发明内容
基于此,有必要提供一种能够提高待测物质的繁殖速度的具有温度调节功能的检测装置。
一种具有温度调节功能的检测装置,所述温控模块包括:支撑壳;基板,设置于所述支撑壳内,所述基板包括第一侧面以及与所述第一侧面相对的第二侧面,所述第一侧面形成有第一安装槽,所述第二侧面形成有第二安装槽,所述基板设有位于所述第一安装槽与所述第二安装槽之间的检测通道,所述检测通道包括样本容纳腔;以及温控单元,包括设置于所述第一安装槽内的第一温控片以及设置于所述第二安装槽内的第二温控片,所述样本容纳腔位于所述第一温控片与所述第二温控片之间。
在其中一个实施例中,所述第一侧面与所述第二侧面沿第一方向排布;
所述基板还包括第三侧面以及与所述第三侧面相对的第四侧面,所述第三侧面与所述第四侧面沿与所述第一方向垂直的第二方向排布;
所述样本容纳腔贯穿所述第三侧面,并沿所述第二方向延伸。
在其中一个实施例中,所述温控模块还包括压板组件,所述压板组件包括第一压板以及第二压板,所述第一压板与所述支撑壳固定连接,且所述第一压板与所述第一侧面相对并与所述第一温控片贴合,所述第二压板与所述支撑壳固定连接,且所述第二压板与所述第二侧面相对并与所述第二温控片贴合;
所述温控单元还包括第一加热件以及第二加热件,所述第一加热件与所述第一压板导热配合,所述第二加热件与所述第二压板导热配合。
在其中一个实施例中,所述第一压板包括第一侧端以及与所述第一侧端相对的第二侧端,所述第一加热件为至少两个,至少一个所述第一加热件设置于所述第一侧端,至少一个所述第一加热件设置于所述第二侧端;
所述第二压板包括第三侧端以及与所述第三侧端相对的第四侧端,所述第二加热件为至少两个,至少一个所述第二加热件设置于所述第三侧端,至少一个所述第二加热件设置于所述第四侧端。
在其中一个实施例中,所述的具有温度调节功能的检测装置还包括散热模块,所述散热模块包括第一散热器以及第二散热器;
所述第一散热器设置于所述第一压板远离所述第一温控片的一侧,且所述第一散热器与所述第一压板贴合,所述第一压板设有第一散热孔;
所述第一散热器设置于所述第二压板远离所述第二温控片的一侧,且所述第二散热器与所述第二压板贴合,所述第二压板设有第二散热孔。
在其中一个实施例中,所述的具有温度调节功能的检测装置还包括光源模块以及采集模块;
所述检测通道还包括与所述样本容纳腔连通的入射光通道、以及与所述样本容纳腔连通的出射光通道;
所述光源模块包括设置于所述入射光通道内或所述入射光通道的进口处的发光源,所述采集模块包括设置于所述出射光通道内或所述出射光通道的出口处的采集器。
在其中一个实施例中,所述光源模块还包括设置于所述入射光通道内的安装筒、以及设置于所述安装筒内的第一导光棒,所述发光源与所述第一导光棒远离所述样本容纳腔的一端相对。
在其中一个实施例中,所述采集模块还包括设置于所述出射光通道内的光路通道管、以及设置于所述光路通道管内的第二导光棒,所述采集器与所述第二导光棒远离所述样本容纳腔的一端相对。
在其中一个实施例中,所述采集模块还包括设置于所述采集器与所述第二导光棒之间的滤光元件。
在其中一个实施例中,所述样本容纳腔的长度方向与所述入射光通道的长度方向处于同一直线,所述出射光通道的长度方向与所述样本容纳腔的长度方向垂直。
在上述的具有温度调节功能的检测装置中,由于基板的第一侧面形成有第一安装槽,第二侧面形成有第二安装槽,检测通道的样本容纳腔位于第一安装槽与第二安装槽之间,且第一安装槽与第二安装槽内分别安装有第一温控片与第二温控片140,第一温控片与第二温控片能够同时对样本容纳腔内的待测物质所处的环境进行调温,使得待测物质所处的环境温度上升的更快,从而提高待测物质的繁殖速度,提高检测效率。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如背景技术所述,目前的检测普遍存在DNA、细菌或者病毒培养速度慢的问题,其原因在于,用于调控被测样本所处环境的温度的温控片均单独设置在被测样本(被测样本为加入了待测物质的液体,该待测物质可以是DNA、细菌或病毒等)的下方,且被测样本所处的环境仅仅受一个温控片的调节,培养DNA、细菌或者病毒的环境的温度无法快速升高,从而使得DNA、细菌或者病毒培养速度慢。
如图1所示,一实施例涉及的一种具有温度调节功能的检测装置10,包括温控模块100、光源模块、散热模块、采集模块300以及支撑座500。支撑座500用于提供支撑;温控模块100用于为被测样本提供合适的温度环境,以使待测物质加快繁殖;光源模块200发射的光用于照射在被测样本上,使得被测样本上的荧光检测物质发光并照射在采集模块300,通过采集模块300采集的光的强度即可判断待测物质的数量,完成检测。
如图5、图6、图8所示,在其中一个实施例中,温控模块100包括支撑壳110、基板120以及温控单元。基板120设置于支撑壳110内,基板120包括第一侧面以及与第一侧面相对的第二侧面,第一侧面形成有第一安装槽121,第二侧面形成有第二安装槽,基板120设有位于第一安装槽121与第二安装槽之间的检测通道122,检测通道122包括样本容纳腔1221;温控单元包括设置于第一安装槽121内的第一温控片130以及设置于第二安装槽内的第二温控片140,样本容纳腔1221位于第一温控片130与第二温控片140之间。可选地,第一温控片130与第二温控片140为帕尔贴。
装载有被测样本的样本容纳件20用于设置在样本容纳腔1221,且样本容纳件20所处的环境温度在经过温控单元的调控后,样本容纳件20内的被测样本中的待测物质能够快速繁殖增多,以便检测。
在上述的温控模块100中,由于基板120的第一侧面形成有第一安装槽121,第二侧面形成有第二安装槽,检测通道122的样本容纳腔1221位于第一安装槽121与第二安装槽之间,且第一安装槽121与第二安装槽内分别安装有第一温控片130与第二温控片140,第一温控片130与第二温控片140能够同时对样本容纳腔1221内的待测物质所处的环境进行调温,使得待测物质所处的环境温度上升的更快,从而提高待测物质的繁殖速度,提高检测效率。
另外,由于在基板120的第一侧面以及第二侧面分别形成有第一安装槽121以及第二安装槽,且将第一温控片130以及第二温控片140分别设置在第一安装槽121以及第二安装槽内,第一温控片130以及第二温控片140与样本容纳腔1221的距离进一步缩短,使得第一温控片130与第二温控片140的热量尽快传递至样本容纳腔1221。并且,通过使用第一温控片130与第二温控片140分别贴合在基板的第一安装槽121以及第二安装槽内,能够从减小整个温控模块100的体积,使得整个具有温度调节功能的检测装置10更加小型化。
进一步地,第一温控片130与第一安装槽121的底壁贴合,且第一温控片130与第一安装槽121的侧壁限位配合,第二温控片140与第二安装槽的底壁贴合,且第二温控片140与第二安装槽的侧壁限位配合;一方面,可以使得温控模块100的结构更加紧凑,减小体积,另一方面,第一安装槽121以及第二安装槽的侧壁还能够分别对第一温控片130以及第二温控片140起到限位作用,方便第一温控片130以及第二温控片140的安装。
在其中一个实施例中,基板120的第一侧面与第二侧面沿第一方向排布;基板120还包括第三侧面以及与第三侧面相对的第四侧面,第三侧面与第四侧面沿与第一方向垂直的第二方向排布。
具体地,第一侧面为基板120的左侧面,第二侧面为基板120的右侧面,第三侧面为基板120的上侧面,第四侧面为基板120的下侧面,样本容纳腔1221贯穿第三侧面,并沿第二方向延伸。如此,样本容纳件20可以从基板120的上方放入到样本容纳腔1221中,简单方便。
如图6-8所示,在其中一个实施例中,温控模块100还包括压板组件,压板组件包括第一压板150以及第二压板160,第一压板150与支撑壳110固定连接,且第一压板150与第一侧面相对并与第一温控片130贴合,第二压板160与支撑壳110固定连接,且第二压板160与第二侧面相对并与第二温控片140贴合。
具体地,支撑壳110、第一压板150以及第二压板160配合形成箱型结构,基板120、第一温控片130以及第二温控片140均设置于该箱型结构内,第一压板150与第一温控片130远离样本容纳腔1221的一面贴合,第二压板160与第二温控片140远离样本容纳腔1221的一面贴合。
基板120、第一温控片130以及第二温控片140位于第一压板150与第二压板160之间,且第一温控片130受压于所述第一压板150,第二温控片140受压于第二压板160。如此,第一温控片130以及第二温控片140在第一压板150以及第二压板160的作用下被固定于基板120的同时,由于第一压板150对第一温控片130进行挤压固定,第二压板160对第二温控片140进行挤压固定,使得第一压板150与第二压板160之间的距离尽可能小,从而使得温控模块100的体积进一步压缩,从而使得整个具有温度调节功能的检测装置10更加小型化。
另外,第一温控片130以及第二温控片140通过上述方式进行固定,无需使用其他类似于螺栓的紧固件,无需开孔,装拆方便。
进一步地,温控单元还包括第一加热件170以及第二加热件180,第一加热件170与第一压板150导热配合,第二加热件180与第二压板160导热配合。
可选地,第一加热件170以及第二加热件180均为加热棒或加热块;第一压板150以及第二压板160均为导热构件,例如铜、铝等。第一加热件170、第二加热件180、第一温控片130以及第二温控片140能够协同作用,改变样本容纳件20的环境温度。
具体地,第一温控片130以及第二温控片140均为帕尔贴,帕尔贴的其中一面温度升高,另一面的温度就会降低,且两面的温差的最大值是固定的,通过第一加热件170对第一压板150进行加热,可以使得第一温控片130远离样本容纳腔1221的一面温度升高,从而提高了第一温控片130靠近样本容纳腔1221的一面的温度上限,保证了被测物质繁殖所需的温度要求。
可以理解的是,第二加热件180也能够提高第二温控片140靠近样本容纳腔1221的一面的温度上限。
进一步地,在第一温控片130以及第二温控片140的工作过程中,第一温控片130以及第二温控片140的升温与降温是不断切换的,第一加热件170以及第二加热件180还能够除去冷热转换中所结成的霜。
更进一步地,第一压板150包括第一侧端以及与第一侧端相对的第二侧端,第一加热件170为至少两个,至少一个第一加热件170设置于第一压板150的第一侧端,至少一个第二加热件180设置于第一压板150的第二侧端;第二压板160包括第三侧端以及与第三侧端相对的第四侧端,第二加热件180为至少两个,至少一个第二加热件180设置于第一压板150的第三侧端,至少一个第二加热件180设置于第一压板150的第四侧端。
具体地,至少一个第一加热件170设置于第一压板150的前端,至少一个第一加热件170设置于第一压板150的后端;至少一个第二加热件180设置于第二压板160的前端,至少一个第二加热件180设置于第二压板160的后端;如此,可以使得第一压板150以及第二压板160的受热更加均匀,从而使得传递到第一温控片130以及第二温控片140上的热量更加均匀,继而提高样本容纳腔1221的受热均匀性,提高待测物质的繁殖效率。
如图7所示,更进一步地,基板120上还开设有温度传感器容纳槽,温度传感器容纳槽用于容纳温度传感器190,温度传感器190用于探测基板120的温度,从而间接探测样本容纳件20所处的环境温度,以方便人为或计算机对温控件进行调节,以加速待测物质的繁殖速度。
如图1所示,在其中一个实施例中,散热模块包括第一散热器410以及第二散热器420。
如图1-2、图5-6所示,第一散热器410设置于第一压板150远离第一温控片130的一侧,第一散热器410与第一压板150贴合,且第一压板150设有第一散热孔151;第二散热器420设置于第二压板160远离第二温控片的一侧,第二散热器420与第二压板160贴合,且第二压板160设有第二散热孔161。
具体地,第一散热孔151以及第二散热孔161均为通孔。
第一散热器410能够同时对第一温控片130以及第一压板150进行散热,第二散热器420能够同时对第二温控片140以及第二压板160进行散热,如此,以对温控模块100多余的热量进行散发。
进一步地,第一温控片130以及第二温控片140均为帕尔贴,由前述可知,帕尔贴的两面的温差的最大值是固定的,通过第一散热器410对第一压板150进行散热,可以降低第一温控片130远离样本容纳腔1221的一面温度,从而降低了第一温控片130靠近样本容纳腔1221的一面的温度上限,保证了被测物质繁殖所需的温度要求。
可以理解的是,第二散热器420也能够降低第二温控片140靠近样本容纳腔1221的一面的温度上限。
另外,由于第一散热器410与第一压板150贴合,第二散热器420与第二压板160贴合,可以使得具有温度调节功能的检测装置10的结构更加紧凑,减小体积。
进一步地,第一散热器410以及第二散热器420的风机结构紧凑,可以将整个装置做得更加紧凑,减小体积。
如图7所示,在其中一个实施例中,检测通道122还包括与样本容纳腔1221连通的入射光通道1222、以及与样本容纳腔1221连通的出射光通道1223。
如图4、图7所示,光源模块200包括设置于入射光通道1222内或入射光通道1222的进口处的发光源210,采集模块300包括与设置于出射光通道1223内或出射光通道1223的出口处的采集器310。
具体地,样本容纳腔1221的长度方向与入射光通道1222的长度方向处于同一直线,出射光通道1223的长度方向与样本容纳腔1221的长度方向垂直。样本容纳件20为扩增管,其插设于所述样本容纳腔1221后,扩增管的底端位于样本容纳腔1221、入射光通道1222与出射光通道1223的交汇处。
具有温度调节功能的检测装置10的检测过程如下:在待测物质经过培育繁殖增多后,往被测样本中加入能够粘附在待测物质上的荧光定量检测物质,然后开启发光源210,使得发光源210发射的光通过入射光通道1222照射在被测样本上,使得被测样本上的荧光检测物质发光并通过出射光通道1223照射在采集器310上,通过采集器310采集的光的强度即可判断待测物质的数量,完成检测。
具体地,采集器310可以为光电传感器。
如图4、图7所示,光源模块200还包括设置于入射光通道1222内的安装筒230、以及设置于安装筒230内的第一导光棒220,发光源210与第一导光棒220远离样本容纳件20的一端相对。
具体地,安装筒230用于安装第一导光棒220,第一导光棒220用于汇聚发光源210发射的光,提高入射光的强度,保证检测结果的准确性。同时,通过将安装筒230安装在入射光通道1222内,并使第一导光棒220通过安装筒230安装,使得第一导光棒220的安装几乎不需要或者较少地利用基板120的外部空间,从而进一步减小整个具有温度调节功能的检测装置10的体积。
如图4、图7所示,在其中一个实施例中,采集模块300还包括设置于出射光通道1223内的光路通道管330、以及设置于光路通道管330内的第二导光棒320,采集器310与第二导光棒320远离样本容纳腔1221的一端相对。
具体地,采集器310通过采集器安装件340固定,光路通道管330用于安装第二导光棒320,第二导光棒320用于汇聚荧光定量检测物质发出的光,提高出射光的强度,保证检测结果的准确性。
进一步地,采集器安装件340穿设于光路通道管330远离样本容纳腔1221的一端,并将光路通道管330远离样本容纳腔1221的一端封闭,采集器安装件340将采集器310固定于光路通道管330内,起到遮光作用,避免外界的杂光照射到采集器310上,保证检测结果的准确性。
更进一步地,光路通道管330可以采用隔热材料制成,用于对采集器310和第二导光棒320进行隔热。
采集模块300还包括设置于采集器310与第二导光棒320之间的滤光元件350。滤光元件350用于过滤杂质光,保证入射到采集器上的光为荧光定量检测物质所发射的光,从而保证检测结果的准确性。
具体地,滤光元件350为滤光片。
如图4、图7所示,在其中一个实施例中,所述基板设有至少两个所述检测通道122,所述光源模块200为至少两个,所述采集模块为至少两个,至少两个所述检测通道122、至少两个所述光源模块200、至少两个所述采集模块300一一对应。如此,可以同时对至少两个被测样本进行检测,提高检测效率。
上述的具有温度调节功能的检测装置10中,装载有被测样本的样本容纳件20用于设置在样本容纳腔1221,且样本容纳件20所处的环境温度在经过温控单元的调控后,样本容纳件20内的被测样本中的待测物质能够快速繁殖增多,以便检测。进一步地,具有温度调节功能的检测装置10的检测过程如下:在待测物质经过培育繁殖增多后,往被测样本中加入能够粘附在待测物质上的荧光定量检测物质,然后开启发光源210,使得发光源210发射的光通过入射光通道1222照射在被测样本上,使得被测样本上的荧光检测物质发光并通过出射光通道1223照射在采集器310上,通过检测采集器310采集的出光的强度即可判断待测物质的数量,完成检测。同时,通过上述温控模块100、光源模块200以及采集模块300的位置与连接关系的设计,能够减小具有温度调节功能的检测装置10的体积,扩大具有温度调节功能的检测装置10的使用场景,使检测更加方便,为新冠病毒的检测提供有效地解决途径。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。