一种激光加热的热循环扩增装置的制作方法

本实用新型涉及激光加热领域，尤其涉及一种激光加热的热循环扩增装置。

背景技术：

聚合酶链式反应(简称PCR)是一种模拟天然DNA复制过程，在体外快速特异的扩增DNA片段的新技术。而使用此技术必须通过热循环扩增专职来完成，主要原理就是通过对靶基因所处的反应液进行加热和制冷，并将此加热制冷温度作为一个循环。每个循环由于温度的变化，反应液中的靶基因完成一次变性—复性—延伸过程，从而完成一次复制。每个步骤需要在不同的温度条件下才能完成，变性时温度最高，一般在95℃左右；复性时不同的靶基因温度要求不一样，一般在50℃～70℃左右；延伸过程温度一般在72℃左右。重复多个循环后，靶基因被扩增数百万倍，完成聚合酶链式反应。

在市场上目前应用的热循环扩增系统中，主要是采用半导体制冷片进行温度控制。该方式每完成一个循环需3～5分钟，3～4小时才能完成一次实验。而且此项技术有其加热不均匀的局限性，且根据空气介质和金属介质的不同特点，半导体加热制冷技术的反应时间比较长。而在靶基因的复制过程中，对温度变化的要求很高，必须在极短的时间完成温度的变化，靶基因才能顺利的进行变性—复性—延伸过程。如果温度变化的时间太长，靶基因的复制过程就会出错，或者导致扩增效率较低。

技术实现要素：

为解决上述技术缺陷，本实用新型提出一种激光加热的热循环扩增装置，用反应迅速的激光光照加热或空气降温来完成对温度的控制，缩短加热时间，提高实验效率。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种激光加热的热循环扩增装置，包括上盖、底座和散热区，所述散热区设置在上盖和底座之间，所述散热区包括壳体和设置在壳体内的散热腔，所述上盖和壳体拆卸式连接，所述壳体和底座固定连接，所述上盖内设置有第一空腔，所述散热腔内对称设置有两个散热器，所述散热器上侧连接有一用于承载样品的样品架，所述样品架设置在第一空腔内，所述底座内设置有第二空腔且第二空腔内安装有激光器，所述激光器和样品架之间设置有用于使光线通过的光路通道，所述光路通道上设置有对焦镜。

作为优选，所述上盖侧边设置有第一电动门和第一风扇，所述第一电动门和第一风扇相对设置。降温时打开第一电动门和第一风扇，提高降温时的效率，加热时关闭第一电动门和第一风扇，提高加热速度。通过上述技术方案，提高了该装置对于温度的控制能力，有助于温度精密变化。

作为优选，所述上盖和壳体之间安装有密封圈。密封圈可防止在加热过程中漏气，从而保证加热过程中的加热效率。

作为优选，所述样品架内设置有温度传感器。温度传感器用于检测样品架的温度，便于监控样品架加热时的温度，以及确定是否完全降温。

作为优选，所述底座上设置有显控模组，所述显控模组与温度传感器信号连接，所述显控模组与激光器电性连接。

作为优选，所述样品架在其中间位置处设置有用于放置样品的卡槽。

作为优选，所述壳体的内侧安装有第二风扇，所述壳体的侧边设置有第二电动门，所述第二风扇和第二电动门相对设置。

作为优选，所述第一电动门和第二电动门设置在同一侧。

作为优选，所述激光器与样品架中心位置对应，如此保证加热效果好。

作为优选，所述激光器为光加热源，所述激光器产生的光的波长包括400nm到1100nm。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用激光对样品快速加热，通过上下两处风扇以高速气流进行降温，从而保证了温度的迅速变化和温度的同一性和均匀性，大大地提高了样品的精确温度变化和重复一致性。并且传统的半导体加热制冷方式的成本价格昂贵，制作工艺要求很高。本实用新型的结构简单，制作成本费用较低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中：1.上盖，2.散热区，201.壳体，202.散热腔，3.底座，4.第一空腔，5.散热器，6.样品架，7.第二空腔，8.激光器，9.光路通道，10.对焦镜，11.第一电动门，12.第一风扇，13.密封圈，14.温度传感器，15.显控模组，16.第二电动门，17.第二风扇，18.卡槽。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实施例提供了一种激光加热的热循环扩增装置，包括上盖1、底座3和散热区2。散热区2设置在上盖1和底座3之间

散热区2包括壳体201和设置在壳体201内的散热腔202。散热腔202内对称设置有两个散热器5，散热器5上侧连接有一用于承载样品的样品架6。样品架6在其中间位置处设置有用于放置样品的卡槽18。样品架6内设置有用于监控样品架6温度的度传感器14。

上盖1和壳体201拆卸式连接，壳体201和底座3固定连接。上盖1和壳体201之间安装有密封圈13。上盖1内设置有第一空腔4。样品架6设置在第一空腔4内。

底座3内设置有第二空腔7且第二空腔7内安装有激光器8。激光器8和样品架6之间设置有用于使光线通过的光路通道9，光路通道9上设置有对焦镜10。激光器8照射出的激光在样品架6地面形成光斑，光斑区域即为加热区域。对焦镜10用于调整激光器8照射在样品架6底面的光斑大小。激光器8与样品架6中心位置对应，保证光斑照射在卡槽18上。

上盖1侧边设置有第一电动门11和第一风扇12，第一电动门11和第一风扇12相对设置。散热时第一风扇12将热气吹出第一电动门11

壳体201的内侧安装有第二风扇17，壳体201的侧边设置有第二电动门16，第二风扇17和第二电动门16相对设置。第一电动门11和第二电动门16设置在同一侧。

底座3上设置有显控模组15，显控模组15与温度传感器14信号连接，显控模组15与激光器8电性连接。显控模组15显示温度传感器14的温度，同时用于控制激光器8。

该激光加热的热循环扩增装置的工作原理为：

将第一电动门11、第二电动门16关闭，将第一风扇12和第二风扇17关闭。通过显控模组15开启激光器8，加热样品架6从而使样品架6达到设定温度，安装在样品架6中的温度传感器14将实时温度传送给显控模组15。

散热时，关闭激光器8，将第一电动门11、第二电动门16打开，开启第一风扇12和第二风扇17，第一风扇12和第二风扇17转动产生气流。第二风扇12产生的气流经过散热器5时将散热器5上的热量带走，从而实现样品架6快速降温。同时第一风扇12对样品架6上部进行降温。通过温度传感器14可以确定样品架6是否完全降温。

其中，温度传感器的型号为DS18B20，显控模组的型号为EA-035A-T。激光器8为光加热源，本实施例优选激光器8产生的光的波长为400nm到1100nm。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。