改良型PCR管加样装置的制作方法

改良型pcr管加样装置
技术领域
1.本实用新型涉及分子生物学实验器材领域，具体涉及一种改良型pcr管加样装置。


背景技术：

2.胚胎植入前遗传学检测技术在人类辅助生殖医学领域发挥重要作用，能有效阻断家族遗传病向后代传递，且大幅降低染色体异常及反复流产等风险的发生。该技术的检测过程包括单细胞全基因组扩增、文库构建，测序模板制备等操作，以上所有操作环节均在0.2ml pcr管中进行，操作的加样过程需要在低温状态（0-8℃）下开展，以保证检测的有效性和结果的可靠性。通常分子生物学实验中低温状态的维持通过将pcr管放置在泡沫盒装的碎冰上来实现，但在碎冰上难以对0.2ml pcr管进行开关盖操作，当几十个pcr管放置在碎冰上操作时易于翻倒，会导致微量样本的丢失和污染。装碎冰的泡沫盒不利于消毒，不能放在超净台内工作，再加上碎冰的制备需要专门的制冰机设备，这种设备不是胚胎植入前遗传学检测实验室的常备仪器。市售的pcr冷冻冰盒虽可用酒精消毒后放入超净台内工作，但不能长时间维持稳定的低温环境。公开号cn209584251u提供了一种低温加样盒，但工艺复杂，包括温控器、半导体制冷片、散热片、散热风扇等，不仅制作成本高，操作过程需持续供电，而且会带来嘈杂声响。
3.胚胎植入前遗传学检测技术是对从人类胚胎的滋养层中获取的1-5个细胞进行扩增、建库和测序，样本稀少且珍贵，操作过程要求容错率极低。因此，在加样过程中若有已加样和/或未加样的指示标记，辅助操作人员进行核对，从而避免因样品中重复加入试剂或者漏加试剂而导致的检测失败尤为重要。


技术实现要素：

4.本实用新型针对现有技术中的不足，提供一种低成本，易清洁消毒，可在超净台中使用，具备已加样指示功能，且持续提供低温环境并能调节pcr管环境温度的改良型pcr管加样装置。
5.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.改良型pcr管加样装置，包括：导冷金属块、隔温调控板、冷藏盒和保温外盒；所述保温外盒中部开设有用于放置导冷金属块、隔温调控板和冷藏盒的空槽，所述导冷金属块、隔温调控板和冷藏盒由上至下依次安装在保温外盒中；所述导冷金属块上设置有若干个用于放置pcr管的孔，每个孔配备有相应的加样指示按钮；所述隔温调控板包括支撑杆和若干个叶片，所述叶片可旋转地水平排布在支撑杆上；所述冷藏盒可抽拉式地内置在保温外盒中，冷藏盒内盛装冷源。
7.为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
8.进一步地，所述导冷金属块还包括用于安装加样指示按钮的指示孔；所述加样指示按钮通过螺纹连接至指示孔内；所述加样指示按钮为自锁式按钮。
9.进一步地，所述导冷金属块还包括拉环；所述拉环对称安装在导冷金属块的两侧。
10.进一步地，所述保温外盒为三层结构，包括外壳、内壳和中间填充材料。
11.进一步地，所述隔温调控板还包括夹具、连接杆和转动手柄；所述夹具为“l”形，夹具的一边固定连接叶片，夹具的另一边具有两个连接点，其中一个连接点与支撑杆活动连接，另一个连接点与保温外盒活动连接；所述转动手柄具有彼此固定相连的连接端和手摇端，所述连接端紧贴保温外盒的内壁设置，所述手摇端穿过保温外盒的外壁设置；所述连接杆的一端与支撑杆活动连接，连接杆的另一端与连接端活动连接；所述手摇端的转动依次带动连接端、连接杆、支撑杆和夹具的活动，进而带动叶片的旋转。
12.进一步地，所述夹具和支撑杆、夹具和保温外盒、支撑杆和连接杆以及连接杆和转动手柄之间均采用阻尼转轴相连。
13.进一步地，所述冷藏盒的纵切面为“凸”字形；所述冷藏盒还包括拉杆和活动盖；所述拉杆安装在冷藏盒的外侧；所述冷藏盒通过设置在保温外盒一侧面的冷藏盒抽拉口置入保温外盒；所述冷藏盒安装有拉杆的侧面为三层结构，包括外壳、内壳和中间填充材料，其他侧面为单层结构，冷藏盒的顶面为活动盖。
14.进一步地，所述空槽的中部水平设置有pp台面，所述导冷金属块放置在pp台面上。
15.进一步地，所述保温外盒还包括开设在空槽内壁的红外线温度探测孔、安装在保温外盒上的红外线温度计显示屏安装槽和摄像头支架。
16.进一步地，所述改良型pcr管加样装置还包括红外线温度计和摄像头；所述红外线温度计包括红外传感器和显示屏；所述红外传感器在红外线温度探测孔处露出；所述显示屏安装在红外线温度计显示屏安装槽中；所述摄像头安装在摄像头支架上。
17.本实用新型的有益效果是：
18.1）能实时监控导冷金属块中孔内的温度，及时调控冷源对高速导冷金属块的供给量，避免金属块直接接触冷源后温度过低的现象；
19.2）辅助操作人员进行加样核对，避免重复加样或漏加样的差错发生；
20.3）冷源可不断更新，且在更新冷源时不需要将pcr管转移。
附图说明
21.图1是本实用新型提出的改良型pcr管加样装置的整体示意图；
22.图2是导冷金属块的示意图；
23.图3是导冷金属块的标号规则示意图；
24.图4是隔温调控板的示意图；
25.图5是冷藏盒的示意图；
26.图6是保温外盒的示意图；
27.图7是安装好隔温调控板和红外线温度计并置入冷藏盒的保温外盒的示意图；
28.图8是安装好隔温调控板并置入冷藏盒的保温外盒的侧视图。
具体实施方式
29.下面结合附图详细说明本实用新型。
30.组装好的本改良型pcr管加样装置如图1所示，包括：导冷金属块1、隔温调控板2、冷藏盒3和保温外盒4。本改良型pcr管加样装置未使用时，冷藏盒3放置在-70℃冰箱，导冷
金属块1放置在4℃冰箱。使用本改良型pcr管加样装置时，把导冷金属块1从上往下置入保温外盒4的空槽，把冷藏盒3从冷藏盒抽拉口推入保温外盒4的空槽。操作员根据红外线温度计5监测的结果，适当调节隔温调控板2的转动手柄2-4，将导冷金属块1的温度控制在0-8℃范围内。
31.下面分别详细说明各部件的结构和工作原理。
32.导冷金属块1的结构如图2所示，导冷金属块1长116mm，宽80mm，高16mm。导冷金属块1为铝合金材质，熔点约600℃，热导率大于200 w/(m
·
k)，适用于300℃以下的干/湿热灭菌，表面涂层可以抗氧化，适用于乙醇擦洗及紫外线消毒。导冷金属块1上设有48个放置0.2ml pcr管的孔1-1，孔1-1的直径为6mm，深度为15mm。这48个孔1-1被平均分成四排，每一排12个，均匀地分布在导冷金属块1上，每一排都有与之对应的排数标号，从上至下依次为a、b、c、d。每排12个孔1-1都有唯一的标识，用1至12这12个自然数标记。每一个放置pcr管的孔1-1都有与之对应的指示孔，指示孔直径为6.5mm，指示孔内侧制备成m8的螺母纹。导冷金属块1还包括加样指示按钮1-2。加样指示按钮1-2为金属材质的高面自锁式按钮。该加样指示按钮1-2制备成长度为10mm的m8螺栓，拧进指示孔内。每个加样指示按钮1-2都有唯一标识，第a排的加样指示按钮1-2的标记分别为a1、a2、
……
a12。第b排的加样指示按钮1-2的标记分别为b1、b2、
……
b12。第c排的加样指示按钮1-2的标记分别为c1、c2、
……
c12。第d排的加样指示按钮1-2的标记分别为d1、d2、
……
d12。导冷金属块的标号规则如图3所示。在pcr管加入样本试剂后，按下与之对应的加样指示按钮1-2，加样指示按钮1-2下沉，表示pcr管已加样。待所有样本都加完后，可通过检查加样指示按钮1-2的状态判断是否有遗漏。无需加样时可再按动加样指示按钮1-2使其弹起复位。
33.隔温调控板2的结构如图4所示，隔温调控板2利用联动拉杆原理调控冷源对导冷金属块1的释放量。隔温调控板2为安装在保温外盒4内的叶片装置，包括10块长条形pvc材质的叶片2-2，每块叶片2-2的宽为8mm，长为116mm。每块叶片2-2都由相应的不锈钢材质的夹具2-3固定。夹具2-3为“l”形，夹具2-3的一边固定连接叶片2-2，夹具2-3的另一边具有两个连接点，其中一个连接点通过阻尼转轴与支撑杆2-1活动连接，另一个连接点通过阻尼转轴与保温外盒4活动连接；支撑杆2-1长80mm。隔温调控板2还包括连接杆2-5和转动手柄2-4。转动手柄2-4具有彼此固定相连的连接端2-4-1和手摇端2-4-2，连接端2-4-1紧贴保温外盒4的内壁设置，手摇端2-4-2穿过保温外盒4的外壁设置；连接杆2-5长15 mm，该连接杆2-5的一端通过阻尼转轴与支撑杆2-1活动连接，连接杆2-5的另一端通过阻尼转轴与连接端2-4-1活动连接。通过旋转转动手柄2-4的手摇端2-4-2可依次带动连接端2-4-1、连接杆2-5、支撑杆2-1和夹具2-3的活动，进而带动叶片2-2的旋转，叶片的旋转角度范围为0-90
°
。在保温盒的外部共做3个标记，分别为：关闭、半开、全开，如图8所示。这三个标记分别表示叶片关闭、叶片与水平面呈45度角和叶片全开。当红外线温度计5显示的温度不在0-8℃范围内时，可旋转转动手柄2-4调节叶片2-2的转动角度，改变冷气透过隔温调控板2的量，进而调节导冷金属块1的温度。
34.冷藏盒3的结构如图5所示，冷藏盒3可抽拉式地置入保温外盒4或从保温外盒4取出。冷藏盒3内充满了生物冰袋中的复合材料制冷剂，即冷容量大、无毒、无味的高聚化合物，主要成分是聚丙烯酸钠和羟甲基纤维素钠，该成分解冻融化时没有水质污染，可反复使用。含高聚化合物的冷藏盒3作为冷源为导冷金属块1供冷。冷藏盒3配备三个，可以轮换使
用。
35.保温外盒4的结构如图6所示，该保温外盒4为三层结构，包括外壳、内壳和中间填充材料，外壳和内壳是pp材质，中间用聚苯乙烯泡沫填充，该结构可为本改良型pcr管加样装置的内部空间保冷，防止冷气过快散失。保温外盒4的前侧开设有冷藏盒抽拉口，冷藏盒3从此处置入。保温外盒4的空槽深18mm处水平设置有宽度为2mm的pp台面4-4，导冷金属块1放置在pp台面4-4上。pp台面4-4与呈水平状态时的叶片2-2的距离为2.5mm。该保温外盒4的内置空间长118mm，宽82mm，总高68mm。两个短边和一个长边填充的聚苯乙烯泡沫厚度为10mm，另一长边的填充厚度为40mm。在厚度为40mm的聚苯乙烯泡沫的左侧嵌入一个红外线温度计5，右侧设置一个摄像头支架。在空槽深10mm处开设直径5mm的红外线温度探测孔4-1，红外传感器5-1从红外线温度探测孔4-1露出，监测导冷金属块1的温度。红外线温度计5安装好后如图7所示。摄像头6安装在摄像头支架4-3上，摄像头6记录加样过程，以防检测结果不佳时复查整个操作过程。
36.需要注意的是，实用新型中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
37.以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。