一种PCR基因扩增仪的制作方法

本实用新型涉及基因扩增技术领域，特别是涉及一种pcr基因扩增仪。

背景技术：

目前，在生物、医学实验室中普遍配置有pcr基因扩增仪，用于对特征的dna进行快速复制和扩增。pcr基因扩增仪的工作原理主要涉及到90℃左右的高温变性、50℃左右的低温退火，以及70℃左右的适温延伸这三个阶段，通过持续不断的变温从而完成解链、配对以及形成新的dna链的步骤，最终实现基因扩增的目的。

如授权公告号为cn203855571u、授权公告日为2014.10.01的中国实用新型专利公开了一种基因扩增装置，并具体公开了该基因扩增装置包括加热系统和冷却系统，加热系统用于给反应试剂加热，冷却系统用于给反应试剂降温。加热系统包括加热源和导热模块，加热源与导热模块之间通过导热介质相连，导热介质将加热源散发出的热能传递给导热模块，导热模块再将热能传递给反应试剂。冷却系统包括导热模块内开设的第一液体管路、散热板、循环管路、冷却液及循环泵，散热板用于将集热板收集的热能散发出去，散热板内设有与循环管路连通的第二液体管路，第一液体管路、第二液体管路和循环管路相连形成一个闭合通路，冷却液在该闭合通路内循环流动，将导热模块和加热源上的热能通过散热板散发到空气中。

使用现有技术中的基因扩增装置时，由于导热模块既用于对反应试剂进行加热，导热模块中又设有供冷却液流动的第一液体管路。当加热源通过导热模块对加热升温时，也对其中的冷却液也产生了加热作用，不能保证对导热模块的冷却降温效果，无法精确控制反应剂的温度变化，对基因扩增的进程造成不良影响。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种pcr基因扩增仪，以解决使用现有技术中的基因扩增装置时，无法精确控制反应剂的温度变化，对基因扩增的进程造成不良影响的问题。

本实用新型的pcr基因扩增仪的技术方案为：

pcr基因扩增仪包括机壳、设置在机壳中的储液容器、预热容器以及水浴槽，所述储液容器与预热容器之间连通有第一供液管路，所述预热容器和水浴槽之间连通有第二供液管路，所述水浴槽与储液容器之间连通有回流管路；所述第一供液管路、第二供液管路和回流管路上分别串接有泵体；

所述预热容器中设有电加热模块，所述电加热模块用于对水浴液加热升温，所述回流管路上串接有风冷散热结构，所述机壳中还设有用于对风冷散热结构风冷降温的散热风扇。

有益效果：使用时，电加热模块工作将预热容器中的水浴液加热至变性所需的高温，然后泵体启动将高温水浴液泵送至水浴槽中，满足pcr管中dna试剂的变性所需温度，高温水浴处理设定时间后控制相应的泵体将高温水浴液流经风冷散热结构进行风冷散热，确保储液容器中的水浴液基本维持在室温；同样，进入低温退火阶段时，仅需将预热容器中的水浴液重新加热至所需的退火温度，该退火温度高于室温，然后流动至水浴槽中完成水浴退火处理，如此循环持续进行实现dna的精确扩增，保证了精确控制dna试剂的温度变化，避免对基因扩增的进程造成不良影响。

进一步的，所述预热容器中还设有测温模块，所述测温模块用于对预热容器中的水浴液进行温度检测。

进一步的，所述第一供液管路、第二供液管路以及回流管路上还串接有单向阀。

进一步的，所述风冷散热结构为回折式散热管，所述回折式散热管的内部具有供水浴液流通的内流道，所述回折式散热管的管壁之间设有供气体流动的气流间隔。

进一步的，所述储液容器、预热容器以及水浴槽分别布置在三角形的三个顶点位置。

进一步的，所述水浴槽的外部还套设有保温层。

进一步的，所述机壳的下部开设有散热孔，所述散热风扇设置在机壳中对应散热孔的位置，所述回折式散热管与散热风扇相对布置。

进一步的，所述机壳中还设有控制电路板，所述控制电路板分别与各个所述泵体，以及散热风扇电性连接。

进一步的，所述控制电路板还分别与所述电加热模块、测温模块电性连接。

进一步的，所述储液容器为敞开式结构，所述储液容器的容积大于所述预热容器的容积。

附图说明

图1为本实用新型的pcr基因扩增仪的具体实施例1中pcr基因扩增仪的内部结构俯视图；

图2为图1中回折式散热管的局部竖直剖视图。

图中：1-机壳、11-散热孔、2-储液容器、21-第一供液管路、22-第一单向阀、23-第一泵体、3-预热容器、31-第二供液管路、32-第二单向阀、33-第二泵体、34-电加热模块、35-测温模块、4-水浴槽、41-回流管路、42-第三单向阀、43-第三泵体、5-回折式散热管、6-散热风扇。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的pcr基因扩增仪的具体实施例1，如图1、图2所示，pcr基因扩增仪包括机壳1、设置在机壳1中的储液容器2、预热容器3以及水浴槽4，在本实施例中，储液容器2与预热容器3之间连通有第一供液管路21，预热容器3和水浴槽4之间连通有第二供液管路31，水浴槽4与储液容器2之间连通有回流管路41。在机壳1中储液容器2、第一供液管路21、预热容器3、第二供液管路31、水浴槽4、回流管路41依次连通形成循环通路，并且第一供液管路21、第二供液管路31和回流管路41上分别串接有泵体。

其中，第一供液管路21上的泵体为第一泵体23，用于将储液容器2中的常温水浴液泵送至预热容器3中；第二供液管路31上的泵体为第二泵体33，用于将预热容器3中加热至设定温度的水浴液泵送至水浴槽4中；回流管路41上的泵体为第三泵体43，用于将对pcr管进行水浴换热后的水浴液泵送至储液容器2中。在第一供液管路21、第二供液管路31以及回流管路41上还串接有单向阀，其中，第一供液管路21上的单向阀为第一单向阀22，第一单向阀22用于截止预热容器3中的水浴液返流至储液容器2中，确保仅可从储液容器2流至预热容器3中；第二供液管路31上的单向阀为第二单向阀32，回流管路41上的单向阀为第三单向阀42，通过设置单向阀保证水浴液的单向流动。

在预热容器3中设有电加热模块34，电加热模块34用于对水浴液加热升温，具体的，电加热模块34为电热丝加热器，在电热丝的外部套设有导热套，导热套与电热丝之间填充有氧化镁颗粒，通过氧化镁颗粒将电热丝产生的热量传递至导热套，经导热套将热量传递至水浴液，对水浴液起到加热升温作用。并且，在预热容器3中还设有测温模块35，测温模块38用于对预热容器3中的水浴液进行温度检测，通过测温模块38对水浴液实时检测，保证电加热模块34能够准确将水浴液加热至设定温度，以供水浴槽4中的pcr管进行基因扩增。

在回流管路41上串接有风冷散热结构，机壳1中还设有用于对风冷散热结构风冷降温的散热风扇6。具体的，风冷散热结构为回折式散热管5，回折式散热管5的内部具有供水浴液流通的内流道，回折式散热管5的管壁之间设有供气体流动的气流间隔。其中，回折式散热管5的内流道的截面尺寸远小于回流管路41的截面尺寸，并且，通过回折式结构设计延长了水浴液的流通路径，增大了回折式散热管5的管壁与空气之间的换热面积，保证了散热风扇6对回折式散热管5中的水浴液进行快速、高效的散热冷却作用。

储液容器2、预热容器3以及水浴槽4分别布置在三角形的三个顶点位置，将储液容器2、预热容器3以及水浴槽4呈三角形布置，有效利用了机壳1的内部空间，并且保证了储液容器2、预热容器3以及水浴槽4之间预留有足够的水平间隔，以便于布置相应的管路、泵体和单向阀。使用时，将盛装有dna试剂的pcr管放置在水浴槽4中，通过pcr管的管壁与水浴液发生换热，使pcr管中的dna试剂能够快速达到相应温度，为了避免水浴槽4中的水浴液温度降低过快，在水浴槽4的外部还套设有保温层，通过保温层确保水浴液能够在足够时长内对pcr管起到有效的水浴保温作用。

在机壳1的下部开设有散热孔11，如图2所示，散热风扇6设置在机壳1中对应散热孔11的位置，回折式散热管5与散热风扇6相对布置。即在机壳1中自上而下依次布置有回折式散热管5、散热风扇6和机壳1的散热孔11，通过散热风扇6的扇叶转动将回折式散热管5周围的空气经散热孔11排至机壳1外部。空气自上而下流动与回折式散热管5接触，并通过管壁与回折式散热管5中的高温水浴液有效换热，使水浴液在流动过程中实现快速的冷却降温。另外，储液容器2为敞开式结构，储液容器2的容积大于预热容器3的容积，经回折式散热管5风冷降温后的水浴液在进入储液容器2之前，其温度可能未完全降至室温，在储液容器2通过敞开式结构与空气进行静止换热，保证储液容器2中的水浴液基本稳定在室温温度。

在机壳1中还设有控制电路板(图中为示出)，控制电路板分别与各个泵体，以及散热风扇6电性连接，并且，控制电路板还分别与电加热模块34、测温模块35电性连接。使用时，根据控制电路板中内置的控制程序，控制电加热模块34工作将水浴液加热至变性所需的高温，由测温模块35实时检测确保温度精度；然后控制第二泵体33启动将高温水浴液泵送至水浴槽4中，满足pcr管中dna试剂的变性所需温度，高温水浴处理设定时间后控制第三泵体43将高温水浴液流经回折式散热管5进行风冷散热，确保储液容器2中的水浴液基本维持在室温。同样，进入低温退火阶段时，仅需将预热容器3中的水浴液重新加热至所需的退火温度，该退火温度高于室温，然后流动至水浴槽4中完成水浴退火处理，如此循环持续进行实现dna的精确扩增。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。