設有分區(qū)的pcr儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了設有分區(qū)的PCR儀，包括PCR儀本體，其特征在于，所述加熱區(qū)是包含有底面和側面的圓柱形加熱區(qū)，所述圓柱形加熱區(qū)自圓心均勻分為高溫變性區(qū)、低溫退火區(qū)和延伸區(qū)，圓柱形加熱區(qū)中心設置有圓盤形樣品池，所述圓盤形樣品池底部設置有可旋轉底座，所述可旋轉底座與電機相連，所述圓盤形樣品池自圓心均勻分為三個單元且每兩個單元之間均設置有隔離區(qū)，每個單元上設置有若干個試管孔，每個單元分別設置有溫度傳感器，即第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器，所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器均與溫度循環(huán)控制器相連，所述顯示器、控制面板、電機和溫度循環(huán)控制器與CPU相連。減少升降溫的時間和資源浪費。
【專利說明】設有分區(qū)的PCR儀
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種PCR儀，尤其涉及一種設有分區(qū)的PCR儀。
【背景技術】
[0002]PCR儀利用DNA聚合酶對特定基因做體外或試管內In Vitro的大量合成，PCR儀的基本原理類似于DNA的天然復制過程，其特異性依賴于與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。PCR由變性一退火一延伸三個基本反應步驟構成:①模板DNA的變性:模板DNA經加熱至93°C左右一定時間后，使模板DNA雙鏈或經PCR擴增形成的雙鏈DNA解離，使之成為單鏈，以便它與引物結合，為下輪反應作準備；②模板DNA與引物的退火(復性):模板DNA經加熱變性成單鏈后，溫度降至55°C左右，引物與模板DNA單鏈的互補序列配對結合；③引物的延伸:DNA模板一引物結合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP為反應原料，靶序列為模板，按堿基配對與半保留復制原理，合成一條新的與模板DNA鏈互補的半保留復制鏈。重復循環(huán)變性一退火一延伸三過程，就可獲得更多的“半保留復制鏈”?，F(xiàn)有設計的PCR儀在一個循環(huán)過程中會多次升降溫，而且溫度差很大，浪費能源，使得每個循環(huán)過程變得復雜而且時間增長。

【發(fā)明內容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明提供一種設有分區(qū)的PCR儀，針對一個循環(huán)過程中不同的反應步驟設置對應的溫度區(qū)，減少升降溫的時間和資源浪費，提高PCR儀的復制效率。
[0004]為實現(xiàn)上述技術目的，達到上述技術效果，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn):
設有分區(qū)的PCR儀，包括PCR 儀本體，所述PCR儀本體包括顯示器、控制面板、溫度循環(huán)控制器、加熱區(qū)、圓盤形樣品池和樣品池頂部的上蓋，其特征在于，所述加熱區(qū)是包含有底面和側面的圓柱形加熱區(qū)，所述圓柱形加熱區(qū)自圓心均勻分為高溫變性區(qū)、低溫退火區(qū)和延伸區(qū)，圓柱形加熱區(qū)中心設置有圓盤形樣品池，所述圓盤形樣品池底部設置有可旋轉底座，所述可旋轉底座與電機相連，所述圓盤形樣品池自圓心均勻分為三個單元且每兩個單元之間均設置有隔離區(qū)，每個單元上設置有若干個試管孔，每個單元分別設置有溫度傳感器，即第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器，所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器均與溫度循環(huán)控制器相連，所述顯示器、控制面板、電機和溫度循環(huán)控制器與CPU相連。
[0005]傳統(tǒng)的PCR儀，加熱區(qū)是一個固定的空間，通過升降溫來實現(xiàn)三個不同的步驟，而每個步驟之間的溫度差很大，嚴重浪費時間和能源。而本發(fā)明將加熱區(qū)分為與三個步驟相對應的高溫變性區(qū)、低溫退火區(qū)和延伸區(qū)，同樣的，圓盤形樣品池也分為與之對應的三個單元，通過圓盤形樣品池的旋轉，實現(xiàn)不同的單元在不同的溫區(qū)進行不同的步驟，同步進行，減少升降溫的時間和資源浪費，提高PCR儀的復制效率。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:減少升降溫的時間和資源浪費，提高PCR儀的復制效率?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明設有分區(qū)的PCR儀的外部結構示意圖；
圖2是圖1中樣品池的俯視圖；
附圖的標記含義如下:
1:圓柱形加熱區(qū)；2:聞溫變性區(qū)；3:低溫退火區(qū)；4:延伸區(qū)；5:溫區(qū)隔斷層；6:隔尚區(qū)；7:第一溫度傳感器；8:第二溫度傳感器；9:第三溫度傳感器；10:第四溫度傳感器；11:第五溫度傳感器；12:第六溫度傳感器；13:試管孔；14 =PCR儀本體；15:上蓋；16:圓盤形樣品池。
【具體實施方式】
[0008]下面結合附圖和具體的實施例對本發(fā)明技術方案作進一步的詳細描述，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限
定。
[0009]如圖1所示，一種設有分區(qū)的PCR儀，包括PCR儀本體14，所述PCR儀本體14包括顯示器、控制面板、溫度循環(huán)控制器、加熱區(qū)、CPU、圓盤形樣品池16和樣品池頂部的上蓋15。如圖2所示，所述加熱區(qū)是包含有底面和側面的圓柱形加熱區(qū)1，不包含頂面。圓柱形加熱區(qū)I自圓心均勻分為三個溫區(qū)，每個溫區(qū)均呈120°的扇形，分別是高溫變性區(qū)2、低溫退火區(qū)3和延伸區(qū)4，其中高溫變性區(qū)2用于進行步驟①模板DNA的變性，低溫退火區(qū)3用于進行步驟②模板DNA與引物的退火(復性)，延伸區(qū)4用于進行步驟③引物的延伸。圓柱形加熱區(qū)I中心設置有圓盤形樣品池16，圓盤形樣品池16與圓柱形加熱區(qū)I圓心重合，且半徑小于圓柱形加熱區(qū)1，所述圓盤形樣品池16底部設置有可旋轉底座(圖中未示出)，所述可旋轉底座與電機(圖中未示出)相連，通過電機帶動可旋轉底座和圓盤形樣品池16的轉動，每次旋轉120°。
[0010]圓盤形樣品池16自圓心均勻分為三個單元且每兩個單元之間均設置有隔離區(qū)6，每個單元也是呈120°的扇形，與三個溫區(qū)一一對應，每個單元上設置有若干個試管孔13，用于放置含有PCR反應液的試管。由于每個溫區(qū)溫度不同，因此在每個單元之間設置隔離區(qū)6，即圖中的黑色實心所示。隔離區(qū)6可以是導熱系數(shù)低的材質構成，當然隔離區(qū)6也可以是不設置試管孔13的空白區(qū)域，即圓盤形樣品池16在每個單元之間不設置試管孔13。每個單元分別設置有溫度傳感器，即第一溫度傳感器7、第二溫度傳感器8和第三溫度傳感器9，所述第一溫度傳感器7、第二溫度傳感器8和第三溫度傳感器9用于實時測量各個單元的溫度，尤其是圓盤形樣品池16旋轉一次后的溫度，第一溫度傳感器7、第二溫度傳感器8和第三溫度傳感器9均與溫度循環(huán)控制器相連，所述顯示器、控制面板、電機和溫度循環(huán)控制器與CPU相連?？梢酝ㄟ^控制面板向CPU輸入控制信息，進而控制各個溫區(qū)的溫度和電機的旋轉，保證三個步驟快速完成。
[0011]為了更好的控制各個溫區(qū)的溫度，優(yōu)選圓柱形加熱區(qū)I在側面上均勻設置有第四溫度傳感器10、第五溫度傳感器11和第六溫度傳感器12，所述第四溫度傳感器10、第五溫度傳感器11和第六溫度傳感器12用于實時測量各個溫區(qū)的溫度，且均與溫度循環(huán)控制器相連。優(yōu)選高溫變性區(qū)2、低溫退火區(qū)3和延伸區(qū)4的交界處均自圓柱形加熱區(qū)I的側面至圓盤形樣品池16之間設置有導熱系數(shù)低的溫區(qū)隔斷層5，更好的保證各個溫區(qū)的溫度。當圓盤形樣品池16旋轉到位后，溫區(qū)隔斷層5與隔離區(qū)6相對應，形成一條直線。
[0012]本發(fā)明將加熱區(qū)分為與三個步驟相對應的高溫變性區(qū)2、低溫退火區(qū)3和延伸區(qū)4，同樣的，圓盤形樣品池16也分為與之對應的三個單元，通過圓盤形樣品池16的旋轉，實現(xiàn)不同的單元在不同的溫區(qū)進行不同的步驟，同步進行，減少升降溫的時間和資源浪費，提高PCR儀的復制效率。當一個單元由低溫退火區(qū)3進入延伸區(qū)4，或者由延伸區(qū)4進入高溫變性區(qū)2時，溫差比較大，因此可以在隔離區(qū)6兩側設置有加熱裝置，所述加熱裝置與溫度循環(huán)控制器相連，這樣一個單元的底部和四周均可以加熱，進一步降低升降溫時間，提高效率。[0013]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內容所作的等效結構或者等效流程變換，或者直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。
【權利要求】
1.設有分區(qū)的PCR儀，包括PCR儀本體，所述PCR儀本體包括顯示器、控制面板、溫度循環(huán)控制器、加熱區(qū)、圓盤形樣品池和樣品池頂部的上蓋，其特征在于，所述加熱區(qū)是包含有底面和側面的圓柱形加熱區(qū)，所述圓柱形加熱區(qū)自圓心均勻分為高溫變性區(qū)、低溫退火區(qū)和延伸區(qū)，圓柱形加熱區(qū)中心設置有圓盤形樣品池，所述圓盤形樣品池底部設置有可旋轉底座，所述可旋轉底座與電機相連，所述圓盤形樣品池自圓心均勻分為三個單元且每兩個單元之間均設置有隔離區(qū)，每個單元上設置有若干個試管孔，每個單元分別設置有溫度傳感器，即第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器，所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器均與溫度循環(huán)控制器相連，所述顯示器、控制面板、電機和溫度循環(huán)控制器與CPU相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的設有分區(qū)的PCR儀，其特征在于，所述圓柱形加熱區(qū)在側面上均勻設置有第四溫度傳感器、第五溫度傳感器和第六溫度傳感器，所述第四溫度傳感器、第五溫度傳感器和第六溫度傳感器均與溫度循環(huán)控制器相連。
3.根據(jù)權利要求2所述的設有分區(qū)的PCR儀，其特征在于，所述高溫變性區(qū)、低溫退火區(qū)和延伸區(qū)的交界處均自圓柱形加熱區(qū)的側面至圓盤形樣品池之間設置有溫區(qū)隔斷層。
4.根據(jù)權利要求3所述的設有分區(qū)的PCR儀，其特征在于，所述隔離區(qū)兩側設置有加熱裝置，所述加熱裝置與溫度`循環(huán)控制器相連。
【文檔編號】C12M1/38GK103667046SQ201310702330
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權日:2013年12月19日
【發(fā)明者】佘金雄, 陸上蘇, 李順春, 鄒元順 申請人:江蘇金太生命科技有限公司