PCR核酸检测仪的制作方法

pcr核酸检测仪
技术领域
1.本发明涉及pcr仪器，特别是涉及一种pcr核酸检测仪。


背景技术：

2.聚合酶链式反应(polymerase chain reaction，简称pcr)是一种用于放大扩增特定的dna片段的分子生物学技术，它可看作是生物体外的特殊dna复制，pcr的最大特点是能将微量的dna大幅增加。
3.实时荧光定量pcr技术是一种在pcr反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号积累实时监测整个pcr进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。实时荧光定量pcr技术有效地解决了传统定量只能终点检测的局限，实现了每一轮循环均检测一次荧光信号的强度，并记录在软件之中，通过对每个样品ct值的计算，根据标准曲线获得定量结果。其中，ct值(cycle threshold，循环阈值)是指每个反应管内的荧光信号到达设定阈值时所经历的循环数。
4.pcr仪器通常包括光学激发单元及荧光采集单元，在检测过程中，光学激发单元产生激发光，并通过led透镜直接照射样品，样品被激发后产生的荧光信号通过滤光片和透镜抵达荧光采集单元(例如ccd摄像机)，软件抓取图像进行处理分析。当前，样品的激发一般通过热电加热，通过基于对流加热的旋转平台，或嵌入式电阻加热器加热，并且需要的反应液体积只有几微升。但是该些加热其无法达到极速的升降温，且整个加热机构较为复杂，给检测带来不便。另外，现有pcr仪器中的光学激发单元、摄像机等元件均零散安装，仪器的生产装配较为复杂。
5.如cn105092543a公开一种便携式荧光定量pcr检测仪，属于生物学和医学检测领域。包括光学激发单元、光学检测单元和温度控制单元，其中所述光学激发单元包括若干个光源、激发光滤光片、全反射镜；所述温度控制单元包括反应池、热盖、加热/制冷片、散热部件，温度控制电路；所述光学检测单元包括若干个分光片、滤光片、成像传感器，以及检测电路。光源发出的光经过激发光滤光片后成特定波长的激发光，再经过全反射镜反射后射入pcr试管中，激发光照射试剂中的荧光物质产生发射光，一部分发射光通过反应池的侧面开孔进入光学检测单元，最后经过光学检测单元的分光、滤光后在相应的成像传感器上成像。其中光学激发单元、光学检测单元分布设置，结构复杂。
6.因此，需要一种结构简单且便于检测满足极速升降温的pcr核酸检测仪。


技术实现要素：

7.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种pcr核酸检测仪，用于解决现有技术中对样品加热激发过程中升降温速率低、结构复杂的问题。
8.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种pcr核酸检测仪，其包括外壳，以及置于外壳内的如下组件：
9.升降温模组，升降温模组中的tec加热芯片构成载物台，所述载物台用于放置待测
的pcr芯片；
10.成像检测组件，置于所述载物台的上方，所述成像检测组件包括黄光组件、摄像组件和蓝光组件，所述黄光组件、蓝光组件置于所述摄像组件的两侧，且所述摄像组件的摄像焦点位于所述载物台上，且黄光组件和蓝光组件的出射光斑位于所述载物台上。
11.优选的，所述黄光组件包括黄色led灯以及滤波镜片，所述摄像组件包括摄像机以及镜头滤镜，所述蓝光组件包括蓝色led灯以及滤波镜片。
12.优选的，所述成像检测组件包括安装壳，安装壳由两半壳体衔接而成，且每半壳体上具有三组容置槽，两半壳体上的容置槽一一对应，所述黄光组件、所述摄像组件和所述蓝光组件限位在对应的容置槽中。
13.优选的，所述黄光组件包括黄色led灯以及滤波镜片，所述蓝光组件包括蓝色led灯以及滤波镜片，与所述黄光组件和所述蓝光组件分别对应的容置槽包括两个上下同轴设置的半圆槽，黄色led灯及滤波镜片、蓝色led灯以及滤波镜片分别卡设在所述两半壳体上相对的半圆槽中。
14.优选的，所述摄像组件包括摄像机以及镜头滤镜，与所述摄像组件对应的所述容置槽包括两个上下同轴设置的半圆槽，所述摄像机以及镜头滤镜分别卡设在所述两半壳体上相对的半圆槽中。
15.优选的，所述安装壳与所述外壳的顶壁固定相连。
16.优选的，所述两半壳体为注塑成型的一体件。
17.优选的，所述载物台上耦合设有压紧所述pcr芯片用的压板。
18.优选的，所述压板与所述载物台通过磁吸组件耦合相连。
19.优选的，所述升降温模组包括安装所述tec加热芯片的壳体，所述壳体内为散热风道，所述散热风道中设有排气扇和位于tec加热芯片下方的散热片，且所述外壳上对应散热风道的两端设有进气部和排气部。
20.优选的，所述外壳具有抽拉口，所述升降温模组插设在所述抽拉口处且与外壳的内壁滑动相连。
21.优选的，所述外壳的顶部设有可操作面板，所述可操作面板通过控制组件与所述升降温模组、所述摄像组件相连。
22.如上所述，本发明的pcr核酸检测仪，具有以下有益效果：采用升降温模组中的tec加热芯片(也称为半导体致冷器)来对pcr芯片进行加热，其升降温速率高，可在2-3s内完成60℃-90℃的升降温，提高检测效率；另外，成像检测组件其设于载物台的正上方，该设置使光源模组(即黄光组件和蓝光组件)与摄像组件集成在一起，便于安装，使整个检测仪结构紧凑。
附图说明
23.图1显示为本发明的pcr核酸检测仪的整体示意图。
24.图2显示为本发明的pcr核酸检测仪中成像检测组件与升降温模组的示意图。
25.图3显示为本发明的成像检测组件的整体示意图。
26.图4显示为本发明的成像检测组件中的内部结构示意图。
27.图5显示为本发明的升降温模组的整体示意图。
28.图6显示为本发明的升降温模组的侧视图。
29.图7显示为本发明的升降温模组中的载物台示意图。
30.元件标号说明
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外壳
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成像检测组件
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滑轨组件
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升降温模组
[0035]
11
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可操作面板
[0036]
21
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安装壳
[0037]
211、212
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壳体
[0038]
22
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蓝光组件
[0039]
221
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蓝色led灯
[0040]
222、242
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滤波镜片
[0041]
23
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摄像组件
[0042]
231
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摄像机
[0043]
232
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镜头滤镜
[0044]
24
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黄光组件
[0045]
241
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黄色led灯
[0046]
25
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容置槽
[0047]
41
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载物台
[0048]
42
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压板
[0049]
43
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盖板
[0050]
44
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散热风道
[0051]
45
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壳体
[0052]
46
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排气扇
[0053]
47
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磁吸组件
具体实施方式
[0054]
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0055]
请参阅图1至图7。须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0056]
如图1及图2所示，本发明提供一种pcr核酸检测仪，其包括外壳1，以及置于外壳1内的如下组件：
[0057]
升降温模组4，升降温模组4中的tec加热芯片构成载物台41，载物台41用于放置待测的pcr芯片；
[0058]
成像检测组件2，置于载物台41的上方，见图3所示，成像检测组件2包括黄光组件24、摄像组件23和蓝光组件22，所述黄光组件24、蓝光组件22置于所述摄像组件23的两侧，且所述摄像组件24的摄像焦点位于载物台41上，且黄光组件24和蓝光组件22的出射光斑位于载物台41上。
[0059]
本发明采用升降温模组4中的tec加热芯片(也称为半导体致冷器)来对pcr芯片进行加热，其升降温速率高，可在2-3s内完成60℃-90℃的升降温；另外，成像检测组件2其设于载物台的正上方，该设置便于使光源模组(即黄光组件24和蓝光组件22)与摄像组件24集成在一起，便于安装，使整个检测仪结构紧凑。将待检测的样品置于pcr芯片上，再将pcr芯片置于载物台41上，控制升降温模组4进行升温和降温，样品被激发后产生的荧光信号，同时成像检测组件2工作，摄像组件获取样品的照片，后续软件对照片进行处理。
[0060]
成像检测组件
[0061]
见图4所示，本实施例中黄光组件24包括黄色led灯241以及滤波镜片242，摄像组件23包括摄像机231以及镜头滤镜232，蓝光组件22包括蓝色led灯221以及滤波镜片222。本实施例在光源(即黄色led灯241、蓝色led灯221)前方均设置滤波镜片222，使光线无杂质，便于摄像机231获取高质量的图像。
[0062]
为进一步便于安装，见图3及图4所示，本实施例成像检测组件包括安装壳21，安装壳21由两半壳体211、212衔接而成，且每半壳体211、212上具有三组容置槽25，两半壳体上的容置槽25一一对应，黄光组件24、摄像组件23和蓝光组件22限位在对应的容置槽25中。本实施例通过在两半壳体上分别对应生成容置槽25，将黄光组件24、摄像组件23和蓝光组件22分别置于其中一半壳体的容置槽25，再将另一半壳体与其中一半壳体固定，即实现成像检测组件的整体集成，便于其作为整体零部件固定在上述外壳1的顶壁，即仅需安装壳21与外壳1的顶壁固定相连；提高了装配效率。
[0063]
为便于固定上述光源组件，本实施例与黄光组件24和蓝光组件22分别对应的容置槽包括两个上下同轴设置的半圆槽，黄色led灯241及滤波镜片242、蓝色led灯221以及滤波镜片222分别卡设在两半壳体上相对的半圆槽中。半圆槽的设计便于各元件的定位安装，避免出现轴向或径向的偏差，且无需增设其他固定结构，即可将各元件与两半壳体相固定。另外，本实施例中的壳体其通用性强，后续更换黄色led灯241及滤波镜片242、蓝色led灯221以及滤波镜片222中的任意一个，只需打开壳体进行替换即可，无需专业技术人员进行位置确定等操作。本实施例中两半壳体可为注塑成型的一体件。
[0064]
本实施例中与摄像组件23对应的容置槽也可设计成两个上下同轴设置的半圆槽，摄像机231以及镜头滤镜232分别卡设在所述两半壳体上相对的半圆槽中。半圆槽的设置也便于将摄像机231和镜头滤镜232的卡设固定。
[0065]
升降温模组
[0066]
见图5至图7所示，本实施例中升降温模组4其主要包括tec加热芯片、控温模组以及置于tec加热芯片下方的散热片，而tec加热芯片构成的载物台41其上耦合设有压紧pcr芯片用的压板42。利用压板42将pcr芯片定位，且将pcr芯片紧压在tec加热芯片上，便于对pcr芯片的快速升降温。
[0067]
见图7所示，本实施例中压板42与所述载物台41通过磁吸组件47耦合相连。本实施例中磁吸组件47可以为分别固定在压板42和载物台41上的铁块和磁铁，也可为两块磁铁，或其他磁吸零件。为使压板42定位更加便捷，本实施例中在载物台41的四周设有定位柱，在压板42上设有定位孔，通过定位柱和定位孔的配合实现压板的快速放置。
[0068]
为更好的实现升降温模组的散热，见图5至图7所示，本实施例升降温模组4还包括安装tec加热芯片、控温模组的壳体45，以及置于壳体45内为散热风道44，所述散热风道44中设有位于tec加热芯片下方的散热片和置于散热片后方的排气扇46，且所述外壳1上对应散热风道44的两端设有进气部(多个进气孔12)和排气部。本实施例通过壳体45形成散热风道44，将热量收集于散热风道44中，通过排气扇46抽气最终使其从排气部排出，且排气部与进气部相对，便于气体的流动，更易于散热。为更好的散热，在外壳1的排气部处还可设置一排气扇，增加抽气量，提高空气流动。
[0069]
为便于操作，见图1所示，本实施例外壳1具有抽拉口，上述升降温模组4插设在抽拉口处且与外壳1的内壁滑动相连。本实施例将升降温模组4做成抽屉式，其具有与外壳1的抽拉口配合的盖板43，上述进气部设置盖板43上，可通过抽拉实现载物台41外露，见图1所示，便于pcr芯片的取放和定位。本实施例中升降温模组4通过滑轨组件3与外壳1的内壁滑动相连。
[0070]
外壳1的顶部设有可操作面板11，可操作面板11通过控制组件与升降温模组4、摄像组件23相连，通过可操作面板11实现参数输入以及状态显示。
[0071]
所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0072]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。