CN209619358U - 一种激光加热的热循环扩增装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种激光加热的热循环扩增装置，包括上盖、底座和散热区，散热区设置在上盖和底座之间，散热区包括壳体和设置在壳体内的散热腔，上盖和壳体拆卸式连接，壳体和底座固定连接，上盖内设置有第一空腔，散热腔内对称设置有两个散热器，散热器上侧连接有一用于承载样品的样品架，样品架设置在第一空腔内，底座内设置有第二空腔且第二空腔内安装有激光器，激光器和样品架之间设置有用于使光线通过的光路通道，光路通道上设置有对焦镜。本实用新型用反应迅速的激光光照加热，并通过降温来完成对温度的控制，缩短加热时间，提高实验效率，解决了温度变化的时间太长导致靶基因的复制过程出错和扩增效率较低的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光加热领域，尤其涉及一种激光加热的热循环扩增装置。
背景技术
聚合酶链式反应(简称PCR)是一种模拟天然DNA复制过程，在体外快速特异的扩增DNA片段的新技术。而使用此技术必须通过热循环扩增专职来完成，主要原理就是通过对靶基因所处的反应液进行加热和制冷，并将此加热制冷温度作为一个循环。每个循环由于温度的变化，反应液中的靶基因完成一次变性—复性—延伸过程，从而完成一次复制。每个步骤需要在不同的温度条件下才能完成，变性时温度最高，一般在95℃左右；复性时不同的靶基因温度要求不一样，一般在50℃～70℃左右；延伸过程温度一般在72℃左右。重复多个循环后，靶基因被扩增数百万倍，完成聚合酶链式反应。
在市场上目前应用的热循环扩增系统中，主要是采用半导体制冷片进行温度控制。该方式每完成一个循环需3～5分钟，3～4小时才能完成一次实验。而且此项技术有其加热不均匀的局限性，且根据空气介质和金属介质的不同特点，半导体加热制冷技术的反应时间比较长。而在靶基因的复制过程中，对温度变化的要求很高，必须在极短的时间完成温度的变化，靶基因才能顺利的进行变性—复性—延伸过程。如果温度变化的时间太长，靶基因的复制过程就会出错，或者导致扩增效率较低。
实用新型内容
为解决上述技术缺陷，本实用新型提出一种激光加热的热循环扩增装置，用反应迅速的激光光照加热或空气降温来完成对温度的控制，缩短加热时间，提高实验效率。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种激光加热的热循环扩增装置，包括上盖、底座和散热区，所述散热区设置在上盖和底座之间，所述散热区包括壳体和设置在壳体内的散热腔，所述上盖和壳体拆卸式连接，所述壳体和底座固定连接，所述上盖内设置有第一空腔，所述散热腔内对称设置有两个散热器，所述散热器上侧连接有一用于承载样品的样品架，所述样品架设置在第一空腔内，所述底座内设置有第二空腔且第二空腔内安装有激光器，所述激光器和样品架之间设置有用于使光线通过的光路通道，所述光路通道上设置有对焦镜。
作为优选，所述上盖侧边设置有第一电动门和第一风扇，所述第一电动门和第一风扇相对设置。降温时打开第一电动门和第一风扇，提高降温时的效率，加热时关闭第一电动门和第一风扇，提高加热速度。通过上述技术方案，提高了该装置对于温度的控制能力，有助于温度精密变化。
作为优选，所述上盖和壳体之间安装有密封圈。密封圈可防止在加热过程中漏气，从而保证加热过程中的加热效率。
作为优选，所述样品架内设置有温度传感器。温度传感器用于检测样品架的温度，便于监控样品架加热时的温度，以及确定是否完全降温。
作为优选，所述底座上设置有显控模组，所述显控模组与温度传感器信号连接，所述显控模组与激光器电性连接。
作为优选，所述样品架在其中间位置处设置有用于放置样品的卡槽。
作为优选，所述壳体的内侧安装有第二风扇，所述壳体的侧边设置有第二电动门，所述第二风扇和第二电动门相对设置。
作为优选，所述第一电动门和第二电动门设置在同一侧。
作为优选，所述激光器与样品架中心位置对应，如此保证加热效果好。
作为优选，所述激光器为光加热源，所述激光器产生的光的波长包括400nm到1100nm。
本实用新型的有益效果：本实用新型采用激光对样品快速加热，通过上下两处风扇以高速气流进行降温，从而保证了温度的迅速变化和温度的同一性和均匀性，大大地提高了样品的精确温度变化和重复一致性。并且传统的半导体加热制冷方式的成本价格昂贵，制作工艺要求很高。本实用新型的结构简单，制作成本费用较低。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
其中：1.上盖，2.散热区，201.壳体，202.散热腔，3.底座，4.第一空腔，5.散热器，6.样品架，7.第二空腔，8.激光器，9.光路通道，10.对焦镜，11.第一电动门，12.第一风扇，13.密封圈，14.温度传感器，15.显控模组，16.第二电动门，17.第二风扇，18.卡槽。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，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。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示，本实施例提供了一种激光加热的热循环扩增装置，包括上盖1、底座3和散热区2。散热区2设置在上盖1和底座3之间
散热区2包括壳体201和设置在壳体201内的散热腔202。散热腔202内对称设置有两个散热器5，散热器5上侧连接有一用于承载样品的样品架6。样品架6在其中间位置处设置有用于放置样品的卡槽18。样品架6内设置有用于监控样品架6温度的度传感器14。
上盖1和壳体201拆卸式连接，壳体201和底座3固定连接。上盖1和壳体201之间安装有密封圈13。上盖1内设置有第一空腔4。样品架6设置在第一空腔4内。
底座3内设置有第二空腔7且第二空腔7内安装有激光器8。激光器8和样品架6之间设置有用于使光线通过的光路通道9，光路通道9上设置有对焦镜10。激光器8照射出的激光在样品架6地面形成光斑，光斑区域即为加热区域。对焦镜10用于调整激光器8照射在样品架6底面的光斑大小。激光器8与样品架6中心位置对应，保证光斑照射在卡槽18上。
上盖1侧边设置有第一电动门11和第一风扇12，第一电动门11和第一风扇12相对设置。散热时第一风扇12将热气吹出第一电动门11
壳体201的内侧安装有第二风扇17，壳体201的侧边设置有第二电动门16，第二风扇17和第二电动门16相对设置。第一电动门11和第二电动门16设置在同一侧。
底座3上设置有显控模组15，显控模组15与温度传感器14信号连接，显控模组15与激光器8电性连接。显控模组15显示温度传感器14的温度，同时用于控制激光器8。
该激光加热的热循环扩增装置的工作原理为：
将第一电动门11、第二电动门16关闭，将第一风扇12和第二风扇17关闭。通过显控模组15开启激光器8，加热样品架6从而使样品架6达到设定温度，安装在样品架6中的温度传感器14将实时温度传送给显控模组15。
散热时，关闭激光器8，将第一电动门11、第二电动门16打开，开启第一风扇12和第二风扇17，第一风扇12和第二风扇17转动产生气流。第二风扇12产生的气流经过散热器5时将散热器5上的热量带走，从而实现样品架6快速降温。同时第一风扇12对样品架6上部进行降温。通过温度传感器14可以确定样品架6是否完全降温。
其中，温度传感器的型号为DS18B20，显控模组的型号为EA-035A-T。激光器8为光加热源，本实施例优选激光器8产生的光的波长为400nm到1100nm。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种激光加热的热循环扩增装置，其特征在于，包括上盖(1)、底座(3)和散热区(2)，所述散热区(2)设置在上盖(1)和底座(3)之间，所述散热区(2)包括壳体(201)和设置在壳体(201)内的散热腔(202)，所述上盖(1)和壳体(201)拆卸式连接，所述壳体(201)和底座(3)固定连接，所述上盖(1)内设置有第一空腔(4)，所述散热腔(202)内对称设置有两个散热器(5)，所述散热器(5)上侧连接有一用于承载样品的样品架(6)，所述样品架(6)设置在第一空腔(4)内，所述底座(3)内设置有第二空腔(7)且第二空腔(7)内安装有激光器(8)，所述激光器(8)和样品架(6)之间设置有用于使光线通过的光路通道(9)，所述光路通道(9)上设置有对焦镜(10)。
2.根据权利要求1所述的激光加热的热循环扩增装置，其特征在于，所述上盖(1)侧边设置有第一电动门(11)和第一风扇(12)，所述第一电动门(11)和第一风扇(12)相对设置。
3.根据权利要求2所述的激光加热的热循环扩增装置，其特征在于，所述壳体(201)的内侧安装有第二风扇(17)，所述壳体(201)的侧边设置有第二电动门(16)，所述第二风扇(17)和第二电动门(16)相对设置。
4.根据权利要求3所述的激光加热的热循环扩增装置，其特征在于，所述第一电动门(11)和第二电动门(16)设置在同一侧。
5.根据权利要求1所述的激光加热的热循环扩增装置，其特征在于，所述上盖(1)和壳体(201)之间安装有密封圈(13)。
6.根据权利要求1所述的激光加热的热循环扩增装置，其特征在于，所述样品架(6)内设置有温度传感器(14)。
7.根据权利要求6所述的激光加热的热循环扩增装置，其特征在于，所述底座(3)上设置有显控模组(15)，所述显控模组(15)与温度传感器(14)信号连接，所述显控模组(15)与激光器(8)电性连接。
8.根据权利要求1所述的激光加热的热循环扩增装置，其特征在于，所述样品架(6)在其中间位置处设置有用于放置样品的卡槽(18)。
9.根据权利要求1所述的激光加热的热循环扩增装置，其特征在于，所述激光器(8)与样品架(6)中心位置对应。
10.根据权利要求1所述的激光加热的热循环扩增装置，其特征在于，所述激光器(8)为光加热源，所述激光器(8)产生的光的波长包括400nm到1100nm。
Priority Applications (1)
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| CN201920205853.7U CN209619358U (zh) | 2019-02-18 | 2019-02-18 | 一种激光加热的热循环扩增装置 |
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| CN (1) | CN209619358U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113138376A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-07-20 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种激光雷达热光学自动校正的装置 |
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2019
- 2019-02-18 CN CN201920205853.7U patent/CN209619358U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN113138376A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-07-20 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种激光雷达热光学自动校正的装置 |
| CN113138376B (zh) * | 2021-05-21 | 2023-09-22 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种激光雷达热光学自动校正的装置 |
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