[实用新型]一种快速风场PCR仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种PCR仪，尤其涉及一种快速风场PCR仪。

背景技术

1985年，美国PE-Cetus公司人类遗传研究室的Mullis等人发明了具有划时代意义的聚合酶链反应（Polymerase Chain Reaction,PCR），使得人们可以在体外有目的地无限扩增特定的核酸片段。其原理类似于DNA的体内复制，只是在PCR管中给DNA的体外合成提供一种合适条件。经过多年的发展，这一技术已经非常成熟，现在已经是分子生物学研究和临床诊断领域中最重要和最常用的技术。PCR仪的出现则使得该技术实现了自动化，并使得PCR技术的应用更加广泛，例如在诊断遗传性疾患、检测临床标本中病原体的核酸、对法医标本作遗传学鉴定，以及分析激活癌基因中的突变情况等方面获得了广泛的应用。与此同时，针对不同的应用领域，PCR仪也发展为很多种类型，但是，PCR技术还面临着许多挑战。由于现有的PCR仪实现变温大多都是由半导体制冷片和导热模块完成的，其最大升降温速率为2-3度/秒，即使是现有技术中已有的一种圆桶状风场PCR仪，其腔内的最大升降温速率也只能达到5度/秒，故现有PCR仪的升降温速率低，完成扩增所需时间长，效率低，且还可能使得实验中杂带增多，影响实验结果的准确性。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中PCR仪升降温速率低、完成扩增所需时间长、效率低、且还可能因为实验中杂带增多从而影响实验结果的准确性等上述缺陷，提供一种结构简单、升降温速度快、能缩短扩增时间、扩增效率高、能减少实验结果中的杂带以及实验结果准确度更高的快速风场PCR仪。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种快速风场PCR仪，包括外壳以及置于外壳中的风场组件、PCR管旋转机构和控制器；

风场组件包括风场外壳、电阻丝、上风门、下风门、风机和温度传感器，其中，风场外壳底板上设有螺杆，螺杆上套装有瓷管，且电阻丝缠绕在瓷管上；上风门和下风门分别位于风场外壳一侧顶端和另一侧底端；风机位于下风门上方，并置于风场外壳内；温度传感器位于隔板上；

风场外壳外侧还设有第一风门电机、第一位置传感器、第二风门电机和第二位置传感器，其中，第一风门电机和第二风门电机分别与上风门和下风门相连；且第一风门电机和第二风门电机上分别设有第一定位片和第二定位片；

PCR管旋转机构包括旋转电机和旋转安装板，旋转安装板顶端与旋转电机相连，其底端安装面连接有支架；支架两端支脚之间设有PCR管安装架，且PCR管安装架上设有多个PCR管安装通孔；

控制器位于风场外壳外侧，且控制器上设有控制板、电机驱动器、温度变送器、固态继电器和电源电路；温度变送器与温度传感器相连；控制板分别与电机驱动器、温度变送器和固态继电器连接，并控制电机驱动器、温度变送器和固态继电器；

风场外壳上还设有准停位置传感器；外壳内壁上还设有工控机；

PCR管旋转机构通过风场外壳与风场组件相连，且位于隔板上方。

本实用新型所述快速风场PCR仪通过电阻丝加热风道中的空气，在升温和恒温过程中，上风门和下风门是关闭的，风场在风道中循环，经过加热的风由风机的出风口给PCR管安装通孔中的PCR管加热后，再通过电阻丝继续加热后再次回到风机的进风口，反复循环直至达到设定的温度；在降温过程中，打开上风门和下风门，一部分环境温度的空气进入风机的进风口和风道带走热风，然后通过上风门直接排出风道。从上述工作过程的分析可以知道，故本发明所述风场外壳内形成了一个贯流风机的平行风场，风速能达到10米/秒，热交换快，能实现快速升降温，且变温速率能达到8-10度/秒，能缩短扩增时间，扩增效率高，且还能减少实验结果中的杂带，在一定程度上提高了实验结果准确度。

在本实用新型所述技术方案中，风场外壳一侧顶端和另一侧底端分别设有上风门和下风门，风机位于下风门上方，且温度传感器位于风场外壳的隔板上，风场外壳内形成风道，这样就能保证在降温过程中外界的室温空气能顺利进入到风道中，从而达到快速降温的目的。