[发明专利]一种快速进行聚合酶链反应的精密设备

说明书

本发明公开了一种快速进行聚合酶链反应的精密设备，包括加热单元、载样台和试验管。其中，加热单元包括一一对应的多个导温模块和多个变温贴；变温贴的温度相异；导温模块上开设有多个槽孔，多个槽孔在导温模块的底端的投影的中心连接形成一条直线；试验管包括多个样管，多个样管可一一对应的插设于任一导温模块上开设的多个槽孔中。本发明通过对导温模块设置PCR反应需要的不同温度点，在反应过程中，根据反应不同的步骤，直接将样管插入槽孔中，使样管中的DNA聚合酶迅速达到所需温度，且由于导温模块一直处于所需温度点，因此在改变样管温度过程中，无需再次加热，从而避免冲温现象产生，保证实验结果的准确性。

技术领域

本发明涉及检测仪器技术领域，尤其涉及一种快速进行聚合酶链反应的精密设备。

背景技术

PCR(polymerase chain reaction，聚合酶链反应)这项技术是由凯利·穆利斯(Kary Mullis)发明，并因此在七年之后的1993年10月，获得了诺贝尔化学奖该项殊荣。该技术是利用一种人工干预的方法，通过反复相同的程序，利用一种特殊的酶，即DNA(deoxyribo nucleic acid，脱氧核糖核酸)聚合酶，来扩增特定的DNA片段。DNA聚合酶天然存在于生物体内，在细胞分裂前进行自我复制。当DNA开始复制时，解旋酶将双股的DNA分开成两个单股。DNA聚合酶便结合在两DNA单股链上，生成互补链。在穆利斯最初的PCR反应中，将DNA聚合酶用于体外试验。双链DNA被加热到96℃，使得双链分离成为两条单链。但是在这个温度下，DNA聚合酶被破坏，因此在每个循环的加热步骤后必须补充新的聚合酶。穆利斯的原始PCR反应效率极低，需要大量时间和DNA聚合酶，并且在整个PCR反应中都需要人来照看。后来，由嗜热细菌水生栖热菌(Thermus aquaticus)体内产生的DNA聚合酶改善了这种低效的PCR反应。由于嗜热细菌生活在温度达到50℃至80℃(122至176℉)的间歇泉中，它的DNA聚合酶具有耐热性。在用于PCR反应时，高温并不能破坏这种DNA聚合酶，因此不需要不断加入新的聚合酶，PCR反应由此变得简单并且可以由机器操作。PCR仪的诞生解决了繁琐的扩增过程，完全由机器通过温度改变实现有效扩增。

PCR扩增仪又称为PCR基因扩增仪、PCR核酸扩增仪、聚合酶链反应核酸扩增仪，是利用PCR技术对特定DNA扩增的一种仪器设备。PCR扩增仪通常由热盖部件、热循环部件、传动部件、控制部件和电源部件等部分组成。

图1为市面上PCR仪示意图，主要包括样品池10、样品池盖20、控制面板30、显示器40、指示灯50、电源开关60和机身70。目前市面上PCR仪全部应用半导体升降温进行扩增反应，应用此种方法在升降温过程中，温度变化时间长，一般一个循环反应在升降温过程中需要经历20-25s，常规PCR须进行40次循环反应，总时间需要800s-1000s，整个反应时间较长，对PCR产物有较大影响，而为了提高变温准确性及变温速率，既要选择高成本的半导体贴片，同时也需要选择传温迅速的导温模块(目前最贵的为镀金模块)，提高了设备成本。另外，由于半导体升降温过程中会发生冲温现象，导致扩增条件发生改变，对PCR准确扩增有较大影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速进行聚合酶链反应的精密设备，以解决上述问题，防止在PCR反应过程中出现冲温现象，并且可以降低PCR反应时间，提高实验效率。

本发明提供的快速进行聚合酶链反应的精密设备，包括加热单元、载样台和试验管；所述加热单元包括多个导温模块和多个变温贴，所述导温模块和所述变温贴一一对应；各个所述变温贴的温度相异；所述导温模块的底端与所述变温贴的顶端固定连接；所述变温贴的底端与所述载样台的顶端固定连接；所述导温模块上开设有多个槽孔，多个所述槽孔在所述导温模块的底端的投影的中心连接形成一条直线；所述试验管包括多个样管，多个所述样管可一一对应的插设于任一所述导温模块上开设的多个所述槽孔中。

在一个实施例中，所述导温模块包括导热部和隔热部，所述隔热部包覆在所述导热部的外周；所述隔热部的底端与所述变温贴的顶端固定连接，所述导热部开设有多个所述槽孔。