专利名称：聚合酶链式反应dna扩增仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生物实验技术中使用的聚合酶链式反应DNA(脱氧核糖核酸)扩增仪，属于分析仪器类。
一项从微量生物样品中采用体外扩增的方式获取大量特定遗传物质的技术，是利用DNA聚合酶依赖于DNA模板的特征模拟体内的复制过程在附加的一对引物之间诱发聚合反应。这个工作过程是基于三种不同温度下变性、退火、延伸循环完成的。这样，实验需要温度不同的三个恒温水浴槽，同一个生物样品要在这三个水浴槽中按一定的次序轮流浸泡，而且在每个槽内浸泡的时间不等。生物样品在各槽中轮流浸泡时间的设定值要递增，这样的循环要进行30－50次。若实验另外一种生物样品时，则水浴槽的温度和浸泡时间又与前一种有所不同。这样的操作，以往由手工进行，劳动量大，烦琐，消耗时间长，重复性差，常常影响实验结果的准确性。
本实用新型的目的是要提供一种由单板计算机自动控制各槽的水温、浸泡时间和逐槽轮流浸泡的操作过程，达到自动循环和在每一个循环中保持恒温、定时准确的目的。
本实用新型的目的是这样实现的它主要由一台单板计算机、温度不同的三个恒温水浴槽和一套提取机构组成，其中提取机构由一个呈圆柱形竖直固定安放的凸轮体、在凸轮体内的电动机、在凸轮体上部并由电动机带动的摇杆和与摇杆连接为一体的承物架四个部分组成。凸轮体上部的周边上分布三个凸轮。在电动机带动摇杆及承物架做圆周运动的同时，摇杆受凸轮的作用，后端围绕销轴转动，前端在凸轮上时挠起，在凸轮之间的缺口处落下。在每个凸轮之间的缺口处的外侧安放一个水浴槽，使摇杆处于缺口处时，吊挂在承物架上的生物样品恰好浸泡在槽内的水中。电动机的转动与停止、每个水浴槽中的水温、生物样品在不同的水浴槽内浸泡的时间和轮流浸泡的循环次数均由单板计算机控制。
本实用新型对原有的温度不同的三个恒温水浴槽在结构上不做任何变动，只要求它们按一定次序摆放，使承物架上 的生物样品在凸轮之间的缺口处，随承物架落下时能浸泡到槽内的水中即可；由凸轮体、电动机、摇杆和承物架组成的提取机构按计算机程序自动操作代替人工操作自动完成多次循环，减轻了手工劳动量；生物样品在各水浴槽内浸泡的延时时间由计算机程序计时，取得一致性容易；由单板计算机自动控制电加热器的通断来保持各水浴槽内水温的恒定，使温控系统变为简单。
本实用新型的具体结构由以下实施例及附图给出。
图1是本实用新型的剖面图；图2是本实用新型的局部俯视图；图3是提取机构的剖面图，图中虚线所示的摇杆(7)在凸轮上，实线所示的摇杆(7)在凸轮之间的缺口处；图4是凸轮的俯视图，图中的阴影部分是凸轮之间的缺口处；图5是凸轮的展开图；图6是关于生物样品轮流在各水浴槽内浸泡及浸泡时间的单板计算机控制流程图7是水浴槽(11)的恒温控制方框图，图中的(19)为予置的温度设定值。
以下结合附图详细说明本实用新型的结构及工作情况。
本实用新型的一个实施例命名为PCR－90型DNA扩增仪，它包括一台单板计算机(18)、温度不同的三个带有温度传感器(16)的恒温水浴槽(11)、(12)、(13)和一套提取机构。在每个水浴槽的下部有电加热器(17)，在提取机构的外侧有三个到位传感器(15)，这些设备均安装在一块钢板底盘(21)上，外加铝合金罩壳(20)。通过该扩增仪正面倾斜放置的单板计算机(18)的键盘和高亮度数码显示屏(22)，监控本扩增仪的工作情况。
提取机构由凸轮体(8)、电动机(10)、摇杆(7)及承物架(9)组成，由不锈钢制成的凸轮体(8)呈圆柱形，它上部的周边上均匀分布三个大小相同的被动式凸轮，电动机(10)在凸轮体(8)内，二者由连接板(4)连接在一起，电动机(10)受单板计算机(18)的控制，电动机(10)的输出轴(3)带动主轴(2)，主轴(2)被支撑在轴承(5)上，由不锈钢制成的摇杆(7)被主轴(2)带动做圆周运动的同时滚轴(6)沿凸轮体(8)上的凸轮外廓滚动，摇杆(7)受凸轮的作用，后端围绕销轴(1)转动，前端及与前端连在一起的承物架(9)随凸轮外廓的变化而上、下摆动。
温度不同的三个恒温水浴槽(11)、(12)、(13)分布在以凸轮体(8)为中心的外圆的圆周上，三个水浴槽分别与凸轮体(3)上的三个凸轮之间的缺口相对应。当摇杆(7)在凸轮上运动时，承物架(9)载着生物样品(14)同步运动，摇杆(7)运动到凸轮之间的缺口处时到位传感器(15)向单板计算机(18)输入一个到位信号，单板计算机(18)立即输出一个停机令，电动机(10)停止运转，承物架(9)恰好落在水浴槽(13)的上方，生物样品(14)便浸泡在水浴槽(13)中，浸泡时间达到在水浴槽(13)内浸泡延时的计算机程序设定值时，单板计算机(18)令电动机(10)再次运转，摇杆(7)被下一个凸轮顶起，承物架(9)及生物样品(14)脱离水浴槽(13)；摇杆(7)运动到下一个凸论之间的缺口处时，电动机(10)再次停止，承物架(9)恰好落在水浴槽(12)的上方生物样品(14)便浸泡在水浴槽(12)中浸泡时间达到在水浴槽(12)内浸泡延时的计算机程序设定值时，单板计算机(18)令电动机(10)第三次运转，摇杆(7)被下一个凸轮顶起，承物架(9)及生物样品(14)脱离水浴槽(12)，摇杆(7)运动到下一个凸轮之间的缺口处时，电动机(10)第三次停止，承物架(9)恰好落在水浴槽(11)的上方，生物样品便浸泡在水浴槽(11)中，浸泡时间达到在水浴槽(11)内浸泡延时的计算机程序设定值时，完成一次循环，单板计算机(18)的计数器减一，接着再进入下一次循环，直到计数器计数为零时，实验结束。
单板计算机(18)接受各水浴槽中温度传感器(16)输入的温度值，并与计算机程序中各槽的温度设定值比较，当某水浴槽中的水温温度偏离设定值时，单板计算机(18)控制该槽内的电加热装置(17)通电或断电，以保持槽中水温的恒定。
权利要求1.一种聚合酶链式反应DNA扩增仪，它由温度不同的三个恒温水浴槽(11)、(12)、(13)和把生物样品(14)在各水浴槽中轮流浸泡的提取机构及控制装置组成，其特征在于①水浴槽(11)、(12)、(13)安放在以凸轮体(8)为中心的外圆的圆周上；②提取机构由凸轮体(8)、电动机(10)、摇杆(7)及承物架(9)组成，电动机(10)在凸轮体内，两者由连接板(4)连接在一起，电动机(10)的输出轴(3)带动主轴(2)，主轴(2)被支撑在轴承(5)上，摇杆(7)被主轴(2)带动做圆周运动的同时，滚轴(6)沿凸轮体(8)上的凸轮外廓滚动，摇杆(7)及其前端的承物架(9)围绕销轴(1)转动。
2.根据权利要求1所述的扩增仪，其特征在于凸轮体(8)上部的周边上均匀分布三个大小相同的被动式凸轮。
3.根据权利要求1或2所述的扩增仪，其特征在于水浴槽(11)、(12)、(13)分别与凸轮体(8)上的凸轮之间缺口处相对应。
专利摘要聚合酶链式反应DNA扩增仪，属分析仪器类。本实用新型包括一台单板计算机、一套提取机构和温度不同的三个恒温水浴槽，外罩铝合金外壳，面板上有操作键盘和数码显示屏。提取机构由凸轮体、电动机、摇杆和承物架组成。提取机构将生物样品按一定的次序轮流在各水浴槽中浸泡、浸泡时间和次数及各槽中的水温均由单板计算机控制，这减轻了手工劳动量，实验结果容易取得一致性，温控系统也变得简单。
文档编号C12Q1/68GK2068968SQ90205278
公开日1991年1月9日 申请日期1990年4月27日 优先权日1990年4月27日
发明者刘新志, 张于诗, 张明宏, 田明华 申请人:中国科学院遗传研究所