[发明专利]变温装置

说明书

技术领域

本发明关于一种变温装置，且特别是有关于一种能改变且控制液体温度 的变温装置。

背景技术

由于各种生物基因体被定序的数目越来越多，再加上发现更多的人类致 病基因，分子生物学渐渐成为分子检测技术与医疗诊断研究不可缺的知识。 自从聚合酶连锁反应(Polymeerase Chain Reaction，PCR)的发明，分子生物学 更凸显了其在未来主导分子医疗诊断的地位。随着科技的进步，分子生物检 测与医疗临床诊断上的需求倍增，精确、快速且具即时定量分析功能的相关 检测技术与设备(例如即时PCR)已然成为重点发展方向之一。而目前在分子 诊断的领域上，仍然以即时PCR为主要的应用技术，其主要优点有：检测 时间短、检测灵敏度高、临床样本范围广。

然而，利用即时PCR达到高灵敏度的分析，稳定且高精准度的热传元 件是不可或缺的重要因素。因为当进行聚合酶连锁反应时，需经过不断反复 的热循环过程，例如变性(denaturation)、退火(annealing)、延展(extension)。 因此，能满足快速的升降温需求与高精准的温控要求的变温装置是进行即时 PCR检测的关键。

传统的变温装置是先将盛有液体的多个塑料试管放置于加热区，而后热 源加热该加热区，再由加热区同时加热多个塑料试管。换句话说，热源通过 加热区对液体加热。因此，液体的实际温度必须由加热区的温度及根据经验 法则(多次实验的结果)去推算而得，因此无法得知精确的液体温度。此外， 由于是单一加热区对多个塑料试管加热，因此无法控制个别试管的温度。并 且，由于加热区有一定的体积，因此各处的温度不可能完全一致而有温度梯 度分布，造成无法精确控制每个试管的温度变化。

总而言之，传统的变温装置无法达到即时PCR检测的精确控温需求， 因此本发明提供一种变温装置，能精确地变温并控温，以解决上述问题。

发明内容

本发明的一个范畴在于提供一种变温装置，能轻易地控制及改变液体的 温度。

根据一优选具体实施例，本发明的变温装置用以改变液体的温度，并包 括金属管、供电器、导热体及热电致冷器。金属管用以盛装液体；供电器具 有正极及负极，分别电连接至金属管的两端，使得金属管通电后发热；导热 体包围及接触金属管；热电致冷器(Thermo-Electric Cooler，TEC)与该导热体 接触。

再者，变温装置还可包括非接触式测温器及控温器。非接触式测温器对 准金属管的开口，以测量液体的温度；控温器电性连接至供电器、热电致冷 器及非接触式测温器。控温器根据液体的温度及目标温度，选择性地调节供 电器及热电致冷器的电压。

综上所述，本发明的变温装置通过金属管的比热小的特性以及直接通电 金属管以加热液体的方式，达到易于改变液体温度的目的。此外，本发明通 过控温器控制供电器及热电致冷器的电压，进而可调节供电器对金属管的加 温速率及热电致冷器对金属管的降温速率。因此，本发明的变温装置可达到 容易控制液体温度及温度变化程度的目的，就能准确地做到即时PCR检测 实验所需的周期性温度变化。

关于本发明的优点与精神可以借由以下的发明详述及附图得到进一步 的了解。

附图说明

图1示出根据本发明一具体实施例的变温装置的示意图。

图2示出图1中的正极接头、金属管及负极接头的示意图。

图3示出图1中的变温装置的剖面图。

主要元件符号说明

3：变温装置                  30：金属管

300：金属环                  302：锥形部

304：开口                    310：第一绝缘承载体

312：第二绝缘承载体          314：第三绝缘承载体

32：供电器                  320：正极接头

322：负极接头               34：导热体

36：热电致冷器              37：非接触式测温器

38：控温器                  39：散热片

L1～L6：导线                4：液体

具体实施方式