PCR仪和PCR仪的温度控制系统的制作方法

pcr仪和pcr仪的温度控制系统
技术领域
1.本实用新型涉及pcr仪技术领域，具体涉及一种pcr仪和pcr仪的温度控制系统。


背景技术：

2.pcr反应分为变性、退火和延伸三个阶段，每个阶段对应温度约为：变性温度：94℃ /
‑
3c、退火温度：55℃ /
‑
5c和延伸温度：72℃ /
‑
5c，恒温范围根据不同的试剂采用的酶的活性温度确定。
3.现有的pcr仪在进行变温控制时，一般是用半导体制冷模组进行变温控制。缺点是，热转换效率低，导致变温速度慢，精度难以控制，从而导致pcr 反应时间过长。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种pcr仪和pcr仪的温度控制系统，以解决背景技术中提出的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提出一种pcr仪的温度控制系统，该pcr 仪的温度控制系统包括试管座和控制模块，所述试管座上具有若干试管腔，所述试管座通过管路连接有多个第一恒温流体罐，所述第一恒温流体罐用于向所述试管座输送不同温度的流体，所述控制模块与所述第一恒温流体罐电连接。
6.优选地，所述试管座内部具有第一内部管路，且所述第一内部管路的两端外露于所述试管座的侧面布置；所述第一恒温流体罐包括第一罐体以及设置在所述第一罐体内的第一温控部件和第一驱动泵，所述第一罐体通过管路与所述第一内部管路的输出端连接，所述第一驱动泵的输出端通过管路与所述第一内部管路的输入端连接。
7.优选地，所述第一恒温流体罐为三个。
8.优选地，所述试管座上还设置有辅助温控组件，所述辅助温控组件包括贴合布置在所述试管座上的调温片，所述控制模块与辅助温控组件电连接。
9.优选地，所述调温片为电驱动变温器件，所述pcr仪的温度控制系统还包括底座，所述底座的顶面具有容纳腔，所述电驱动变温器件以及至少所述试管座的底部位于所述容纳腔内，所述辅助温控组件还包括通过管路与所述底座连接的流体循环装置。
10.优选地，所述底座内部具有第二内部管路，且所述第二内部管路的两端外露于所述底座的侧面布置；所述流体循环装置包括第二恒温流体罐和冷却单元，所述第二恒温流体罐包括第二罐体以及设置在所述第二罐体内的第二驱动泵和第二温控部件，所述第二驱动泵的输出端通过管路与所述第二内部管路的输入端连接，所述第二罐体的输入端通过所述冷却单元与所述第二内部管路的输出端连接。
11.优选地，所述冷却单元包括散热块，所述散热块内具有第三内部管路，所述第三内部管路的两端外露于所述散热块的侧面布置，且所述第二内部管路的两端通过管路分别与所述第二内部管路的输出端和第二罐体连接，所述散热块的表面具有若干散热翅片。
12.优选地，所述冷却单元还包括设置在所述散热块上的风扇。
13.优选地，所述试管腔的内壁上嵌设有与所述控制模块电连接的温度传感器。
14.本实用新型进一步提供一种pcr仪，该pcr仪包括上述pcr仪的温度控制系统，该pcr仪的温度控制系统包括试管座和控制模块，所述试管座上具有若干试管腔，所述试管座通过管路连接有多个第一恒温流体罐，所述第一恒温流体罐用于向所述试管座输送不同温度的流体，所述控制模块与所述第一恒温流体罐电连接。
15.本实用新型实施例提供的pcr仪的温度控制系统，通过控制模块控制多个第一恒温流体罐在pcr反应的各个阶段输入不同温度的流体，从而有利于提高温度切换的效率，以有利于降低pcr反应的时间。
附图说明
16.图1为本实用新型中pcr仪的温度控制系统一实施例的结构示意图；
17.图2为图1中所示pcr仪的温度控制系统部分结构的示意图；
18.图3为图2中所示第一恒温流体罐的结构示意图；
19.图4为图2中所示第二恒温流体罐的结构示意图。
具体实施方式
20.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.本实用新型提出一种pcr仪的温度控制系统，如图1和图2所示，该pcr 仪的温度控制系统包括试管座100和控制模块300，试管座100上具有若干试管腔，试管座100通过管路连接有多个第一恒温流体罐300，第一恒温流体罐 300用于向试管座100输送不同温度的流体，控制模块200与第一恒温流体罐 300电连接。
22.本实施例中，试管座100的形式可根据实际情况进行布置，试管腔的大小和数量也可根据实际情况进行布置。同时，第一恒温流体罐300的数量为多个，以分别向试管座100输送不同温度的流体(流体指液体和气体，如矿物油)，即多个第一恒温流体罐300内的流体维持不同的温度，以便于控制模块200分别控制对应的第一恒温流体罐300向试管座100内输送pcr反应各个阶段所需的温度的流体。如现有pcr反应分为三个阶段，分别对应三种温度，此时即可利用多个第一恒温流体罐300内设置一一对应温度的流体，从而达到在试管座100内快速切换温度的目的，以增加了温度切换的效率，从而有利于降低pcr反应的时间。
23.在一较佳实施例中，如图2和图3所示，优选试管座100内部具有第一内部管路，且第一内部管路的两端外露于试管座100布置，至于第一内部管路在试管座100内部布置的形式则可以是参照现有散热管路的排布样式进行布置即可。同时，优选第一恒温流体罐300包括第一罐体310、第一驱动泵320和第一温控部件330，第一罐体310通过管路与第一内部管路的输出端连接，第一驱动泵320的输出端通过管路与第一内部管路的输入端连接。此时，优选第一驱动泵320的输出端设置有电磁阀(该电磁阀也与控制模块200电连接)，以便于控制其管路的自动开合。其中，第一罐体310采用现有的金属罐体即可，且优选金属罐体的外
表面包覆有保温层，以有利于避免热量的损失，第一驱动泵320采用现有可输送高温的流体泵即可，第一温控部件330 设置在第一罐体310内，且具有加热和检测温度的功能，如温度检测部件 加热部件的形式即可。此时，上述第一驱动泵320和第一温控部件330均与控制模块200电连接，以便于控制模块200控制第一温控部件330加热第一罐体310内的流体至预设温度以及控制第一驱动泵320的启停。
24.在一较佳实施例中，第一恒温流体罐300为三个，即三个第一恒温流体罐300内分别盛装有温度为55℃、72℃和94℃的流体，从而便于试管座100 快速达到pcr反应的各个阶段所需要的温度。具体的，其中一个第一恒温流体罐300输出55℃左右(即55℃ /
‑
5℃)的流体、另一个第一恒温流体罐300 输出72℃左右(即72℃ /
‑
5℃)的流体以及最后一个第一恒温流体罐300输出94℃左右(即94℃ /
‑
3℃)的流体。
25.在一较佳实施例中，如图1和图2所示，试管座100上还设置有辅助温控组件400，辅助温控组件400包括贴合布置在试管座100上的调温片410，控制模块200与辅助温控组件400电连接。调温片410优选位于试管座100 的底部，此时调温片410的功能可以是对试管座100进行加热和/或降温。至于调温片410具体调节底座温度方式为：当调温片410只能进行加热或降温时，优选第一恒温流体罐300输送流体的温度则对应略微低于或高于预设温度，从而便于利用调温片410对试管座100的温度控制在精确范围内，至于调温片410可同时进行加热和降温时，优选第一恒温流体罐300输送流体的温度则为预设温度即可。本实施例中，通过第一恒温流体罐300向试管座100 输送对应温度的流体，然后利用调温片410对试管座100进行精确调温，即根据试管座100的实时温度对试管座100进行加热或降温，以保证试管座100 的温度稳定在预设温度，从而有利于提高加热温度的控制精度。
26.在一较佳实施例中，如图2所示，优选调温片410为电驱动变温器件， pcr仪的温度控制系统还包括底座110，底座110的顶面具有容纳腔，电驱动变温器件以及至少试管座100的底部位于容纳腔内，辅助温控组件400还包括通过管路与底座110连接的流体循环装置420。其中，电驱动变温器件即为半导体制冷片，以便于对试管座100进行加热或散热，同时为了便于增加半导体制冷片的热交换性能，还通过流体循环装置420向底座110输送恒定温度(如40℃)的流体，至于底座110需采用隔热材料，以避免热量的损耗过大。
27.在一较佳实施例中，如图2和图4所示，优选底座110内部具有第二内部管路，且第二内部管路的两端外露于底座110的侧面布置；流体循环装置 420包括第二恒温流体罐421和冷却单元422，第二恒温流体罐421包括第二罐体423以及设置在第二罐体423内的第二驱动泵424和第二温控部件425，第二驱动泵424的输出端通过管路与第二内部管路的输入端连接，第二罐体 421的输入端通过冷却单元422与第二内部管路的输出端连接。其中，第二内部管路在底座110内部布置的形式则可以是参照现有散热管路的排布样式进行布置即可，至于第二恒温流体罐421参照第一恒温流体罐300的形式进行布置即可。此时，第二驱动泵424、第二温控部件425和冷却单元422均与控制模块200电连接，以便于试管座100需要散热时，控制模块200控制冷却单元422启动并控制第二温控部件425停止对流体加热，从而利用冷却单元 422对流体进行散热，以降低流体的温度(即降低流体经过半导体制冷片所增加的温度)，而试管座100需要加热时，控制模块200则控制冷却单元422关闭并控制第二温控部件425对流体加热，以提高流体的温度(即补充流体经过半导体制冷片所损失的温度)。
28.在一较佳实施例中，优选冷却单元422包括散热块，优选散热块内部具有第三内部
管路，第三内部管路的两端外露于散热块的侧面布置，且第三内部管路的两端分别与第二内部管路的输出端和第二罐体423连接，至于第三内部管路在散热块内部布置的形式则可以是参照现有散热管路的排布样式进行布置即可。同时，优选散热块优选为金属材料制成，如铜，且散热块的表面设置若干散热翅片，通过增加散热面积来增加散热效率。
29.在一较佳实施例中，优选冷却单元422还包括设置在散热块上的风扇，且该风扇还与控制模块200电连接，从而便于通过风扇主动对散热块进行散热，以有利于增加散热效率。
30.在一较佳实施例中，优选试管腔的内壁上嵌设有与控制模块200电连接的温度传感器，试管腔的内壁上设置有可安装温度传感器的容纳槽，从而便于控制模块200根据该温度传感器采集的温度控制调温片410的工作状态。
31.在一较佳实施例中，优选调温片410为加热片，此时优选试管座100上设置有罩设在加热片上的隔热罩，至于加热片则可根据实际情况选择现有不同规格的发热片，如硅胶发热片、云母发热片和mch发热片等中的任意一种。
32.本实用新型进一步提出pcr仪，该pcr仪包括上述实施例中的pcr仪的温度控制系统，该pcr仪的温度控制系统的具体结构参照上述实施例，由于本pcr仪的温度控制系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
33.以上的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。