[发明专利]玻璃管套结构PCR芯片阵列

说明书

本发明提供一种玻璃管套结构PCR芯片阵列，其中PCR芯片阵列由多个PCR芯片组成，单个PCR芯片包括玻璃毛细管、玻璃套、加热电极、测温电极，玻璃毛细管嵌套在玻璃套中，两个加热电极对称分布在玻璃套上下表面，两个测温电极对称分布在玻璃套前后表面；单个PCR芯片工作时玻璃毛细管用做PCR反应腔室，电流通过加热电极，由热阻效应产生热量调节PCR反应腔室内温度；测温电极实时监测PCR反应腔室内温度；多个PCR芯片布置在支架上形成PCR芯片阵列。本发明升降温速率快，体系循环反应周期短，测温精确；玻璃毛细管PCR反应腔室可避免产生气泡，蛋白吸附；PCR芯片阵列可同时进行多个反应体系的测试，进一步提高效率。

技术领域

本发明涉及PCR生物技术领域的PCR芯片阵列，具体地，涉及一种玻璃管套结构PCR芯片阵列。

背景技术

聚合酶链式反应(PCR)是生物医学领域中常用的体外快速扩增大量特定DNA片段的分子生物学技术。PCR循环反应包括高温解链、低温退火、中温延伸三个过程。常规的PCR仪体积较大，价格高；反应试剂热容大，使得升降温速度低，长时间暴露在高温环境下的反应酶活性降低，体系反应效率较低。

影响PCR循环反应效率的主要因素包括PCR反应腔室温度均匀性、控温精度以及升降温速率等。

现有的聚合物PCR芯片存在温度均匀性不高、测温精度差、扩增效率低、反应液含大量气泡等缺陷。

因而，现阶段亟需设计一款扩增效率高的PCR芯片结构。

经检索，公开号为CN102899238A的中国发明专利申请，公开了一种连续流PCR与毛细管电泳功能集成的微流控芯片装置，包括连续流动式PCR芯片和毛细管电泳芯片。但是该专利存在的不足之处是：集成微流控芯片不可重复使用，成本高。公开号为CN104946511A的中国发明专利申请，公开了一种叠层结构腔室内温度传感PCR芯片，包括从上往下依次排布的上衬底、测温电极、反应腔室、下衬底、加热电极。但是该专利存在的不足之处是：测温电极伸入反应液中，使得反应液易被污染；整个结构不可拆卸，不可重复使用，成本高。

公开号为CN106222068A的中国发明专利申请，公开了一种玻璃毛细管微型PCR系统及其制备方法，所述PCR系统包括芯片座、PCR芯片、风扇。但是该专利存在的不足之处是：单个加热电极不能保证PCR芯片反应腔室内反应液温度的均匀性；深槽顶部开放导致测温电极测温不精确；不能同时测试多个反应体系。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种玻璃管套结构PCR芯片阵列，该PCR芯片阵列循环反应周期短，温度均匀性高，PCR扩增效率高；温控体系控温精确度高，升降温速率快；PCR反应腔室内反应液进行循环反应时无气泡；PCR芯片可重复使用，降低使用成本；采用阵列结构可同时进行多个反应体系的测试。

为实现以上目的，本发明提供一种玻璃管套结构PCR芯片阵列，包括：支架、底座和PCR芯片阵列，其中：所述支架固定在所述底座上；所述PCR芯片阵列由多个PCR芯片组成，多个相同结构的PCR芯片并列布置并固连在所述支架上；

多个所述PCR芯片均采用管套结构，包括：玻璃套、毛细玻璃管、两个加热电极和两个测温电极，其中：所述玻璃套内嵌套所述玻璃毛细管；所述玻璃毛细管用做PCR芯片反应腔室，内部用于放置反应液；两个所述加热电极和两个所述测温电极分别对称制作在所述玻璃套的外表面；

所述加热电极流入电流时，由热阻效应产生热量以调节所述PCR反应腔室内的反应液温度；所述测温电极实时监测所述PCR反应腔室内的反应液温度；由多个相同结构PCR芯片布置在支架上形成的PCR芯片阵列，用于同时测试多种反应体系。

优选地，所述PCR芯片通过绝热模块黏合在所述支架上。

更优选地，所述绝热模块为低导热率材料制成，用于阻止所述加热电极散热至所述支架。