CN111100782A - 一种实时定量基因扩增荧光检测的加热装置及其加热方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种实时定量基因扩增荧光检测的加热装置及其加热方法，属于免疫学检测领域。本发明提供实时定量基因扩增荧光检测的加热装置，包括旋转盘、加热器衬套、线圈和发热体，所述加热器衬套位于旋转盘的外周，所述线圈位于所述加热器衬套的外周，所述发热体位于旋转盘底部。本发明提供实时定量基因扩增荧光检测的加热装置，由于采用了磁涡流效应的原理及碳纤维作为发热体的方式，既能实现快速升温效果又能实现稳定恒温效果，结合了磁涡流加热的优点，同时碳纤维的使用也避免了发热体在不通电的情况下受到磁通量变化的影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种实时定量基因扩增荧光检测的加热装置及其加热方法，属于免疫学检测领域。
背景技术
聚合酶链式反应(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。基于聚合酶制造的PCR仪实际是一个温控设备，能在变性温度，复性温度，延伸温度之间很好地进行控制。然而，在多次聚合酶链式反应过程中，需要重复多次升温及降温，而且温度控制要求精准，这对聚合酶链式反应过程中的加热方法提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种实时定量基因扩增荧光检测的加热装置，在实时定量基因扩增荧光检测的过程中，可实现样品快速升温，也便于样品的快速降温，实现温度的精准控制。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种实时定量基因扩增荧光检测的加热装置，包括旋转盘、加热器衬套、线圈和发热体，所述加热器衬套位于旋转盘的外周，所述线圈位于所述加热器衬套的外周，所述发热体位于旋转盘底部。
作为本发明所述的实时定量基因扩增荧光检测的加热装置的优选实施方式，所述旋转盘位于实时定量基因扩增荧光检测仪的内部中心，所述旋转盘制作的材料为铝合金6061。
作为本发明所述的实时定量基因扩增荧光检测的加热装置的优选实施方式，所述旋转盘为圆环型，所述旋转盘上开有多个小孔，所述小孔周向分布。
用实时定量基因扩增荧光检测仪进行聚合酶链式反应(PCR)时，装有样品的试管放置与旋转盘上的小孔内，便于实现聚合酶链式反应时对样品的反复的升温及降温操作。
作为本发明所述的实时定量基因扩增荧光检测的加热装置的优选实施方式，所述加热器衬套为涡流加热器衬套，所述发热体为碳纤维发热体。
在涡流加热器衬套外围缠绕线圈利用涡流效应原理，对线圈内部旋转盘进行加热，为防止磁涡流的影响。本发明所述涡流加热器衬套位于所述旋转盘的外周，所述线圈位于所述加热器衬套的外周，当线圈接通交变电流，利用涡流效应，在涡流加热器衬套内产生交变磁场，交变磁场使通过旋转盘的磁通量发生周期性的变化，进一步产生感应电动势和感应电流，从而产生热效应。
作为本发明所述的实时定量基因扩增荧光检测的加热装置的优选实施方式，所述涡流加热器衬套为开口向上的凹槽结构。
作为本发明所述的实时定量基因扩增荧光检测的加热装置的优选实施方式，所线圈缠绕在所述涡流加热器衬套的外周。本发明所述的线圈为呈环形的导线绕组。
本发明所述的实时定量基因扩增荧光检测的加热装置，旋转盘位于实时定量基因扩增荧光检测仪的内部中心，在旋转盘外周围为涡流加热器衬套，涡流加热器衬套沿周向包围旋转盘，在涡流加热器衬套外围缠绕线圈，利用涡流效应，当线圈通上一定频率的电流，在涡流加热器衬套内产生交变磁场，交变磁场使通过旋转盘的磁通量发生周期性的变化，由于旋转盘采用特殊导体材料(铝合金6061)做成，外形圆环状，在不断发生变化的磁通量下产生感应电动势和感应电流，电流方向沿旋转盘的圆周方向转圈，这种感应电流的产生，随交变磁场的频率与强度变化而变化，当产生的感应电流足够大，产生的热量也随之增大，旋转盘的升温速度随之也增快。
作为本发明所述的实时定量基因扩增荧光检测的加热装置的优选实施方式，所述碳纤维发热体嵌入所述旋转盘底部，贴近所述旋转盘上小孔的孔内壁。
旋转盘底部采用碳纤维作为发热体，碳纤维的使用，使实时定量基因扩增荧光检测仪在工作中进行聚合酶链式反应整体结束前的一段缓慢升温过程更平稳。在线圈利用涡流效应进行加热时，碳纤维不会受到涡流效应的影响。在使用碳纤维加热时，旋转盘的温度更稳定、发热更均匀、控温更精准，达到旋转盘的恒温保温效果。
本发明的另一目的是所述加热装置的加热方法，包括如下步骤：将所述线圈接通交变电流，产生交变磁场，即可实现所述加热装置的加热方法。
用实时定量基因扩增荧光检测仪进行聚合酶链式反应(PCR)时，启动实时定量基因扩增荧光检测仪，将本发明所述的加热装置包括的所述的线圈接通交变电流，缠绕在涡流加热器衬套上的线圈产生交变磁场，交变磁场使采用特殊导体材料(铝合金6061)做成的圆环型的旋转盘在不断发生变化的磁通量下产生感应电动势和感应电流，感应电流的产生，即可实现本发明所述装置的加热。上述感应电流方向沿旋转盘的圆周方向转圈，这种感应电流的产生，随交变磁场的频率与强度变化而变化，当产生的感应电流足够大，产生的热量也随之增大，旋转盘的升温速度随之增快，从而通过控制交变磁场的频率与强度变化，即可旋转盘的温度。
另外在本发明所述加热装置进行加热时，由于旋转盘底部同时采用碳纤维发热体进行加热，实时定量基因扩增荧光检测仪的程序可控制流经碳纤维发热体的电流大小，从而更精准控温，达到旋转盘的恒温保温效果，仪器在工作中进行聚合酶链式反应结束前需有一段恒温过程，这时，碳纤维发热体的发热能更有效地起到恒温效果。由于涡流加热器衬套内部有变化的强磁场，采用碳纤维发热体能防止发热体在不通电的情况下产生感应电动势，从而不受磁涡流加热的影响。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明提供实时定量基因扩增荧光检测的加热装置，由于采用了磁涡流效应的原理及碳纤维作为发热体的方式，既能实现快速升温效果又能实现稳定恒温效果，结合了磁涡流加热的优点，同时碳纤维的使用也避免了发热体在不通电的情况下受到磁通量变化的影响；
(2)本发明提供实时定量基因扩增荧光检测的加热装置，在实时定量基因扩增荧光检测的过程中，可实现样品快速升温，也便于样品的快速降温，实现温度的精准控制；
(3)本发明提供实时定量基因扩增荧光检测的加热装置结构简单，操作方便，成本低廉；
(4)本发明还提供了实时定量基因扩增荧光检测的加热装置的加热方法，该方法非常适合用于聚合酶链式反应仪(PCR)，在实时定量基因扩增荧光检测的过程中，可实现样品快速升温，也便于样品的快速降温，实现温度的精准控制。
附图说明
图1为本发明的实时定量基因扩增荧光检测的加热装置结构示意图；图中，11、旋转盘；12、涡流加热器衬套；13、线圈；14、碳纤维发热体。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例为本发明提供的一种实时定量基因扩增荧光检测的加热装置，其结构示意图如图1所示，包括旋转盘11、涡流加热器衬套12、线圈13和碳纤维发热体14，所述涡流加热器衬套12位于旋转盘11的外周，所述线圈13位于所述涡流加热器衬套12的外周，所述碳纤维发热体14位于旋转盘11底部。
所述旋转盘11位于实时定量基因扩增荧光检测仪的内部中心，所述旋转盘11制作的材料为采用特殊导体(铝合金6061)。所述旋转盘11为圆环型，所述旋转盘11上开有多个小孔，所述小孔周向分布。所述涡流加热器衬套12为开口向上的凹槽结构。所线圈13缠绕在所述涡流加热器衬套12的外周。所述碳纤维发热体14嵌入所述旋转盘11底部，贴近所述旋转盘上小孔的孔内壁。
线圈13接通交变电流，利用涡流效应，在涡流加热器衬套12内部产生交变磁场，在交变的磁场下通过旋转盘11的磁通量也随着交变电流的频率而发生同频率的变化，在变化的磁通量环境下旋转盘11在外圆部分产生感应电动势和感应电流，电流方向沿旋转盘的圆周方向转圈，由于旋转盘11采用特殊材料(铝合金6061)制造，感应电流的产生同时也就产生对应的热量，达到迅速对旋转盘11加温的效果。结合旋转盘11底部的碳纤维发热体14，仪器程序可控制流经碳纤维发热体14的电流大小，从而能实现旋转盘11更精准控温保温效果，仪器在工作中进行聚合酶链式反应结束前需有一段恒温过程，此时，碳纤维发热体14的发热能更有效地具备恒温效果。由于涡流加热器衬套内部有变化的强磁场，采用碳纤维这种材料作为发热体能防止在不通电的情况下产生感应电动势，从而不受磁涡流加热的影响。
本实施例还提供上述实时定量基因扩增荧光检测的加热装置的加热方法，将所述线圈接通交变电流，产生交变磁场，即可实现所述加热装置的加热。具体操作为用实时定量基因扩增荧光检测仪进行聚合酶链式反应(PCR)时，启动实时定量基因扩增荧光检测仪，将本发明所述的加热装置包括的所述的线圈13接通交变电流，缠绕在涡流加热器衬套12上的线圈13产生交变磁场，交变磁场使采用特殊导体材料(铝合金6061)做成的圆环型的旋转盘11在不断发生变化的磁通量下产生感应电动势和感应电流，感应电流的产生，即可实现本发明所述装置的加热。上述感应电流方向沿旋转盘11的圆周方向转圈，这种感应电流的产生，随交变磁场的频率与强度变化而变化，当产生的感应电流足够大，产生的热量也随之增大，旋转盘的升温速度随之增快，从而通过控制交变磁场的频率与强度变化，即可旋转盘11的温度。另外在本发明所述加热装置进行加热时，由于旋转盘11底部同时采用碳纤维发热体14进行加热，实时定量基因扩增荧光检测仪的程序可控制流经碳纤维发热体14的电流大小，从而更精准控温，达到旋转盘的恒温保温效果，仪器在工作中进行聚合酶链式反应结束前需有一段恒温过程，这时，碳纤维发热体14的发热能更有效地起到恒温效果。由于涡流加热器衬套12内部有变化的强磁场，采用碳纤维发热体14能防止发热体在不通电的情况下产生感应电动势，从而不受磁涡流加热的影响。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (8)
1.一种实时定量基因扩增荧光检测的加热装置，其特征在于，包括旋转盘、加热器衬套、线圈和发热体，所述加热器衬套位于旋转盘的外周，所述线圈位于所述加热器衬套的外周，所述发热体位于旋转盘底部。
2.如权利要求1所述的实时定量基因扩增荧光检测的加热装置，其特征在于，所述旋转盘位于实时定量基因扩增荧光检测仪的内部中心，所述旋转盘制作的材料为铝合金6061。
3.如权利要求2所述的实时定量基因扩增荧光检测的加热装置，其特征在于，所述旋转盘为圆环型，所述旋转盘上开有多个小孔，所述小孔周向分布。
4.如权利要求1所述的实时定量基因扩增荧光检测的加热装置，其特征在于，所述加热器衬套为涡流加热器衬套，所述发热体为碳纤维发热体。
5.如权利要求4所述的实时定量基因扩增荧光检测的加热装置，其特征在于，所述涡流加热器衬套为开口向上的凹槽结构。
6.如权利要求4所述的实时定量基因扩增荧光检测的加热装置，其特征在于，所线圈缠绕在所述涡流加热器衬套的外周。
7.如权利要求4所述的实时定量基因扩增荧光检测的加热装置，其特征在于，所述碳纤维发热体嵌入所述旋转盘底部，贴近所述旋转盘上小孔的孔内壁。
8.如权利要求1-7任一项所述的加热装置的加热方法，其特征在于，包括如下步骤：将所述线圈接通交变电流，产生交变磁场，即可实现所述加热装置的加热。
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