专利名称：二维梯度热循环仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热循环仪，尤其涉及一种用于完成和优化温控生化反应，实现二维温度梯度的热循环仪。
背景技术：
热循环仪是反应物在指定的变性温度，复性温度和延伸温度之间自动循环的仪器。当含有DNA聚合酶，脱氧核苷三磷酸，模板DNA，镁离子等成分的反应物放入热循环仪中，经受变性，复性和延伸的温度循环后，可在短时间内将模板DNA扩增数百万倍，完成聚合酶链式反应(缩写PCR)。在反应物中加入荧光分子，包括DNA结合荧光染料和荧光标记的序列特异引物或探针，通过荧光信号的按比例增加来反映DNA量的增加，使PCR产物的实时检测成为可能。在进行大批量扩增PCR产物前，必须要优化PCR实验参数，包括最佳变性温度，复性温度和延伸温度，以及保温时间，循环次数，升温速率和反应体积等参数。这些参数彼此存在影响。建立一个成功的PCR方法通常需要完成大量的PCR反应，耗费实验者大量时间和试剂。现有的具有优化PCR反应参数的热循环仪，例如美国专利7074367所描述的，在一块矩形金属样品座上实现了自左到右的温度渐变式梯度分布。样品座上行列式分布许多盲孔来置放盛有反应物的实验试管。每一列盲孔中的反应物感受到不同的温度。从而通过一次实验来比较不同的温度对结果的影响，找到最佳温度。中国专利02215734. 4描述了产生二维温度梯度的热循环仪。它们的缺点是只能优化温度参数，其它如保温时间，循环次数， 升温速率和反应体积等参数的优化还是要做多次实验。也无法了解温度和其它参数的关系。
发明内容本实用新型针对现有技术中的不足，提供了一种二维梯度热循环仪。为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决二维梯度热循环仪，包括壳体，壳体内部设有样品座，样品座下方设有半导体制冷片，半导体制冷片下方设有散热器，样品座包括两个以上的子样品座，每个子样品座之间设有空隙，每个子样品座的下方均设有至少两个半导体制冷片，子样品座的下方的半导体制冷片由至少两个单独的控制系统控制。每个子样品座之间设有空隙，保证每个子样品座的温度是各自受下方的半导体制冷片控制的，不会相互影响。每个半导体制冷片由单独的控制系统控制，保证各个子样品座的温度可梯度调控的。每个子样品座的下方设有至少两个半导体制冷片，这样，每个子样品座上的温度就成梯度分布。在原有热循环仪的基础上，子样品座在横向和纵向的温度都是可以调控的，实现温度的多样变化，实现在实验的时候改变多类参数。作为优选，子样品座的下方的每个半导体制冷片由单独的控制系统控制。保证样
3品座的控温精度。作为优选，控制系统包括传感器和微机控制电路，每个半导体制冷片均连接微机控制电路，微机控制电路连接传感器。保证各自半导体制冷片温度的独立性。控制加热和制冷的微机控制电路按运行程序和来自温度传感器的信号控制半导体制冷片的电流大小和方向，使样品座的温度按程序升温和降温，从而使放置于样品座中试管内的反应物按PCR 所需温度循环变化，完成DNA扩增。作为优选，传感器嵌入在子样品座内。位于子样品座的盲孔下方，每个传感器都对应设在连接同一个微机控制电路的半导体制冷片的上方。保证半导体制冷片控制相应的子样品座的温度。作为优选，每个子样品座之间的空隙内填充有隔热层。隔热层可以选择隔热石棉， 木质层或者绝热的塑料层。这样，可以进一步防止子样品座之间的温度相互影响，保证各自半导体制冷片对相应子样品座温度的控制。作为优选，所述的子样品座上设有1-12列盲孔。盲孔上置放实验试管。作为优选，相邻子样品座上临近的盲孔的间距为4mm-9mm，同一子样品座上临近的盲孔的间距为4mm-9mm。保证各个子样品座组合一起，使得可以插放一个标准微孔板。作为优选，还包括荧光检测模块。构成具有荧光定量检测模块的热循环仪，用于监测扩增时的荧光，检测到的荧光信号反映了每个循环扩增产物的量。按照本实用新型的技术方案，二维梯度热循环仪，使得用户在一次PCR实验中不仅可以优化变性温度，复性温度和延伸温度，而且可以优化保温时间，循环次数，升温速率和反应体积等参数。尤其可以了解温度参数与其它参数的相互作用。显著减轻实验者的工作负担，节约实验成本，具有明显的实用价值。
图1为本实用新型的子样品座和半导体制冷片的结构示意图。图2为本实用新型的结构原理图。图3为本实用新型的子样品座上单列盲孔分布图。图4为本实用新型的子样品座上双列盲孔分布图。
具体实施方式
以下结合附图1-4与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述二维梯度热循环仪，包括壳体，壳体内部设有样品座，样品座下方设有半导体制冷片，半导体制冷片下方设有散热器，样品座包括六个子样品座1，每个子样品座1上设有 1-12列盲孔3，相邻子样品座1上临近的盲孔3的间距为9mm，同一子样品座1上纵向临近的盲孔3的间距为9mm。每个子样品座1之间设有空隙，空隙内填充有隔热层。每个子样品座1的下方均设有两个半导体制冷片2。子样品座1上设有传感器安装孔，孔内设有传感器4，传感器4连接微机控制电路6，传感器4和微机控制电路6组成的控制系统连接半导体制冷片1。每个半导体制冷片1都连接有一个控制系统。控制加热和制冷的微机控制电路6按运行程序和来自温度传感器4的信号控制半导体制冷片2的电流大小和方向，使样品座的温度按程序升温和降温，从而使放置于样品座中试管内的反应物按PCR所需温度循环变化，完成DNA扩增。还包括荧光检测模块。构成具有荧光定量检测模块的热循环仪，用于监测扩增时的荧光，检测到的荧光信号反映了每个循环扩增产物的量。根据附图3，热循环仪上设有六个子样品座1，每个子样品座1上设有八个盲孔3。 横向相邻的盲孔3和纵向相邻的盲孔3之间的距离都为9mm。实验时，控制每个子样品座1 上的温度为梯度分布，这样，每个盲孔3就对应不同的温度，这样，在一次实验中，就可以产生48个温度点值，在同等的实验条件下反应，就可以选择出适合扩增PCR产物的最佳温度。同样，可以保持单个子样品座1上的温度一致，即同步实验的时候，拥有六个不同温度，同等温度下改变其他参数，可以在一次实验的时候控制多个变量参数。根据附图4，热循环仪上设有六个子样品座1，每个子样品座1上设有两列盲孔3， 每列八个。横向相邻的盲孔3和纵向相邻的盲孔3之间的距离都为9mm。这样，可以多增加一些数据的对比性。总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。
权利要求1.二维梯度热循环仪，包括壳体，壳体内部设有样品座，样品座下方设有半导体制冷片 (2)，半导体制冷片(2)下方设有散热器(5)，其特征在于所述的样品座包括两个以上的子样品座(1)，每个子样品座(1)之间设有空隙，每个单独的子样品座(1)的下方均设有至少两个半导体制冷片(2)，子样品座(1)的下方的半导体制冷片(2)由至少两个单独的控制系统控制。
2.根据权利要求1所述的二维梯度热循环仪，其特征在于所述的子样品座(1)的下方的每个半导体制冷片(2)由单独的控制系统控制。
3.根据权利要求1所述的二维梯度热循环仪，其特征在于所述的控制系统包括传感器(4 )和微机控制电路(6 )，每个半导体制冷片(2 )均连接微机控制电路(6 )，微机控制电路 (6)连接传感器(4)。
4.根据权利要求3所述的二维梯度热循环仪，其特征在于所述的传感器(4)嵌入在子样品座(1)内。
5.根据权利要求1所述的二维梯度热循环仪，其特征在于每个子样品座(1)之间的空隙内填充有隔热层。
6.根据权利要求1或5所述的二维梯度热循环仪，其特征在于所述的子样品座(1)上设有1-12列盲孔(3)。
7.根据权利要求6所述的二维梯度热循环仪，其特征在于相邻子样品座(1)上临近的盲孔(3)的间距为4mm-9mm，同一子样品座(1)上临近的盲孔(3)的间距为4mm-9mm。
8.根据权利要求1所述的二维梯度热循环仪，其特征在于还包括荧光检测模块。
专利摘要本实用新型涉及一种热循环仪，尤其涉及一种用于完成和优化温控生化反应，实现二维温度梯度的热循环仪。公开了一种二维梯度热循环仪，包括壳体，壳体内部设有样品座，样品座下方设有半导体制冷片，半导体制冷片下方设有散热器，样品座包括两个以上的子样品座，每个子样品座之间设有空隙，每个子样品座的下方均设有至少两个半导体制冷片，子样品座的下方的半导体制冷片由至少两个单独的控制系统控制。每个子样品座之间设有空隙，保证每个子样品座的温度是各自受下方的半导体制冷片控制的，不会相互影响。每个半导体制冷片由单独的控制系统控制，保证各个子样品座的温度可梯度调控的。每个子样品座的下方设有至少两个半导体制冷片，这样，每个子样品座上的温度就成梯度分布。
文档编号C12M1/38GK202214365SQ201120320718
公开日2012年5月9日 申请日期2011年8月30日 优先权日2011年8月30日
发明者张家林 申请人:张家林