光驱动阵列PCR仪及其操作方法与流程

光驱动阵列pcr仪及其操作方法
技术领域
1.本发明涉及pcr试验检测技术领域，具体为光驱动阵列pcr仪及其操作方法。


背景技术：

2.pcr反应的本质是在两个或三个离散温度之间的重复温度变化以扩增特定核酸靶序列。为了实现这种热循环，传统的台式热循环器通常使用能均匀发热的半导体加热模块，电热丝或者极其少见的水浴加热。更先进的出现了微流控芯片或中的pcr反应。
3.市场上的pcr仪需要外部注射泵进行连续流量控制，缺乏同时进行多重反应的能力，且功耗巨大，单次时间也未能缩短的缺点。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供光驱动阵列pcr仪及其操作方法，以解决上述背景技术中提出的市场上的pcr仪需要外部注射泵进行连续流量控制，缺乏同时进行多重反应的能力，且功耗巨大，单次时间也未能缩短的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：光驱动阵列pcr仪及其操作方法，包括散热组件、承载组件和试剂载板，所述散热组件的右侧分布有供气组件，且供气组件的右侧分布有温控组件，所述散热组件的上端连接有led加热组件，所述承载组件连接于led加热组件的上端，且承载组件包括主载体、t型热电偶连接凹槽、气体进出管和温控热电偶放置槽，所述主载体的上端后侧开设有t型热电偶连接凹槽，且主载体的左侧设置有气体进出管，所述主载体的上端右侧设置有温控热电偶放置槽，所述试剂载板连接于承载组件的上端，且试剂载板的上端放置有热片，所述热片的上端连接有顶盖。
6.优选的，所述led加热组件与主载体呈嵌入连接，且主载体与led加热组件之间间隙为1mm。
7.优选的，所述试剂载板包括载板主体、试剂孔、热电偶安置凸块和手柄，且载板主体的上端开设有试剂孔，所述载板主体的后端设置有热电偶安置凸块，且载板主体的前端两侧设置有手柄。
8.优选的，所述试剂孔与载板主体呈一体化结构，且试剂孔设置有25个。
9.优选的，所述手柄沿载板主体的竖直中轴线对称分布，且热电偶安置凸块的中轴线与载板主体的中轴线相重合。
10.优选的，所述热片与试剂载板呈平行状分布，且热片的下表面与试剂载板的上表面相贴合，并且热片与承载组件之间为滑动连接。
11.优选的，所述试剂载板的外侧尺寸与主载体的内侧尺寸相吻合，且试剂载板与主载体之间为活动连接。
12.优选的，所述光驱动阵列pcr仪操作方法包括以下具体步骤：a、组件连接首先分别将该光驱动阵列pcr仪的各部件按说明书附图1进行顺序组装，将散热组
件、led加热组件和主载体与温控组件相连接，在气体进出管连接供气组件，然后将热片及弹性紧涨作用的顶盖，通过顶盖四周的柱脚始终用螺丝固定在散热组件上的孔位中，热片尺寸为30x30x2mm，且始终安置在图3中热片安置区域，t型热电偶连接凹槽上方的断口引出，下表面与温控热电偶放置槽中的热电偶紧贴，且热片在热片安置区域内可以上下移动，用于传导上盖提供的弹性下压的力，同时图3中高透明玻璃片安置区有一25x25x1mm的预留位置，可以安置一个同尺寸的高透玻璃片。主要作用是在高速气流下保护led加热组件不受损伤，并且在磨损时可以更换。
13.b、放置试剂首先由于铜对生物材料有毒害作用，且试剂载板中用于吸热的铜镀膜和t型热电偶都是铜的，需要在试剂载板的试剂孔中加入二甲基硅油再烤干，这使得整个试剂孔中都镀上一层硅膜，并且t型热电偶的外侧处理方法为一致，然后在试剂孔内部加入适量的pcr试剂，然后在试剂载板上端覆盖pcr膜阻止试剂泄露，然后通过手柄将试剂载板推入主载体内部，由于试剂载板的热电偶安置凸块上缘有一倒角，在插入过程中顶起热片以便于插入，在插入后又由于顶盖的压力使得热片紧贴在试剂载板的pcr膜上，防止漏液,只需要插入，拉出两步完成仪器操作，便于实际使用，确保热电偶安置凸块内部的t型热电偶与t型热电偶连接凹槽内侧的探针相连接，图3中所示的t型热电偶连接凹槽镶嵌了向工作侧突出8mm的探针，直径为0.8mm。两根探针的材质与载板中内部的t型热电偶的材质及连接到温控的延长线的材质相统一，分别为铜和康铜，避免在测量时由于延长材质不同造成的测量误差的情况，同时载板的t型热电偶为注塑一体封装，t型热电偶热点位于试剂载板的25孔中正中孔的侧面壁接近底部的位置，并且与试剂为非直接式接触，末端从电偶安置凸块的孔洞分别引出约1
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2mm并在出孔后立即向上折，在孔中的部分未包漆，这使得该t型热电偶末端在电偶安置凸块内连同孔洞一起形成连接母头，该连接方式有效节省连接端子的成本，并且方便一次性注塑加工；c、pcr反应通过试剂孔的下表面镀铜，镶嵌0.02mm的t型热电偶检测温度，供气组件和温控组件对承载组件与试剂载板进行温控与供气，通过气体进出管进行供气与排气，主载体与led加热组件之间间隙为1mm，当需要降温时，气体从这里高速流过带走热量，热片可以使得试剂载板上表面温度始终为度或其他适宜温度，等待pcr结束后反方向拉出试剂载板即可。
14.本发明提供了光驱动阵列pcr仪及其操作方法，具备以下有益效果：该光驱动阵列pcr仪反应速度快、成本低廉、操作简单，极高通量的pcr扩增模式，可以大幅度缩短pcr时间，加快包括核酸检测在内的使用pcr的实验的速度，可以应用在包括并不限于新冠病毒的较小片段的核酸检测实验中对试样进行扩增；1、本发明通过嵌入连接的led加热组件与主载体，可以保证之间连接的稳定性，通过1mm的间隙使得降温时气体可以高速流过带走热量，从而提升该光驱动阵列pcr仪的实际使用效果，配合温控组件与散热组件，可以对pcr试剂反应过程中的温度进行精准的控制，从而保证pcr反应的效果，确保pcr试剂试验数据的准确性。
15.2、本发明通过设置在载板主体后端的热电偶安置凸块，配合主载体上端后侧设置有的t型热电偶连接凹槽，便于t型热电偶进行连接通电，通过t型热电偶可以实时对试剂载板的温度进行监测，从而便于对温度进行精准的控制与调节，配合设置在载板主体前端两
侧的手柄，便于对载板主体进行抽拉移动，便于对pcr试剂进行放置。
16.3、本发明通过平行状分布的热片与试剂载板，可以保证之间位置的准确性，通过热片的设置，可以对试剂载板上表面温度进行精准的控制，保证其温度始终保持不变，从而保证pcr试剂的实际反应效果，尺寸相吻合的试剂载板与主载体，可以保证之间连接的稳定性，活动的结构便于试剂载板进行抽拉移出。
附图说明
17.图1为本发明光驱动阵列pcr仪及其操作方法的整体爆炸结构示意图；图2为本发明光驱动阵列pcr仪及其操作方法的试剂载板与承载组件连接结构示意图；图3为本发明光驱动阵列pcr仪及其操作方法的承载组件结构示意图；图4为本发明光驱动阵列pcr仪及其操作方法的试剂载板结构示意图；图5为本发明光驱动阵列pcr仪及其操作方法的顶盖结构示意图；图6为本发明光驱动阵列pcr仪及其操作方法的流程结构示意图；图7为本发明光驱动阵列pcr仪及其操作方法的流程结构示意图。
18.图中：1、散热组件；2、供气组件；3、温控组件；4、led加热组件；5、承载组件；501、主载体；502、t型热电偶连接凹槽；503、气体进出管；504、温控热电偶放置槽；6、试剂载板；601、载板主体；602、试剂孔；603、热电偶安置凸块；604、手柄；7、热片；8、顶盖。
具体实施方式
19.请参阅图1
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7，光驱动阵列pcr仪及其操作方法，包括散热组件1、承载组件5和试剂载板6，散热组件1的右侧分布有供气组件2，且供气组件2的右侧分布有温控组件3，散热组件1的上端连接有led加热组件4，承载组件5连接于led加热组件4的上端，且承载组件5包括主载体501、t型热电偶连接凹槽502、气体进出管503和温控热电偶放置槽504，主载体501的上端后侧开设有t型热电偶连接凹槽502，且主载体501的左侧设置有气体进出管503，主载体501的上端右侧设置有温控热电偶放置槽504，试剂载板6连接于承载组件5的上端，且试剂载板6的上端放置有热片7，热片7的上端连接有顶盖8；具体操作如下，嵌入连接的led加热组件4与主载体501，可以保证之间连接的稳定性，通过1mm的间隙使得降温时气体可以高速流过带走热量，从而提升该光驱动阵列pcr仪的实际使用效果，配合温控组件3与散热组件1，可以对pcr试剂反应过程中的温度进行精准的控制，从而保证pcr反应的效果，确保pcr试剂试验数据的准确性；请参阅图1
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4，led加热组件4与主载体501呈嵌入连接，且主载体501与led加热组件4之间间隙为1mm，试剂载板6包括载板主体601、试剂孔602、热电偶安置凸块603和手柄604，且载板主体601的上端开设有试剂孔602，载板主体601的后端设置有热电偶安置凸块603，且载板主体601的前端两侧设置有手柄604，试剂孔602与载板主体601呈一体化结构，且试剂孔602设置有25个，手柄604沿载板主体601的竖直中轴线对称分布，且热电偶安置凸块603的中轴线与载板主体601的中轴线相重合；具体操作如下，设置在载板主体601后端的热电偶安置凸块603，配合主载体501上端后侧设置有的t型热电偶连接凹槽502，便于t型热电偶进行连接通电，通过t型热电偶可
以实时对试剂载板6的温度进行监测，从而便于对温度进行精准的控制与调节，配合设置在载板主体601前端两侧的手柄604，便于对载板主体601进行抽拉移动，便于对pcr试剂进行放置。
20.请参阅图1、图3和图4，热片7与试剂载板6呈平行状分布，且热片7的下表面与试剂载板6的上表面相贴合，并且热片7与承载组件5之间为滑动连接，试剂载板6的外侧尺寸与主载体501的内侧尺寸相吻合，且试剂载板6与主载体501之间为活动连接；具体操作如下，平行状分布的热片7与试剂载板6，可以保证之间位置的准确性，通过热片7的设置，可以对试剂载板6上表面温度进行精准的控制，保证其温度始终保持不变，从而保证pcr试剂的实际反应效果，尺寸相吻合的试剂载板6与主载体501，可以保证之间连接的稳定性，活动的结构便于试剂载板6进行抽拉移出。
21.该光驱动阵列pcr仪操作方法包括以下具体步骤：a、组件连接首先分别将该光驱动阵列pcr仪的各部件按说明书附图1进行顺序组装，将散热组件1、led加热组件4和主载体501与温控组件3相连接，在气体进出管503连接供气组件2，然后将热片7及弹性紧涨作用的顶盖8，通过顶盖8四周的柱脚始终用螺丝固定在散热组件1上的孔位中，热片7尺寸为30x30x2mm，且始终安置在图3中热片安置区域，t型热电偶连接凹槽502上方的断口引出，下表面与温控热电偶放置槽504中的热电偶紧贴，且热片7在热片安置区域内可以上下移动，用于传导上盖8提供的弹性下压的力，同时图3中高透明玻璃片安置区有一25x25x1mm的预留位置，可以安置一个同尺寸的高透玻璃片。主要作用是在高速气流下保护led加热组件4不受损伤，并且在磨损时可以更换。
22.b、放置试剂首先由于铜对生物材料有毒害作用，且试剂载板6中用于吸热的铜镀膜和t型热电偶都是铜的，需要在试剂载板6的试剂孔602中加入二甲基硅油再烤干，这使得整个试剂孔602中都镀上一层硅膜，并且t型热电偶的外侧处理方法为一致，然后在试剂孔602内部加入适量的pcr试剂，然后在试剂载板6上端覆盖pcr膜阻止试剂泄露，然后通过手柄604将试剂载板6推入主载体501内部，由于试剂载板6的热电偶安置凸块603上缘有一倒角，在插入过程中顶起热片7以便于插入，在插入后又由于顶盖8的压力使得热片7紧贴在试剂载板6的pcr膜上，防止漏液,只需要插入，拉出两步完成仪器操作，便于实际使用，确保热电偶安置凸块603内部的t型热电偶与t型热电偶连接凹槽502内侧的探针相连接，图3中所示的t型热电偶连接凹槽502镶嵌了向工作侧突出8mm的探针，直径为0.8mm。两根探针的材质与载板6中内部的t型热电偶的材质及连接到温控的延长线的材质相统一，分别为铜和康铜，避免在测量时由于延长材质不同造成的测量误差的情况，同时载板6的t型热电偶为注塑一体封装，t型热电偶热点位于试剂载板6的25孔中正中孔的侧面壁接近底部的位置，并且与试剂为非直接式接触，末端从电偶安置凸块603的孔洞分别引出约1
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2mm并在出孔后立即向上折，在孔中的部分未包漆，这使得该t型热电偶末端在电偶安置凸块603内连同孔洞一起形成连接母头，该连接方式有效节省连接端子的成本，并且方便一次性注塑加工；c、pcr反应通过试剂孔602的下表面镀铜，镶嵌0.02mm的t型热电偶检测温度，供气组件2和温控组件3对承载组件5与试剂载板6进行温控与供气，通过气体进出管503进行供气与排气，
主载体501与led加热组件4之间间隙为1mm，当需要降温时，气体从这里高速流过带走热量，热片7可以使得试剂载板6上表面温度始终为105度或其他适宜温度，等待pcr结束后反方向拉出试剂载板6即可。
23.综上，该光驱动阵列pcr仪及其操作方法，使用时，首先分别将该光驱动阵列pcr仪的各部件按说明书附图1进行顺序组装，将散热组件1、led加热组件4和主载体501与温控组件3相连接，在气体进出管503连接供气组件2，然后将热片7及弹性紧涨作用的顶盖8，通过顶盖8四周的柱脚始终用螺丝固定在散热组件1上的孔位中，热片7尺寸为30x30x2mm，且始终安置在图3中热片安置区域，t型热电偶连接凹槽502上方的断口引出，下表面与温控热电偶放置槽504中的热电偶紧贴，且热片7在热片安置区域内可以上下移动，用于传导上盖8提供的弹性下压的力，同时图3中高透明玻璃片安置区有一25x25x1mm的预留位置，可以安置一个同尺寸的高透玻璃片。主要作用是在高速气流下保护led加热组件4不受损伤，并且在磨损时可以更换，首先由于铜对生物材料有毒害作用，且试剂载板6中用于吸热的铜镀膜和t型热电偶都是铜的，需要在试剂载板6的试剂孔602中加入二甲基硅油再烤干，这使得整个试剂孔602中都镀上一层硅膜，并且t型热电偶的外侧处理方法为一致，然后在试剂孔602内部加入适量的pcr试剂，然后在试剂载板6上端覆盖pcr膜阻止试剂泄露，然后通过手柄604将试剂载板6推入主载体501内部，由于试剂载板6的热电偶安置凸块603上缘有一倒角，在插入过程中顶起热片7以便于插入，在插入后又由于顶盖8的压力使得热片7紧贴在试剂载板6的pcr膜上，防止漏液,只需要插入，拉出两步完成仪器操作，便于实际使用，确保热电偶安置凸块603内部的t型热电偶与t型热电偶连接凹槽502内侧的探针相连接，图3中所示的t型热电偶连接凹槽502镶嵌了向工作侧突出8mm的探针，直径为0.8mm。两根探针的材质与载板6中内部的t型热电偶的材质及连接到温控的延长线的材质相统一，分别为铜和康铜，避免在测量时由于延长材质不同造成的测量误差的情况，同时载板6的t型热电偶为注塑一体封装，t型热电偶热点位于试剂载板6的25孔中正中孔的侧面壁接近底部的位置，并且与试剂为非直接式接触，末端从电偶安置凸块603的孔洞分别引出约1
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2mm并在出孔后立即向上折，在孔中的部分未包漆，这使得该t型热电偶末端在电偶安置凸块603内连同孔洞一起形成连接母头，该连接方式有效节省连接端子的成本，并且方便一次性注塑加工，通过试剂孔602的下表面镀铜，镶嵌0.02mm的t型热电偶检测温度，供气组件2和温控组件3对承载组件5与试剂载板6进行温控与供气，通过气体进出管503进行供气与排气，主载体501与led加热组件4之间间隙为1mm，当需要降温时，气体从这里高速流过带走热量，热片7可以使得试剂载板6上表面温度始终为105度或其他适宜温度，等待pcr结束后反方向拉出试剂载板6即。