本發(fā)明涉及pcr擴(kuò)增，具體涉及一種高速pcr擴(kuò)增加熱裝置。

背景技術(shù)：

1、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase?chain?reaction，pcr)是一種用于放大擴(kuò)增特定的dna片段的分子生物學(xué)技術(shù)，它可看作是生物體外的特殊dna復(fù)制，pcr的最大特點(diǎn)，是能將微量的dna大幅增加；pcr儀就是基于聚合酶制造的是一種溫控設(shè)備，能在變性溫度，復(fù)性溫度，延伸溫度之間很好地進(jìn)行控制，將高溫變性、低溫退火及適溫延伸等幾步反應(yīng)組成一個周期，循環(huán)進(jìn)行，使目的dna得以迅速擴(kuò)增，具有特異性強(qiáng)、靈敏度高、操作簡便、省時等特點(diǎn)，它不僅可用于基因分離、克隆和核酸序列分析等基礎(chǔ)研究，還可用于疾病的診斷；根據(jù)dna擴(kuò)增的目的和檢測的標(biāo)準(zhǔn)，可以將pcr儀分為普通pcr儀，梯度pcr儀，原位pcr儀，實(shí)時熒光定量pcr儀四類。

2、pcr試管是pcr擴(kuò)增反應(yīng)實(shí)施中普遍使用的一個反應(yīng)器皿，一個典型的pcr擴(kuò)增反應(yīng)是通過pcr熱循環(huán)儀對放在其中的pcr試管進(jìn)行反復(fù)的升降溫來完成的，這個過程中溫度的傳導(dǎo)是由pcr熱循環(huán)儀加熱金屬塊再傳給放在其中的pcr試管，然后經(jīng)過pcr試管的管壁傳熱至管內(nèi)的pcr擴(kuò)增試劑，從而引發(fā)擴(kuò)增反應(yīng)；一個pcr反應(yīng)是否能夠快速高效的對基因模板進(jìn)行擴(kuò)增除了基因模板質(zhì)量、聚合酶性質(zhì)、反應(yīng)液的組成外，反應(yīng)液的升降溫的速度也是關(guān)鍵因素；升降溫速度越快pcr反應(yīng)的效率就越高，就越不易產(chǎn)生非特異擴(kuò)增產(chǎn)物，而且升降溫速度快，可以大大縮短pcr反應(yīng)的時間。

3、雖然目前采用pcr熱循環(huán)儀的方式可以實(shí)現(xiàn)pcr擴(kuò)增，但其升降溫之間由于存在升溫時間和降溫時間使得pcr反應(yīng)的效率無法再進(jìn)行提升；且pcr熱循環(huán)儀所使用的試管多為pcr管或微孔板，pcr試管一般采用優(yōu)質(zhì)透明聚丙烯材料制成，由于聚丙烯材料本身的原因，聚丙烯的導(dǎo)熱系數(shù)只有0.2w/mk左右，導(dǎo)熱性不佳使得pcr管加熱速度慢及加熱均勻性差，影響擴(kuò)增速率，從而影響檢測速度及檢測精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高速pcr擴(kuò)增加熱裝置。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種高速pcr擴(kuò)增加熱裝置，包括pcr擴(kuò)增試劑輸送線、高溫變形加熱系統(tǒng)、低溫退火加熱系統(tǒng)、中溫延伸加熱系統(tǒng)、taq?dna聚合酶添加機(jī)構(gòu)和計算機(jī)，若干支pcr擴(kuò)增試劑試管通過pcr擴(kuò)增試劑輸送線依次進(jìn)行輸送，所述高溫變形加熱系統(tǒng)、低溫退火加熱系統(tǒng)、中溫延伸加熱系統(tǒng)沿著pcr擴(kuò)增試劑輸送線的輸送方向依次設(shè)置在pcr擴(kuò)增試劑輸送線的一側(cè)，所述pcr擴(kuò)增試劑輸送線對應(yīng)高溫變形加熱系統(tǒng)、低溫退火加熱系統(tǒng)、中溫延伸加熱系統(tǒng)依次設(shè)有高溫變形區(qū)域、低溫退火區(qū)域和中溫延伸區(qū)域，所述高溫變形加熱系統(tǒng)用于為經(jīng)過高溫變形區(qū)域的pcr擴(kuò)增試劑試管中的pcr擴(kuò)增試劑進(jìn)行91°～95°加熱，所述低溫退火加熱系統(tǒng)用于為經(jīng)過低溫退火區(qū)域的pcr擴(kuò)增試劑試管中的pcr擴(kuò)增試劑進(jìn)行53°～57°加熱，所述中溫延伸加熱系統(tǒng)用于為經(jīng)過中溫延伸區(qū)域的pcr擴(kuò)增試劑試管中的pcr擴(kuò)增試劑進(jìn)行68°～72°加熱，pcr擴(kuò)增試劑中的模板dna雙鏈或經(jīng)pcr擴(kuò)增形成的雙鏈dna經(jīng)過低溫退火區(qū)域會被分離成為dna單鏈，在經(jīng)過低溫退火區(qū)域時pcr擴(kuò)增試劑中的引物會與dna單鏈的互補(bǔ)序列進(jìn)行配對結(jié)合形成dna模板-引物結(jié)合物，所述taq?dna聚合酶添加機(jī)構(gòu)設(shè)置在pcr擴(kuò)增試劑輸送線的中溫延伸區(qū)域的一側(cè)，用于向經(jīng)過中溫延伸區(qū)域的pcr擴(kuò)增試劑試管中添加taq?dna聚合酶，pcr擴(kuò)增試劑試管在經(jīng)過中溫延伸區(qū)域時，其pcr擴(kuò)增試劑中的dna模板-引物結(jié)合物在taq?dna聚合酶的作用下會合成一條新的與模板dna鏈互補(bǔ)的半保留復(fù)制鏈，所述計算機(jī)分別與pcr擴(kuò)增試劑輸送線、高溫變形加熱系統(tǒng)、低溫退火加熱系統(tǒng)、中溫延伸加熱系統(tǒng)和taq?dna聚合酶添加機(jī)構(gòu)信號連接。

4、進(jìn)一步的，所述高溫變形加熱系統(tǒng)包括第一溫度控制器和高溫變形加熱器，所述第一溫度控制器的信號輸入端與計算機(jī)連接，所述第一溫度控制器的信號輸出端與高溫變形加熱器連接，所述高溫變形加熱器位于pcr擴(kuò)增試劑輸送線的一側(cè)；所述低溫退火加熱系統(tǒng)包括第二溫度控制器和低溫退火加熱器，所述第二溫度控制器的信號輸入端與計算機(jī)連接，所述第二溫度控制器的信號輸出端與低溫退火加熱器連接，所述低溫退火加熱器位于pcr擴(kuò)增試劑輸送線的一側(cè)；所述中溫延伸加熱系統(tǒng)包括第三溫度控制器和中溫延伸加熱器，所述第三溫度控制器的信號輸入端與計算機(jī)連接，所述第三溫度控制器的信號輸出端與中溫延伸加熱器連接，所述中溫延伸加熱器位于pcr擴(kuò)增試劑輸送線的一側(cè)。

5、進(jìn)一步的，所述pcr擴(kuò)增試劑輸送線包括上料軌道、環(huán)形軌道和下料軌道，所述環(huán)形軌道的一端與上料軌道連接，所述環(huán)形軌道的另一端與下料軌道連接，所述環(huán)形軌道的內(nèi)側(cè)設(shè)有弧形容置槽，所述高溫變形加熱器、低溫退火加熱器、中溫延伸加熱器呈弧形設(shè)置在環(huán)形軌道的內(nèi)側(cè)并與所述弧形容置槽相適配，所述高溫變形加熱器、低溫退火加熱器、中溫延伸加熱器的弧形加熱面分別朝向pcr擴(kuò)增試劑輸送線的高溫變形區(qū)域、低溫退火區(qū)域和中溫延伸區(qū)域。

6、進(jìn)一步的，所述pcr擴(kuò)增試劑輸送線通過若干個間隔固定設(shè)置的旋轉(zhuǎn)治具進(jìn)行pcr擴(kuò)增試劑試管的輸送，所述旋轉(zhuǎn)治具由旋轉(zhuǎn)定位塊和固定底座組成，所述旋轉(zhuǎn)定位塊轉(zhuǎn)動連接在固定底座上，pcr擴(kuò)增試劑試管放置于旋轉(zhuǎn)定位塊上進(jìn)行定位，所述環(huán)形軌道的寬度與pcr擴(kuò)增試劑試管的外徑大小相同，pcr擴(kuò)增試劑試管在經(jīng)過高溫變形區(qū)域、低溫退火區(qū)域、中溫延伸區(qū)域時其管壁與高溫變形加熱器、低溫退火加熱器、中溫延伸加熱器的弧形加熱面抵觸并在抵觸作用力下發(fā)生自轉(zhuǎn)。

7、進(jìn)一步的，所述pcr擴(kuò)增試劑試管采用金屬試管。

8、進(jìn)一步的，所述金屬試管采用的金屬材料為銀、銅、鋁、鎂、鋅、鋁合金、鋁鎂合金、銅合金或銅鋅合金。

9、進(jìn)一步的，所述環(huán)形軌道的外側(cè)設(shè)置有環(huán)形隔熱側(cè)板，該環(huán)形隔熱側(cè)板在pcr擴(kuò)增試劑試管經(jīng)過高溫變形區(qū)域、低溫退火區(qū)域、中溫延伸區(qū)域時與其抵觸。

10、進(jìn)一步的，所述環(huán)形隔熱側(cè)板的頂端與高溫變形加熱器、低溫退火加熱器、中溫延伸加熱器的弧形加熱面的頂端之間蓋設(shè)有上蓋。

11、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明通過pcr擴(kuò)增試劑輸送線進(jìn)行pcr擴(kuò)增試劑金屬試管的輸送，該pcr擴(kuò)增試劑輸送線由上料軌道、環(huán)形軌道和下料軌道組成，環(huán)形軌道的內(nèi)側(cè)沿著輸送方向依次設(shè)置有高溫變形加熱器、低溫退火加熱器和中溫延伸加熱器，pcr擴(kuò)增試劑金屬試管中的pcr擴(kuò)增試劑首先通過高溫變形進(jìn)行dva解鏈，再通過低溫退火進(jìn)行引物與模板dna結(jié)合，最后通過中溫延伸進(jìn)行dna合成，之間無需進(jìn)行升降溫，直接過渡即可，由于不存在升降溫時間，pcr反應(yīng)效率可更高，pcr擴(kuò)增試劑金屬試管在進(jìn)入高溫變形區(qū)域、低溫退火區(qū)域、中溫延伸區(qū)域時會與高溫變形加熱器、低溫退火加熱器、中溫延伸加熱器的弧形加熱面抵觸并在抵觸作用力轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動加熱及采用金屬試管有助于提高加熱試劑的加熱速率、擴(kuò)增速率及加熱均勻性，從而可以提高檢測速率及檢測精度。