CN105960283A - 具有温度分析和/或验证单元的热循环仪以及用于分析或验证热循环仪的热性能且用于标定热循环仪的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热循环仪(10)，其包括壳体(12)，壳体(12)容纳热块(14)，所述热块具有多个样品井(32)，其每个用于接收在样品容器中的测试样品，所述壳体还容纳用于加热热块(14)的电加热器件(18)、电源(24)和用于控制电加热器件(18)的电子控制器(22)，且还包括温度分析和/或验证单元(28)，用于分析和/或验证热块(14)的热性能。本发明还涉及一种用于分析或验证热循环仪(10)的热性能且用于标定热循环仪(10)的方法。热循环仪(10)的特征在于，温度分析和/或验证单元(28)集成到壳体(12)中，且通过内部接口(26)连接至电源(24)和电子控制器(22)，而该方法特征在于以下步骤：为热循环仪(10)提供集成温度分析和/或验证单元(28)，和利用集成温度分析和/或验证单元(28)用于热循环仪(10)的自标定。

Description

具有温度分析和/或验证单元的热循环仪以及用于分析或验 证热循环仪的热性能且用于标定热循环仪的方法

技术领域

本发明涉及热循环仪。特别地，本发明指向根据权利要求1的前序部分的热循环仪，其具有温度分析和/或验证单元。本发明还指向一种根据权利要求12的前序部分的用于分析或验证热循环仪的热性能且用于标定热循环仪的方法。另外，本发明涉及根据权利要求15的热循环仪和方法的用途。

背景技术

热循环仪(还称为热循环器、PCR机或DNA扩增仪)是一种实验设备，其最普遍地用于经由聚合酶链锁反应(PCR)使DNA片段扩增，这在分子生物学内在研究和诊断部分二者中是普遍的。但是，热循环还可在实验室中用于辅助其他温度敏感反应，包括但不限于限制性酶切或快速诊断。热循环仪通常装备有热块，其具有样品井或孔的阵列，试管或保持测试样品的其他容器可被插入其中。质量热循环仪通常含有银块，以获得快速温度变化和贯穿块的均匀温度。在将容器插入到样品井或孔中之后，热块的温度在离散的预编程步骤中升高和降低，以便在PCR循环期间交替地加热和冷却测试样品。在不良的执行热循环仪的情况下，其中，热块的温度不是均匀的，或其中，热块没有根据准确的预定目标温度曲线加热或冷却，存在例如提供假阴性PCR结果的可能。

为了确保热循环仪的持续且准确的热性能，即，热块的热均匀性或井到井均匀性、温度准确性、加热和冷却速率、温度过冲和正时，必须分析或验证这些参数，且最终在不良热性能的情况下标定热循环仪。

当前，对于用户存在三种可行的替换例用于分析或验证热循环仪热性能：

1、制造商服务合同

这里用户选择与热循环仪的实际制造商的服务协议。来自制造商的测试工程师访问用户，且现场执行验证测试。

尽管该测试的实际成本难以确定，因为其通常包含在热循环仪的购买价格内，但其是昂贵的。成本应该按个案基准被考虑。

典型地，制造商推荐以年度基准执行该测试，验证的频率通常与大多数质量控制需求不相称，因为热循环仪性能可在任何现场检查之后立刻劣化。

因为制造商的测试工程师具有制造商的热循环仪的第一手了解，即使最终热循环仪的标定是可行的，如果需要的话可对温度进行调整，依然存在与制造商的服务合同相关联的几个缺点：

当现场验证通过外部/访问测试工程师执行时，测试必须很好地组织，因为现场所有制造商的热循环仪必须在特定时间段能够进行验证。在该时间段期间，热循环仪不能用于PCR。

通常现场验证合同在商业上仅适用于具有许多热循环仪来测试的场地，因为使工程师访问来验证仅一或几台热循环仪的成本通常被证明是过高的。

维护每个热循环的历史记录是非常难的。这样的历史记录将通常涉及基于书本的测试报告的手动比较，其中，用户本身不得不挑出相关数据，且然后不得不手动输入数据到电子表格类型的应用中用于比较。

2、利用购买的测试设备的验证

在该情况下，用户购买一件专有的温度测试设备，且自己进行验证测试。当然，这个方法需要巨大的财务投资，特别是当考虑可需要购买很大一组测试设备以确保与需要测试的热循环仪的各种品牌和型号的兼容性时。

通常，购买的测试设备与在根据制造商的服务合同进行的测试时使用的是相同的。但是，要正确地操作该设备——以会实现准确、可重复的和有意义的结果的方式——是很难的。另外，结果的解译通常是主观的。典型的测试设备被设计为由受过训练的人员操作——通常需要特定技巧以获得令人满意且有效的测试结果。

通常测试设备没有提供通过和失败界限，因为这导致制造商、测试设备供应商和用户之间的矛盾。怎么能期望用户在完全受控的环境下凭借它们自己的不同的专用测试设备获得与制造商相同的测试结果呢？

此外，制造商不愿意传授测试程序的细节，使得与公开的规格进行比较几乎不可能。当通过/失败热性能界限可获得时，它们倾向于以更宽泛的容差“场地限制”形式提供。这些限制当然导致困扰，因为它们与被公开的规格在各个方面都不同。

如何执行测试的问题现在需要考虑；测试协议、设备和方法中的不一致都是使结果偏离的变数。

正确的测试设备的选择和购买是个问题，有时“正确测试系统”的构造可以非常困难的。

通常，可以购买的系统操作特别复杂，不得不迎合许多不同的品牌和型号。

尽管该方法允许用户在热循环仪上进行热测试，在有差异的情况下，它们的标定通常不可能。如果需要标定，差异必须要报告给制造商。制造商则必须肯定该结果，这通常是关于被公开的规格等引起矛盾的过程，且然后工程师必须访问现场或所讨论的热循环仪必须返回制造商用于标定。

通常用户除了留着热循环不调整之外没有其他替代方案，尽管知道它的热性能很差。

维护单元的历史记录也是非常难的；这通常涉及基于书本的测试报告的手动比较，其中，用户本身不得不挑出相关数据，且然后不得不手动输入数据到电子表格类型的应用中用于比较。

3、使用热循环仪服务公司

在此，用户可将热循环仪验证的工作外包给第三方热循环仪服务公司，其专做热循环仪温度验证。和具有制造商服务合同的情况一样，测试工程师通常访问客户且现场执行验证测试。如果用户具有许多需要确认的不同品牌和型号的热循环仪，该方法确实提供成本优势，因为用户不可能购买所有不同的可用测试设备。

与制造商服务合同的一部分提供的相比，热循环仪服务公司通常提供更详细的热性能验证。但是，所使用的测试设备不是必须适于被测试的特定热循环仪，且制造商将无视来自未经批准来源产生的任何测试数据。

另外，热循环仪服务公司通常使用可被终端用户购买的测试设备。因此，对利用购买的测试设备进行验证具有同样的约束。

在服务公司具有技术关键内容来重新标定热循环仪的不通常情况下，在大多数情况下仍然是该过程将对仪器的任何保修条款无效。

维护单元的历史记录也是非常难的；这通常涉及基于书本的测试报告的手动比较，其中，用户本身不得不挑出相关数据，且然后不得不手动输入数据到电子表格类型的应用中用于比较。

因此，上述方法都不能为用户提供完全令人满意的方案。

在上述方法中使用的外部测试设备通常具有温度分析和/或验证单元的形式，其包括带有多个温度探针的温度探针板，且还包括单独的外部控制单元，该外部控制单元与探针板的温度探针通信且装备有电源、用于控制温度分析和/或验证过程的处理器以及分别用于存储或显示测试结果的存储器和显示器。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种热循环仪和用于验证热循环仪的热性能且用于标定热循环仪的方法，其将避免或至少弱化上述缺点。

为了实现这些目的，本发明提供了根据权利要求1的热循环仪，和根据权利要求12的用于验证热循环仪的热性能且用于标定热循环仪的方法。此外，本发明提供了这样的热循环仪和/或方法用于聚合酶链锁反应(PCR)的用途。

根据本发明的热循环仪和方法提供了以下优势：

-温度验证：温度分析和/或验证单元不仅提供确认，即，热循环仪是操作的，且还提供验证，即，在样品井中获得的温度是依照规格的。

-自标定：通过集成的温度分析和/或验证单元产生的结果可直接用于验证热循环仪的热性能，且必要的话，允许热循环仪自动地自标定。

-测试的频率：热块的热性能的分析和/或验证可按照需要频率执行，而没有额外的成本。年度测试可被每周或甚至每天检查替代。

-可用性：集成温度分析和/或验证单元特别地设计为用于与特定热循环仪一起使用，且可容易地适于在热循环仪上使用的不同热块设计。热循环仪可具有简单的定制设计，其中，不需要正式的训练用于万无一失的操作。

-集成温度分析和/或验证单元验证系统可制造为与在制造商处用于质量控制的温度分析和/或验证单元相同，这确保数据可直接比较。标定程序可也与制造商使用的用于质量控制的标定程序相同，从而通过/失败界限类似地相同。

-热循环仪本身保持其自己的历史，这允许所有关键热性能值的自动寿命监视/倾向分析，所有结果在机器上被电子地存储在热循环仪的电子控制器的存储器中或集成温度分析和验证单元的存储器中。用户不需要手动解译，因为结果可按照需要电子地取出或指示在热循环仪的显示器上。

-热验证的水平可完全被用户控制，从快速“健康检查”到完全深入详细分析。

-基线可被用户设定，典型地PCR-温度或用户特别关心的温度，和需要时可被分析的变动。这允许用户立即发现偏离标准的性能的任何偏差。

与来自制造商的测试工程师执行现场温度验证测试的制造商服务合同相比，不需要彻底组织测试，因为它们可在任何需要时进行且可独立地执行用于每个热循环仪，从而大量的热循环仪停工时间可避免。

与利用被购买的测试设备进行验证相比，集成温度验证和标定单元将总是对与其一起使用的热循环仪定制或量身定做。如果必要，需要以会获得准确、可重复和有意义的结果的方式操作集成温度验证的训练将被热循环仪的制造商与操作热循环仪本身的训练一起被提供。因此，如何进行测试和如何将测试设备适应特定热循环仪将没有问题。这将通常导致令人满意的且有效的测试结果，而没有测试协议的任何不一致。

与使用热循环仪服务公司相比，所用的测试设备完美地适于被测试的特定热循环仪，因为其已经被开发且与该特定热循环仪一起经历质量控制。由于温度验证和标定单元集成到热循环仪中将大体在热循环仪的制造期间被执行，任何测试数据将从制造商认证的来源产生且标定将不会使仪器上的任何保修无效。

可能最重要的是自标定的能力，其在当前的三个替代方案的任一个中是不可行的。

根据本发明的优选实施例，集成温度分析和/或验证单元包括温度探针板，其具有多个温度探针，用于测量在被选择的样品井内的温度。这样的温度探针板已经证实在用于验证热循环仪的热性能的外部测试设备中是有效的。优选地，温度分析和/或验证单元包括闭环控制，用于取决于被选择的样品井内的温度探针测量的温度而标定电加热器件。

当不使用时，即，在热循环仪的正常操作或停机时间期间，温度探针板优选地配载在热循环仪本身上，且更优选地容纳在壳体的配载舱内，该温度探针板可从该配载舱移除且布置在热块上，用于在需要时执行温度分析和/或验证。配载舱的开口有利地位于壳体的顶部上、靠近热块和样品井，用于在需要的时候容易地访问到探针板。

根据第一替换例，温度探针固定到温度探针板，从而它们总是与特定样品井相关联。根据第二替换例，温度探针是可变探针，它们是可互换的且可选择性地附连到温度探针板的不同插槽，从而它们可用于验证或标定不同样品井。这对于处理特定需求是有利的，例如提供非典型性能的详细的热梯度分析或样品井的特定区域的验证或标定。后一替换方案还提供非标准块或井尺寸或带引线探针至温度探针板的插槽的附连。

根据本发明的另一优选实施例，所有温度探针具有它们自己的独特身份，其被热性能分析和/或验证单元中的软件自动识别。这将确保温度数据从一个测试到下一个测试的整体性，而不管温度探针在探针板上的位置或在其中一个样品井中的位置。

优选地，当温度探针板位于热块上时，温度探针板通过匹配电触点或通过电插入式连接而连接到内部接口。电连接可被断开，用于将温度探针板从热循环仪移除，从而温度探针板可在需要时从外部独立于热循环仪被标定。

优选地，热循环仪具有可被关闭的被加热的盖。在关闭状态，被加热的盖压靠反应或样品容器的盖，且防止已经从反应混合物或测试样品蒸发的水冷凝在盖的内侧。

根据本发明的另一实施例，热循环仪的内部接口通过从配载舱延伸的缆线连接到探针板，从而当位于配载舱内时，探针板可保持连接到热循环仪。

为了保持热循环仪的占地面积尽可能小，配载舱优选地具有槽状形式，用于将探针板的窄侧插入到舱的开口中，同时温度探针优选地从探针板的宽侧突出，如传统的温度探针板。为了避免损坏，防止突出的温度探针在探针板插入到配载舱或从其移除期间损坏，配载舱优选地包括引导器件，用于在插入和移除期间引导探针板。

根据本发明的另一优选实施例，温度分析和/或验证单元通过内部接口连接至壳体上的显示器。以此方式，热循环仪的显示器可被用于显示来自温度分析和/或验证单元的测试结果、所有关键热性能值或趋势分析，而无需外部显示器。此外，显示器允许热循环仪的热性能在测试之间的可视比较。优选地，显示器是触摸屏显示器，其可用于开始温度分析和验证过程和/或自标定过程。

根据本发明方法的另一优选实施例，分析和/或验证单元包括温度探针板，其具有多个温度探针，用于测量在热循环仪的热块的被选择的样品井内的温度，且在进一步步骤中，将温度探针板和热循环仪之间的电连接断开，将温度探针板从热循环仪移除，用于温度探针板的单独外部标定。

根据本发明方法的另一优选实施例，集成分析和/或验证单元包括温度探针板，其具有多个温度探针，用于测量在被选择的样品井内的热块的热性能，其中，温度探针通过热循环仪的接口将温度值发送至电子控制器，并且其中，电子控制器将来自温度探针的温度值与目标温度值比较，并当需要时开始热循环仪的自标定过程。优选地，热循环仪的自标定过程具有利用被温度分析和/或验证单元的温度探针发送的温度值的闭环过程的形式，用于改变电加热器的热性能。

附图说明

本发明通过包括本发明的两个实施例的不同视图附图示出，其中：

图1是热循环仪的主要部件的示意框图，其具有根据本发明的集成温度验证和标定单元；

图2是根据本发明的热循环仪的优选实施例的透视图，其具有在热循环仪的配载舱中的温度验证和标定单元的温度探针板；

图3是温度探针板从配载舱中移除期间的实施例的透视图；

图4是温度探针板在其使用位置中的实施例的透视图；

图4a是图4的一部分的详细视图；

图5是在如图3所示的温度探针板移除期间的配载舱的放大顶视图；

图6是没有温度探针板的配载舱的放大顶视图；

图7是温度探针板的配载舱的透视图；

图8是在热循环仪的温度验证和标定单元的温度验证和标定软件开始之后的热循环仪的屏幕的视图；

图9是热循环仪的温度验证和标定单元进行的温度验证测试完成之后的屏幕的视图；

图10是显示热循环仪的热块的热均匀性对测试日期的屏幕的视图；

图11是温度探针板从配载舱中移除期间的第二实施例的透视图。

具体实施方式

附图所示的热循环仪10用于经由聚合酶链锁反应(PCR)使DNA片段扩增。如图1示意性地示出，热循环仪10包括壳体12，所述壳体容纳热块14、可枢转加热盖16，其每个包括电加热器18、20，用于控制热块14和被加热盖16的电加热器18、20的电子控制器22、通过电子控制器22连接到电加热器18、20的电源24、连接到电子控制器22和电源24的内部单板计算机和图形接口26，以及连接至接口26的集成的温度分析和/或验证单元28。如附图的图2至4所示，在壳体12的前部处，热循环仪10还包括显示器，其为用户友好颜色触摸屏30的形式且具有拖拽功能，该显示器连接至电子控制器22、电源24和内部接口26。热循环仪还包括USB口(未示出)，其连接至接口26且促使程序从USB存储棒存储在电子控制器的存储器中。

热块14设置有垂直孔或样品井32的阵列，如可最佳地从图2和3看到。样品井32用于接收容纳要被测试的测试样品或反应混合物的九十六个0.2ml的样品或反应试管(未示出)或96-井PCR板(未示出)。热块14是可移除的，从而其他块类型——例如具有三百八十四个样品井——可被装配，如果需要的话。

热块14的电加热器18包括八个珀尔帖(Peltier)元件(未示出)，其确保热块14的实际温度和目标温度之间的精确一致性，所述目标温度通过操作存储在电子控制器22的存储器中的软件提供。软件控制热块14的温度，其在离散的预编程步骤中升高和降低，以便在PCR循环期间交替地加热和冷却样品井32中的测试样品。热块14进一步设置有四个温度控制传感器(未示出)，用于测量热块14的实际温度。温度控制传感器与电子控制器22连接。

为了避免由温度控制传感器测量的实际温度和样品井32内的实际温度之间的任何温度漂移或差异，特定的样品井32内的温度可借助集成温度分析和/或验证单元28被分析或验证。温度分析和/或验证单元28用于以完全独立于热块14的温度控制以及热循环仪的其他被加热部件(例如，被加热盖16)的方式执行热块14的温度性能的确认和验证。

为此，集成的温度分析和/或验证单元28包括具有多个温度探针36的温度探针板34，和嵌入式控制电子器件或计算机(未示出)，其可在热循环仪10的壳体12内或温度探针34板本身内。在第一种情况下，温度探针板34通过内部接口26电连接至控制电子器件或嵌入式计算机。在第二种情况下，在温度探针板34内的控制电子器件或嵌入式计算机通过内部接口26连接至电子控制器22和电源24，从而温度探针板34是独立存在的，即仅需要供电。电连接可以是通过电触点37、39的临时的电连接，或是当温度探针板34位于热块14上时是插入式连接，如图2至4所示，从而温度探针板34可以完全从热循环仪10移除，例如用于外部标定。替换地，电连接可以通过缆线38是永久的，如图11所示。

温度探针板34具有矩形形状，其带有两个相对的宽侧40、42和四个窄侧。宽侧40、42的尺寸大体适应热块14的水平尺寸。温度探针36从温度探针板34的两个宽侧40、42的其中一个宽侧42突出。温度探针36的位置和尺寸适应样品井32的位置和尺寸，从而当温度探针板34布置在热块14上时，它们将装配到样品井中，如图4所示。

温度探针36用于对被选择的样品井32内的温度进行传感。如可从图7看出，温度探针36大体包括锥形探针尖端46、柱形探针本体48和在本体48的与探针尖端46相反的端部处的插塞50。探针尖端46由导热材料制成，其成形为匹配样品井32的底部处的井轮廓，要被测试的测试样品或反应混合物在热循环仪10的正常操作期间位于那里，该探针尖端容纳温度传感器(未示出)，其通过探针本体48和插塞50电连接到温度探针板34内的电路。探针本体48由热绝缘材料制成且被设计为将探针尖端46准确地定位在样品井32的底部处，而没有将热量排走，排走热量将影响在探针尖端46内的温度传感器的温度测量。

在图中示出的实施例中，温度探针36被固定到温度探针板34，从而它们相对于温度探针板34不可移动且总是与特定样品井32相关联。优选地，存在八个温度探针36，它们被视为是适当数量的探针以给出热块14的足够覆盖，以便获得其热均匀性的代表性测量。

但是，可以设想，在宽侧42上为温度探针板34提供大量的容座(未示出)，从而每个温度探针36的插塞50可选地附连到任一个容座。以此方式，温度探针36是可互换的，且可位于不同的样品井32中。

如果需要，附加且不同形状的温度探针35可被添加到温度探针板34的相对的宽侧40，以允许被加热盖16的温度测量。

温度探针板34是测试设备的已标定件，可追溯国家标准，且因此已知是准确的。由于温度探针板34可从热循环仪10完全移除，其可被自标定或验证，独立于热循环仪10。

温度分析和/或验证单元28的控制电子器件或嵌入式计算机可包括在热循环仪10的壳体12内或在温度探针板34内的单独处理器和存储器。优选地，控制电子器件或嵌入式计算机在温度探针板34内。控制电子器件或嵌入式计算机可还是电子控制器22的一部分，其与嵌入式计算机共享其处理器和存储器。嵌入式计算机用于执行温度分析或验证，例如用于处理温度测量，且与电子控制器22协作，用于热循环仪10的自标定过程。为此，温度分析/验证和自标定软件存储在嵌入式计算机的存储器内或共享存储器内。

在图2至4的优选实施例中，温度探针板34和接口26之间的电连接借助于在温度探针板34的宽侧40上的多个电接触垫或凸起37，以及在被加热块14上方的被加热盖16的下侧41上的相应多个匹配接触垫39。接触垫37和39分别布置在距被加热盖16的枢转轴线相同距离处，从而当温度探针板34位于热块14上时和当被加热盖16在其关闭位置在温度探针板34的宽侧40的顶部上枢转时它们彼此压靠且电接触。

在图11的实施例中，电连接借助于带状缆线38，其具有插塞44，所述插座44可连接至温度探针板34的其中一个窄侧上的匹配容座。

具有温度探针36的温度探针板34的功能可从图2至4得到。在热循环仪10的正常操作中，测试样品或反应混合物被加载到样品井32中，且热块14的温度在离散、预编程步骤中升高和降低，用于交替地加热和冷却测试样品或反应混合物。在正常操作期间，例如，在PCR的循环期间，温度分析和/或验证单元28没有被使用，且没有温度分析和/或验证被执行。如图2所示，在该时间期间，具有温度探针36的温度探针板34处于在配载舱52内的配载位置中。配载舱52位于热块14和显示器或屏幕30之间，且大体平行于壳体12的后壁。配载舱52具有垂直槽的形式，用于沿垂直取向接收温度探针板34，在该取向中，其中一个窄侧面向下。在配载舱52的上端部处的开口54与热块14和显示器或屏幕30之间的壳体12的上表面齐平。

如图5和6可见，配载舱52的开口54被设置有引导件，用于在插入到槽状舱52期间和从舱52移除期间引导温度探针板34。引导件包括两个垂直沟槽56，它们位于舱52的细长开口54的相对端部处，且接收温度探针板34的两个窄侧。另外，引导件包括在盖60中的多个切口58，其局部地覆盖配载舱52。切口58的形状和位置顺应温度探针板34上的温度探针36的形状和位置，从而温度探针36将通过切口58。盖60设置有另外的切口61，用于辅助温度探针板34从配载位置移除。在温度探针板34设置有可互换温度探针36的实施例中，盖60可被移除。

在图11的实施例中，带状缆线38从温度探针板34的插槽延伸通过开口54到舱52的底部，在那里其连接至接口26。

当意图测量样品井32内的实际温度以便分析或验证热循环仪10的(即，热块14和被加热盖16的)热性能时，测试样品或反应混合物从样品井32移除，且温度探针板34从配载舱52移除且布置在热块14上，温度探针36在特定样品井32中，如图4所示。

在那之后，分析或验证过程可通过在触摸屏30上命令分析/验证软件程序(如图8所示)且通过触摸ok按钮而开始。一旦测试完成，用户可立刻在屏幕30上看到热块14的热均匀性、温度准确性、温度过冲和正时(即，热循环10的热性能)是否令人满意，如图9所示。温度分析和/或验证单元28执行的热块14的温度性能的确认/验证总是独立于热块14和被加热盖16的温度控制，这有助于确保热块14中的传感器按照意图运行，且确保热循环仪10整体可达到被公开的规格。除了在其触摸屏30上显示热循环仪10的热性能之外，热循环仪可取决于经由温度探针板34进行的温度测量结果而调整其自己的性能。

如图10示例性地显示，对于热均匀性，热性能的参数可针对测试时间显示，以便使热循环仪10的热性能历史可视化。如图10可见，在屏幕30上显示的历史记录包括基线或临界值分界线62，从而用户容易地看到热循环仪10的热均匀性、温度准确性、温度过冲和/或正时的任何超过基线或临界值分界线62，且因此没有符合要求。显示在屏幕上的历史记录可还经由接口26存储在USB棒上。

为了检查其适当地运行，当温度探针板34装配到热循环仪10上时，热循环仪10将在需要时执行质量控制测试。在该质量控制测试期间，热循环仪10将进入预定的热或温度程序且将同时经由接口26询问温度探针板34，以便确定在测试期间实际获得哪些温度。在此之后，热循环仪将实际温度测量与被热循环仪10设定或请求的温度比较。在该比较期间，任何不准确性，即实际测量温度和设定温度之间的差异，可被确定。

为了避免热均匀性、温度准确性、温度过冲和正时中的一个或多个超过相关联的基线或临界值分界线62或为了避免以上提到的不准确性，热循环仪10在每个质量控制测试之后或在用户需要时以规则的时间间隔进行自标定过程。在该自标定过程期间，温度分析/验证和自标定软件的自标定软件程序开始闭环过程，其中，从温度探针板34的温度探针发送的实际或最后温度值与被编程的目标温度值比较，且其中，热块14的珀尔帖元件或电加热器18的热性能依赖于实际/最后温度值和目标温度值之间的差异、经由电子控制器22改变。

为了消除任何不准确性，此外，包括所有其温度探针36的温度探针板34可单独和外部地通过断开温度探针板34和内部接口26之间的电触点37、39或插入式连接而被标定。在外部标定期间，温度探针板34的温度探针36进入在循环油浴中，且被热标定为适应国家温度或测量标准。由此，不仅可以确认热循环仪10的热性能，且还能验证其准备就绪执行真实实验和确保温度测量准确性。换句话说，可以确保在聚合酶链锁反应(PCR)期间样品井的温度的预定设定(例如，95.0℃)真实且准确地获得、可追溯到国家标准。

Claims (16)

1.一种热循环仪(10)，包括：

-壳体(12)，壳体(12)容纳热块(14)，所述热块具有多个样品井(32)，其每个用于接收在样品容器中的测试样品，所述壳体还容纳用于加热热块(14)的电加热器件(18)、电源(24)和用于控制电加热器件(18)的电子控制器(22)，

-温度分析和/或验证单元(28)，用于分析和/或验证热块(14)的热性能，

其特征在于，温度分析和/或验证单元(28)集成到壳体(14)中，且通过内部接口(26)连接至电源(24)并连接到电子控制器(22)。

2.根据权利要求1所述的热循环仪，其特征在于，集成温度分析和/或验证单元(28)包括温度探针板(34)，其具有多个温度探针(36)，用于测量在被选择的样品井(32)内的温度。

3.根据权利要求2所述的热循环仪，其特征在于，温度分析和/或验证单元(28)包括闭环控制，用于取决于被选择的样品井(32)内的温度探针(36)测量的温度而标定电加热器件(18)。

4.根据权利要求2或3所述的热循环仪，其特征在于，温度探针板(34)容纳在壳体(14)的配载舱(52)内，且可从配载舱(52)移除用于布置在热块(14)上。

5.根据权利要求2至4中的一项所述的热循环仪，其特征在于，温度探针(36)从温度探针板(34)的宽侧(42)突出，且配载舱(52)具有槽状形式，用于插入温度探针板(34)，探针板(34)的窄侧面向配载舱(52)的开口(54)。

6.根据权利要求5所述的热循环仪，其特征在于，配载舱(52)的开口(54)位于壳体(14)的顶部上、靠近具有样品井(32)的热块(14)。

7.根据权利要求4至6中的一项所述的热循环仪，其特征在于，配载舱(52)包括引导器件，用于在探针板插入到配载舱(52)期间引导温度探针板(34)。

8.根据权利要求2至6中的一项所述的热循环仪，其特征在于，温度探针板(34)和接口(26)之间的电连接可被断开，用于将温度探针板(34)从热循环仪(10)移除。

9.根据权利要求8所述的热循环仪，其特征在于，当热循环仪(10)的被加热盖(16)关闭时，温度探针板(34)连接至接口(26)。

10.根据权利要求4至8中的一项所述的热循环仪，其特征在于，温度探针板(34)通过至少一个缆线(38)连接到接口(26)，所述至少一个缆线从温度探针板(34)延伸到配载舱(52)。

11.根据前述权利要求的一项所述的热循环仪，其特征在于，温度分析和/或验证单元(28)通过接口(26)连接至壳体(12)上的显示器(30)。

12.一种用于分析或验证热循环仪(10)的热性能且用于标定热循环仪(10)的方法，其特征在于以下步骤：

-为热循环仪(10)提供集成温度分析和/或验证单元(28)，和

-利用集成温度分析和/或验证单元(28)用于热循环仪(10)的自标定。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，集成温度分析和/或验证单元(28)包括温度探针板(34)，其具有多个温度探针(36)，用于测量热循环仪(19)的热块(14)的被选择的样品井(32)内的温度，且温度探针(36)通过热循环仪(10)的内部接口(26)发送温度值至集成温度分析和/或验证单元(28)的嵌入式计算机或电子控制器(22)。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在闭环过程中利用温度探针发送的温度值开始自标定热循环仪的步骤。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，集成温度分析和/或验证单元(28)包括温度探针板(34)，其具有多个温度探针(36)，用于测量热循环仪(19)的热块(14)的被选择的样品井(32)内的温度，且在进一步步骤中，将温度探针板(34)和热循环仪(10)之间的电连接断开，将温度探针板(34)从热循环仪(10)移除，用于温度探针板(34)的单独的外部标定。

16.一种根据前述权利要求中的一项所述的热循环仪和/或方法用于PCR的用途。