現(xiàn)最佳的PCR溫度水平。對(duì)于所述目的，沿一距離在回火區(qū)塊產(chǎn)生溫度梯度，沿著該距離也設(shè)置有多個(gè)PCR樣品，該樣品因此暴露在不同的溫度，這導(dǎo)致具有不同質(zhì)量的PCR結(jié)果。 溫度梯度能夠例如通過(guò)至少兩個(gè)回火設(shè)備產(chǎn)生，如WO 98/020975A1中所描述的，該設(shè)備被設(shè)置在回火區(qū)塊下面。這樣就提供了優(yōu)勢(shì)，即用所述至少兩個(gè)回火設(shè)備通過(guò)產(chǎn)生相同的溫度也能夠使回火區(qū)塊達(dá)到均勻的溫度。另外，溫度梯度能夠用于控制設(shè)置于不同溫度的回火區(qū)塊的接收器內(nèi)的樣品，所述的不同溫度，例如如果樣品是以分組方式經(jīng)過(guò)不同的反應(yīng)階段，則是合理的。因此溫度梯度可以具有連續(xù)的溫度變化或者可以是階梯形狀的。可替換地，可以通過(guò)其他裝置而產(chǎn)生溫度梯度，其中至少有兩個(gè)不同的溫度施加于回火區(qū)塊。其它可能的實(shí)驗(yàn)室儀器為能夠同時(shí)將回火程序應(yīng)用于多個(gè)樣品的工作站和其它設(shè)備。該裝置、回火區(qū)塊、回火設(shè)備、控制設(shè)備、和/或控制回路分別優(yōu)選地基于根據(jù) TO 98/020975A1 (由 EPPENDORF AG 申請(qǐng) WaGradienten-iTemperierblock")和 / 或 PCT/EP2009/005583(由 EPPENDORF AG 申請(qǐng)的“Temperierungsvorrichtung mit Testmoglichkeit")所描述的教導(dǎo)而得到的結(jié)構(gòu)。這里的回火區(qū)塊指的是其構(gòu)造容許對(duì)設(shè)置于回火區(qū)塊上或之中的至少一個(gè)樣品進(jìn)行回火的部件。優(yōu)選地，回火區(qū)塊包括至少一個(gè)優(yōu)選為整體形成的、優(yōu)選為大體上是立方形的部件，該部件優(yōu)選由良好的導(dǎo)熱材料制造，尤其是金屬，例如鋁或銀。而且，有可能所述回火區(qū)塊被分成至少兩部分，尤其是三、四、五、六或更多由被導(dǎo)熱較差的介質(zhì)或材料隔開的良好導(dǎo)熱材料制造的整體形成的部分。在所述部件或每個(gè)所述部分之中，優(yōu)選地在它們的上表面，用于樣品或樣品容器的至少一個(gè)接收器設(shè)置在回火區(qū)塊的接收面。每當(dāng)在下面提到回火區(qū)塊時(shí)，如果不作另外的描述或者如果不合理，它也指的是回火區(qū)塊的部分。所述接收器優(yōu)選配置為在所述部分或者所述回火區(qū)塊的表面的凹槽，該部分或回火區(qū)塊優(yōu)選地設(shè)有更多的凹槽以減少總的區(qū)質(zhì)量。另外，回火區(qū)塊優(yōu)選設(shè)有底板，優(yōu)選地具有平坦的接觸面，該接觸面具有整體設(shè)置或者在頂部焊接到所述底板上的接收器，其中接收器優(yōu)選通過(guò)熱傳導(dǎo)連接棒橫向連接，該連接棒也以類似的方式與底板連接。這樣的結(jié)構(gòu)容許配置回火區(qū)塊以便提供更低的總質(zhì)量，它能夠比具有更高質(zhì)量的區(qū)更快地被加熱或者冷卻。所述接收器或凹槽優(yōu)選地配置為用于樣品容器的大面積接觸，其優(yōu)選地意味著接收器的深度至少具有優(yōu)選為至少是接收器最大寬度的尺寸，并且其進(jìn)一步優(yōu)選地意味著接收器內(nèi)表面的粗糙度至少和標(biāo)準(zhǔn)PCR容器的粗糙度一樣低，例如由EPPENDORF AG生產(chǎn)的PCR 容器。由此，能夠獲得從回火區(qū)塊到樣品容器和到包含于其中的樣品量的有效熱傳導(dǎo)。優(yōu)選地，所述回火區(qū)塊配置為用于容納多個(gè)樣品或樣品容器。優(yōu)選地，所述回火區(qū)塊配置為用于容納至少一個(gè)樣品盤，在該樣品盤上多個(gè)樣品容器并排布置。這樣的樣品盤優(yōu)選地為微量滴定板或PCR盤。優(yōu)選地，這樣的樣品盤是由EPPENDORF AG生產(chǎn)的“twin, tec PCR盤?！眱?yōu)選地，所述回火區(qū)塊配置為用于容納多個(gè)單獨(dú)的樣品容器，尤其是0. 5ml或 0. 2ml的PCR容器，尤其是由EPPENDORF AG生產(chǎn)的。尤其是，所述樣品容器的數(shù)量分別優(yōu)選為 2、4、8、12、16、24、48、96、384 或者 1536?；鼗鹪O(shè)備優(yōu)選地分配給控制回路并且優(yōu)選為電可控設(shè)備。優(yōu)選地，所述回火設(shè)備包括帕爾貼元件。但是，可以提供另一種類型的回火設(shè)備，例如包括電抗元件。對(duì)于在所述至少一個(gè)回火區(qū)塊的回火，回火設(shè)備優(yōu)選地布置在回火區(qū)塊之下、接觸面處?；鼗鹪O(shè)備優(yōu)選地以大面積的方式與回火區(qū)塊接觸，其中所述回火設(shè)備提供尺寸標(biāo)注，其容許用單獨(dú)的回火設(shè)備對(duì)多個(gè)樣品進(jìn)行回火。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，回火設(shè)備優(yōu)選布置在與用于樣品或樣品容器的多個(gè)接收器相對(duì)的接觸面上，該接收器在接收面與回火區(qū)塊中的所述回火設(shè)備相對(duì)布置。每一個(gè)回火設(shè)備至少分配有一個(gè)溫度測(cè)量設(shè)備。因此，所述溫度測(cè)量設(shè)備適合于測(cè)量用所述回火設(shè)備調(diào)節(jié)以適應(yīng)所述回火區(qū)塊的溫度。為了檢測(cè)回火區(qū)塊的溫度，所述溫度測(cè)量設(shè)備優(yōu)選布置于所述回火區(qū)塊。溫度測(cè)量設(shè)備優(yōu)選附著于(例如粘附于)回火區(qū)塊， 或優(yōu)選地至少部分并入回火區(qū)塊的凹槽或開口內(nèi)。溫度測(cè)量設(shè)備優(yōu)選為電子部件，并且可以，例如，包括半導(dǎo)體溫度傳感器、熱元件或高溫計(jì)。優(yōu)選地提供控制設(shè)備，其優(yōu)選地包括配置為用于控制至少一個(gè)回火區(qū)塊的回火的電子電路。另外，所述控制設(shè)備優(yōu)選地包括用于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理的器件。控制回路優(yōu)選地包括處理單元，其可以是CPU、微處理器或微控制器。優(yōu)選地，所述控制設(shè)備包括電路，其配置為用于處理程序代碼，尤其是用于溫度校準(zhǔn)的程序的處理。另外，控制設(shè)備優(yōu)選地包括至少一個(gè)用于儲(chǔ)存數(shù)據(jù)或信號(hào)的存儲(chǔ)單元，其優(yōu)選地也可從控制設(shè)備移開。所述存儲(chǔ)單元優(yōu)選地包括用于臨時(shí)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，例如RAM和/或用于永久儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，例如硬盤或閃存。另外，所述控制設(shè)備優(yōu)選地包括至少一個(gè)用于在所述控制設(shè)備和另一個(gè)設(shè)備、例如外部實(shí)施例中的測(cè)試設(shè)備之間，與外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、與控制設(shè)備、與外部PC、與控制面板或與其它的設(shè)備建立信號(hào)連接的接口。另外，所述控制設(shè)備優(yōu)選包括電路，例如電力電子設(shè)備，用于控制提供能量的部件，該部件可以用作，例如所述控制設(shè)備、所述至少一個(gè)回火設(shè)備、或所述至少一個(gè)溫度測(cè)量設(shè)備的電源。對(duì)于用所述控制回路在所述回火區(qū)塊內(nèi)進(jìn)行溫度校準(zhǔn)，所述控制設(shè)備信號(hào)連接到所述至少一個(gè)控制回路以及至少一個(gè)分配到所述至少一個(gè)控制回路的溫度測(cè)量設(shè)備。壓力設(shè)備用于使所述至少一個(gè)回火設(shè)備壓住回火區(qū)塊的接觸面。為了此目的，壓力設(shè)備包括適于使所述至少一個(gè)回火設(shè)備壓住回火區(qū)塊接觸面的部件，或者包括適于幫助使所述至少一個(gè)回火設(shè)備壓住回火區(qū)塊接觸面的部件，或者包括適于改善使所述至少一個(gè)回火設(shè)備壓住回火區(qū)塊接觸面的效果(或另一個(gè)相關(guān)副作用)的部件。壓力元件用于使所述至少一個(gè)回火設(shè)備壓住回火區(qū)塊。壓力元件可以是單獨(dú)的部件或者可以包括緊固件，像螺絲釘、夾鉗或任何能夠產(chǎn)生或保持所述壓力的器件。另外，壓力元件的部件可以是這樣的器件，其有助于產(chǎn)生或保持壓力，或者其有助于壓力元件的任何其它功能，例如為了使所述輔助元件壓住所述至少一個(gè)回火設(shè)備，壓力元件用于將輔助元件連接至回火區(qū)塊。因此，任何有助于所述連接的部件優(yōu)選地分配到所述壓力元件，像中心套管、螺紋、開孔、密封器件等等。優(yōu)選地，壓力元件包括圓柱形螺絲釘，例如具有頭部的擰接螺栓。后者優(yōu)選地用作平衡支撐件，其吸收壓力，如果頭部被拉向其鄰接的輔助元件的可選開口，則產(chǎn)生該壓力， 同時(shí)當(dāng)擰緊時(shí)螺絲釘?shù)膹椥陨扉L(zhǎng)產(chǎn)生壓力。圓柱形線圈或其它彈簧器件可以被包括在壓力元件中。這樣的彈簧器件優(yōu)選設(shè)置在壓力元件的平衡支撐件和輔助元件之間。利用彈簧的特性，即能夠至少部分地提供位移(例如在壓縮情況下)之間呈線性比例的部分，可以調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的壓力。因此，這樣的彈簧器件是有用的，例如通過(guò)用扭矩計(jì)緊固螺絲釘，或通過(guò)調(diào)節(jié)螺絲釘?shù)奈灰剖┘酉薅ǖ膲毫Γ驗(yàn)閴毫σ暂^低的速率增加。因此，更精確和可反復(fù)的壓力調(diào)節(jié)成為可能。壓力設(shè)備的輔助元件有助于使所述至少一個(gè)回火設(shè)備壓住回火區(qū)塊。優(yōu)選地，輔助元件作為優(yōu)選的壓力元件平衡支撐件的延長(zhǎng)。優(yōu)選地，輔助元件鄰接至少一個(gè)回火設(shè)備， 如果壓力元件朝向回火區(qū)塊拉拽優(yōu)選的平衡支撐件，結(jié)果，平衡支撐件鄰接輔助元件的可選開口(或凹槽)并且將輔助元件拉靠回火區(qū)塊。通常，有可能不使用輔助元件而將回火設(shè)備壓在回火區(qū)塊上。在這種情況下，優(yōu)選地，回火設(shè)備的機(jī)械穩(wěn)定性必須適合承受壓力， 并且回火設(shè)備的剛性高到足以避免在對(duì)其加壓時(shí)回火設(shè)備發(fā)生彎曲。然而，在很多帕爾貼元件中使用的典型的陶瓷太過(guò)易碎而在沒有輔助元件時(shí)就不能使用。優(yōu)選地，輔助元件包括盤，其優(yōu)選地適于提供固體金屬塊的剛性，優(yōu)選地為鋁、鋼、 銀，其用作制造輔助元件的優(yōu)選基底材料。盤優(yōu)選地配置為提供一個(gè)表面，該表面優(yōu)選在裝置中通過(guò)形狀封閉而與將壓住回火區(qū)塊的回火設(shè)備的表面匹配。優(yōu)選地，表面是平坦的 (平面)。進(jìn)一步優(yōu)選地，輔助元件適于用作針對(duì)所述至少一個(gè)回火設(shè)備所產(chǎn)生的熱量的熱沉。優(yōu)選地，熱沉適于用作輔助元件。熱沉被理解為是適合于或最優(yōu)化為吸收熱量并將其傳遞到另一個(gè)介質(zhì)的部件，例如傳遞到空氣或到其它冷卻介質(zhì)，例如液體，其能夠與熱沉熱接觸時(shí)沿著熱沉循環(huán)或者蒸發(fā)。熱接觸意味著容許熱量從熱的第一介質(zhì)傳輸?shù)脚c所述第一介質(zhì)接觸的不夠熱的第二介質(zhì)的接觸。優(yōu)選地，熱沉由良好的導(dǎo)熱材料制成，例如金屬，像例如鋁或銀或鋼。熱沉進(jìn)一步包括增加熱沉表面的器件，其能夠?qū)崃總魉偷江h(huán)境中，以改善冷卻能力，其中散熱片、開口、螺旋形物體等是可能的器件。至少一個(gè)回火設(shè)備成形為至少部分獨(dú)自包圍所述壓力元件。例如，提供了帕爾貼元件，其包圍螺絲釘?shù)穆菁y?；鼗鹪O(shè)備獨(dú)自包圍壓力元件，這意味著一個(gè)單獨(dú)的回火設(shè)備適于至少部分包圍所述壓力元件。優(yōu)選地，所述至少一個(gè)回火設(shè)備成形和/或設(shè)置為或者優(yōu)選為部分地、或者優(yōu)選為完全地包圍壓力元件。完全包圍意味著，壓力元件被回火設(shè)備的環(huán)形部分環(huán)繞或者分別地，壓力元件的至少一部分，例如螺絲釘?shù)膱A柱段的圓柱部分，被完全包圍。這不必要求壓力元件以其用作殼體的方式被回火設(shè)備包圍。由(單獨(dú)的)回火設(shè)備部分地“包圍”壓力元件優(yōu)選地意味著壓力元件設(shè)置在所述回火設(shè)備的圍繞區(qū)域之中。所述接觸面的區(qū)域，尤其是回火設(shè)備的所述圍繞區(qū)域，優(yōu)選地是在平坦的接觸面平面上延伸的虛線所圍繞的區(qū)域，并且其圍繞一個(gè)、兩個(gè)或更多的接觸表面，其中接觸表面是大體上在接觸面與回火區(qū)塊接觸的回火設(shè)備的表面。如果適用的話，這意味著所述區(qū)域也包括回火設(shè)備之間的區(qū)域。使用另一個(gè)優(yōu)選的定義，所述區(qū)域可以是在平坦的接觸面的平面上延伸的虛線所圍繞的區(qū)域，并且其圍繞了一個(gè)、兩個(gè)或更多的回火設(shè)備的輪廓在接觸面上的垂直投影。至少一個(gè)回火設(shè)備已成形并設(shè)置在接觸面的所述區(qū)域，其中回火設(shè)備與回火區(qū)塊接觸，以至少部分包圍壓力元件，該壓力元件也優(yōu)選地設(shè)置在所述區(qū)域內(nèi)，這對(duì)于構(gòu)成包括回火區(qū)塊、至少一個(gè)回火設(shè)備和壓力設(shè)備的所述裝置提供了高得多的靈活性。尤其是，提供了關(guān)于壓力分布的均勻性最優(yōu)化該裝置的優(yōu)勢(shì)。壓力元件可以設(shè)置在接觸面而不被回火設(shè)備的固定形狀所局限，否則其將阻礙接觸面的大的區(qū)域并使它們不能接觸到壓力元件。另一方面，為了在接觸面配置一個(gè)或更多的回火設(shè)備而獲得了更多的自由，因?yàn)榛鼗鹪O(shè)備的位置不必適合于壓力元件的位置，其通常限制了裝置的可能位置的數(shù)量，但是可以成形并設(shè)置以包圍壓力元件。優(yōu)選地，壓力元件和至少一個(gè)回火設(shè)備被如此設(shè)置以使得壓力元件穿過(guò)所述回火設(shè)備的幾何中心點(diǎn)。這樣，由壓力元件所施加的壓力優(yōu)選地基本上來(lái)源于所述中心點(diǎn)。結(jié)果，壓力可以通過(guò)輔助元件，例如壓力盤而更均勻地分布于回火設(shè)備上，這導(dǎo)致從回火設(shè)備到回火設(shè)備以及也到可以為熱沉的輔助設(shè)備的更均勻和長(zhǎng)期穩(wěn)定的熱傳導(dǎo)。優(yōu)選地，提供了多個(gè)壓力元件，其分別至少部分或完全被單獨(dú)的回火設(shè)備包圍。這樣，壓力可以分布的更均勻，或者分別地，可以施加所增加的總的壓力以例如更進(jìn)一步改善熱接觸。優(yōu)選地，至少兩個(gè)壓力元件被設(shè)置成與所述回火設(shè)備的幾何中心點(diǎn)具有相同的距離。因此，通過(guò)這樣的包圍所述中心點(diǎn)的壓力元件的對(duì)稱分布，壓力分布變得更加均勻。優(yōu)選地，回火設(shè)備成形為通過(guò)提供包含至少一個(gè)開口的回火設(shè)備而至少部分地包圍所述壓力元件。所述開口優(yōu)選適于讓至少一個(gè)壓力元件通過(guò)所述開口嚙合。所述開口也可以是圓柱狀凹槽，其優(yōu)選地形成在回火設(shè)備的側(cè)壁中，其中所述凹槽優(yōu)選適于至少部分地包圍壓力元件。優(yōu)選地，所述回火設(shè)備是平坦的部件，這意味著它的高度h分別低于它的寬度w和它的深度d。優(yōu)選地，以乘以因子c的方式，h小于(或等于)w和d，該因子可以從因子組 {1,0. 5,0. 4,0. 25,0. 2,0. 1,0. 05,0. 01,0. 005,0. 001}中選取。w、d 和 h 的值優(yōu)選地分別在(大體上)回火設(shè)備的每一個(gè)位置是不變的或者變化的。優(yōu)選地，回火設(shè)備大體上是立方形的或者包括為立方形的一個(gè)部分。優(yōu)選地，回火設(shè)備有多個(gè)側(cè)壁的特征，該側(cè)壁可以為這樣的壁，即垂直于回火區(qū)塊的平面接觸面。側(cè)壁優(yōu)選地是平坦的，但是也可以為彎曲的。所述側(cè)壁的數(shù)量最多優(yōu)選為5個(gè)，其中優(yōu)選的四個(gè)側(cè)壁是立方形平坦的而一個(gè)優(yōu)選地配置為彎曲的。側(cè)壁的其它優(yōu)選數(shù)量，像比如從邊緣到邊緣所限定的，是2、3、4、6、7、8、9、10、11、12 或更多。優(yōu)選地，提供有至少兩個(gè)回火設(shè)備，在所述接觸面的區(qū)域內(nèi)并排布置。優(yōu)選地，至少兩個(gè)回火設(shè)備和壓力元件分別這樣配置并布置，即提供所述至少兩個(gè)回火設(shè)備的距離 d2，優(yōu)選為最小距離d2。這提供了優(yōu)點(diǎn)，即能夠接觸到回火區(qū)塊接觸面的更大的部分，這能夠使熱量傳遞更加均勻。優(yōu)選地，d2小于所述壓力元件的寬度或深度。優(yōu)選地，在所述壓力元件離所述至少一個(gè)回火設(shè)備具有最小距離的位置，d2小于所述壓力元件的直徑。優(yōu)選地，以分別乘以因子c的方式，d2小于(或等于)‘W’或‘d’或‘h’，該因子從因子組{10 ； 5 ；2 ；1 ；0. 5 ；0. 1 ；0. 05 ；0. 01 ；0}中選取。優(yōu)選地，d2 選自 0 至 IOmm ；0 至 5mm ；0. 5 至 5mm ； 1至5mm ;1至4mm ;1至3mm ;1至2mm的范圍之一。優(yōu)選地，所有的回火設(shè)備這樣布置，即鄰近的回火設(shè)備之間的距離(優(yōu)選地大體上)在所有位置是均勻的。這樣改善了熱量在回火區(qū)塊上傳導(dǎo)的均勻性。優(yōu)選地，回火設(shè)備之間的幾何配置和接收器的數(shù)量是這樣的，即它們優(yōu)選以這種方式相對(duì)布置如果(或只要)適用，垂直于水平平坦接觸面的回火設(shè)備每一垂直切線不穿過(guò)接收器的內(nèi)部容積。 這增加了熱量傳遞到接收器和樣品的均勻性。所述數(shù)量分別優(yōu)選為1、2、4、6、8、10、12、16、 24、32、48、96或大于1并小于(或等于)回火臺(tái)內(nèi)接收器的總數(shù)量的一個(gè)數(shù)目。優(yōu)選地，壓力元件關(guān)于回火區(qū)塊的多個(gè)接收器對(duì)稱布置，該數(shù)量?jī)?yōu)選為2、3、6或更多，優(yōu)選為4。優(yōu)選地，壓力元件設(shè)置為分別離回火區(qū)塊的所述數(shù)目接收器的每一個(gè)接收器同樣的距離。通過(guò)以尤其是實(shí)驗(yàn)室儀器中的裝置對(duì)樣品回火的根據(jù)本發(fā)明的方法，本發(fā)明的目的進(jìn)一步得以實(shí)現(xiàn)。使用依據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)室儀器的說(shuō)明和定義，根據(jù)本發(fā)明的方法是一種用實(shí)驗(yàn)室儀器對(duì)樣品回火的方法，尤其是根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)，尤其是用于在多個(gè)PCR-樣品中實(shí)施聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)的實(shí)驗(yàn)室儀器，其包括用于回火的裝置，該裝置包括對(duì)樣品回火的回火區(qū)塊，所述回火區(qū)塊包括提供用于容納樣品容器的接收器的接收面，以及用于接觸回火設(shè)備的接觸面，至少一個(gè)設(shè)置在所述接觸面的一個(gè)區(qū)域的回火設(shè)備， 包括壓力元件和輔助元件的壓力設(shè)備，所述至少一個(gè)回火設(shè)備布置在所述輔助元件和回火區(qū)塊之間，壓力元件被連接到所述輔助元件和回火區(qū)塊，并且被布置為通過(guò)使所述輔助元件壓住所述至少一個(gè)回火設(shè)備而將所述至少一個(gè)回火設(shè)備壓住回火區(qū)塊，其中用至少一個(gè)回火設(shè)備實(shí)施回火，該回火設(shè)備成形和設(shè)置為至少部分地獨(dú)自包圍所述壓力元件。尤其是，用特別是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)室儀器中的、根據(jù)本發(fā)明的對(duì)樣品回火的裝置，可以實(shí)現(xiàn)該方法，該儀器可以配置為尤其是用于實(shí)施PCR的恒溫混勻儀、恒溫器或者熱循環(huán)儀。進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明，使用為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)室儀器所作的說(shuō)明和定義，提供了尤其在實(shí)驗(yàn)室儀器中用于對(duì)樣品回火的裝置，包括用于樣品回火的回火區(qū)塊，所述回火區(qū)塊包括提供用于容納樣品容器的接收器的接收面，以及用于與至少一個(gè)回火設(shè)備接觸的接觸面；至少一個(gè)回火設(shè)備，設(shè)置在所述接觸面的區(qū)域；包括壓力元件和輔助元件的壓力設(shè)備，所述至少一個(gè)回火設(shè)備設(shè)置在所述輔助元件和回火區(qū)塊之間，所述壓力元件被連接到所述輔助元件和回火區(qū)塊，并且被布置為通過(guò)使所述輔助元件壓住所述至少一個(gè)回火設(shè)備而將所述至少一個(gè)回火設(shè)備壓住回火區(qū)塊，其中至少一個(gè)回火設(shè)備成形和布置為至少部分地獨(dú)自包圍所述壓力元件。


本發(fā)明的進(jìn)一步的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)可以從接下來(lái)的圖示和附圖的說(shuō)明中得出。為了避免重復(fù)，圖示中的相同的附圖標(biāo)記大體上表征了相同的部件或方法步驟。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)室儀器的混合的側(cè)視和橫截面視圖。圖加示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中，成形為至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件的回火設(shè)備的俯視圖，或者回火設(shè)備分別在俯視圖中的輪廓。圖2b示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中，并排設(shè)置的兩個(gè)回火設(shè)備的俯視圖。圖3a示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中，成形為至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件的另一個(gè)回火設(shè)備的俯視圖。圖:3b、3c和3d示出了根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中的，并排設(shè)置的兩個(gè)回火設(shè)備的俯視圖。圖如示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中，成形為至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件的另一個(gè)回火設(shè)備的俯視圖。圖仙、如和4(1示出了根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中的，并排設(shè)置的兩個(gè)或四個(gè)回火設(shè)備的俯視圖。圖fe示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中，成形為至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件的另一個(gè)回火設(shè)備的俯視圖。圖恥示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中，并排設(shè)置的兩個(gè)回火設(shè)備的俯視圖。圖6a和6b分別示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中，成形為至少部分地獨(dú)自和/或一起包圍壓力元件的其它回火設(shè)備的俯視圖。圖6c、6d和6e示出了根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中，并排設(shè)置的兩個(gè)回火設(shè)備的俯視圖。圖7a示出了圖6b的回火設(shè)備的俯視圖，并且示出了表明特征“成形和設(shè)置于所述區(qū)域以至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件”的含義的兩個(gè)壓力元件(螺絲釘)。圖7b和7c分別示出了圖6d和6e的兩個(gè)回火設(shè)備的俯視圖，并且分別示出了表明特征“成形和設(shè)置于所述區(qū)域以至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件”的含義的兩個(gè)壓力元件 (螺絲釘)。圖8a和8b在俯視圖中分別示出了圖7a的一部分和表明特征“成形和設(shè)置于所述區(qū)域以至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件”的含義的壓力元件(螺絲釘)。圖9a示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中，成形為至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件的另一個(gè)回火設(shè)備的俯視圖。
圖9b、9c和9d分別示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中， 并排設(shè)置的兩個(gè)回火設(shè)備的俯視圖。圖IOa示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中，成形為至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件的另一個(gè)回火設(shè)備的俯視圖。圖IOb和IOc分別示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中， 并排設(shè)置的圖IOa的兩個(gè)或四個(gè)回火設(shè)備的俯視圖。圖IOd示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖IOa的六個(gè)回火設(shè)備并排設(shè)置的實(shí)驗(yàn)室的回火區(qū)塊的底面。圖Ila示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中，成形為至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件的另一個(gè)回火設(shè)備的俯視圖。圖lib和Ilc分別示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中， 并排設(shè)置的圖Ila的一個(gè)或兩個(gè)回火設(shè)備的俯視圖。圖Ild示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖Ila的六個(gè)回火設(shè)備并排設(shè)置的實(shí)驗(yàn)室的回火區(qū)塊的底面。圖12a、12b、12c和12d分別示出了根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中，成形為至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件的另一個(gè)回火設(shè)備的俯視圖。圖13a額外地示出了在與圖Ild類似的實(shí)施例中回火設(shè)備的電源連接。圖13b是沿著圖13b中的線‘A’，具有回火設(shè)備的圖13a的回火區(qū)塊的橫截面。圖1 是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，穿過(guò)另一個(gè)回火區(qū)塊、兩個(gè)回火設(shè)備、壓力元件(螺絲釘)和輔助設(shè)備(熱沉)的配置的更加詳細(xì)的垂直截面。圖14b是示出在壓力元件(螺絲釘和其它部件)位置的，圖14a中標(biāo)注‘X’的部分的放大視圖。
具體實(shí)施例圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)室儀器1的混合的側(cè)視和橫截面視圖。實(shí)驗(yàn)室儀器1具有外殼2、輸入/輸出器件6、控制設(shè)備7、頂面3、具有接收器11的回火區(qū)塊8、 回火設(shè)備10，輔助元件15和可移動(dòng)蓋4。根據(jù)本發(fā)明的典型的裝置100少包括回火區(qū)塊8、 回火設(shè)備10，輔助元件15和壓力元件5。實(shí)驗(yàn)室儀器1適合于作為用于自動(dòng)完成PCR-樣品的聚合酶鏈反應(yīng)的熱循環(huán)儀使用。該設(shè)備通過(guò)對(duì)PCR樣品循環(huán)回火到至少兩個(gè)不同的溫度水平而完成此作用，例如，用于 DNA或DNA段的變性的第一個(gè)溫度水平，例如，在88°C和97°C之間，以及用于引物雜交和伸長(zhǎng)過(guò)程的至少第二個(gè)溫度水平，例如> 55°C，比如55°C -72°C。為了此目的，所述設(shè)備分別適合于儲(chǔ)存計(jì)算機(jī)程序代碼，或幾種不同的程序代碼，其通過(guò)回火設(shè)備10控制回火區(qū)塊8 的溫度而控制PCR，所述回火設(shè)備10分別由閉合回路控制方式單個(gè)地或成組地，例如成對(duì)地被控制。儀器1由電子控制設(shè)備7控制，其也包括儲(chǔ)存PCR-程序代碼的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。用戶通過(guò)輸入/輸出器件6與所述儀器進(jìn)行交互是可能的。控制設(shè)備7進(jìn)一步包括用于控制回火設(shè)備10和回火區(qū)塊8之間熱量傳導(dǎo)(分別是加熱和冷卻)的電路，其中所述電路適用于回火設(shè)備的閉合回路控制。每一個(gè)控制回路包括兩個(gè)回火設(shè)備，作為控制回路的促動(dòng)器元件，以及兩個(gè)溫度傳感器19，每一個(gè)溫度傳感器分配給各個(gè)回火設(shè)備并測(cè)量包圍傳感器的回火區(qū)塊一部分中的溫度。這樣的裝置優(yōu)選地為儀器提供自我分析功能，如PCT/ EP2009/005583所公開的舉例。因此，控制設(shè)備7用于根據(jù)所期望的目標(biāo)溫度調(diào)節(jié)回火區(qū)塊的監(jiān)控部分的實(shí)際溫度，并將回火區(qū)塊的目標(biāo)溫度改變至一個(gè)或更多期望的目標(biāo)溫度，例如為了完成PCR而將溫度循環(huán)。所述儀器，或控制設(shè)備，分別地適用于將所述區(qū)塊設(shè)定至一個(gè)單個(gè)的或多個(gè)目標(biāo)溫度，例如用于關(guān)于區(qū)塊的長(zhǎng)度設(shè)定具有變化溫度(梯度)的溫度曲線。如所示出的，蓋4可以布置為圍繞頂面3和回火區(qū)塊8，并可以從關(guān)閉位置收起以裝載或卸載幾個(gè)，或分別地，所有具有樣品容器(未示出)的接收器，其分別包括PCR-樣品?？蛇x地，蓋4可以適用于加熱樣品容器的頂部，例如以避免在所述頂部?jī)?nèi)側(cè)的樣品液體的冷凝?；鼗饏^(qū)塊8是基于鋁的固體金屬區(qū)塊，并且設(shè)置在具有96個(gè)接收器(只有8個(gè)在裝置100的橫截面中示出)的上部接收面13上，適用于容納PCR-容器或者由EPPEND0RF AG生產(chǎn)的形狀封閉方式的twin, tec PCR盤，以容許從回火區(qū)塊到樣品容器的最佳熱傳導(dǎo)。 所述回火區(qū)塊的接觸面12為平面，以容許來(lái)自于回火設(shè)備10的最佳熱傳導(dǎo)，該回火設(shè)備10 也設(shè)有平的表面。在該實(shí)施例中回火區(qū)塊的外殼2、接收面13、接觸面12和側(cè)壁14未設(shè)有例如突起或凹槽的器件，以相對(duì)回火區(qū)塊壓住或夾住回火設(shè)備和熱沉。這提供了優(yōu)勢(shì)，即裝置100的各個(gè)面和相鄰的面的空間是空的并可適用于其它目的，例如在區(qū)塊上安裝帶裙緣的PCR盤，其設(shè)有穩(wěn)定的框架(裙緣)。這樣，裝置100可以適合作為熱獨(dú)立的熱單元，其例如可以與設(shè)備的其它部分絕緣，尤其是所述外殼，尤其是沒有提供可以作為熱橋的連接器件的外殼。尤其是，為了施加所期望的壓力，壓力設(shè)備優(yōu)選地不使用外殼或與外殼連接，而且因此優(yōu)選地在外殼上為熱獨(dú)立的。優(yōu)選地，所述裝置配置在儀器中以形成熱單元，其大體上與儀器是熱絕緣的，尤其是通過(guò)在儀器內(nèi)的裝置100的面上提供絕緣器件。這樣，回火區(qū)塊上的溫度均勻性可以進(jìn)一步得到改善。在圖1的實(shí)施例中，六個(gè)帕爾貼元件10被設(shè)置為回火設(shè)備，其適合于將回火區(qū)塊的溫度設(shè)置在_5°C和99°C之間，具有例如對(duì)于鋁質(zhì)區(qū)塊來(lái)說(shuō)4°C /sec的加熱速率和例如 30C /sec的冷卻速率，尤其是，對(duì)于銀質(zhì)區(qū)塊6°C /sec和例如4. 5°C /sec的冷卻速率，尤其是，至少在99°C和4°C之間分別有效。圖1中的帕爾貼元件10根據(jù)圖Ila成形。它基本上具有方形輪廓，大體上為平的側(cè)面、頂面和底面，這些面大體上互相垂直。帕爾貼元件中的圓柱形凹槽16位于回火設(shè)備的幾何中心，其設(shè)置為垂直于帕爾貼元件的頂面。相對(duì)于接觸面，所述幾何中心是由回火設(shè)備的輪廓限定的平面的幾何中心。圖1中未示出的是兩個(gè)連接件，其給每一個(gè)分別的帕爾貼元件提供動(dòng)力而且從帕爾貼元件的面離開裝置100?？商娲?，連接件可以設(shè)置為穿過(guò)回火設(shè)備的壁部分而離開帕爾貼元件，其中回火設(shè)備成形為至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件。例如，壓力元件可以適合于分配到為帕爾貼元件提供動(dòng)力的電子連接件中。壓力元件可以適用于例如以絕緣的方式至少部分包圍回火設(shè)備的電源線，或者可以適用于提供電源線，例如通過(guò)形成可以由好的電流傳導(dǎo)材料例如銅制成的電流線部分，或者通過(guò)被配置和適用于引導(dǎo)電源通過(guò)壓力元件的連接主體，例如螺絲釘?shù)膱A柱段。
根據(jù)如圖Ild所示的裝置，帕爾貼元件10布置在回火區(qū)塊的接觸面。設(shè)置回火設(shè)備10以使得開口 16與回火區(qū)塊的16個(gè)接收器對(duì)稱地放置?；鼗鹪O(shè)備10進(jìn)一步布置為使得四個(gè)或八個(gè)接收器分別具有到開口 16相同的距離?；鼗鹪O(shè)備10進(jìn)一步布置為使得十六個(gè)接收器以垂直于水平平坦的接觸面12的回火設(shè)備的每一個(gè)垂直切線不穿過(guò)接收器的內(nèi)部體積的方式，與回火設(shè)備相對(duì)布置。這樣提高了熱量傳導(dǎo)至接收器和樣品的均勻性。壓力元件5通過(guò)輔助元件15將壓力作用到回火設(shè)備10上，其基本上來(lái)源于所述中心點(diǎn)。因此，大體上均勻的壓力作用到回火設(shè)備上，而且在帕爾貼元件和回火區(qū)塊的各個(gè)接觸部分之間的熱傳導(dǎo)得到了改善。六個(gè)帕爾貼元件這樣布置在接觸面12上，以使得帕爾貼元件的鄰近面之間的距離d2是一致的?？梢栽谂翣栙N元件之間提供絕緣材料，其可以是空氣或另一種材料，例如塑料。但是d2也可以實(shí)質(zhì)上為零。圖1實(shí)施例中的壓力元件5包括具有螺紋和頭部17的具有圓柱段、起平衡支撐件作用的擰接螺栓5，如果螺絲釘5的外螺紋擰到具有內(nèi)螺紋的回火區(qū)塊的孔中，平衡支撐件 17鄰接熱沉15的開口的周圍。擰緊螺絲釘時(shí)以限定的方式產(chǎn)生壓力，例如用測(cè)力筆產(chǎn)生， 以便施加所控制的壓力，尤其是作用在每一個(gè)回火設(shè)備上的相同的壓力。這樣，可以進(jìn)一步提高回火區(qū)塊上的溫度均勻性。在圖加至12d中，示出了根據(jù)本發(fā)明的回火設(shè)備和/或各自的優(yōu)選配置的不同實(shí)施例。圖加示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中的矩形或者方形的回火設(shè)備20的俯視圖，或者分別在俯視圖中該設(shè)備的輪廓，其通過(guò)提供矩形凹槽21以至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件而成形。圖2b示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中的，并排布置的兩個(gè)回火設(shè)備20的俯視圖。這里，兩個(gè)回火設(shè)備成形并布置為至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件以及大體上完全包圍壓力元件，即通過(guò)形成幾乎完整的環(huán)形部分 22來(lái)實(shí)現(xiàn)，該環(huán)形部分僅由兩個(gè)小的間隔部分23所斷開。回火設(shè)備22大體上以距離d2隔開，或者如果忽略由凹槽22所形成的環(huán)形部分23，則分別由d2隔開。圖3a示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中的，另一個(gè)回火設(shè)備30的俯視圖，所述回火設(shè)備30通過(guò)提供彎曲的(半圓形)凹槽31以至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件而成形。圖:3b、3c和3d示出了與回火設(shè)備35 (圖3c)鄰接的兩個(gè)回火設(shè)備 32 (圖3b)和一個(gè)回火設(shè)備32的俯視圖，所述回火設(shè)備35不成形為至少部分、部分或完全單獨(dú)地包圍壓力元件，因?yàn)榛鼗鹪O(shè)備35僅具有筆直的側(cè)壁。如果壓力元件的分布不需要每一個(gè)回火設(shè)備都成形為至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件，而是所有回火設(shè)備的部分必須以特定方式，例如1/2、1/3、1/4、1/5、1/6、1/7、1/8、1/9、1/10或者不同的部分成形，則圖3c (類似的圖4b、6d等)中的配置是有用和更便宜的。進(jìn)一步，可以使用更小數(shù)量的壓力元件，所述壓力元件也適用于圖2b、3b等等中的布置。圖如示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中的另一個(gè)回火設(shè)備 40的俯視圖，所述設(shè)備通過(guò)在角上提供矩形凹槽41以至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件而成形。圖4b、k和4d示出了兩個(gè)或四個(gè)回火設(shè)備40的俯視圖，其并排放置，分別地一起形成矩形或方形的凹槽42a、42b或42c，其成形為大體上一起完全包圍壓力元件。圖如示出了另一個(gè)回火設(shè)備50的俯視圖，其通過(guò)在側(cè)壁中提供大體上為矩形的凹槽51而成形，所述凹槽51的長(zhǎng)度大于回火設(shè)備的邊長(zhǎng)，以至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件。如圖恥中所示，與另一個(gè)回火設(shè)備51相結(jié)合，可以提供大體為矩形或方形的凹槽52， 凹槽51成形為大體上一起完全地包圍壓力元件。圖6a和6b分別示出了其它回火設(shè)備60a和60b的俯視圖，其通過(guò)提供分別在回火設(shè)備的側(cè)壁中的一個(gè)第一凹槽61a和兩個(gè)第二凹槽61b，以至少部分單獨(dú)和/或一起包圍壓力元件而成形。凹槽61a在第一回火設(shè)備60a的側(cè)壁中形成為使得它的旁邊由回火設(shè)備60a的突起部分63所限制。第二回火設(shè)備60b的凹槽61b優(yōu)選構(gòu)成為使得它們?cè)诨鼗鹪O(shè)備64的側(cè)壁中形成突起部分64，其優(yōu)選地可以嚙合第一回火設(shè)備60a的凹槽61a，以優(yōu)選地形成矩形凹槽部分62a (圖6c)，其分別地成形為大體上完全包圍壓力元件?？商娲兀?為了至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件而設(shè)的凹槽部分62b和62c如圖6d和6e所示，其中回火設(shè)備60a或60b分別并排放置到不具有特定形狀的回火設(shè)備35。圖7a示出了圖6b的回火設(shè)備的俯視圖并且示出了兩個(gè)壓力元件75 (螺絲釘)，其在回火設(shè)備60b的幫助下表示特征“在所述區(qū)域成形和布置為至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件”的優(yōu)選的概括含義。由(單獨(dú)的)回火設(shè)備部分“包圍”壓力元件優(yōu)選意味著壓力元件 75布置在所述回火設(shè)備的由點(diǎn)狀線77環(huán)繞的圍繞區(qū)域78?；鼗鹪O(shè)備60b的所述圍繞區(qū)域是被虛線77圍繞的區(qū)域，其在平的接觸面的平面上延伸，并且其圍繞接觸表面，該接觸表面是回火設(shè)備60b的表面，所述回火設(shè)備60b大體上在接觸面與回火區(qū)塊接觸。由(單獨(dú)的)回火設(shè)備部分“包圍”壓力元件優(yōu)選地意味著壓力元件布置在所述回火設(shè)備的圍繞區(qū)域中。如圖7a和8a、b所示，用于圍繞的虛線，尤其被限定為跨越由直線部分形成的輪廓中的凹槽。接觸面的所述區(qū)域78b (或78c)優(yōu)選地是被虛線77b (或77c)所圍繞的區(qū)域，其在平的接觸面的平面上運(yùn)動(dòng)，并且其圍繞兩個(gè)回火設(shè)備60a和35 (或60b和35)的兩個(gè)接觸表面。這意味著所述區(qū)域也包括回火設(shè)備60a和35 (或60b和3 之間的區(qū)域。這里參考圖7b和7c。圖fe和8b分別示出了圖7a的一部分和壓力元件8 或8 (螺絲釘)的俯視圖， 其再次表明所述特征“在所述區(qū)域成形和布置為至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件”的含義。在圖8a中，回火設(shè)備60b至少部分包圍壓力元件85a，因?yàn)閲@區(qū)域(如虛線87部分所表示的)分別地切割(而且不僅僅是接觸)壓力元件8 的橫截面，或者完全包圍壓力元件85b 的橫截面。圖9a和IOa分別是回火設(shè)備90和IOOa的舉例，其尤其通過(guò)提供凹槽91a (半圓形)或尤其是IOla(四分之一圓形)以至少部分地獨(dú)自包圍至少一個(gè)或多個(gè)壓力元件而成形。對(duì)于回火設(shè)備90所述數(shù)字是2，如圖9a所示，并且對(duì)于回火設(shè)備IOOa是4，如圖IOa 所示。例如，對(duì)于六角形的回火設(shè)備(未示出)，所述數(shù)量例如可以是在1和6之間，優(yōu)選為1、2、3或6。圖9b、9c、9d、10b和IOc示范地示出了各個(gè)回火設(shè)備90、35、IOOa怎樣能夠有利地分別并排放置以一起形成凹槽部分92a、92b、92c、102b、102c。尤其是凹槽IOla優(yōu)選地對(duì)于(優(yōu)選地為方形)的回火設(shè)備IOOa的幾何中心點(diǎn)103對(duì)稱設(shè)置，其意味著每個(gè)部分IOla到所述中心點(diǎn)的距離是相同的，其中回火設(shè)備IOOa成形為至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)更加均勻的壓力分布，如圖IOd所示。圖IOd示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)室儀器1’的回火區(qū)塊8的底面12(接觸面12)，其中根據(jù)圖IOa之一成形的六個(gè)回火設(shè)備并排設(shè)置以提供凹槽部分102c，其一起大體上完全包圍壓力元件105 (例如螺絲釘105的圓柱部分)?；鼗鹪O(shè)備IOOa分別地以相同的距離d2隔開，該距離d2小于壓力元件的寬度d3，尤其是螺絲釘105的圓柱部分的直徑 d3。圖Ila示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器1中的，另一個(gè)回火設(shè)備10、110的俯視圖，其通過(guò)提供開口 16、111以獨(dú)自地包圍壓力元件5而成形，與圖1所示的一個(gè)裝置類似。圖lib和Ilc分別示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中的，并排布置的，圖Ila的一個(gè)或兩個(gè)回火設(shè)備110的俯視圖。圖12a、12b、12c和12d分別示出了根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例的用于布置在實(shí)驗(yàn)室儀器中的其它回火設(shè)備120a、120b、120c、120d的俯視圖，其通過(guò)提供一個(gè)或更多個(gè)(尤其是四或五個(gè))開口 121和/或一個(gè)或多個(gè)凹槽121b以至少部分地獨(dú)自包圍壓力元件而分別成形。圖13a在類似于圖Ild和圖1的實(shí)施例中額外地示出了回火設(shè)備10’的電源連接件134。圖1 為根據(jù)具有回火設(shè)備10’的優(yōu)選的裝置，沿著圖13b中的線‘A’的，圖13a 的回火區(qū)塊的橫截面。類似于圖1的情況，帕爾貼元件10’布置于回火區(qū)塊8’。區(qū)塊8’包括大體上平的基板8a’，其具有平的底面12’，以及具有整體安裝到基板8a’以提供通過(guò)區(qū)塊8，到達(dá)圓柱形接收器11’的合適的熱量傳導(dǎo)的接收部件Sb’。具有內(nèi)螺紋的孔18’設(shè)置在回火區(qū)塊8’的接觸面12’的六個(gè)位置，所述位置在區(qū)塊上對(duì)稱分布以獲得對(duì)稱的壓力和熱傳導(dǎo)分布。其中設(shè)有孔18’的基板8a’的各部分，在接收器部件8b’之間的位置比基板的厚大約1. 5倍。帕爾貼元件10’的開口 16’具有比孔18’更大的直徑，以優(yōu)選地在螺絲釘5’和帕爾貼元件10’之間安裝中空筒形的中心套管，由此帕爾貼元件的放置得到改進(jìn)， 同時(shí)避免了螺絲釘5’的外螺紋與帕爾貼元件的內(nèi)側(cè)壁的直接接觸，否則一旦轉(zhuǎn)動(dòng)或由于長(zhǎng)期接觸它會(huì)損壞帕爾貼元件?；鼗饏^(qū)塊8’提供適配于基板8a’的側(cè)壁中的凹槽17’。所述凹槽可以用作附加的壓力器件，優(yōu)選地分配到壓力設(shè)備中，以便尤其在回火設(shè)備8’的外部邊緣區(qū)域相對(duì)接觸面12’壓住回火設(shè)備10’。這樣的額外壓力器件可以是可彈性變形的夾鉗器件，其使輔助元件(熱沉)夾住回火區(qū)塊，同時(shí)具有小的尺寸以保持與回火區(qū)塊8’ 側(cè)面相鄰的側(cè)面間隔，該間隔優(yōu)選地對(duì)于其它器件來(lái)講是可以達(dá)到的，例如具有裙緣的PCR 盤的邊緣部分。圖14a是根據(jù)本發(fā)明與圖1和13a、b中的實(shí)施例相類似的另一個(gè)實(shí)施例，穿過(guò)回火區(qū)塊8”、兩個(gè)回火設(shè)備10”、壓力元件5”(擰接螺絲釘5”)和輔助元件15”(熱沉15”) 的配置的更詳細(xì)的垂直截面。圖14b是示出了壓力元件5” (螺絲釘5”和其它部件)位置的，圖14a中標(biāo)有‘X’的部分的放大視圖。圖1 和14b中的裝置尤其可以用于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)室儀器，或者，例如用作圖1中裝置100的替代選擇。具有接收器的回火區(qū)塊8”由銀制成。它包括具有用于容納樣品容器的孔的上銀盤，下銀板和多個(gè)由銀制成的用于容納樣品容器的接收隔間，所述隔間成排布置，設(shè)在所述孔的下面，并且通過(guò)例如電鍍的方式在所述盤之間安裝。回火區(qū)塊8”設(shè)有帶內(nèi)螺紋的孔 145以容許安裝具有外螺紋146的擰接螺絲釘5”。所述孔145優(yōu)選地設(shè)在螺帽元件內(nèi)，優(yōu)選地由硬化金屬制成，優(yōu)選地為錐臺(tái)形(見圖14b中的未開口區(qū)域14 ，以在下盤上提供優(yōu)選為大的支撐表面，其改善了壓力分布的均勻性。錐臺(tái)形螺帽元件優(yōu)選地在它們的圓周面和頂部設(shè)有TeflonTM帶或其它絕緣器件，以便進(jìn)一步提高壓力元件或輔助元件分別與回火區(qū)塊的熱非耦合性(thermal uncoupling)。螺帽元件不完全固定在回火區(qū)塊而是插在兩個(gè)盤之間并且通過(guò)螺絲釘5”壓到下盤。除此之外，圖14a、b的緊固裝置(5”、147、143、 142、141、145)對(duì)應(yīng)于圖13b中的緊固裝置。圖14a中示出了帕爾貼元件的左側(cè)面10b”和右側(cè)面10a”，其由回火設(shè)備的開口 16”分開，其成形和布置為完全包圍螺絲釘5”。開口 16”標(biāo)有這樣的尺寸，以使得中心套管 140通過(guò)形狀封閉與其匹配。這樣，帕爾貼元件10”處于中心，但不直接與螺絲釘5”直接接觸。通過(guò)使用分別布置在回火設(shè)備10”與回火區(qū)塊8”之間或者回火設(shè)備10”與熱沉15” 之間的導(dǎo)熱襯墊144，使得分別在回火設(shè)備10”與回火區(qū)塊8”，或回火設(shè)備10”與熱沉15” 之間進(jìn)行的熱傳導(dǎo)甚至得到更大的改善。通過(guò)壓力元件(5”、140、141、142、143)使得能夠施加足夠均勻的壓力，壓力元件包括陶瓷盤環(huán)(disk ring) 142，其用作對(duì)于盤簧143的大體上不可變形的支撐件，以及用作對(duì)于回火區(qū)塊和熱沉的熱非耦合性的熱傳導(dǎo)屏障，否則其可通過(guò)螺絲釘5、5’、或5”連接。另外，螺絲釘5”通過(guò)中心套管140的幫助，與熱沉15”間隔一定距離設(shè)置。彈簧裝置 143用于將壓力從用作平衡支撐件的螺絲釘5”的頭部147傳到散射器15”。如圖1中的舉例，使用這樣的彈簧裝置143和盤環(huán)142容許比沒有彈簧裝置143的情況更加精確地施加所限定的壓力，因?yàn)楫?dāng)擰緊時(shí)，螺絲釘向回火區(qū)塊緩慢轉(zhuǎn)移，壓力更加緩慢地增加。使用像由橡膠或者基于聚四氟乙烯(例如Teflon )的0形環(huán)141的密封裝置，容許密封中空的隔間，其被輔助設(shè)備15”的圓柱形開口 148、開口 16”和孔145所限制。所以，為了提供從回火元件到回火區(qū)塊的均勻的熱傳導(dǎo)，壓力元件和帕爾貼元件的內(nèi)側(cè)被密封以對(duì)抗被未預(yù)期的物質(zhì)污染，像例如水汽和其它腐蝕性氣體或液體，否則其可能引起帕爾貼元件或壓力元件的某種長(zhǎng)期損壞并且危害壓力設(shè)備的長(zhǎng)期可靠性和它的重要作用。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)驗(yàn)室儀器，尤其是用于在多個(gè)PCR樣品中實(shí)施聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)，其包括用于對(duì)樣品回火的裝置，該裝置包括用于樣品回火的回火區(qū)塊，該回火區(qū)塊包括提供用于容納樣品容器的接收器的接收面，以及用于接觸至少一個(gè)回火設(shè)備的接觸面，布置在所述接觸面的區(qū)域內(nèi)的至少一個(gè)回火設(shè)備，壓力設(shè)備，包括壓力元件和輔助元件，所述至少一個(gè)回火設(shè)備布置在所述輔助元件和回火區(qū)塊之間，該壓力元件連接到所述輔助元件和回火區(qū)塊，并且布置為通過(guò)將所述輔助元件壓住所述至少一個(gè)回火設(shè)備而相對(duì)該回火區(qū)塊壓住所述至少一個(gè)回火設(shè)備，其特征在于至少一個(gè)回火設(shè)備在所述區(qū)域成形并布置為至少部分地獨(dú)自包圍所述壓力元件。
2.如權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，設(shè)有并排布置在所述接觸面的區(qū)域內(nèi)的至少兩個(gè)回火設(shè)備。
3.如權(quán)利要求2所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，所述至少兩個(gè)回火設(shè)備和所述壓力元件分別配置和布置為使得提供所述至少兩個(gè)回火設(shè)備的最小距離d2。
4.如權(quán)利要求3所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，d2小于所述壓力元件的寬度。
5.如權(quán)利要求3所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，在距所述至少一個(gè)回火設(shè)備具有最小距離的所述壓力元件的位置處，d2小于所述壓力元件的直徑。
6.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，該裝置布置在該儀器中以形成熱單元，該熱單元與該儀器熱絕緣。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，所述壓力元件布置為穿過(guò)該接觸面的所述區(qū)域，此處至少一個(gè)或兩個(gè)回火設(shè)備接觸該接觸面。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，被所述壓力元件穿過(guò)的該接觸面的所述區(qū)域，由圍繞至少兩個(gè)接觸區(qū)域的虛線所限定，在該接觸區(qū)域，回火設(shè)備分別與該回火區(qū)塊接觸。
9.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，所述至少一個(gè)回火設(shè)備布置為分別優(yōu)選地部分或完全獨(dú)自包圍所述壓力元件。
10.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，所述壓力元件與至少一個(gè)回火設(shè)備布置為使得壓力元件穿過(guò)所述回火設(shè)備的幾何中心點(diǎn)。
11.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，設(shè)有多個(gè)分別至少部分地或完全被單個(gè)回火設(shè)備所包圍的壓力元件。
12.如權(quán)利要求11所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，至少兩個(gè)壓力元件布置為距所述回火設(shè)備的幾何中心點(diǎn)相同的距離。
13.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，所述輔助元件適于用作針對(duì)由所述至少一個(gè)回火設(shè)備產(chǎn)生的熱量的熱沉。
14.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，所述至少一個(gè)回火設(shè)備是帕爾貼元件。
15.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其適于作為在PCR-樣品中自動(dòng)實(shí)施 PCR反應(yīng)的熱循環(huán)儀。
16. 一種用實(shí)驗(yàn)室儀器對(duì)樣品回火的方法，尤其是根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述、 尤其是用于在多個(gè)PCR-樣品中實(shí)施聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)的實(shí)驗(yàn)室儀器，其包括用于回火的裝置，該裝置包括用于樣品回火的回火區(qū)塊，該回火區(qū)塊包括提供用于容納樣品容器的接收器的接收面，以及用于接觸回火設(shè)備的接觸面；至少一個(gè)回火設(shè)備，布置在所述接觸面的區(qū)域；壓力設(shè)備，其包括壓力元件和輔助元件，所述至少一個(gè)回火設(shè)備布置在所述輔助元件和該回火區(qū)塊之間，該壓力元件連接到所述輔助元件和該回火區(qū)塊，并且布置為通過(guò)使所述輔助元件壓住所述至少一個(gè)回火設(shè)備而相對(duì)該回火區(qū)塊壓住所述至少一個(gè)回火設(shè)備，其中，用至少一個(gè)在所述區(qū)域成形并布置為至少部分地包圍所述壓力元件的回火設(shè)備實(shí)施回火。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種實(shí)驗(yàn)室儀器，尤其是用于在多個(gè)PCR樣品中實(shí)施聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)的儀器，其包括對(duì)樣品回火的裝置，該裝置包括用于樣品回火的回火區(qū)塊，所述回火區(qū)塊包括提供容納樣品容器的接收器的接收面，以及用于與至少一個(gè)回火設(shè)備接觸的接觸面；至少一個(gè)回火設(shè)備，布置在所述接觸面的區(qū)域；壓力設(shè)備，其包括壓力元件和輔助元件，所述至少一個(gè)回火設(shè)備布置在所述輔助元件和回火區(qū)塊之間，所述壓力元件連接到所述輔助元件和回火區(qū)塊，并且被布置為通過(guò)將所述輔助元件壓住所述至少一個(gè)回火設(shè)備而使所述至少一個(gè)回火設(shè)備壓住回火區(qū)塊，其中至少一個(gè)回火設(shè)備在所述區(qū)域成形并布置為至少部分地獨(dú)自包圍所述壓力元件。
文檔編號(hào)C12M1/36GK102181360SQ20101061077
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者亨納·塔施, 安德列亞斯·希爾, 魯茲·提曼 申請(qǐng)人:艾本德股份有限公司