一种PCR试管的制作方法

本实用新型涉及生物技术领域的实验设备，尤其涉及一种PCR试管。

背景技术：

目前，在分子生物学领域，PCR反应是常用的实验技术，PCR反应即聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction，PCR)，是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法，由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期，循环进行，使目的DNA得以迅速扩增，具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。它不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究，还可用于疾病的诊断。PCR技术又称无细胞分子克隆或特异性DNA序列体外引物定向酶促扩增技术。

PCR试管是PCR扩增反应实施中普遍使用的一个反应器皿，一个典型的PCR扩增反应是通过PCR热循环仪对放在其中的PCR试管进行反复的升降温来完成的，这个过程中温度的传导是由PCR热循环仪加热金属块传给放在其中的PCR试管，然后经过PCR试管的管壁传热至管内的PCR反应液，从而引发扩增反应。一个PCR反应是否能够快速高效的对基因模块进行扩增除了基因模块质量、聚合酶性质、反应液的组成外，反应液的升降温的速度也是关键因素。升降温速度越快PCR反应的效率就越高，就越不易产生非特异扩增产物，而且升降温速度快，可以大大缩短PCR反应的时间。

目前国际上通用的PCR试管(扩增管、薄壁管、反应管)一般采用优质透明聚丙烯材料制成，通常分为单管、八连管及96孔板(8×12)，但由于聚丙烯的导热系数只有0.2W/mK左右，导热性不佳，而且采用注塑工艺制作，管壁最薄只能做到0.25-0.30mm，在整个PCR温度循环过程中，试管管壁成为最大的热阻，是传热的瓶颈。还有一种做法是将PCR试管完全采用高导热材料制成，此种试管虽解决的导热性不佳的问题，但由于高导热材料使用面积过大，造成了试管上部热量损失严重，会对PCR反应造成一定的影响。

技术实现要素：

针对上述现有技术的缺陷及存在的技术问题，本实用新型解决的首要技术问题是提供一种防止试管热量损失而导致的管内温度过分降低的PCR试管。

实现上述目的的技术方案是：

本实用新型的一种PCR试管，包括至少一个一端开口的管体，所述管体的部分管壁上设置有导热部。本技术方案通过在试管管壁上部分区域设置导热部，相比于整个管壁全部设置为导热部的PCR试管，大大减少了散热面积，从而防止试管热量损失而导致的管内温度过分降低。

进一步改进在于，所述管体的管壁上用于热传导的部位设有导热部。PCR扩增时需要对PCR试管进行加热和精准的温度控制，通常采用加热器提供热量，加热温度是可控的，但管体的散热较难控制，因此需要在加速热量传递的同时，还需要减少不可控的热量损失。在加速热传递方面，本技术方案通过在试管管壁上与加热器接触的区域设置有导热速度较快的导热部，使得所述管体的热量主要来自于固体和固体之间直接接触的热传导方式。在减少热量损失方面，管壁的其它部分可采用普通塑料，在不影响试管加热速度的前提下，大大减少了导热部面积，从而防止试管热量损失而导致的管内温度过分降低。

进一步改进在于，所述导热部设置于管体管壁的两侧。

进一步改进在于，所述导热部设置在管体管壁的底部和/或后部，并与两侧所述导热部连接为一体。所述管体的管壁上用于热传导的部位设有导热部并不意味着导热部只能设置在热传导的部位，为了一体注塑的方便可以在非热传导部位采用与导热部相同材料，从而使得分散的导热部连为一体，从而可以通过一个浇筑口完成注塑成型。

进一步改进在于，所述管体为一个。

进一步改进在于，至少两个所述管体相互连接形成PCR试管阵列，每个所述管体上的导热部通过与导热部相同材料的筋板相互连接为一体。本技术方案中，多个试管形成阵列，在通过管壁部分区域设置导热部防止试管热量损失而导致的管内温度过分降低的同时，导热部通过相同材料的筋板相互连接，使得PCR试管阵列中各试管的导热部连接为一体，便于一体注塑生产加工，同时，由于有筋板连接，使得后壁的导热部不必延伸到管体端口处相互连接，从而减少了导热部面积，进一步防止试管热量损失而导致的管内温度过分降低。同时，导热部通过筋板相互连接，从而在浇筑成型时无需多个浇筑口，一个浇筑口便能完成多个试管导热部的注塑，工艺更加简单，降低了生产成本，提高了生产效率。

进一步改进在于，至少两个所述管体相连接形成PCR试管阵列，所述导热部设置于管体管壁的两侧及后部，所述管体管壁后部的导热部向上延伸到管体的管口部并相互连接。本技术方案中，多个试管形成阵列，在通过管壁两侧设置导热部防止试管热量损失而导致的管内温度过分降低的同时，所述两侧的导热部向后延伸形成后部导热部使两侧的导热部连为一体，使得每个PCR试管管体的导热部连成一体，而且后部导热部延伸到端口部，使得PCR试管阵列中各试管的导热部都相互连接，虽然导热部相互连接的部位高于加热器加热试管时的相对位置，会导致一些热量损失，但此技术方案避免了额外采用筋板连接，结构更为简单。

进一步改进在于，至少两个所述管体相连接形成PCR试管阵列，所述导热部设置于管体管壁的两侧和底部，所述管体管壁两侧的导热部向上延伸到管体的管口部并相互连接。本技术方案中，多个试管形成阵列，在通过管壁部分区域设置导热部防止试管热量损失而导致的管内温度过分降低的同时，管体管壁两侧的导热部向上延伸到管体的管口部相互连接，向下延伸到管体的底部相互连接，使得每个试管的导热部都相互连接呈连续的“W”型，虽然导热部相互连接的部位高于加热器加热试管时的相对位置，会导致一些热量损失，但此技术方案避免了额外采用筋板连接，结构更为简单。

进一步改进在于，所述导热部采用导热塑料，且所述PCR试管采用双色注塑成型。本技术方案中，导热部相互连接，从而在浇筑成型时无需多个浇筑口，一个浇筑口便能完成多个试管导热部的注塑，工艺更加简单，降低了生产成本，提高了生产效率。

进一步改进在于，所述管体的管壁上设有透明材质的视窗。本技术方案中，由于试管具有视窗，使用者通过透明材质的视窗能够实时观察到试管内试剂或采集试管内信号等试验情况，相比于顶部荧光检测，具有使用方便和提高荧光信号采集效率的优点。

进一步改进在于，所述管体截面为圆形或矩形或圆角矩形。

本实用新型由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果是：

通过本实用新型提供的PCR试管及试管阵列，大大减少了试管内的热量损失，防止了管内反应溶液的温度过分降低。通常PCR扩增时要求温度准确性和均匀性控制在+/-0.5℃之内，实验数据表明：当使用整体都是改性导热塑料制成的试管，温度控制在94℃时，管内温度会低1.0℃左右，而使用设有导热部的试管时，温度控制在94℃时，管内温度不会降低(降低程度可忽略不计)。

附图说明

图1为本实用新型PCR试管实施例一结构示意图；

图2为本实用新型PCR试管实施例二结构示意图；

图3为本实用新型PCR试管实施例三结构示意图；

图4为本实用新型PCR试管实施例四结构示意图；

图5为本实用新型PCR试管实施例五结构示意图；

图6为本实用新型矩形PCR试管与加热器结合使用示意图；

图7为本实用新型PCR试管实施例六正面结构示意图；

图8为本实用新型PCR试管实施例六背面结构示意图；

图9为本实用新型PCR试管实施例六中的使用状态示意图；

图10为本实用新型PCR试管实施例七正面结构示意图；

图11为本实用新型PCR试管实施例七背面结构示意图；

图12为本实用新型PCR试管实施例七中的使用状态示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1所示，一种PCR试管，包括至少一个一端开口的管体1，所述管体1的部分管壁上设置有导热部2。本实施例中，所述管体1的截面为矩形，导热部2采用高导热系数的改性聚丙烯材质管壁或金属材质制成，与现有技术相比，本技术方案提供的PCR试管不仅热阻小、导热效果好，而且本技术方案通过在试管管壁上部分区域设置导热部，大大减少了导热部面积，从而防止试管热量损失而导致的管内温度过分降低。

进一步改进在于，所述管体1为一个，所述管体1的管壁上用于热传导的部位设有导热部2，也就是说，所述管体1的管壁与PCR试管加热装置相接触的部分或全部区域设有导热部2。本技术方案通过在试管管壁上与加热器接触的区域设置导热部，在不影响试管加热速度的前提下，大大减少了导热部面积，从而防止试管热量损失而导致的管内温度过分降低。

在本实施例中，所述导热部2设置于管体1管壁的两侧。

进一步改进在于，所述管体1的管壁上设有透明材质的视窗3。具体地，管体1上除导热部2外的部位均为透明材质，因此，管体1上除导热部2外的部位均可作为视窗3；管体1上除导热部2外的部位至少设有一处透明材质的视窗3，如将管体1的前管壁设置为透明材质的视窗3。本技术方案中，由于试管具有视窗，使用者通过透明材质的视窗能够实时观察到试管内试剂或采集试管内信号等试验情况，具有使用方便和提高荧光信号的采集效率的优点。视窗为透明塑料材质视窗或玻璃材质视窗。从而大大降低了试管的生产成本。

实施例二

如图2所示，本实施例与实施例一的区别在于，所述导热部2设置于管体1管壁的两侧，且所述导热部2设置在管体1管壁的底部和/或后部，并与两侧所述导热部2连接为一体。

实施例三

如图3所示，一种PCR试管，包括至少一个一端开口的管体1，所述管体1的部分管壁上设置有导热部2。本实施例中，导热部2采用高导热系数的改性聚丙烯材质管壁或金属材质制成，与现有技术相比，本技术方案提供的PCR试管不仅热阻小、导热效果好，而且本技术方案通过在试管管壁上部分区域设置导热部，大大减少了导热部面积，从而防止试管热量损失而导致的管内温度过分降低。

进一步改进在于，所述管体1的管壁上用于热传导的部位设有导热部2，也就是说，所述管体1的管壁与PCR试管加热装置加热部位置相接触的部分或全部区域设有导热部2。

本实施例中，所述导热部2设置于管体管壁的两侧，且所述导热部2设置在管体管壁的底部和/或后部，并与两侧所述导热部2连接为一整体。

进一步改进在于，至少两个所述管体1相互连接形成PCR试管阵列，每个所述管体上的导热部2通过与导热部2相同材料的筋板21相互连接为一体。具体为，每个管体1上的导热部2均是一体的，同时，每两个相邻管体之间通过筋板21相互连接，使得PCR试管阵列上的导热部2形成了一个整体。本技术方案中，多个试管形成阵列，在通过管壁部分区域设置导热部防止试管热量损失而导致的管内温度过分降低的同时，后管壁也设有导热部，而且导热部通过筋板相互连接，使得每个试管的导热部连接为一体，便于生产加工，同时，由于有筋板连接，使得后壁的导热部不必延伸到管体端口处相互连接，从而减少了导热部面积，进一步防止试管热量损失而导致的管内温度过分降低。

同时，所述导热部2与筋板21一体成型。本技术方案中，导热部2通过筋板21相互连接，从而在浇筑成型时无需多个浇筑口，一个浇筑口便能完成多个试管导热部的注塑，工艺更加简单，降低了生产成本，提高了生产效率。

实施例四

附图4所示，一种PCR试管，包括至少一个一端开口的管体1，且所述管体1为低导热材料管体，所述管体1的部分管壁上设置有导热部2。本实施例中，导热部2采用高导热系数的改性聚丙烯材质或金属材质制成，与现有技术相比，本技术方案提供的PCR试管不仅热阻小、导热效果好，而且本技术方案通过在试管管壁上部分区域设置导热部，大大减少了导热部面积，从而防止试管热量损失而导致的管内温度过分降低。

进一步改进在于，至少两个所述管体1相连接形成PCR试管阵列，所述导热部2设置于管体1管壁的两侧及后部，所述管体1管壁后部的导热部2向上延伸到管体1的管口部并相互连接。具体地，PCR试管阵列中的每个管体1管壁后部的导热部2向上延伸，并相互连接形成一体，使得PCR试管阵列上的导热部2形成了一个整体。本技术方案中，多个试管形成阵列，在通过管壁部分区域设置导热部防止试管热量损失而导致的管内温度过分降低的同时，后管壁也设有导热部，而且导热部延伸到端口部，使得每个试管的导热部都相互连接，虽然导热部相互连接的部位高于加热器加热试管时的相对位置，会导致一些热量损失，但此技术方案避免了额外采用筋板连接，结构更为简单。

进一步改进在于，所述导热部2与管体1双色注塑成型。本技术方案中，导热部2相互连接，从而在浇筑成型时无需多个浇筑口，一个浇筑口便能完成多个试管导热部的注塑，工艺更加简单，降低了生产成本，提高了生产效率。

实施例五

附图5所示，一种PCR试管，包括至少一个一端开口的管体1，且所述管体1为低导热材料管体，所述管体1的部分管壁上设置有导热部2。本实施例中，导热部2采用高导热系数的改性聚丙烯材质或金属材质制成，与现有技术相比，本技术方案提供的PCR试管不仅热阻小、导热效果好，而且本技术方案通过在试管管壁上部分区域设置导热部，大大减少了导热部面积，从而防止试管热量损失而导致的管内温度过分降低。

进一步改进在于，至少两个所述管体1相连接形成PCR试管阵列，所述导热部2设置于管体1管壁的两侧和底部，所述管体1管壁两侧的导热部2向上延伸到管体1的管口部11并相互连接。具体地，PCR试管阵列中的每个管体1管壁两侧的导热部2向上延伸，并相互连接形成一体，呈连续的“W”型，使得PCR试管阵列上的导热部2形成了一个整体。本技术方案中，多个试管形成阵列，在通过管壁部分区域设置导热部防止试管热量损失而导致的管内温度过分降低的同时，管壁两侧的导热部向上延伸，而且导热部延伸到端口部，使得每个试管的导热部都相互连接，虽然导热部相互连接的部位高于加热器加热试管时的相对位置，会导致一些热量损失，但此技术方案避免了额外采用筋板连接，结构更为简单。

进一步改进在于，所述导热部2与管体1双色注塑成型。本技术方案中，导热部2相互连接，从而在浇筑成型时无需多个浇筑口，一个浇筑口便能完成多个试管导热部的注塑，工艺更加简单，降低了生产成本，提高了生产效率。

如图6所示，为本实施例中的PCR试管阵列与加热器结合使用时的结构示意图。

实施例六

如图7、8、9所示，一种PCR试管，包括至少一个一端开口的管体1，所述管体1的部分管壁上设置有导热部2。本实施例中，所述管体1的截面为圆形管体，其导热部2采用高导热系数的改性聚丙烯材质管壁或金属材质制成，与现有技术相比，本技术方案提供的PCR试管不仅热阻小、导热效果好，而且本技术方案通过在试管管壁上部分区域设置导热部，大大减少了导热部面积，从而防止试管热量损失而导致的管内温度过分降低。

进一步改进在于，所述管体1的管壁上用于热传导的部位设有导热部2，也就是说，所述管体1的管壁与PCR试管加热装置4相接触的部分或全部区域设有导热部2。且PCR试管加热装置4上具有与管体1相匹配的加热槽。

进一步改进在于，所述管体1的管壁与PCR试管加热装置4相接触的部位全部为导热部2，全部用于热传导。同时，与之相匹配的PCR试管加热装置4侧壁无需开设观察孔41，用于检测的荧光从PCR试管顶部进出。

进一步改进在于，至少两个所述管体1相互连接形成PCR试管阵列，每个所述管体上的导热部2通过与导热部2相同材料的筋板21相互连接为一体。具体为，每个管体1上的导热部2均是一体的，同时，每两个相邻管体之间通过筋板21相互连接，使得PCR试管阵列上的导热部2形成了一个整体。本技术方案中，多个试管形成阵列，在通过管壁部分区域设置导热部防止试管热量损失而导致的管内温度过分降低的同时，后管壁也设有导热部，而且导热部通过筋板相互连接，使得每个试管的导热部连接为一体，便于生产加工，同时，由于有筋板连接，使得后壁的导热部不必延伸到管体端口处相互连接，从而减少了导热部面积，进一步防止试管热量损失而导致的管内温度过分降低。

同时，所述导热部2与筋板21一体成型。本技术方案中，导热部2通过筋板21相互连接，从而在浇筑成型时无需多个浇筑口，一个浇筑口便能完成多个试管导热部的注塑，工艺更加简单，降低了生产成本，提高了生产效率。

实施例七

如图10、11、12所示，一种PCR试管，本实施例与实施例六的区别在于,本实施例中，如图10所示，在本实施例中，管壁的前侧设有透明视窗3，同时，PCR试管加热装置4上相对该透明部或视窗3处设有观察孔41，以方便检测用荧光的进出。

应当理解，方位词均是结合操作者和使用者的日常操作习惯以及说明书附图而设立的，它们的出现不应当影响本实用新型的保护范围。

以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例，例如：截面形状为圆角矩形等。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。