一种快速数字微室PCR制热系统

本发明属于微流控，涉及一种低成本的数字微室pcr系统，具体是一种快速数字微室pcr制热系统。

背景技术：

1、聚合酶链式反应(pcr)是一种分子生物学，可以从最初少量的遗传物质到大量的dna。由于pcr具有较高的敏感性和特异性，被广泛应用于法医鉴定、病原体检测等领域。

2、现有的pcr反应装置包括由下至上依次设置的散热模块，温控模块和反应池，其中，反应池中均匀设有多个用于放置pcr反试管的插接孔，反应池顶部设有辅助加热模块，辅助加热模块上方设有热盖。温控模块采用半导体加热制冷器，利用半导体加热制冷器的帕尔贴效应，对反应池进行反复加热/降温。

3、以上技术方案至少存在以下缺陷：pcr的主要过程是重复的热循环，这为变性、退火和延伸提供了温度。而常规pcr热循环仪的温度变化率约为4～6℃/s。因此，完成35个pcr循环需要超过50分钟。为了简化加热过程，也出现了许多的改进方法，但是仍有很多缺陷。

4、为此，本发明提出一种快速数字微室pcr制热系统。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种快速数字微室pcr制热系统，解决了平板pcr仪温度变换效率低下的问题。

2、为实现上述目的，本申请提供了一种快速数字微室pcr制热系统，包括机械控制系统、支架系统、温控系统和微室微流控芯片；

3、控制系统包括单片机和步进电机；

4、支架系统包括电机底座、温度模块支架、固定螺丝、弹簧支架和螺旋滑块；

5、温控系统包括加热器、温度显示屏、第一接线口、第二接线口、第三接线口和温度控制器；

6、微室系统包括基板玻璃、玻璃载片、进水口、进样口、微室、主通道、分通道、水通道、出水口、出样口、通道盖板、第一注射器以及第二注射器；

7、所述弹簧支架与所述螺旋滑块旋转连接，所述螺旋滑块沿着所述弹簧支架旋转滑动，所述弹簧支架安装在所述电机底座的内部，所述螺旋滑块上安装有微室芯片；

8、所述单片机上还安装有温度模块支架，所述温度模块支架上固定安装有两个铝制加热器；

9、所述铝制加热器与螺旋滑块上表面在同一水平面。

10、优选地，所述电机底座上开设有若干螺丝孔，通过在若干螺丝孔设置固定螺丝使之固定。

11、优选地，第一接线口与第二接线口相连接。

12、优选地，所述微室半径和深度为微米级和微米以下数量级，共有10000～40000个，主通道宽度与微室半径一致，深度与微室深度一致，分通道长度和宽度小于主通道，深度和主通道一致，微室之间通过主通道连接，每个微室通过分支通道与主通道连接。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、本发明主要由支架系统、加热系统、电压控制系统组成。将腔室pcr微流控芯片在两个固定温度的加热器之间旋转，可以快速改变腔室的温度，在微流体室阵列中扩增生物分子，并实现待测生物分子的快速扩增。可适用于细菌的检测，可实现快速扩增的功能，操作简单。与传统pcr实验相比，本装置具有耗时短、试剂耗量少、一体化、小型化等特点。

技术特征：

1.一种快速数字微室pcr制热系统，包括机械控制系统、支架系统、温控系统和微室(18)微流控芯片，其特征在于：

2.如权利要求1所述的一种快速数字微室pcr制热系统，其特征在于，所述电机底座(3)上开设有若干螺丝孔，通过在若干螺丝孔设置固定螺丝(11)使之固定。

3.如权利要求1所述的一种快速数字微室pcr制热系统，其特征在于，第一接线口(4)与第二接线口(8)相连接。

4.如权利要求1所述的一种快速数字微室pcr制热系统，其特征在于，所述微室(18)半径和深度为微米级和微米以下数量级，主通道(25)宽度与微室(18)半径一致，深度与微室(18)深度一致，分通道(24)长度和宽度小于主通道(25)，深度和主通道(25)一致，微室(18)之间通过主通道(25)连接，每个微室(18)通过分支通道与主通道(25)连接。

技术总结
本发明公开了一种快速数字微室PCR制热系统，包括机械控制系统、支架系统、温控系统和微流控芯片组成；微流控室芯片固定在螺旋滑块上，然后在两个加热器之间旋转，设置固定的加热时间。该过程由一个自行编程的软件控制，通过在PDMS微流控芯片上方放置玻片来改善试剂自吸区隔和避免试剂蒸发；实现了在微室微流控芯片中35min内对P.g进行扩增。本发明装置，可适用于细菌的检测，可实现快速扩增的功能，操作简单。与传统PCR实验相比，本装置具有耗时短、试剂耗量少、一体化、小型化等特点。

技术研发人员：杨静,汪萍,张洁君
受保护的技术使用者：安徽三联学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14