有限孔热循环装置的制作方法

有限孔热循环装置
1.本技术要求于2020年12月23日提交的标题为“有限孔热循环装置(limited well thermal cycling device)”的临时申请u.s.63/130073的优先权，其全文通过引用并入本文。


背景技术：

2.热循环装置是实验室设备，其根据聚合酶链反应(pcr)协议通过提供循环加热和冷却而通过pcr来提供核酸片段(dna、rna)扩增。这种热循环仪在研究环境和医院环境中用于从人类基因突变检测到病原体检测的不同应用。这些热循环装置可以是实时的(实时地从反应中检测荧光)或仅使用pcr循环协议或通过等温扩增来扩增核酸的扩增装置。在没有同时检测的普通热循环仪(非实时机器)的情况下，通过其他方法检测扩增产物，例如，通过加载凝胶并在电泳后用插入染料染色来检测扩增产物。
3.存在许多常规热循环装置，如美国专利第5,333,675号、美国专利第5,475,610号和美国专利第5,656,493号，它们涉及单管核酸扩增以及96孔板的扩增。此外，另一种常规热循环装置包括如美国专利第6,521,447号中所述的通过分离各样品管以进行使用微流体的单独加热和冷却控制来进行核酸扩增，其明显不使用热循环块进行循环加热和冷却。此外，美国专利第7,238,321号教导了常规装置包括经由在使用单个或多个薄壁玻璃毛细管的块中的热循环进行的快速pcr。各个常规装置都涉及使用单个样品(因此该装置具有单个反应孔)或同时多个样品(因此该装置具有多个反应孔，如96孔板)的核酸的扩增和检测。这些常规装置解决了热循环的效率因素，并且特别是速度和温度控制。
4.诸如美国专利第7,238,321号的装置等这些常规装置教导了转换热循环仪也通过包括插入染料的荧光染料使用荧光检测来实时检测扩增。例如，美国专利第6,171,785号和美国专利第6,814,934号中的常规装置检测来自一个反应容器或多个反应容器的荧光，其中扩增和检测发生在同一反应孔中。这些常规装置都共有热块的主要特征，热块包括具有用作反应孔的机加工孔的金属块，使得标准实验室中见到的典型反应管(反应容器)能够用于处理扩增和反应检测。
5.这些标准反应管或容器可以是单反应管(范围从小毛细管到0.2毫升的带帽pcr管)或多孔管(如用于8孔或0.2毫升的条带的管)到96孔、384孔或1536孔的微孔碟形板。这里提到的这些常规热循环装置都接受所有这些反应形式，并且许多常规装置被设计为接收一个或两个最丰富可用的反应容器。由于热块的加热和冷却控制着反应容器中样品的加热和冷却，因此这些热循环装置的反应孔的形状必须以紧密配合方式保持反应容器，以便传热是有效的。
6.为了容纳这些标准反应管，常规装置包括反应孔，使得反应孔的底部呈锥形，以与相应的锥形反应管紧密配合。如本文所用的，“锥形”是指反应管底部和/或反应孔底部为“v”形形状或“u”形形状，其中“v”形形状最常见。这些常规装置缺少接收诸如平坦底部反应管等非标准反应管的能力。
7.此外，其他常规装置提供样品制备，然后在同一装置内进行核酸扩增和检测。例
如，美国专利第5,863,502号通过流体运动并行地完成了这种扩增和检测，而申请wo 2007106579a2提供了通过微流体以完全集成的方式进行的扩增和检测(wo2007106579a2)。这两种装置都要求在腔室和反应管之间进行显著的流体运动和控制。在这些装置中通过简单的加热和冷却系统实现热循环。类似地，这些常规装置也采用独特的检测荧光的方式，通过结合适当的光学(如申请wo2007106579a2中所见的图像拍摄)或美国专利第5,832,165号中所示的波导。这些常规装置具有这样的缺点：需要单独的样品制备室和单独的扩增室，因此，需要在腔室、反应管和反应孔之间进行显著的流体运动和对这种运动的控制。
8.因此，期望有一种用减少的热块材料提供有效的加热和冷却的热循环装置。进一步期望，有一种热循环装置，其在同一装置中提供样品制备、扩增和实时检测，而不需要显著的流体传输或控制。最后，期望有一种提供非标准反应管的热循环装置。
附图说明
9.图1示出了具有两个反应孔的有限孔热循环装置。
10.图2a示出了具有两个反应孔的有限孔热循环装置的加热块。
11.图2b示出了具有两个反应孔的有限孔热循环装置的加热块的正视图。
12.图3a示出了具有两个反应孔的有限孔热循环装置的光学块。
13.图3b示出了具有两个反应孔的有限孔热循环装置的正视图。
14.图3c示出了具有两个反应孔的有限孔热循环装置的侧视图。
15.图4示出了具有两个反应孔的有限孔热循环装置的加热块和光学块。
16.图5示出了具有两个反应孔的有限孔热循环装置。
17.图6示出了具有一个反应孔的有限孔热循环装置的加热块。
18.图7示出了具有一个反应孔的有限孔热循环装置(具有光学块的加热块)。


技术实现要素：

19.在一些方面，一种用于制备用于分析物的扩增和检测的生物样品的有限孔热循环装置，所述有限孔热循环装置包括：加热块，其被构造为用于所述生物样品的制备和所述分析物的扩增，所述加热块包括：样品孔，其具有平坦底部并且被构造为用于接收和制备用于扩增和检测的所述生物样品，所述样品孔从加热块底座的顶部延伸；反应孔，其具有平坦底部并且被构造为用于接收和扩增所制备的生物样品的用于检测的分析物，所述反应孔从所述加热块底座的所述顶部延伸，其中所述反应孔具有激发孔口、发射孔口和冷却孔口，其中所述激发孔口和发射孔口呈90度对准；以及加热块对准孔，其用于将光学块可拆卸地连接到所述加热块底座，所述加热块对准孔在所述加热块底座的所述顶部上；所述光学块，其被构造为用于检测所述扩增和制备的生物样品的所述分析物，其中所述光学块与所述加热块可拆卸地连接，所述光学块包括：内部激发孔口和外部激发孔口，所述内部激发孔口具有比所述外部激发孔口小的直径，其中所述内部激发孔口和外部激发孔口通过所述光学块的中央部持续对准，其中所述内部激发孔口和外部激发孔口的中心与所述反应孔的激发孔口的中心线性对准；具有led的led板，所述led板与所述光学块可拆卸地连接，其中所述led由所述外部激发孔口接收；具有光电二极管的光电二极管板，所述光电二极管板与所述光学块可拆卸地连接，其中所述光电二极管由所述外部发射孔口接收；激发滤波器，所述激发滤波
器由所述外部激发孔口的凸缘接收，所述凸缘由所述内部激发孔口和所述外部激发孔口之间的持续对准形成；发射滤波器，所述发射滤波器由所述外部发射孔口的凸缘接收，所述凸缘由所述内部发射孔口和所述外部发射孔口之间的持续对准形成；以及加热元件，其与所述加热块加热连通以向所述样品孔和所述反应孔提供热传递。
20.在一方面，一种用于制备用于分析物的扩增和检测的生物样品的有限孔热循环装置，所述有限孔热循环装置包括：加热块，其被构造为用于所述生物样品的制备和所述分析物的扩增，所述加热块包括：样品孔，其具有平坦底部并且被构造为用于接收和制备用于扩增和检测的所述生物样品，所述样品孔从加热块底座的顶部延伸；第一反应孔，其具有平坦底部并且被构造为用于接收和扩增所制备的生物样品的用于检测的第一分析物，所述第一反应孔从所述加热块底座的所述顶部延伸，其中所述第一反应孔具有第一激发孔口、第一发射孔口和第一冷却孔口，其中所述第一激发孔口和第一发射孔口呈90度对准；以及加热块对准孔，其用于将光学块可拆卸地连接到所述加热块底座，所述加热块对准孔在所述加热块底座的所述顶部上；第二反应孔，其具有平坦底部并且被构造为用于接收和扩增所制备的生物样品的用于检测的第二分析物，所述第二反应孔从所述加热块底座的所述顶部延伸，其中所述第二反应孔具有第二激发孔口、第二发射孔口和第二冷却孔口，其中所述第二激发孔口和第二发射孔口呈90度对准；以及加热块对准孔，其用于将所述光学块可拆卸地连接到所述加热块底座，所述加热块对准孔在所述加热块底座的所述顶部上；所述光学块，其被构造为用于检测所述扩增和制备的生物样品的所述第一分析物和第二分析物，其中所述光学块与所述加热块可拆卸地连接，所述光学块包括：第一内部激发孔口和第一外部激发孔口，所述第一内部激发孔口具有比所述第一外部激发孔口小的直径，其中所述第一内部激发孔口和第一外部激发孔口通过所述光学块的中央部持续对准，其中所述第一内部激发孔口和第一外部激发孔口的中心与所述第一反应孔的激发孔口的中心线性对准；第二内部激发孔口和第二外部激发孔口，所述第二内部激发孔口具有比所述第二外部激发孔口小的直径，其中所述第二内部激发孔口和第二外部激发孔口通过所述光学块的中央部持续对准，其中所述第二内部激发孔口和第二外部激发孔口的中心与所述第二反应孔的激发孔口的中心线性对准；具有第一led和第二led的led板，所述led板与所述光学块可拆卸地连接，其中所述第一led由所述第一外部激发孔口接收，并且所述第二led由所述第二外部激发孔口接收；具有第一光电二极管和第二光电二极管的光电二极管板，所述光电二极管板与所述光学块可拆卸地连接，其中所述第一光电二极管由所述第一外部发射孔口接收，并且所述第二光电二极管被所述第二外部发射孔口接收；第一激发滤波器，所述第一激发滤波器由所述第一外部激发孔口的凸缘接收，所述凸缘由所述第一内部激发孔口和所述第一外部激发孔口之间的持续对准形成；第二激发滤波器，所述第二激发滤波器由所述第二外部激发孔口的凸缘接收，所述凸缘由所述第二内部激发孔口和所述第二外部激发孔口之间的持续对准形成；第一发射滤波器，所述第一发射滤波器由所述第一外部发射孔口的凸缘接收，所述凸缘由所述第一内部发射孔口和所述第一外部发射孔口之间的持续对准形成；第二发射滤波器，所述第二发射滤波器由所述第二外部发射孔口的凸缘接收，所述凸缘由所述第二内部发射孔口和所述第二外部发射孔口之间的持续对准形成；以及加热元件，其与所述加热块加热连通以向所述样品孔以及所述第一反应孔和第二反应孔提供热传递。
21.在一些方面，一种用于制备用于分析物的扩增和检测的生物样品的有限孔热循环
装置，所述有限孔热循环装置包括：加热块，其被构造为用于所述生物样品的制备和所述分析物的扩增，所述加热块包括：样品孔，其具有用于接收具有平坦底部的样品管的装置，所述样品孔从加热块底座的顶部延伸；反应孔，其被构造为用于扩增所制备的生物样品的用于检测的分析物，所述反应孔从所述加热块底座的所述顶部延伸，其中所述反应孔具有激发孔口、发射孔口和冷却孔口，其中所述激发孔口和发射孔口呈90度对准；以及加热块对准孔，其用于将光学块可拆卸地连接到所述加热块底座，所述加热块对准孔在所述加热块底座的所述顶部上；所述光学块，其具有用于测量所述样品的所述分析物的实时荧光的装置；以及加热元件，其与所述加热块加热连通以向所述样品孔和所述反应孔提供热传递。
22.在一些方面，一种用于制备用于分析物的扩增和检测的生物样品的有限孔热循环装置，所述有限孔热循环装置包括：加热块，其被构造为用于所述生物样品的制备和所述分析物的扩增，所述加热块包括：样品孔，其具有锥形底部并且被构造为用于接收和制备用于扩增和检测的所述生物样品，所述样品孔从加热块底座的顶部延伸；反应孔，其具有锥形底部并且被构造为用于接收和扩增所制备的生物样品的用于检测的分析物，所述反应孔从所述加热块底座的所述顶部延伸，其中，所述反应孔具有激发孔口、发射孔口和冷却孔口，其中所述激发孔口和发射孔口呈90度对准；以及加热块对准孔，其用于将光学块可拆卸地连接到所述加热块底座，所述加热块对准孔在所述加热块底座的所述顶部上；所述光学块，其被构造为用于检测所述扩增和制备的生物样品的所述分析物，其中所述光学块与所述加热块可拆卸地连接，所述光学块包括：内部激发孔口和外部激发孔口，所述内部激发孔口具有比所述外部激发孔口小的直径，其中所述内部激发孔口和外部激发孔口通过所述光学块的中央部持续对准，其中所述内部激发孔口和外部激发孔口的中心与所述反应孔的激发孔口的中心线性对准；具有led的led板，所述led板与所述光学块可拆卸地连接，其中所述led由所述外部激发孔口接收；具有光电二极管的光电二极管板，所述光电二极管板与所述光学块可拆卸地连接，其中所述光电二极管由所述外部发射孔口接收；激发滤波器，所述激发滤波器由所述外部激发孔口的凸缘接收，所述凸缘由所述内部激发孔口和所述外部激发孔口之间的持续对准形成；发射滤波器，所述发射滤波器由所述外部发射孔口的凸缘接收，所述凸缘由所述内部发射孔口和所述外部发射孔口之间的持续对准形成；以及加热元件，其与所述加热块加热连通以向所述样品孔和所述反应孔提供热传递。
具体实施方式
23.如本文所用的，“有限孔”是指具有一至四个反应孔的热循环装置。
24.如本文所用，“样品”是指可以包含一个或多个感兴趣序列(分析物)，包含一个或多个用于检测感兴趣核酸序列的核酸引物(nucleic acid primer)并包含用于进行pcr反应的pcr组分的核酸样品。各核酸引物可以用荧光团标记，各荧光团具有独特的吸收和发射特性，以通过荧光发射进行检测。例如，通过荧光团的荧光发射对分析物进行的检测由于使用标记的核苷酸而可以通过探针的引物延伸进行，通过分子信标或类似的荧光团并且通过基于淬灭剂的引物或其他手段来检测荧光。
25.说明了一种用于样品制备和实时荧光检测的有限孔热循环装置。该有限孔热循环装置包括具有样品孔和至少一个反应孔的加热块和包括用于测量各反应孔中的实时荧光的相应装置的光学块。
26.该有限孔热循环装置包括用于反应孔和样品孔的有效加热和冷却以进行实时荧光检测的装置。加热块的结构提供了用于有效加热和冷却的装置，通过使样品孔和至少一个反应孔中的各者上升到加热块底座上方，使得样品孔和至少一个反应孔不被金属加热块包围。
27.有限孔热循环装置的反应孔和样品孔可以包括用于接收平坦底部样品容器和反应容器的装置，使得该平坦底部容器设计被用于实时荧光检测。样品孔和至少一个反应孔的结构提供了用于接收平坦底部样品容器和反应容器的装置，由于样品孔和至少一个反应孔中的各者具有用于接收样品容器和反应容器的平坦底部。这种平坦底部设计通过提供样品管底部的更多表面积与最靠近加热块的反应孔接触使得能够有效加热样品。有限孔热循环装置的反应孔和样品孔可以是锥形形状，以接收标准反应管。
28.图7示出了具有一个反应孔的有限孔热循环装置700。有限孔热循环装置700包括加热块100和光学块300。加热块100以斜线阴影示出，以将其与位于加热块100顶部的光学块300区分开来。加热块100包括样品孔107和反应孔102。
29.加热块100具有底座110，底座110具有0.5mm至3mm的高度(厚度)207(参照图2b)。优选地，加热块100的底座高度207为1mm。加热块具有20mm至30mm的宽度105，并且优选地，加热块100的宽度105为25mm。加热块具有60mm至100mm的长度106，并且优选地，长度106为80mm。加热块100还包括加热块对准孔101，其提供光学块300的用于诸如通过螺钉等可拆卸的连接的对准。加热块100可以由任何导热金属、金属合金或复合材料制成。优选地，加热块100为铝或阳极氧化铝。
30.通过放置在块100下方的珀尔帖(peltier)热电装置、电阻加热元件或任何类似的常规加热元件来完成该块的加热。通过使用常规风扇在该块和三个孔内和周围吹风来完成冷却。例如，常规风扇可以放置在加热块100的侧面，或在便于冷却反应孔102的其他位置。
31.加热块100的样品孔107可以被构造为用于接收具有平坦底部的样品容器，用于制备样品。加热块100的样品孔107可以是锥形的，以接收具有标准反应管形状的样品容器。样品孔107包括从10mm至14mm，优选12mm的样品孔周长108。样品孔107包括从10mm至14mm，优选12mm的样品孔宽度103。样品孔107包括从10mm到14mm，优选12.2mm的样品孔高度208。
32.当样品孔107被构造为用于接收具有平坦底部的样品容器时，样品孔107的内部为具有从6mm至12mm，优选8.2mm的直径的圆形。样品孔的内部还具有平坦底部，以接收塑料、玻璃或其他导热材料制成的具有平坦底部的样品容器。当样品孔107呈锥形以接收具有标准反应管形状的样品容器时，样品孔107的内部呈锥形，在样品孔107的顶部(最靠近开口)处具有从6mm至12mm的直径。
33.样品孔107可以由加热块100的底座110形成，并且由诸如金属、金属合金或复合材料等任何导热材料制成。优选地，样品孔107为铝或阳极氧化铝。
34.样品孔107接收样品容器，在样品孔中，可以将样品容器内的样品加热和冷却至所需温度，持续所需时间段以制备用于在反应孔102中的进一步分析(即，扩增和检测)的样品。例如，将溶解缓冲液添加到样品中，其中加热样品以进行细胞溶解和核酸释放。
35.加热块100的反应孔102被构造为用于测量样品的实时荧光。随着将样品加热和冷却至所需温度，持续样品扩增所需的时间段，测量实时荧光。例如，将扩增所需的组分添加到反应孔102中的样品中，其中在pcr扩增的情况下，该组分包括荧光标记的dna引物、游离
核苷酸(ddntp)和dna聚合酶。此外，例如，可以使用聚合酶链反应(pcr)协议对样品进行加热和冷却循环，以扩增所需分析物，同时进行实时荧光检测。反应孔102包括从6mm到10mm，优选8mm的反应孔宽度103。反应孔102包括从6mm到10mm，优选8mm的反应孔直径长度103。反应孔102包括从10mm到14mm，优选地12.2mm的反应孔高度(208)。
36.当反应孔102被构造为用于接收具有平坦底部的非标准样品容器时，反应孔102的内部为具有从4mm到8mm，优选5.82mm的直径的圆形。反应孔102的内部具有平坦底部以容纳耐热塑料、玻璃、硼硅酸盐玻璃或其它导热材料制成的具有平坦底部的反应容器。当反应孔102呈锥形以接收具有标准反应管形状的样品容器时，反应孔102的内部呈锥形，在样品孔107的顶部(最靠近开口)处具有从4mm到8mm的直径。
37.反应孔102还包括冷却孔口205，其从反应孔102的内部延伸至外周，以方便用风扇对样品进行冷却。冷却孔口205的直径为从0.5mm到2mm，并且优选直径为1mm。反应孔102可以由加热块100的底座110形成，并且由诸如金属、金属合金或复合材料等任何导热材料制成。优选地，反应孔102为铝或阳极氧化铝。
38.反应孔102包括反应孔的激发孔口203和至少一个反应孔的发射孔口204，其允许样品的荧光激发和发射以通过光学块300测量实时荧光。图7示出了具有两个反应孔的发射孔口204的反应孔102，但是反应孔102可以具有单个反应孔的发射孔口204。各反应孔的发射孔口204从反应孔102的内部延伸至外周，以使得来自样品的荧光到达光电二极管201。各反应孔的发射孔口204分别与光学块的相应的光电二极管201以及内部发射孔口304和外部发射孔口312线性对准。各反应孔的发射孔口204与反应孔的激发孔口203成90度对准。各反应孔的发射孔口204的直径为从0.5mm到2mm，并且优选直径为1mm。
39.反应孔的激发孔口203从反应孔102的内部延伸至外周，以允许来自led 202的光到达样品。反应孔的激发孔口203分别与led 202以及内部激发孔口303和外部激发孔口311线性对准。反应孔的激发孔口203的直径为从0.5mm到2mm，并且优选直径为1mm。
40.有限孔热循环装置700的光学块300提供了用于测量样品孔102接收的样品的实时荧光的装置。光学块300的用于测量样品的实时荧光的装置包括内部激发孔口303、外部激发孔口311、激发滤波器301、至少一个内部发射孔口304、至少一个外部发射孔口312、至少一个发射滤波器302、led板502和至少一个光电二极管板501。光学块还包括：具有led安装孔305和光电二极管安装孔306的中央部310。光学块300还包括：具有对准孔307的支脚309。
41.光学块300经由加热块对准孔101和支脚309的对准孔307诸如经由螺钉等与加热块100可拆卸地连接。如本文进一步说明的，这种对准提供了至少一个反应孔102与用于测量实时荧光的装置的适当对准。光学块具有从20mm到30mm，并且优选25mm的宽度。光学块300具有从60mm到100mm的长度，并且优选长度为80mm。光学块的宽度和长度等于加热块100的宽度和长度。
42.光学块300的支脚309从中央部310延伸，并且包括对准孔307用于可拆卸的连接到加热块100。支脚309具有小于中央部310的高度的高度。
43.中央部310具有从12mm到20mm，并且优选为16mm的高度314。光学块300的中央部从高程点308处的支脚309升高(如图3a所示)。光学块300的中央部310包括用于实时荧光检测的装置的内部激发孔口303、外部激发孔口311、激发滤波器301、至少一个内部发射孔口304、至少一个外部发射孔口312和至少一个发射滤波器302。中央部还包括：提供led板502
的可拆卸连接的led安装孔305和提供至少一个光电二极管板501的可拆卸连接的光电二极管安装孔306。
44.外部激发孔口311从光学块300的外周延伸至内部激发孔口303。外部激发孔口311具有从4mm到8mm，并且优选5.5mm的直径。外部激发孔口311具有从5mm到10mm，并且优选7mm的深度。外部激发孔口311与反应孔的激发孔口203线性对准。外部激发孔口311收容激发滤波器301。
45.内部激发孔口303从外部激发孔口311延伸至光学块300的内周。内部激发孔口303具有从2.5mm到5mm，并且优选3.5mm的直径。内部激发孔口303的深度为从0.5mm到4mm，并且优选为1mm。内部激发孔口与反应孔的激发孔口203线性对准。从内部激发孔口303到外部激发孔口311的直径变化形成了一个凸缘(ledge)，其中激发滤波器被外部激发孔口311收容在最靠近内部激发孔口303的这个位置处。
46.激发滤波器301提供了将来自led 202的光过滤到激发样品的荧光染料的波长。例如，当led 202产生465nm到485nm范围内的波长时，激发滤波器301可以是过滤475nm到495nm范围内的光的光学滤波器。该激发滤波器301对于诸如荧光素、6-fam(6-羧基荧光素)和atto 488等许多常用的荧光染料来说是足够的。
47.led板502是电子控制板(例如，包括印刷电路板)，其包括led 202和led板连接孔503，并且打开和关闭led。led 202激发样品中的荧光染料。例如，led 202可以是产生465nm到485nm范围内的波长的蓝色led。led 202由外部激发孔口311接收。led板连接孔503提供了led板502与光学块300诸如经由螺钉等在led安装孔305处的可拆卸连接。
48.至少一个外部发射孔口312中的各者从光学块300的外周延伸至各个内部发射孔口304。外部发射孔口312中的各者具有从4mm到8mm，并且优选5.5mm的直径。外部发射孔口312中的各者具有从4mm到8mm，并且优选5.5mm的深度。外部发射孔口312中的各者与其各自的反应孔的发射孔口204线性对准。外部发射孔口312中的各者收容其各自的发射滤波器302。
49.内部发射孔口304中的各者从其外部发射孔口312延伸至光学块300的内周。内部发射孔口304中的各者具有从2.5mm到5mm，并且优选3.5mm的直径。内部发射孔口304的深度为从0.5mm到4mm，并且优选为1mm。内部发射孔口304中的各者与其各自的反应孔的发射孔口204线性对准。从内部发射孔口304到外部发射孔口312的直径变化形成了一个凸缘，其中发射滤波器302被外部发射孔口312收容在最靠近内部发射孔口304的这个位置处。
50.在光电二极管201测量荧光之前，各发射滤波器302提供对来自样品的荧光的过滤。发射滤波器302直接对应于样品中使用的荧光染料。例如，发射滤波器302可以是过滤517nm到537nm范围内的光的光学滤波器。当样品的荧光染料为6-fam(6-羧基荧光素)时，这将是足够的发射滤波器，6-fam在495nm处具有最大吸光度，并且在520nm处具有最大发射度。各发射滤波器302可以是相同的滤波器，或者可以是不同的滤波器以提供不同波长的光的过滤。
51.各光电二极管板502是电子控制板(例如，包括印刷电路板)，其包括光电二极管201和光电二极管板连接孔504。各个光电二极管201检测从样品发射的在穿过各个发射滤波器302之后的荧光。例如，光电二极管201包括特定于检测从320nm到1100nm波长的光敏区域。各光电二极管201由其各自的外部发射孔口312接收。光电二极管板连接孔504提供了各
光电二极管板501与光学块300诸如经由螺钉等在其各自的光电二极管安装孔306处的可拆卸连接。
52.内部激发孔口303和外部激发孔口311与内部发射孔口304和外部发射孔口312在从每个孔口的中心取向时彼此成90度角。该取向提供了使led 202和光电二极管201彼此成90度角。图7示出了在与内部激发孔口303和外部激发孔口311成90度取向的位置处的内部发射孔口304和外部发射孔口312以及发射滤波器302。
53.具有一个反应孔102的有限孔热循环装置可以包括两个反应孔的发射孔口204和两个光电二极管201、两个内部和外部反应孔的发射孔口304和312以及分别与其对应的两个发射滤波器302。假设各反应容器获得相同的样品，这种布置提供了对同一样品内的两种单独分析物的实时检测。在这种情况下，各光电二极管201和发射滤波器302可以被构造为检测和过滤与样品内的两种荧光染料相对应的独特荧光。
54.图6示出了有限孔热循环装置700的加热块100。加热块100的该视图示出了反应孔的发射孔口204、反应孔的激发孔口203和冷却孔口205。
55.图5示出了具有两个反应孔102的有限孔热循环装置700。具有两个反应孔102的该热循环装置700相应地具有两个内部激发孔口303和两个外部激发孔口311、两个激发滤波器301和在led板502上的两个led202。此外，热循环装置700具有两个光电二极管板501，各光电二极管板具有光电二极管201，其中，光电二极管板502放置成使得光电二极管201以及因此各自的发射孔口204与对应的反应孔102的激发孔口203呈90度角。假设各反应容器获得相同的样品，这种布置提供了对同一样品内的两种单独分析物的实时检测。在这种情况下，各光电二极管201和发射滤波器302可以被构造为用于检测和过滤与样品内的两种荧光染料相对应的独特荧光。
56.图4示出了图5的有限孔热循环装置700的加热块100和光学块300。该图示出了以90度对准的反应孔的发射孔口204和反应孔的激发孔口203。此外，该图示出了反应孔冷却孔口205。
57.图3a示出了图5的有限孔热循环装置700的光学块300，其中光电二极管201和led 202的显示仅用于代表性定位的目的。该图示出了内部激发孔口303和外部激发孔口311的布置以及在适当位置的激发滤波器301。此外，该图示出了内部发射孔口304和外部发射孔口312以及在适当位置的发射滤波器302。
58.图3b示出了图3a的光学块300的正视图。该图示出了内部激发孔口303和外部激发孔口311，特别是在它们直径上的差异。此外，该图示出了从支脚309到中央部310的高度差。
59.图3c示出了图3a的光学块300的侧视图。该图示出了内部发射孔口304和外部发射孔口312，特别是在它们直径上的差异。此外，在该图中，支脚309被阴影化以指示它们从中央部310突出。
60.图1和图2a示出了图5的加热块100的俯视图。该图示出了以90度对准的反应孔的发射孔口204和反应孔的激发孔口203。此外，该图示出了反应孔冷却孔口205。
61.图2b示出了图1和图2a的加热块100的正视图。该图示出了从加热块100的底座110升起的反应孔，以说明反应孔未被加热块包围。此外，该图示出了从加热块到反应孔的激发孔口中心206的高度、加热块底座100的厚度207以及反应孔高度208。