一种密封式PCR扩增管的制作方法

本发明涉及酶学或微生物学装置的技术领域，特别涉及一种密封式pcr扩增管。

背景技术：

pcr（polymerasechainreaction,聚合酶链式反应）是一种对已知dna片段进行体外扩增的技术，它利用耐高温的dna聚合酶（taq酶），将模板dna、引物、脱氧核苷三磷酸（dntp）和缓冲液等在不同温度间循环，从而达到双链dna分离、引物粘合到模板上的互补区间，最后在dna聚合酶作用下脱氧核苷三磷酸逐个添加到新合成的dna链上的过程。通过pcr技术，特定dna片段可以达到指数级别的扩增，从原来的少量dna分子扩增到可以用仪器检测的水平，利用这一特点可以对一些特异的病原或疾病标志物进行诊断。

近几年，由于pcr技术的不断成熟，特别是实时荧光定量pcr（qpcr）的出现，使得基于qpcr的分子诊断产品日渐成为主流，然而，常规的pcr技术由于热循环的需要，导致这一技术完全依赖于电源和昂贵的pcr仪器，从而限制了这一技术在实验室之外的应用。

现有技术中，荧光定量pcr（qpcr）分析仪设计存在以下缺陷：

1、一般采用实验室标准48/96孔板，造成仪器设计非常庞大，低通量应用场景不经济；

2、标准48/96孔板为塑料材质，导热系数低，温度调节缓慢，反应扩增时间长，动辄数小时以上；

3、标准48/96孔板需要人为覆膜遮蔽，即使如此仍然无法保证绝对密封，需要专门的p2级别以上的实验室才可以开展相应的核酸检测服务；

4、当荧光信号较为微弱时，无法准确得到检测读数；

5、部分塑料pcr4联管、8联管带平盖，需要手工加盖处理，无法实现仪器自动加盖。

技术实现要素：

本发明解决了现有技术中存在的问题，提供了一种优化结构的密封式pcr扩增管，满足poct医疗、食品安全、毒品检测、宠物医疗等行业易操作、检测时间短、仪器检出限低、性能稳定的应用场景要求。

本发明所采用的技术方案是，一种密封式pcr扩增管，包括金属扩增管本体，所述扩增管本体固定于固定件上；所述扩增管配合设有读数单元；所述扩增管配合设有密封单元。

优选地，所述扩增管的管口与固定件的上表面齐平，所述固定件上表面设有与扩增管一一对应的注液管，所述注液管与对应的扩增管空间连通。

优选地，所述密封单元包括罩设于注液管外的盖体，所述盖体和注液管间设有密闭件。

优选地，所述注液管外设有外螺纹，所述盖体内设有内螺纹，所述外螺纹和内螺纹配合设置，所述密闭件配合设于盖体内侧顶部和/或注液管的顶部。

优选地，所述盖体顶部设有固定凸起。

优选地，所述固定件上的扩增管为一行一列、一行多列或两行多列。

优选地，所述读数单元为设于扩增管的下部侧面管壁上的透镜；所述透镜为凸透镜或半凸透镜。

优选地，任意一行的扩增管的透镜的朝向与扩增管设置方向垂直且不朝向其他扩增管。

优选地，所述扩增管为扁平u型或圆柱形。

优选地，所述固定件配合设有握持部。

本发明涉及一种优化结构的密封式pcr扩增管，通过将金属扩增管本体固定于固定件上，扩增管配合设置读数单元，保证了扩增管可以被快速控温的同时数据可检测，扩增管还配合设置密封单元，保证了操作的安全性。

本发明的有益效果在于：

1、扩增快，检测结果精准度高；

2、成本可控，对于所适配的仪器外形体积、光路要求低，自带硅胶透镜，省去信号采集模块前昂贵的玻璃透镜，硅胶透镜开模定制容易；

3、容易操作，风险低，不用建设专门p2生物实验室；

4、自带密封盖体，可以适配仪器自动旋取加样和旋紧扩增，不用单独管盖料斗输送、依次加盖，自动化程度高，简化适配的机械及适配流程。

附图说明

图1为本发明中以一行多列为例的主视图结构示意图；

图2为图1的a-a剖视图；

图3为图2中a部分的结构示意图；

图4为图2中b部分的结构示意图；

图5为本发明中以一行多列为例的俯视图结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述，但本发明的保护范围并不限于此。

本发明涉及一种密封式pcr扩增管，包括金属扩增管1本体，所述扩增管1本体固定于固定件2上；所述扩增管1配合设有读数单元；所述扩增管1配合设有密封单元。

本发明中，扩增管1采用导热金属材料，导热系数接近纯铝或为改良后的铝合金，导热系数可以逼近传统塑料pcr扩增管的300倍，加之实现最薄0.15mm壁厚的压铸成型（一般在0.15~0.2mm间），具有导热变温迅速，继而实现核酸的快速、准确扩增，大大缩短了传统动辄一个小时的核酸扩增时间，强度高，还可以通过读数单元快速获得扩增管1的刻度读数；本领域技术人员可以依据需求选择符合要求的材料，进而用于扩增管的制造。

本发明除了变温pcr方法学，亦可支持lamp和rpa等其他等温核酸扩增方法学的应用场合，还可应用于其他对温控精度和变温速度要求较高的精密仪器场合。

所述扩增管1的管口与固定件2的上表面齐平，所述固定件2上表面设有与扩增管1一一对应的注液管3，所述注液管3与对应的扩增管1空间连通。

所述密封单元包括罩设于注液管3外的盖体4，所述盖体4和注液管3间设有密闭件5。

所述注液管3外设有外螺纹，所述盖体4内设有内螺纹，所述外螺纹和内螺纹配合设置，所述密闭件5配合设于盖体4内侧顶部和/或注液管3的顶部。

所述盖体4顶部设有固定凸起6。

本发明中，密封单元可以保障在扩增时完全避免气溶胶污染，继而可以不用专门p2级以上的实验而进行核酸检测，如非透明塑料的盖体4。

本发明中，密闭件5一般为与盖体4的内侧顶部同轴的环结构，所述环结构的外壁与注液管3的管口内壁配合，一般为贴合，达到盖体4和注液管3间的密闭效果，即密封唇边特征。

本发明中，在实际应用中，亦可使用单独的密封垫圈实现密封之功能，在这种情况下，密闭件5设置在盖体4内侧顶部或注液管3的顶部均可。

本发明中，固定凸起6可以为一字型或十字型，一般为容错率高的构型，便于旋盖设备的工作。

本发明中，固定件2、扩增管1和注液管3一般一体化设置。

所述固定件2上的扩增管1为一行一列、一行多列或两行多列。

所述固定件2配合设有握持部7。

本发明中，扩增管1可以为单管，也可以为多联，且可以充分利用空间设置为多行多联的阵列式结构，多个扩增管1并行工作模式，互不影响。

本发明中，以握持部7对扩增管1，特别是阵列式的扩增管1进行取放，便于操作，一般来说，握持部7与固定件2一体化设置，在有必要的情况下，可以在握持部7上设置防滑条9。

所述读数单元为设于扩增管1的下部侧面管壁上的透镜8；所述透镜8为凸透镜8或半凸透镜8。

任意一行的扩增管1的透镜8的朝向与扩增管1设置方向垂直且不朝向其他扩增管1。

所述扩增管1为扁平u型或圆柱形。

本发明中，采用高透光率高耐温的透镜8，如硅胶透镜8收集荧光信号，显而易见地，透镜8的凸面朝向扩增管1外侧，对于被检测物具有高捕获率、强信号、低背景噪音，同时，其应尽可能地接近扩增管1的下部信号强区域，保证pcr测试的精准。

本发明中，任意一行的扩增管1的透镜8通过材料的弹性变形的过硬装配实现检测窗口的密封，但不仅局限于此，亦可采用嵌入式精密注塑成型技术（二次成型技术）、光学胶固化、超声波焊接、背胶粘附等技术方案，完成扩增管1检测窗口的封堵，而又不影响信号的采集。

本发明中，透镜8的材料可以为硅胶；如图所示，可以通过带倒刺的弹性硅胶透镜8过硬装配、与扩增管1的管壁接合，经济且可靠性高。

本发明中，扩增管1为扁平u型或圆柱形，便于硅胶透镜8的装配和pmt读数；其中扁平u型是指扩增管1为整体扁平的管件，且扁平面为u型。

本发明中，透镜8一般采用透光率大于92%以上的新型光学材料。

本发明中，为了保证透镜8的工作效果，故而扩增管1最大适用的阵列为两行多列，而一般情况下，扩增管1设置为一行多列是比较合适的。