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穩(wěn)定熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)的方法及其熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置的制造方法

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穩(wěn)定熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)的方法及其熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種穩(wěn)定熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)的方法,至少包含下述步驟:提供一試管,填充聚合酶連鎖反應(yīng)溶液于試管中,加熱試管的底部,使聚合酶連鎖反應(yīng)溶液底部至頂部呈漸減的溫度梯度以誘發(fā)熱對(duì)流的形成,以及傾斜試管使其具有一相對(duì)于鉛垂線的傾斜角度,因此提高聚合酶連鎖反應(yīng)溶液的熱對(duì)流流場(chǎng)呈穩(wěn)定單一回圈流動(dòng)的機(jī)率,借此提升熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)效果的一致性。本發(fā)明另提供一種利用上述穩(wěn)定熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)的方法的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置。
【專利說(shuō)明】
穩(wěn)定熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)的方法及其熱對(duì)流聚合酶 連鎖反應(yīng)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明是有關(guān)一種熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)的方法及其裝置,特別是有關(guān)一種穩(wěn)定 熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)的方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚合酶連鎖反應(yīng)為一種用于擴(kuò)增特定的DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù),目前已被 廣泛地運(yùn)用在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)研究及臨床檢測(cè)。聚合酶連鎖反應(yīng)過(guò)程需要三個(gè)主要且循 環(huán)的步驟:變性反應(yīng)(denaturation)、引子黏合反應(yīng)(annealing reaction)和延長(zhǎng)反應(yīng) (extension reaction),其分別需要不同的溫度。在典型的聚合酶連鎖反應(yīng),變性反應(yīng)因需 將雙股螺旋DNA解離成單股DNA,溫度介于90°C至98°C之間。引子黏合反應(yīng)溫度根據(jù)所用 引子的Tm值(melting temperature)適當(dāng)調(diào)整,通常介于35°C至65°C之間。而若聚合酶 連鎖反應(yīng)使用最常用的熱穩(wěn)定DNA聚合酶,延長(zhǎng)反應(yīng)溫度則介于70°C至75°C之間。
[0003] 傳統(tǒng)市售的聚合酶連鎖反應(yīng)裝置多為利用熱傳導(dǎo)方式控制聚合酶連鎖反應(yīng)樣本 溫度的熱循環(huán)聚合酶連鎖反應(yīng)裝置。將含有聚合酶連鎖反應(yīng)樣本的反應(yīng)容器利用珀耳帖 (Peltier)加熱與冷卻方法,以達(dá)成溫度改變。然而,熱循環(huán)聚合酶連鎖反應(yīng)因需花費(fèi)額外 的時(shí)間及能源去加熱及冷卻聚合酶連鎖反應(yīng)樣本以外的物質(zhì),并非有效率的程序。且由于 裝置本身精密的特性,因此熱循環(huán)聚合酶連鎖反應(yīng)裝置通常十分昂貴。
[0004] 熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)方法是將裝有聚合酶連鎖反應(yīng)溶液的容器底部加熱,利用 熱對(duì)流完成帶聚合酶連鎖反應(yīng)樣品經(jīng)過(guò)不同溫度區(qū)域,完成聚合酶連鎖反應(yīng)。當(dāng)針對(duì)裝有 聚合酶連鎖反應(yīng)溶液的試管底部加熱時(shí),由于上方表面較冷的液體比重較高會(huì)因重力向下 移動(dòng);下方受熱的液體則因比重較低會(huì)向上移動(dòng),自然形成液體的循環(huán)。當(dāng)較熱的液體流動(dòng) 至表面時(shí),又會(huì)因環(huán)境的散熱而變冷,較冷的液體流動(dòng)至底部時(shí)會(huì)因受熱而變熱,所以此一 循環(huán)可以一直持續(xù)下去,進(jìn)而形成溫度梯度,使變性反應(yīng)、引子黏合反應(yīng)和延長(zhǎng)反應(yīng)在聚合 酶連鎖反應(yīng)溶液的不同區(qū)域可依序且重復(fù)地發(fā)生。
[0005] 于熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)中,理想的熱對(duì)流流場(chǎng)為從聚合酶連鎖反應(yīng)溶液底部至 聚合酶連鎖反應(yīng)溶液頂部呈單一回圈流動(dòng)。然而試管垂直于地面的放置方式,由于上下端 溫度梯度與所產(chǎn)生的對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)力不同,導(dǎo)致上下端流速不同,因此除能以單一回圈流動(dòng)外, 容易產(chǎn)生兩回圈流動(dòng)或多回圈流動(dòng),此時(shí)試管內(nèi)聚合酶連鎖反應(yīng)溶液只能在某一溫度區(qū)間 的回圈流動(dòng),無(wú)法經(jīng)過(guò)完整的溫度區(qū)間,因而造成相同聚合酶連鎖反應(yīng)成分在不同試管中 進(jìn)行的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)效果并不一致。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 因此,本發(fā)明的目的在于提供一種穩(wěn)定熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)的方法及其熱 對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,可以提高熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)呈單一回圈循環(huán)的機(jī)率, 以提升相同聚合酶連鎖反應(yīng)成分在不同試管中進(jìn)行的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)效果的一致 性。
[0007] 本發(fā)明的一形態(tài)的一實(shí)施方式是在提供一種穩(wěn)定熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)的 方法,包含下列步驟:提供一試管。將聚合酶連鎖反應(yīng)溶液填充于試管中。加熱試管的 底部,使聚合酶連鎖反應(yīng)溶液的底部至頂部呈漸減的溫度梯度以誘發(fā)熱對(duì)流的形成。傾 斜試管使試管具有一相對(duì)于鉛垂線的傾斜角度,因此造成聚合酶連鎖反應(yīng)溶液的熱對(duì)流 流場(chǎng)為單一回圈流動(dòng)循環(huán),借此使聚合酶連鎖反應(yīng)溶液的不同區(qū)域依序并重復(fù)地發(fā)生變 性反應(yīng)(denaturation)、弓丨子黏合反應(yīng)(annealing reaction)和延長(zhǎng)反應(yīng)(extension reaction),其中傾斜角度介于Γ至89°之間。
[0008] 本發(fā)明的另一形態(tài)的一實(shí)施方式是在提供一種熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,用以 穩(wěn)定熱對(duì)流流場(chǎng),熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置包含試管、支持架、熱源以及角度調(diào)整裝置。 其中試管用以盛裝聚合酶連鎖反應(yīng)溶液。支持架用以定位試管。熱源設(shè)置于支持架的下方, 熱源以供對(duì)聚合酶連鎖反應(yīng)溶液進(jìn)行加熱。角度調(diào)整裝置連接于支持架,角度調(diào)整裝置以 控制試管具有相對(duì)于鉛垂線的傾斜角度,使聚合酶連鎖反應(yīng)溶液的熱對(duì)流流場(chǎng)單一回圈流 動(dòng)循環(huán)。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的另一形態(tài)的一實(shí)施方式的第一實(shí)施例,試管的平均內(nèi)半徑為0. 3_ 至5mm,試管的平均長(zhǎng)度為5mm至45mm。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的另一形態(tài)的一實(shí)施方式的第二實(shí)施例,試管的平均內(nèi)半徑為0. 5mm 至3mm,試管的平均長(zhǎng)度為25mm至45mm。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的另一形態(tài)的一實(shí)施方式的第三實(shí)施例,試管的材料具有生物可相容 性且試管的材料具有至少120°C的抗熱性,試管的材料可為聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚 乙烯(PE)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)或玻璃。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的另一形態(tài)的一實(shí)施方式的第四實(shí)施例,熱源可為水浴加熱器、干浴 加熱器或油浴加熱器。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的另一形態(tài)的一實(shí)施方式的第五實(shí)施例,角度調(diào)整裝置可為步進(jìn)電 機(jī)、齒輪電機(jī)或設(shè)置于支持架上的斜面以供試管傾斜放置。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的另一形態(tài)的一實(shí)施方式的又第六實(shí)施例,角度調(diào)整裝置包含基座、 樞轉(zhuǎn)件和抵件?;┲С旨芊胖貌⒂诨念A(yù)定位置形成一穿孔,樞轉(zhuǎn)件樞設(shè)于穿孔,并 以樞轉(zhuǎn)件將抵件固定于基座并維持基座轉(zhuǎn)動(dòng)后的角度。
[0015] 本發(fā)明的另一形態(tài)的另一實(shí)施方式是在提供一種熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,用 以穩(wěn)定熱對(duì)流流場(chǎng),熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置。熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置包含試管、試 管架及熱源。其中試管用以盛裝一聚合酶連鎖反應(yīng)溶液。支持架用以定位試管,并使試管具 有相對(duì)于鉛垂線的一傾斜角度,使聚合酶連鎖反應(yīng)溶液的熱對(duì)流流場(chǎng)呈單一回圈流動(dòng)。熱 源設(shè)置于支持架下方,熱源以供對(duì)聚合酶連鎖反應(yīng)溶液進(jìn)行加熱。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的另一形態(tài)的另一實(shí)施方式的第一實(shí)施例,試管的平均內(nèi)半徑為 0. 3mm至5mm,試管的平均長(zhǎng)度為5mm至45_。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的另一形態(tài)的另一實(shí)施方式的第二實(shí)施例,試管的平均內(nèi)半徑為 0. 5mm至3mm,試管的平均長(zhǎng)度為25mm至45_。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的另一形態(tài)的另一實(shí)施方式的第三實(shí)施例,試管的材料具有生物可相 容性且試管的材料具有至少120°C抗熱性,試管的材料可為聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚 乙烯(PE)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)或玻璃。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的另一形態(tài)的另一實(shí)施方式的第四實(shí)施例,支持架相對(duì)于鉛垂線的一 傾斜角度介于1°至89°之間。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的另一形態(tài)的另一實(shí)施方式的第五實(shí)施例,熱源可為水浴加熱器、干 浴加熱器或油浴加熱器。
[0021] 借此,本發(fā)明的穩(wěn)定熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)的方法及其熱對(duì)流聚合酶連鎖反 應(yīng)裝置,因試管與鉛垂線具有傾斜角度,使傾向于留在上方的較熱液體向上流動(dòng),傾向于留 在下方的較冷液體向下流動(dòng),因而試管中聚合酶連鎖反應(yīng)溶液的流場(chǎng)是一致的,提高熱對(duì) 流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)為單一回圈循環(huán)的機(jī)率,使熱對(duì)流循環(huán)穩(wěn)定,可以依序且重復(fù)地于 聚合酶連鎖反應(yīng)溶液的不同區(qū)域發(fā)生變性反應(yīng)、引子黏合反應(yīng)和延長(zhǎng)反應(yīng),使聚合酶連鎖 反應(yīng)完全,以提升相同聚合酶連鎖反應(yīng)成分在不同試管中進(jìn)行的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)效 果的一致性。以改善當(dāng)試管呈垂直狀態(tài)時(shí),因聚合酶連鎖反應(yīng)溶液底部和聚合酶連鎖反應(yīng) 溶液頂部的溫度梯度不同造成的流速不同,除了單一回圈流動(dòng)外,還可能產(chǎn)生兩回圈流動(dòng) 或多回圈流動(dòng),因而造成相同聚合酶連鎖反應(yīng)溶液在不同試管中進(jìn)行的熱對(duì)流聚合酶連鎖 反應(yīng)效果不一致的狀況。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋,并不限定本發(fā)明的范圍。其 中:
[0023] 圖1為依照本發(fā)明一實(shí)施方式的穩(wěn)定熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)的方法的步驟 流程圖;
[0024] 圖2A為依照本發(fā)明一實(shí)施方式的一實(shí)施例的試管呈垂直狀態(tài)的理想熱對(duì)流流場(chǎng) 不意圖;
[0025] 圖2B為依照本發(fā)明一實(shí)施方式的一實(shí)施例的試管呈垂直狀態(tài)的實(shí)際熱對(duì)流流場(chǎng) 不意圖;
[0026] 圖2C為依照本發(fā)明一實(shí)施方式的另一實(shí)施例的試管呈傾斜狀態(tài)的熱對(duì)流流場(chǎng)示 意圖;
[0027] 圖3A為依照本發(fā)明一實(shí)施方式的試管于傾斜角度0°的熱對(duì)流流場(chǎng)計(jì)算機(jī)模擬 圖;
[0028] 圖3B為依照本發(fā)明一實(shí)施方式的試管于傾斜角度2°的熱對(duì)流流場(chǎng)計(jì)算機(jī)模擬 圖;
[0029] 圖3C為依照本發(fā)明一實(shí)施方式的試管于傾斜角度4°的熱對(duì)流流場(chǎng)計(jì)算機(jī)模擬 圖;
[0030] 圖3D為依照本發(fā)明一實(shí)施方式的試管于傾斜角度8°的熱對(duì)流流場(chǎng)計(jì)算機(jī)模擬 圖;
[0031] 圖3E為依照本發(fā)明一實(shí)施方式的試管于傾斜角度10°的熱對(duì)流流場(chǎng)計(jì)算機(jī)模擬 圖;
[0032] 圖3F為依照本發(fā)明一實(shí)施方式的試管于傾斜角度12°的熱對(duì)流流場(chǎng)計(jì)算機(jī)模擬 圖;
[0033] 圖3G為依照本發(fā)明一實(shí)施方式的試管于傾斜角度14°的熱對(duì)流流場(chǎng)計(jì)算機(jī)模擬 圖;
[0034] 圖3H為依照本發(fā)明一實(shí)施方式的試管于傾斜角度16°的熱對(duì)流流場(chǎng)計(jì)算機(jī)模擬 圖;
[0035] 圖31為依照本發(fā)明一實(shí)施方式的試管于傾斜角度18°的熱對(duì)流流場(chǎng)計(jì)算機(jī)模擬 圖;
[0036] 圖3J為依照本發(fā)明一實(shí)施方式的試管于傾斜角度20°的熱對(duì)流流場(chǎng)計(jì)算機(jī)模擬 圖;
[0037] 圖3K為依照本發(fā)明一實(shí)施方式的試管于傾斜角度30°的熱對(duì)流流場(chǎng)計(jì)算機(jī)模擬 圖;
[0038] 圖3L為依照本發(fā)明一實(shí)施方式的試管于傾斜角度38°的熱對(duì)流流場(chǎng)計(jì)算機(jī)模擬 圖;
[0039] 圖3M為依照本發(fā)明一實(shí)施方式的試管于傾斜角度50°的熱對(duì)流流場(chǎng)計(jì)算機(jī)模擬 圖;
[0040] 圖3N為依照本發(fā)明一實(shí)施方式的試管于傾斜角度58°的熱對(duì)流流場(chǎng)計(jì)算機(jī)模擬 圖;
[0041] 圖30為依照本發(fā)明一實(shí)施方式的試管于傾斜角度70°的熱對(duì)流流場(chǎng)計(jì)算機(jī)模擬 圖;
[0042] 圖3P為依照本發(fā)明一實(shí)施方式的試管于傾斜角度78°的熱對(duì)流流場(chǎng)計(jì)算機(jī)模擬 圖;
[0043] 圖3Q為依照本發(fā)明一實(shí)施方式的試管于傾斜角度90°的熱對(duì)流流場(chǎng)計(jì)算機(jī)模擬 圖;
[0044] 圖4A為依照本發(fā)明一實(shí)施方式的一實(shí)施例的試管呈垂直狀態(tài)進(jìn)行熱對(duì)流聚合酶 連鎖反應(yīng)的熒光信號(hào)圖;
[0045] 圖4B為依照本發(fā)明另一實(shí)施例的試管呈垂直狀態(tài)進(jìn)行熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)的 熒光信號(hào)圖;
[0046] 圖5A為依照本發(fā)明一實(shí)施例的試管傾斜20°進(jìn)行熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)的熒光 信號(hào)圖;
[0047] 圖5B為依照本發(fā)明另一實(shí)施例的試管傾斜20°進(jìn)行熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)的熒 光信號(hào)圖;
[0048] 圖6為依照本發(fā)明另一實(shí)施方式的一實(shí)施例的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置的立 體圖;
[0049] 圖7為圖6中熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置沿A-A剖線的剖視圖;
[0050] 圖8為圖6中熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置的調(diào)整試管傾斜角度的動(dòng)作示意圖;
[0051] 圖9為依照本發(fā)明另一實(shí)施方式的另一實(shí)施例的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置的 剖視圖;以及
[0052] 圖10為依照本發(fā)明再一實(shí)施方式的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置的剖視圖。
[0053] 附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0054] 100 :穩(wěn)定熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)的方法
[0055] 110、120、130、140 :步驟
[0056] 200 :熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置
[0057] 300 :試管
[0058] 310 :聚合酶連鎖反應(yīng)溶液
[0059] 400 :支持架
[0060] 500 :角度調(diào)整裝置
[0061] 600 :加熱座
[0062] 610 :熱源
[0063] 700 :導(dǎo)熱座
[0064] 710 :絕熱座
[0065] 800 :動(dòng)力裝置
[0066] 900 :光感測(cè)裝置
[0067] 910 :發(fā)光模組
[0068] 920 :光纖
【具體實(shí)施方式】
[0069] 為令本發(fā)明的技術(shù)手段及其所能達(dá)成的效果,能夠有更完整且清楚的揭露,現(xiàn)詳 細(xì)說(shuō)明如下,請(qǐng)一并參閱揭露的圖式及圖號(hào):
[0070] 本發(fā)明提供了一種穩(wěn)定熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)的方法:
[0071] 請(qǐng)參照?qǐng)D1,圖1是依照本發(fā)明一實(shí)施方式的穩(wěn)定熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)的 方法100的步驟流程圖。圖1中,穩(wěn)定熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)的方法100包含步驟110、 步驟120、步驟130與步驟140。
[0072] 步驟110是提供一試管300,用以盛裝聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310,其中試管300的 平均內(nèi)半徑為〇· 3mm至5mm,平均長(zhǎng)度為5mm至45mm ;試管300的平均內(nèi)半徑和長(zhǎng)度更佳為 平均內(nèi)半徑為0· 5mm至3mm,平均長(zhǎng)度為25mm至45mm。
[0073] 步驟120是將聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310填充于試管300中,其中聚合酶連鎖反應(yīng) 溶液310包含欲擴(kuò)增的標(biāo)的核酸序列的模板DNA、去氧核醣核酸聚合酶(DNA polymerase)、 去氧腺苷三磷酸(dATP)、去氧胞苷三磷酸(dCTP)、去氧鳥(niǎo)苷三磷酸(dGTP)、去氧胸苷三磷 酸(dTTP)、至少1對(duì)擴(kuò)增標(biāo)的核酸序列的引子對(duì)及緩沖溶液。其中引子對(duì)為1個(gè)具有互補(bǔ) 標(biāo)的核酸序列的5'端序列的正向引子和1個(gè)具有互補(bǔ)標(biāo)的核酸序列的3'端序列的反向引 子。聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310更包含熒光反應(yīng)物質(zhì),熒光反應(yīng)物質(zhì)可為熒光染劑或熒光探 針。熒光染劑可為SYBR Green I或SYT0-9,其與DNA結(jié)合為非專一性偵測(cè)。熒光探針可為 TaqMan probe或Molecular Beacon,其具有互補(bǔ)標(biāo)的核酸序列的一段序列,并在探針的5' 端標(biāo)記上熒光基團(tuán),3'端標(biāo)記上相應(yīng)的淬滅基團(tuán),為目標(biāo)專一性偵測(cè)。
[0074] 步驟130是加熱試管300的底部,以熱源610加熱試管300的底部至聚合酶連鎖反 應(yīng)變性反應(yīng)所需的溫度,一般聚合酶連鎖反應(yīng)變性反應(yīng)所需的溫度介于90°C至98°C之間。 使聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310的底部至頂部呈漸減的溫度梯度,以誘發(fā)熱對(duì)流的形成。其中 熱源610為具有控溫構(gòu)件的簡(jiǎn)單加熱裝置,可為干浴加熱器、水浴加熱器或油浴加熱器。
[0075] 步驟140是傾斜試管300使試管300具有一相對(duì)于鉛垂線的傾斜角度,因此提高 聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310的熱對(duì)流流場(chǎng)呈單一回圈流動(dòng)的機(jī)率,使聚合酶連鎖反應(yīng)溶液 310的底部、頂部、中段形成不同的溫度區(qū)段,借此使聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310的不同區(qū)域 依序地發(fā)生變性反應(yīng)、引子黏合反應(yīng)和延長(zhǎng)反應(yīng),并通過(guò)熱對(duì)流的循環(huán)而使變性反應(yīng)、引子 黏合反應(yīng)和延長(zhǎng)反應(yīng)可以重復(fù)地發(fā)生,使標(biāo)的核酸序列擴(kuò)增至所需的數(shù)量以完成聚合酶連 鎖反應(yīng),且于相同的反應(yīng)條件下,于不同試管300之間具有一致的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng) 效果。其中傾斜角度介于Γ至89°之間。
[0076] 請(qǐng)參照?qǐng)D2A至圖2C,圖2A為依照本發(fā)明一實(shí)施例的試管300呈垂直狀態(tài)的理想 熱對(duì)流流場(chǎng)示意圖;圖2B為依照本發(fā)明一實(shí)施例的試管300呈垂直狀態(tài)的實(shí)際熱對(duì)流流場(chǎng) 不意圖;圖2C為依照本發(fā)明一實(shí)施例的試管300呈傾斜狀態(tài)的熱對(duì)流流場(chǎng)7K意圖。如圖2A 所示,理想的熱對(duì)流流場(chǎng)為熱對(duì)流呈單一回圈流動(dòng),但當(dāng)試管300呈垂直狀態(tài)放置時(shí),會(huì)因 試管300內(nèi)的聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310底部和聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310頂部的溫度梯度不 同造成的流速不同,除了單一回圈流動(dòng)外,還有可能產(chǎn)生如圖2B所示兩回圈流動(dòng)或多回圈 流動(dòng),造成試管300內(nèi)聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310未能達(dá)到原本設(shè)計(jì)的反應(yīng)溫度區(qū)段,而使聚 合酶連鎖反應(yīng)效率不佳。但如圖2C所示,傾斜試管300后,使試管300內(nèi)傾向于留在上方 的較熱液體向上流動(dòng),傾向于留在下方的較冷液體向下流動(dòng),因而試管300中聚合酶連鎖 反應(yīng)溶液310的流場(chǎng)是一致的,熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)為單一回圈循環(huán),故可穩(wěn)定熱 對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)。
[0077] 請(qǐng)參照?qǐng)D3A至圖3Q及下表一,圖3A至圖3Q為試管300于傾斜角度0°、2°、4°、 8。、10。、12。、14。、16。、18。、20。、30。、38。、50。、58。、70。、78。及 90。的熱對(duì)流 流場(chǎng)計(jì)算機(jī)模擬圖,所試驗(yàn)的試管300長(zhǎng)度為35mm,試管300內(nèi)半徑為1. 65mm,試驗(yàn)的溶液 為水。下表一為試管300于不同傾斜角度時(shí)熱對(duì)流的流場(chǎng)類型及最大流速。此外,為求第 圖3A至圖3Q的計(jì)算器模擬圖清楚明白,可參閱附件1至附件6的彩色圖,其中附件1為圖 3A至圖3D的彩色圖,附件2為圖3E至圖3G的彩色圖,附件3為圖3H至第圖3J的彩色圖, 附件4為圖3K至圖3L的彩色圖,附件5為圖3M至圖3N的彩色圖,附件6為第圖30至第 圖3Q的彩色圖。
[0078] 表一
[0079]

[0081] 結(jié)果顯示,當(dāng)試管300的長(zhǎng)度為35mm、試管300的內(nèi)半徑為1. 65mm及試驗(yàn)的溶液 為水的試驗(yàn)條件下,當(dāng)試管300呈垂直狀態(tài)(傾斜角度為0° )時(shí),熱對(duì)流流場(chǎng)為試管300 的中段及頂部的兩回圈流動(dòng),試管300的底部則呈現(xiàn)隨機(jī)且混亂的自然對(duì)流。當(dāng)試管300 的傾斜角度為2°時(shí),熱對(duì)流流場(chǎng)為試管300的底部、中段及頂部的三回圈循環(huán)流動(dòng)。當(dāng)試 管300的傾斜角度為4°及大于4°時(shí),試管300的熱對(duì)流流場(chǎng)為單一回圈流動(dòng),為自試管 300的底部至頂部的穩(wěn)定循環(huán),且當(dāng)試管300的傾斜角度為8°至90°時(shí),熱對(duì)流流場(chǎng)為穩(wěn) 定的單一回圈流動(dòng)的循環(huán),故可知當(dāng)使試管300具有一相對(duì)于鉛垂線的傾斜角度時(shí),可將 會(huì)形成兩回圈流動(dòng)或多回圈流動(dòng)的流場(chǎng),于相同的試管300長(zhǎng)度和試管300內(nèi)半徑及相同 液體的條件下,調(diào)整為穩(wěn)定的單一回圈流動(dòng)。在熱對(duì)流最大流速方面,當(dāng)試管300的傾斜角 度介于2°至18°之間,隨著傾斜角度的增加,最大流速持續(xù)增加,但在20°時(shí)開(kāi)始減少。
[0082] 然而上述的試驗(yàn)條件是為了凸顯本發(fā)明的穩(wěn)定熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)的方 法,可通過(guò)調(diào)整試管300相對(duì)于鉛垂線的傾斜角度以穩(wěn)定熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)為單 一回圈流動(dòng),故使用于傾斜角度?。?°至4° )時(shí),流場(chǎng)會(huì)呈現(xiàn)兩回圈流動(dòng)或多回圈流動(dòng)的 試驗(yàn)條件。在其它實(shí)施例中可通過(guò)調(diào)整試管300的長(zhǎng)度、試管300的內(nèi)半徑或聚合酶連鎖 反應(yīng)溶液310的黏度,達(dá)到聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)于傾斜角度小時(shí)也為單一回圈流動(dòng)。其中 若欲增加聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310的黏度,可于聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310中添加非反應(yīng)性 液態(tài)物質(zhì),適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)可為任何非反應(yīng)的有機(jī)或無(wú)機(jī)物質(zhì),如甘油、NP-40、Tween 20、EDTA、 DMS0、甲酰胺、甜菜堿或明膠。
[0083] 為證實(shí)應(yīng)用本發(fā)明的穩(wěn)定熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)的方法可提升相同聚合酶 連鎖反應(yīng)溶液310在不同試管300中進(jìn)行的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)效果的一致性,本試驗(yàn) 以兩臺(tái)不同的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置200(裝置一和裝置二)進(jìn)行聚合酶連鎖反應(yīng), 所試驗(yàn)的試管300長(zhǎng)度為35mm,試管300內(nèi)半徑為1. 65mm,試驗(yàn)的聚合酶連鎖反應(yīng)溶液 310包含欲擴(kuò)增的標(biāo)的核酸序列的模板DNA、互補(bǔ)于標(biāo)的核酸序列的5'端的正向引子、互補(bǔ) 于標(biāo)的核酸序列的3'端的反向引子、熒光探針、去氧腺苷三磷酸(dATP)、去氧胞苷三磷酸 (dCTP)、去氧鳥(niǎo)苷三磷酸(dGTP)、去氧胸苷三磷酸(dTTP)、去氧核醣核酸聚合酶和緩沖液, 最后加入滅菌的二次去離子水,調(diào)整總體積為50 μ 1,反應(yīng)條件為底部加熱95°C 50分鐘即 可得到反應(yīng)結(jié)果,每臺(tái)熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置200測(cè)試的試管300數(shù)目為8管。
[0084] 請(qǐng)參照?qǐng)D4A、圖4B及下表二,圖4A為裝置一的試管300呈垂直狀態(tài)進(jìn)行熱對(duì)流聚 合酶連鎖反應(yīng)的熒光信號(hào)圖;圖4B為裝置二的試管300呈垂直狀態(tài)進(jìn)行熱對(duì)流聚合酶連鎖 反應(yīng)的熒光信號(hào)圖。下表二為裝置一和裝置二中8管試管300達(dá)到熒光信號(hào)閾值的平均時(shí) 間和標(biāo)準(zhǔn)差。
[0085] 表二
[0086]
[0087] 結(jié)果顯示,當(dāng)試管300呈垂直狀態(tài)時(shí),不論是裝置一或裝置二,皆出現(xiàn)8管試管300 達(dá)到熒光信號(hào)閾值的時(shí)間不同的狀況,而計(jì)算裝置一和裝置二中8管試管300達(dá)到熒光信 號(hào)閾值的平均時(shí)間,標(biāo)準(zhǔn)差分別高達(dá)2. 5和2. 3,這樣的結(jié)果顯示此條件下相同聚合酶連鎖 反應(yīng)溶液310在不同試管300中進(jìn)行的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)效果不一致。
[0088] 請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D5A、圖5B和下表三,圖5A為裝置一的試管傾斜20°進(jìn)行熱對(duì)流聚合 酶連鎖反應(yīng)的熒光信號(hào)圖;圖5B為裝置二的試管傾斜20°進(jìn)行熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)的 熒光信號(hào)圖。表三為裝置一和裝置二中8管試管300達(dá)到熒光信號(hào)閾值的平均時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn) 差。
[0089] 表三
[0090]
[0091]
[0092] 結(jié)果顯示,不論是裝置一或裝置二,以相同的試驗(yàn)條件進(jìn)行聚合酶連鎖反應(yīng),將試 管300傾斜20°后,8管試管300達(dá)到突光信號(hào)閾值的時(shí)間由本來(lái)的差異大趨于變?yōu)椴町?小,而在計(jì)算裝置一和裝置二中8管試管300信號(hào)達(dá)到熒光信號(hào)閾值的平均時(shí)間,標(biāo)準(zhǔn)差分 別降為〇. 8和1. 0,證實(shí)本發(fā)明的穩(wěn)定熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)的方法可提升相同聚合 酶連鎖反應(yīng)溶液310于不同試管300中進(jìn)行的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)效果的一致性。
[0093] 本發(fā)明還提供了一種熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置:
[0094] 請(qǐng)參照?qǐng)D6至圖8,為依照本發(fā)明另一實(shí)施方式的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置200 的一實(shí)施例。圖6為熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置200的立體圖;圖7為圖6中熱對(duì)流聚合 酶連鎖反應(yīng)裝置200沿A-A剖線的剖視圖;圖8為圖6中熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置200 的調(diào)整試管300傾斜角度的動(dòng)作示意圖。
[0095] 熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置200主要包含試管300、支持架400、熱源610以及角 度調(diào)整裝置500。試管300用以盛裝一聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310。試管300的材料具有生 物可相容性且具有至少120°C抗熱性,其可為聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚 砜(PSF)、聚醚砜(PES)或玻璃。為使試管300穩(wěn)固地定位,熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置200 具有支持架400,支持架400具有至少1個(gè)容置空間用以供試管300插置,容置空間的形狀 與試管300的形狀互補(bǔ),使試管300放置于容置空間時(shí),不會(huì)相對(duì)于支持架400移動(dòng)。熱源 610設(shè)置于支持架400下方,使試管300的底部埋置于熱源610中,以供對(duì)聚合酶連鎖反應(yīng) 溶液310進(jìn)行加熱,并可通過(guò)不同介質(zhì)將熱源610的熱能傳遞至試管300。熱源610由高導(dǎo) 熱性的金屬所制成,例如銅或銀,另熱源610可為干浴加熱器、水浴加熱器或油浴加熱器。 角度調(diào)整裝置500連接于支持架400,角度調(diào)整裝置500可為步進(jìn)電機(jī)或齒輪電機(jī),帶動(dòng)支 持架400調(diào)整角度,以控制試管300具有相對(duì)于鉛垂線的傾斜角度,提高聚合酶連鎖反應(yīng)溶 液310的熱對(duì)流流場(chǎng)呈單一回圈流動(dòng)的循環(huán)的機(jī)率。
[0096] 熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置200更可包含加熱座600、導(dǎo)熱座700、絕熱座710。絕 熱座710中具有一容置空間,用以供試管300穿置。加熱座600設(shè)置于支持架400下方,具 有一熱源610,加熱座600 -端穿設(shè)于絕熱座710中,用以接觸試管300的底部。絕熱座710 由低導(dǎo)熱性材質(zhì)所制成,可為塑料或陶瓷,以避免熱源610加熱試管300時(shí)不必要的熱能流 失。而為加強(qiáng)試管300的中段及頂部的散熱,設(shè)置導(dǎo)熱座700于絕熱座710上方,導(dǎo)熱座700 具有一容置空間,用以供試管300穿置,導(dǎo)熱座700由易散熱材質(zhì)所制成,如鋁合金或銅合 金等金屬,使進(jìn)行聚合酶連鎖反應(yīng)時(shí),試管300的中段及頂部中聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310的 熱能透過(guò)周?chē)諝鈧鬟f至導(dǎo)熱座700迅速散熱,使聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310在向上對(duì)流時(shí) 逐漸降低溫度,于試管300的頂部時(shí)可降至適合引子黏合反應(yīng)的溫度,約介于35°C至65°C 之間。而向下對(duì)流時(shí)逐漸增加溫度,于試管300的中段時(shí)可升至適合延長(zhǎng)反應(yīng)的溫度,約介 于70°C至75°C之間。并通過(guò)穩(wěn)定且反復(fù)循環(huán)對(duì)流,使聚合酶連鎖反應(yīng)不斷進(jìn)行。
[0097] 熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置200更可包含光感測(cè)裝置900、發(fā)光模組910及光 纖920,使熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置200可適用于進(jìn)行即時(shí)聚合酶連鎖反應(yīng)(real-time PCR)及不開(kāi)蓋偵測(cè)。發(fā)光模組910位于絕熱座710下方,發(fā)光模組910可發(fā)出特定波長(zhǎng)的 光照射試管300中的聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310,并激發(fā)聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310中聚合酶連 鎖反應(yīng)產(chǎn)物發(fā)出熒光信號(hào),再由光纖920及光感測(cè)裝置900偵測(cè)聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310 中的熒光相對(duì)強(qiáng)度,即可追蹤聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310中的產(chǎn)物的相對(duì)量。
[0098] 熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置200更可包含動(dòng)力裝置800,動(dòng)力裝置800與加熱座 600連接,可控制熱源610的移動(dòng)。當(dāng)動(dòng)力裝置800移動(dòng)熱源610接觸試管300底部時(shí),熱 源610加熱試管300,當(dāng)動(dòng)力裝置800移動(dòng)熱源610脫離試管300底部時(shí),熱源610停止加 熱試管300。
[0099] 請(qǐng)參照?qǐng)D9,為本發(fā)明另一實(shí)施方式的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置200的另一實(shí) 施例的剖視圖。熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置200主要包含試管300、支持架400、熱源610以 及角度調(diào)整裝置500。試管300用以盛裝一聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310。為使試管300穩(wěn)固 地定位,熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置200具有支持架400,支持架400具有至少1個(gè)容置空 間用以供試管300插置,容置空間的形狀與試管300的形狀互補(bǔ),使試管300放置于容置空 間時(shí),不會(huì)相對(duì)于支持架400移動(dòng)。熱源610設(shè)置于支持架400下方,使試管300的底部埋 置于熱源610中,以供對(duì)聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310進(jìn)行加熱,并可通過(guò)不同介質(zhì)將熱源610 的熱能傳遞至試管300。為使試管300相對(duì)于鉛垂線具有一傾斜角度,角度調(diào)整裝置500為 一斜板,其設(shè)置于熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置200底部,以使熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置 200相對(duì)于鉛垂線具有一傾斜角度,進(jìn)而使試管300固定于一傾斜角度,以提高聚合酶連鎖 反應(yīng)溶液310的熱對(duì)流流場(chǎng)呈單一回圈流動(dòng)的循環(huán)的機(jī)率。
[0100] 本發(fā)明的另一實(shí)施方式的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置200的其他實(shí)施例,為使試 管300固定于一傾斜角度,角度調(diào)整裝置500包含基座(未圖式)、樞轉(zhuǎn)件(未圖式)及抵 件(未圖式)?;┲С旨?00放置且于基座的預(yù)定位置形成一穿孔(未圖式),抵件以 樞轉(zhuǎn)件固定于基座并維持基座轉(zhuǎn)動(dòng)后的角度,而樞轉(zhuǎn)件樞設(shè)于穿孔。角度調(diào)整裝置500也 可為設(shè)置于支持架400上的一斜面(未圖式),以供試管300傾斜放置。角度調(diào)整裝置500 也可為一機(jī)械手臂(未圖式),以控除試管300的傾斜角度。上述方式外,為使試管300傾 斜放置,也可利用手持供夾持試管300的試管夾(未圖式),并以手動(dòng)操作方式另試管300 產(chǎn)生傾斜,以達(dá)上述相同目的。
[0101] 請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D1〇,為依照本發(fā)明再一實(shí)施方式的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置200的 一實(shí)施例的剖視圖。
[0102] 熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置200包含試管300、支持架400及熱源610。試管300 用以盛裝聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310。試管300的材料具有生物可相容性且具有至少120°C抗 熱性,其可為聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)或玻璃。 為使試管300穩(wěn)固地定位,熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置200具有支持架400,支持架400具 有至少1個(gè)容置空間用以供試管300插置,容置空間的形狀與試管300的形狀互補(bǔ),使試管 300放置于容置空間時(shí),不會(huì)相對(duì)于支持架400移動(dòng)。熱源610設(shè)置于支持架400下方,使 試管300的底部埋置于熱源610中,以供對(duì)聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310進(jìn)行加熱,并可通過(guò)不 同介質(zhì)將熱源610的熱能傳遞至試管300。熱源610由高導(dǎo)熱性的金屬所制成,例如銅或 銀,另熱源610可為干浴加熱器、水浴加熱器或油浴加熱器。其中支持架400具有相對(duì)于鉛 垂線的一傾斜角度,可使試管300放置于支持架400中時(shí),具有相對(duì)于鉛垂線的傾斜角度, 提高聚合酶連鎖反應(yīng)溶液310的熱對(duì)流流場(chǎng)呈單一回圈流動(dòng)的循環(huán)的機(jī)率。
[0103] 根據(jù)上述,本發(fā)明的穩(wěn)定熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)的方法及其熱對(duì)流聚合酶連 鎖反應(yīng)裝置,可以通過(guò)試管與鉛垂線具有傾斜角度,提高熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)呈一 單一回圈流動(dòng)循環(huán)的機(jī)率,再通過(guò)利用試管最適管徑與高度的設(shè)計(jì),巧妙的控制對(duì)流的時(shí) 間與散熱的速率,形成適合聚合酶連鎖反應(yīng)的環(huán)境,因熱對(duì)流循環(huán)穩(wěn)定,可以依序且重復(fù)地 于聚合酶連鎖反應(yīng)溶液的不同區(qū)域發(fā)生變性反應(yīng)、引子黏合反應(yīng)和延長(zhǎng)反應(yīng),使聚合酶連 鎖反應(yīng)效率提高,使標(biāo)的核酸序列擴(kuò)增至所需的數(shù)量,提升相同聚合酶連鎖反應(yīng)成分在不 同試管中進(jìn)行的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)效果的一致性。以改善當(dāng)試管呈垂直狀態(tài)時(shí),因聚 合酶連鎖反應(yīng)溶液底部和聚合酶連鎖反應(yīng)溶液頂部的溫度梯度不同造成的流速不同,除了 單一回圈流動(dòng)外,還可能產(chǎn)生兩回圈流動(dòng)或多回圈流動(dòng),因而造成相同聚合酶連鎖反應(yīng)溶 液在不同試管中進(jìn)行的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)效果不一致的狀況。
[0104] 以上所述僅為本發(fā)明示意性的【具體實(shí)施方式】,并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修 改,均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種穩(wěn)定熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)流場(chǎng)的方法,其特征在于,所述穩(wěn)定熱對(duì)流聚合酶 連鎖反應(yīng)流場(chǎng)的方法包含: 提供一試管; 填充一聚合酶連鎖反應(yīng)溶液于所述試管中; 加熱所述試管的底部,使所述聚合酶連鎖反應(yīng)溶液的底部至頂部呈漸減的溫度梯度以 誘發(fā)熱對(duì)流的形成;以及 傾斜所述試管使所述試管具有一相對(duì)于鉛垂線的傾斜角度,因此造成所述聚合酶連鎖 反應(yīng)溶液的熱對(duì)流流場(chǎng)呈單一回圈流動(dòng),借此使所述聚合酶連鎖反應(yīng)溶液的不同區(qū)域依序 并重復(fù)地發(fā)生變性反應(yīng)、引子黏合反應(yīng)和延長(zhǎng)反應(yīng),其中所述傾斜角度介于Γ至89°之 間。2. -種熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,其特征在于,所述熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置用 以穩(wěn)定熱對(duì)流流場(chǎng),所述熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置包含: 一試管,所述試管用以盛裝一聚合酶連鎖反應(yīng)溶液; 一支持架,所述支持架用以定位所述試管; 一熱源,所述熱源設(shè)置于所述支持架的下方,所述熱源以供對(duì)所述聚合酶連鎖反應(yīng)溶 液進(jìn)行加熱;以及 一角度調(diào)整裝置,所述角度調(diào)整裝置連接于所述支持架,所述角度調(diào)整裝置以控制所 述試管具有一相對(duì)于鉛垂線的傾斜角度,使所述聚合酶連鎖反應(yīng)溶液的熱對(duì)流流場(chǎng)呈單一 回圈流動(dòng)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,其特征在于,所述試管的平均 內(nèi)半徑為〇· 3mm至5mm,所述試管的平均長(zhǎng)度為5mm至45mm。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,其特征在于,所述試管的平均 內(nèi)半徑為〇· 5mm至3mm,所述試管的平均長(zhǎng)度為25mm至45mm。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,其特征在于,所述試管的材料 具有生物可相容性且所述試管的材料具有至少120°C的抗熱性。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,其特征在于,所述試管的材料 為聚丙纟布、聚碳fe醋、聚乙纟布、聚諷、聚謎諷或玻璃。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,其特征在于,所述熱源為水浴 加熱器。8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,其特征在于,所述熱源為干浴 加熱器。9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,其特征在于,所述熱源為油浴 加熱器。10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,其特征在于,所述角度調(diào)整裝 置為一步進(jìn)電機(jī)或一齒輪電機(jī)。11. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,其特征在于,所述角度調(diào)整裝 置包含: 一基座,所述基座供所述支持架放置且于所述基座的預(yù)定位置形成一穿孔; 一樞轉(zhuǎn)件,所述樞轉(zhuǎn)件樞設(shè)于所述穿孔;以及 一抵件,所述抵件以所述樞轉(zhuǎn)件固定于所述基座并所述抵件維持所述基座轉(zhuǎn)動(dòng)后的角 度。12. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,其特征在于,所述角度調(diào)整裝 置為設(shè)置于所述支持架上的一斜面,所述斜面以供所述試管傾斜放置。13. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,其特征在于,所述角度調(diào)整裝 置為一斜板,所述斜板設(shè)置于所述熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置的底部。14. 一種熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,其特征在于,所述熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置用 以穩(wěn)定熱對(duì)流流場(chǎng),所述熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置包含: 一試管,所述試管用以盛裝一聚合酶連鎖反應(yīng)溶液; 一支持架,所述支持架用以定位所述試管,使所述試管具有相對(duì)于鉛垂線的一傾斜角 度,使所述聚合酶連鎖反應(yīng)溶液的熱對(duì)流流場(chǎng)呈單一回圈流動(dòng);以及 一熱源,所述熱源設(shè)置于所述支持架的下方,所述熱源以供對(duì)所述聚合酶連鎖反應(yīng)溶 液進(jìn)行加熱。15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,其特征在于,所述試管的平 均內(nèi)半徑為〇· 3mm至5mm,所述試管的平均長(zhǎng)度為5mm至45mm。16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,其特征在于,所述試管的平 均內(nèi)半徑為〇· 5mm至3mm,所述試管的平均長(zhǎng)度為25mm至45mm。17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,其特征在于,所述試管的材 料具有生物可相容性且所述試管的材料具有至少120°C的抗熱性。18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,其特征在于,所述試管的材 料為聚丙纟布、聚碳fe醋、聚乙纟布、聚諷、聚謎諷或玻璃。19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,其特征在于,所述傾斜角度 介于Γ至89°之間。20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,其特征在于,所述熱源為水 浴加熱器。21. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,其特征在于,所述熱源為干 浴加熱器。22. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱對(duì)流聚合酶連鎖反應(yīng)裝置,其特征在于,所述熱源為油 浴加熱器。
【文檔編號(hào)】C12M1/00GK105985946SQ201510071812
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月11日
【發(fā)明人】蘇城, 鄧秉華, 鄭建宗, 周品興, 林清格, 張曉芬, 李佩瑜, 蔡汮龍
【申請(qǐng)人】瑞基海洋生物科技股份有限公司
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