[实用新型]一种超速PCR扩增及实时荧光信号监测装置

说明书

本实用新型提供了一种超速PCR扩增及实时荧光信号监测装置，包括具有超疏水银纳米涂层的快速热传导反应器、制热/制冷的温差容器与实时荧光监测光纤。本实用新型通过在反应器的外表面喷涂导热涂层提高升降温速度，以满足超速PCR反应变温迅速的要求；同时使用集成光源与收集实时荧光信号的监测光纤，使超速PCR扩增仪及实时荧光信号监测装置简约便携。

技术领域

本实用新型涉及物理领域，尤其涉及超速PCR扩增及实时荧光信号监测装置。

背景技术

聚合酶链式反应(PCR)作为一种用于放大扩增特定的DNA靶标片段的分子生物学技术，广泛应用于食品安全、环境监测与临床诊断领域。随着检测时效性需求的增加，超速PCR技术应运而生，将数小时的PCR扩增时间减少至数分钟。然而，对于超速PCR扩增产物的检测，常用的终点定量方法仍以凝胶电泳方法为主，耗时长、易形成气溶胶污染，电泳所用的化学品对人体危害较大；常用的实时荧光定量法需要构建与组装复杂的光学器件，不利于便捷化使用，使检测结果不可视，不容易分析。

本课题组为了解决超速PCR检测的便捷化应用问题，搭建了一种超速PCR扩增装置，具体为：一个超速PCR基因扩增仪，扩增仪由控制主机、步进电机、机械臂、实时温度检测器、具有导热涂层的反应器与制热/制冷的温差容器组成。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种超速PCR扩增及实时荧光信号监测装置，所述的超速PCR扩增及实时荧光信号监测装置要解决现有技术中的超速PCR扩增仪难以通过简约的便携配件实现实时扩增信号的收集问题与反应器热传导效率不高的问题。

本实用新型的一种超速PCR扩增及实时荧光信号监测装置，包括一个超速PCR基因扩增仪，扩增仪由控制主机、步进电机、机械臂、实时温度检测器、具有疏水涂层的快速热传导反应器、制热/制冷的温差容器与实时荧光监测光纤组成。

进一步的，所述的超速PCR扩增及实时荧光信号监测装置，其特征在于实时温度检测器与实时荧光监测光纤放置在具有疏水涂层的快速热传导反应器的内部。

进一步的，所述的超速PCR扩增及实时荧光信号监测装置，其特征在于放置在具有疏水涂层的快速热传导反应器的内部的实时温度检测器与实时荧光监测光纤与控制主机连接，控制主机与一个显示器连接，显示超速PCR扩增过程的实时温度与实时荧光信号。

进一步的，所述的超速PCR扩增及实时荧光信号监测装置，其特征在于反应器外表面喷涂有超疏水的银纳米涂层。

进一步的，所述的超速PCR扩增及实时荧光信号监测装置，其特征在于实时荧光监测光纤包含有光源激发路径与荧光监测路径。其中，光源激发路径沿光源激发方向依次设置有光源、激发滤光片、透镜；荧光监测路径沿荧光传递方向依次设置有透镜、荧光滤光片与光传感器。

本实用新型还提供另一种超速PCR扩增及实时荧光信号监测装置，包括控制模块、温控模块、反应容器和信号收集模块；温控模块能收纳全部或部分反应容器，且相对位置固定，温控模块采用加热/制冷片进行控温；反应容器外壁具有疏水导热涂层；信号收集装置为实时荧光监测光纤，实时荧光监测光纤具有光源激发部分和荧光检测部分。

进一步的，光源激发部分为沿光源激发方向依次设置有光源、激发滤光片、透镜；荧光监测部分为沿荧光传递方向依次设置有透镜、荧光滤光片与光传感器。

进一步的，反应容器采用导热材质，反应容器与加热/制冷片接触面光滑紧密。反应容器可选用银、铜、铝、玻璃或塑料材质，反应容器可以是试管、离心管或毛细管形状。

进一步的，加热/制冷片为珀尔帖，通过改变珀尔帖电流方向达到加热和制冷的目的。温控模块的散热部件包括散热器、风扇等，散热部件安装在加热/制冷片的下方，用于驱散珀尔贴产生的热量。