CN210215385U - 温控载物台及检测设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种温控载物台及检测设备，涉及医学检测的技术领域；温控载物台包括设有至少一个样品位的载物台本体，以及设置在载物台本体上并能够打开或遮盖样品位的盖板，盖板上开设与样品位对应的检测孔；还包括第一调温件和第二调温件，第一调温件设置在盖板上，第二调温件设置在载物台本体远离盖板的一侧；其中，第一调温件用于为盖板，以及载物台与盖板之间的腔室加热，第二调温件用于为载物台本体升降温；进而调节并控制载物台上的样品的温度。将本申请提供的温控载物台应用在PCR检测设备中，可以使检测结果更加准确，经过分析处理后，拟合得到较精确的荧光扩增曲线。

Description

温控载物台及检测设备

技术领域

本申请涉及医学检测的技术领域，尤其是涉及一种温控载物台及检测设备。

背景技术

聚合酶链式反应(polymerase chain reaction，PCR)是利用一段DNA为模板，在DNA聚合酶和核苷酸底物共同参与下，将该段DNA扩增至足够数量，以便进行结构和功能分析；PCR检测方法在临床上快速诊断细菌性传染病等方面具有极为重要的意义。

影响PCR检测方法的因素主要是变性温度和时间，温度过高或高温时间过长，可对Taq酶活性和dNTP(脱氧核糖核苷三磷酸，deoxy-ribonucleoside triphosphate)分子造成损害；其中，Taq酶是从水生栖热菌Thermus Aquaticus(Taq)中分离出的具有热稳定性的DNA聚合酶。

PCR检测中的样品放置在载物台上，对载物台上的样品温度的调节和控制是目前面临的主要问题。

实用新型内容

基于此，本申请提供了一种温控载物台，以调节并控制载物台上的样品的温度。

本申请提供了一种温控载物台，包括设有至少一个样品位的载物台本体，以及设置在所述载物台本体上并能够打开或遮盖所述样品位的盖板，所述盖板上开设与所述样品位对应的检测孔；

还包括第一调温件和第二调温件，所述第一调温件设置在所述盖板上，所述第二调温件设置在所述载物台本体远离所述盖板的一侧；所述第一调温件用于为所述盖板，以及所述载物台本体与所述盖板之间的腔室加热，所述第二调温件用于为所述载物台本体升降温。

优选地，所述第二调温件为半导体制冷片，并在所述第二调温件的外侧表面设置散热件。

优选地，在所述盖板与所述载物台本体之间的接缝位置设置第一保温件，所述第一保温件用于对所述盖板与所述载物台本体之间的腔室保温。

优选地，在所述盖板的检测孔处覆盖设置透明的第二保温件，所述第二保温件用于对所述盖板与所述载物台本体之间的腔室保温。

优选地，还包括控制器和设置在所述载物台本体上的温度传感器，所述温度传感器用于检测所述载物台本体的温度，所述控制器分别与所述温度传感器、所述第一调温件和所述第二调温件电连接。

本申请还提供了一种检测设备，应用于PCR检测中，提高了检测的准确性。

本申请提供了一种检测设备，包括摄像镜头、光源，以及温控载物台；

所述摄像镜头设置在所述温控载物台的上方，所述光源环设于所述摄像镜头的周围，所述摄像镜头能够与所述检测孔对齐，用于采集所述样品位的图像。

优选地，所述光源由多个发光二极管组成，多个所述发光二极管呈环形排列。

优选地，所述光源的表面设置滤光片。

优选地，还包括第一移动装置，所述第一移动装置设置在所述载物台的上方，所述摄像镜头设置在所述第一移动装置上，所述第一移动装置能够带动所述摄像镜头在第一方向和第二方向上移动，或，所述摄像镜头能够沿着所述第一移动装置在第一方向和第二方向上移动。

优选地，还包括第二移动装置，在所述第二移动装置上设置所述摄像镜头，所述第二移动装置能够带动所述摄像镜头在第三方向上移动，或，所述摄像镜头能够沿着所述第二移动装置在第三方向上移动。

本申请提供了一种温控载物台及检测设备，温控载物台包括设有至少一个样品位的载物台本体，以及设置在载物台本体上并能够打开或遮盖样品位的盖板，盖板上开设与样品位对应的检测孔；还包括第一调温件和第二调温件，第一调温件设置在盖板上，第二调温件设置在载物台本体远离盖板的一侧；第一调温件用于为盖板，以及载物台本体与盖板之间的腔室加热，第二调温件用于为载物台本体升降温；进而调节并控制载物台上的样品的温度。将本申请提供的温控载物台应用在PCR检测设备中，可以使检测结果更加准确，经过分析处理后，拟合得到较精确的荧光扩增曲线。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例所提供的温控载物台的第一视角示意图；

图2示出了本申请实施例所提供的温控载物台的第二视角示意图；

图3示出了本申请实施例所提供的检测设备的内部结构的第一视角示意图(壳体未示出)；

图4示出了本申请实施例所提供的检测设备的内部结构的第二视角示意图(壳体未示出)；

图5示出了本申请实施例所提供的检测设备的内部局部结构示意图(壳体未示出)。

附图标记：1-温控载物台；11-载物台本体；111-样品位；12-盖板；121-检测孔；13-第二调温件；14-散热件；2-摄像镜头；3-光源；31-光源安装架；4-第一移动装置；5-第二移动装置。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连通”、“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。

实施例一：

如图1、图2所示，本申请实施例提供了一种温控载物台1，包括设有至少一个样品位111的载物台本体11，以及设置在载物台本体11上并能够打开或遮盖样品位111的盖板12，盖板12上开设与样品位111分别对应的检测孔121；

需要说明的是，载物台本体11上可以设有一个、两个、三个，甚至更多的样品位111，为了提高样品的检测效率，载物台本体11上设有多个样品位111，如图2所示，本申请实施例的载物台本体11上均匀设有四行四列的样品位111，每个样品位111均为圆柱形凹槽，进而在每个样品位111上放置一个样品，样品位111还可以对样品进行限位。

载物台本体11上的样品位111与盖板12上的检测孔121一一对应，形状相同，且盖板12上的检测孔121的尺寸不小于样品位111的尺寸，当载物台本体11与盖板12扣合时，检测孔121可以与样品位111对齐设置，也可以套设在样品位111上，无论采用哪种方法，都要保证样品位111与检测孔121之间的配合不影响载物台本体11与盖板12之间的紧密配合；盖板12能够扣合在载物台本体11上，进而盖板12与载物台本体11之间形成一个腔室，这个腔室包括每个样品位111与每个检测孔121之间形成的空间，也包括除了样品位111之外的其他载物台本体11的区域与盖板12之间形成的空间；本申请实施例中的盖板12不仅可以为载物台本体11保温，进而使载物台本体11上的样品保持一个恒定的温度，还可以限制载物台本体11上的样品位111上的样品移动。

进而，为了保证载物台本体11的保温效果，在盖板12与载物台本体11之间的接缝位置设置第一保温件，第一保温件用于对盖板12与载物台本体11之间的腔室保温；在盖板12的检测孔121处覆盖设置透明的第二保温件，第二保温件用于对盖板12与载物台本体11之间的腔室保温。

如图1所示，温控载物台1上的盖板12与载物台本体11之间未扣合，以及第二保温件为透明的，因而第一保温件和第二保温件在图中均未示出。

通过第一保温件和第二保温件，载物台本体11与盖板12之间形成密封的空间；本申请实施例的第一保温件采用保温海绵，保温海绵设置在盖板12与载物台本体11之间的接缝位置，用于对盖板12与载物台本体11之间的腔室保温，进而对腔室内的样品保温；第二保温件采用保温玻璃，保温玻璃覆盖盖板12的检测孔121，用于对盖板12与载物台本体11之间的腔室保温，进而对腔室内的样品保温；其中，为了不影响检测孔121内的样品被观测，第二保温件必须采用透明的材料。

进一步地，还包括第一调温件和第二调温件13，第一调温件设置在盖板12上，第二调温件13设置在载物台本体11远离盖板12的一侧；第一调温件用于为盖板12，以及载物台本体11与盖板12之间的腔室加热，第二调温件13用于为载物台本体11升降温。

第一调温件和第二调温件13的分布效果主要包括两种情况，第一调温件设置在盖板12上，用于为盖板12，以及载物台本体11与盖板12之间的腔室加热，进而防止载物台本体11上的样品在高温下产生雾气，影响影像观察，第二调温件13设置在载物台本体11远离盖板12的一侧，用于为载物台本体11升降温；需要说明的是，加热件常采用加热膜，制冷件常采用半导体制冷片。

本申请实施例的第一调温件采用加热膜，覆盖在盖板12靠近载物台本体11的一侧，用于为盖板12，以及载物台本体11与盖板12之间的腔室加热，进而防止载物台本体11上的样品在高温下产生雾气，影响影像观察，由于视觉盲区，图中未示出；第二调温件13采用半导体制冷片，设置在载物台本体11远离盖板12的一侧，用于为载物台本体11升降温；通过对两个调温件的控制，载物台本体11的温度被控制在一个合理的范围内，进而，调节样品的温度，使其在一个合理的范围内。一般在实际应用中，第一调温件加热到105℃并保持不变，通过第二调温件13对载物台本体11降温，来实现温度的调节。

进一步的，当第二调温件13为半导体制冷片时，在第二调温件13的外侧表面设置散热件14，散热件14为散热板，散热板可以采用风冷或液冷等方式对第二调温件13散热，进而，本申请实施例采用风冷的形式，在散热件14的下方设置风扇，由于散热件14将风扇包裹在内，进而图中未示出风扇。

还包括控制器(图中未示出)和设置在载物台本体11上的温度传感器(图中未示出)，温度传感器用于检测载物台本体11的温度，控制器分别与温度传感器、第一调温件和第二调温件13电连接；温度传感器检测载物台本体11的温度，并将温度信号传递给控制器，控制器控制第一调温件加热或第二调温件13升降温，从而控制载物台本体11的温度。

本申请实施例提出的温控载物台1包括载物台本体11和设置在载物台本体11上的盖板12，载物台本体11用于承载加入了待测样品的检测管，盖板12能够打开或盖住载物台本体11，在盖板12上开设与载物台本体11上的样品位111一一对应的检测孔121，盖板12不仅可以为载物台本体11保温，使载物台本体11上的样品保持一个恒定的温度，还可以限制载物台本体11上的样品位111上的样品移动；第一保温件和第二保温件对载物台本体11与盖板12之间的腔室保温，进而对腔室内的样品保温；在盖板12上表面覆盖第一调温件，为盖板12加热；在载物台本体11的底面设置第二调温件13，为载物台降温，并在第二调温件13的下表面设置散热板，散热板采用风冷的方式对第二调温件13散热；通过对第一调温件和第二调温件13的控制，载物台本体11的温度被控制在一个合理的范围内，进而，调节样品的温度，使其在一个合理的范围内。

实施例二：

将实施例一中的温控载物台1应用于PCR检测中，聚合酶链式反应(polymerasechain reaction，PCR)是利用一段DNA为模板，在DNA聚合酶和核苷酸底物共同参与下，将该段DNA扩增至足够数量，以便进行结构和功能分析；PCR检测方法在临床上快速诊断细菌性传染病等方面具有极为重要的意义；影响PCR检测方法的因素主要是变性温度和时间，温度过高或高温时间过长，可对Taq酶活性和dNTP(脱氧核糖核苷三磷酸，deoxy-ribonucleoside triphosphate)分子造成损害。进而，如图1～图5所示，本申请实施例提供了一种检测设备，应用于PCR检测中，包括摄像镜头2、光源3，以及温控载物台1；

摄像镜头2设置在温控载物台1的上方，光源3环设于摄像镜头2的周围，摄像镜头2能够与检测孔121对齐，用于采集样品位111的图像。

由于在实时荧光定量PCR反应中，引入了一种荧光化学物质，随着PCR反应的进行，PCR产物不断累计，荧光信号强度也等比例增加。每经过一个循环，收集一个荧光强度信号，这样我们就可以通过荧光强度变化监测产物量的变化，从而得到一条荧光强度曲线图。进而，当摄像镜头2对准检测孔121内的样品时，需要环设于摄像镜头2的周围的光源3发出强度足够的光线，对样品进行照射，激发其中添加的荧光剂。

如图5所示，在摄像镜头2的镜头位置设置光源安装架31，光源安装架31上设置光源3，光源3由多个发光二极管组成，发光二极管呈环形排列。

需要说明的是，发光二极管通过调制电流强弱可以方便地调制发光的强弱，由于需要激发荧光剂，所以光源3的光线需要强一些，进而采用多个发光二极管紧密排列，且环设于摄像镜头2的周围。

光源3的表面设置滤光片(图中未示出)；滤光片仅允许能激发荧光剂的光通过，这样产生的荧光图像色彩鲜亮，敏感度较高，对图像采集具有一定的好处。

除此之外，检测设备还包括第一移动装置4，第一移动装置4设置在载物台本体11的上方，摄像镜头2设置在第一移动装置4上，第一移动装置4能够带动摄像镜头2在第一方向和第二方向上移动，或，摄像镜头2能够沿着第一移动装置4在第一方向和第二方向上移动。

还包括第二移动装置5，在第二移动装置5上设置摄像镜头2，第二移动装置5能够带动摄像镜头2在第三方向上移动，或，摄像镜头2能够沿着第二移动装置5在第三方向上移动。

需要说明的是，第一方向为X轴方向，第二方向为与第一方向垂直的Y轴方向，其中，第一方向和第二方向所形成的平面与载物台本体11的上表面平行，第三方向为与X轴和Y轴均垂直的Z轴方向，第三方向垂直于载物台本体11的上表面。

在盖板12的上方设置光源3和摄像镜头2，且光源3和摄像镜头2均安装在第二移动装置5上，第二移动装置5安装在第一移动装置4上，使得摄像镜头2和光源3能够实现X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的运动，从而使摄像镜头2一一与盖板12上的各个检测孔121对准，进行光照激发与图像采集；摄像镜头2将采集的图像信号送入处理器中，经过软件分析处理后，拟合得到荧光扩增曲线。

进而，摄像镜头2的移动方式包括两种：第一种为摄像镜头2不动，第一移动装置4和第二移动装置5移动，进而带动摄像镜头2向X轴方向、Y轴方向和Z轴方向运动；第二种为第一移动装置4和第二移动装置5不动，摄像镜头2沿着第一移动装置4和第二移动装置5移动；无论采用哪种移动方式，最终实现的效果都是一样的，在此不再详细赘述。

由于温控载物台1具有上述的技术效果，所以具有该温控载物台1的检测设备也具有相同的技术效果，在此不再赘述。

还需要说明的是，本申请实施例以温控载物台1应用在PCR检测中为例，但不仅仅局限于这个领域，其他领域的实施例在此不再赘述。

相对于现有技术，本申请具有以下优势：

本申请提供了一种温控载物台及检测设备，温控载物台1能够调节载物台本体11的温度，进而调节样品的温度，使样品检测的更加准确；多个样品能够连续检测，提高检测效率；将温控载物台1应用于PCR检测设备中，进行光照激发和图像采集后，可以拟合得到荧光强度曲线，对临床医学上的诊断等方面具有重大意义。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种温控载物台，其特征在于，包括设有至少一个样品位的载物台本体，以及设置在所述载物台本体上并能够打开或遮盖所述样品位的盖板，所述盖板上开设与所述样品位对应的检测孔；

还包括第一调温件和第二调温件，所述第一调温件设置在所述盖板上，所述第二调温件设置在所述载物台本体远离所述盖板的一侧；所述第一调温件用于为所述盖板，以及所述载物台本体与所述盖板之间的腔室加热，所述第二调温件用于为所述载物台本体升降温。

2.根据权利要求1所述的温控载物台，其特征在于，所述第二调温件为半导体制冷片，并在所述第二调温件的外侧表面设置散热件。

3.根据权利要求1所述的温控载物台，其特征在于，在所述盖板与所述载物台本体之间的接缝位置设置第一保温件，所述第一保温件用于对所述盖板与所述载物台本体之间的腔室保温。

4.根据权利要求1所述的温控载物台，其特征在于，在所述盖板的检测孔处覆盖设置透明的第二保温件，所述第二保温件用于对所述盖板与所述载物台本体之间的腔室保温。

5.根据权利要求1所述的温控载物台，其特征在于，还包括控制器和设置在所述载物台本体上的温度传感器，所述温度传感器用于检测所述载物台本体的温度，所述控制器分别与所述温度传感器、所述第一调温件和所述第二调温件电连接。

6.一种检测设备，其特征在于，包括摄像镜头、光源，以及如权利要求1～5任一项所述的温控载物台；

所述摄像镜头设置在所述温控载物台的上方，所述光源环设于所述摄像镜头的周围，所述摄像镜头能够与所述检测孔对齐，用于采集所述样品位的图像。

7.根据权利要求6所述的检测设备，其特征在于，所述光源由多个发光二极管组成，多个所述发光二极管呈环形排列。

8.根据权利要求6所述的检测设备，其特征在于，所述光源的表面设置滤光片。

9.根据权利要求6所述的检测设备，其特征在于，还包括第一移动装置，所述第一移动装置设置在所述载物台的上方，所述摄像镜头设置在所述第一移动装置上，所述第一移动装置能够带动所述摄像镜头在第一方向和第二方向上移动，或，所述摄像镜头能够沿着所述第一移动装置在第一方向和第二方向上移动。

10.根据权利要求9所述的检测设备，其特征在于，还包括第二移动装置，在所述第二移动装置上设置所述摄像镜头，所述第二移动装置能够带动所述摄像镜头在第三方向上移动，或，所述摄像镜头能够沿着所述第二移动装置在第三方向上移动。

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