CN210711504U - 低温带指示灯的pcr微孔板适配器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及低温带指示灯的PCR微孔板适配器，包括架体、指示灯、压电开关、电路板和单片机，架体内装填有含有乙二醇的溶液，架体上阵列有若干个孔槽，若干个指示灯逐一地架设在孔槽一侧，两个压电开关分别固连在孔槽外壁上，电路板架设在压电开关与指示灯之间的架体内，指示灯与电路板电性连接，单片机架设在架体底部，单片机与电路板电性连接，压电开关通过电路板与单片机电性连接，本实用新型具有保持低温环境，且能准确指示哪些微孔板添加样品，便于识别且操作简单的优点。

Description

低温带指示灯的PCR微孔板适配器

技术领域

本实用新型涉及医用科研实验器具领域，尤其涉及低温带指示灯的PCR微孔板适配器。

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。

一般进行PCR实验时，均需要96孔板或者384孔板对样品进行承装，由于该实验一般样品量大(通常一次实验要加100～400个样品)，且单个加样量为微量级(1～20微升)，且需每孔反复加入多种样品或试剂，加上多孔板的孔数量较多，十分密集，难以标识，所以经常出现漏加、错加和重复添加等问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中的缺陷，提供了低温带指示灯的PCR微孔板适配器。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了低温带指示灯的PCR微孔板适配器，包括架体、指示灯、压电开关、电路板和单片机，架体内装填有含有乙二醇的溶液，架体上阵列有若干个孔槽，若干个指示灯逐一地架设在孔槽一侧，两个压电开关分别固连在孔槽外壁上，电路板架设在压电开关与指示灯之间的架体内，指示灯与电路板电性连接，单片机架设在架体底部，单片机与电路板电性连接，压电开关通过电路板与单片机电性连接。

通过采用上述技术方案，在使用前先将适配器放入冰箱内，因溶液内含有乙二醇，则可使溶液在0℃时也不会结冰膨胀，避免适配器孔壁被挤压变形；使用时，也只需将适配器取出，将多孔板放入适配器内，随后在加液过程中使移液器的管头伸入多孔板的过程中，通过抵接孔壁，不仅能使管口的液体滴落到孔内，还可触发压电开关，使相应的指示灯亮，则通过观察哪些灯亮，实验人员即可知道哪些孔内加入了样品；整个加样提示的过程无需额外的操作步骤，十分快捷简单，且利用溶液的低温，可为多孔板内的样品提供较长时间的低温环境，保障实验数据具有较高的准确度。

作为对本实用新型的进一步说明，优选地，溶液内还含有0.1～0.4％的聚丙烯酸钠。

通过采用上述技术方案，使溶液粘稠度有所提高，降低溶液的散热性，有效提高溶液的保温性能。

作为对本实用新型的进一步说明，优选地，压电开关外的孔槽上固连有护套，护套包覆压电开关，护套采用玻璃纤维制成。

通过采用上述技术方案，利用玻璃纤维可起到防潮和隔热效果，避免压电开关受损，使压电开关具有较长的使用寿命。

作为对本实用新型的进一步说明，优选地，护套底部与溶液液面之间的间距范围在3～10mm之间。

通过采用上述技术方案，既能保证溶液漫过适配器孔壁，使溶液能最大限度的对孔内进行制冷，还可避免溶液漫过护套将压电开关润湿而出现短路的问题。

作为对本实用新型的进一步说明，优选地，架体一侧架设有模式调节部件，模式调节部件包括切换开关和示意灯，切换开关固连在架体左侧，若干个示意灯也固连在架体左侧，切换开关通过电路板与单片机电性连接，示意灯与电路板电性连接。

通过采用上述技术方案，在需要一个孔内注入多组液体时，通过按压切换开关，可调节指示灯的亮灯条件，配合示意灯的指示，了解哪个孔加了样品，且该孔内加入了几种样品，提示性更强，适用性更广。

作为对本实用新型的进一步说明，优选地，溶液与单片机之间的架体上固连有岩棉板，所述岩棉板顶端面覆盖有保鲜膜。

通过采用上述技术方案，起到隔热作用，降低低温对单片机上电子器件的影响，且设置保鲜膜避免岩棉吸水。

作为对本实用新型的进一步说明，优选地，单片机与所述岩棉板之间的间距大于20mm。

通过采用上述技术方案，进一步减少传递介质，使温度不易传导至单片机，保障单片机能正常工作。

作为对本实用新型的进一步说明，优选地，单片机一侧的架体上固连有电池，电池与单片机电性连接。

通过采用上述技术方案，设置电池可为适配器内的各个电子器件进行供电，保障各个电子器件能正常工作。

作为对本实用新型的进一步说明，优选地，单片机与电池周围的架体上也铺设有岩棉板。

通过采用上述技术方案，可避免单片机在适配器冷冻过程中受损的问题。

作为对本实用新型的进一步说明，优选地，架体外两侧固连有半环状的把手，把手为陶瓷。

通过采用上述技术方案，把手采用陶瓷，利用陶瓷材料为温度的不良导体，可在拿取适配器时不易被冻伤。

实施本实用新型的，具有以下有益效果：

1、本实用新型通过设置带有溶液、压电开关和指示灯的适配器，不仅能使适配器为多孔板提供低温环境，还可实时的指示哪些孔内已加入样品，具有极高的实用性；

2、通过设置模式调节部件，可根据不同的实验习惯调节指示灯亮的条件，使适配器能应用到不同的实验中，进一步提高适配器的实用性；

3、通过设置护套和岩棉板有效的减少热量传递，使压电开关和单片机内环境温度高于架体其他部分的温度，保证压电开关和单片机能正常工作。

附图说明

图1为本实用新型的俯视图；

图2是本实用新型的侧视图；

图3是本实用新型的剖面图；

图4是图3中A的局部剖面放大图。

附图标记说明：

1、架体；11、孔槽；12、溶液；13、总开关；14、把手；15、USB接口；2、指示灯；3、压电开关；31、护套；32、引脚；4、电路板；41、中继板；5、单片机；6、模式调节部件；61、切换开关；62、示意灯；7、电池。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。

低温带指示灯的PCR微孔板适配器，结合图3、图4，包括架体1、指示灯2、压电开关3、电路板4和单片机5，架体1为常规的9％Ni钢制成的方形壳体，具有极高的耐低温性，其使用温度最低可达到-196℃；架体1内装填有含有乙二醇的溶液12，架体1上阵列有96个或者384个孔槽11，以适配96孔板和384孔板；96个或者384个指示灯2逐一地架设在孔槽1一侧，两个压电开关3分别固连在单一的孔槽11外壁上，电路板4架设在压电开关3与指示灯2之间的架体1内，指示灯2与电路板4电性连接，单片机5架设在架体1底部，单片机5与电路板4电性连接，压电开关3通过电路板4与单片机5电性连接。

结合图3、图4，溶液12的主要成分为水和乙二醇，其中乙二醇占所有溶液的质量比为20％～40％，优选为25％。在所述比例范围内，溶液12能在-30℃都不会结冰，且具有一定的保温性能。在本实用新型的一些实施例中，该溶液12还可以使用本领域基础技术人员熟知并能应用的其它防冻液。在本实用新型更优选的实施例中，本实用新型在上述含乙二醇溶液的基础上，溶液12内还添加有质量比约为0.1～0.4％的聚丙烯酸钠，使溶液的粘稠度有所提高，减少溶液12流动性，使溶液12的导热性较低，提高溶液的保温性能。通过实验发现，1L的乙二醇水溶液内添加0.4％的聚丙烯酸钠，在冷却到-20℃后进入室温环境，相比仅含有乙二醇的水溶液，添加聚丙烯酸钠后溶液12达到0℃时的时间要长1.5小时左右，极大地提高溶液的保温性能，适合大批量(在384孔板上)、较为耗时的添加试剂实验。添加浓度高于0.4％的聚丙烯酸钠，将溶液12制冷到-20℃的时间较长。相比而言，当聚丙烯酸钠的浓度达到0.1～0.4％时，既能保证溶液12具有较长的保温时间，又能在较短时间内达到低温，具有极高的实用性。

结合图3、图4，指示灯2为常规的插泡LED灯，压电开关3选用SDT1-028K型压电薄膜传感器，采用聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜，最大温度工作范围在10℃～70℃，具有极高的响应速度且灵敏度高，两个压电开关3抵接在孔槽11上方外侧且相对分布；电路板4上布设有若干根铜丝线，所述若干个铜丝线一端分别与各个指示灯2电性连接，铜丝线另一端与单片机5相连；单片机5为STM32型单片机，单片机5一侧的架体1上固连有电池7，电池7与单片机5电性连接，设置电池7可为适配器内的各个电子器件进行供电，保障各个电子器件能正常工作。

结合图3、图4，在使用前先将适配器放入冰箱内，因溶液12内含有乙二醇，则可使溶液12在0℃时也不会结冰膨胀，避免适配器孔壁被挤压变形；使用时，只需将适配器取出，将多孔板放入适配器内，随后在加液过程中使移液器的管头伸入多孔板的过程中，通过抵接孔壁，不仅能使管口的液体滴落到孔内，还可触发压电开关3，通过单片机5的控制，使相应的指示灯2亮，则通过观察哪些灯亮，实验人员即可知道哪些孔内加入了样品；整个加样提示的过程无需额外的操作步骤，十分快捷简单；且溶液12的比热容也能达到2.3kJ/(kg·℃)，在取出适配器时，也能保证溶液12在较长时间内保持0℃以下的低温,可为多孔板内的样品提供较长时间的低温环境，保障实验数据具有较高的准确度。

结合图3、图4，压电开关3外的孔槽11上固连有护套31，护套31包覆压电开关3，护套31采用玻璃纤维制成，压电开关3上连接有引脚32，引脚32为铜线，引脚32穿过护套31并插入电路板4内与铜丝线相连，并通过电路板4内对应的铜丝线与单片机5电性连接；护套31底部与溶液12液面之间的间距范围在3～10mm之间，利用玻璃纤维可起到防潮和隔热效果，避免压电开关3受损，使压电开关具有较长的使用寿命，且护套31与液面保持距离，既能保证溶液12漫过适配器孔壁，使溶液12能最大限度的对孔内进行制冷，还可避免溶液12漫过护套31将压电开关3润湿而出现短路的问题。

结合图3、图4，溶液12与单片机5之间的架体1上固连有岩棉板，所述岩棉板顶端面覆盖有保鲜膜，单片机5与所述岩棉板之间的间距大于20mm；设置岩棉板起到隔热作用，降低低温对单片机5上电子器件的影响，且设置保鲜膜避免岩棉吸水；单片机5与溶液12具有间隙进一步减少传递介质，使温度不易传导至单片机5，保障单片机5能正常工作；单片机5与电池7周围的架体1上也铺设有岩棉板，可避免单片机5在适配器冷冻过程中受损的问题；架体1外两侧固连有半环状的把手14，把手14为陶瓷材料制成，利用陶瓷材料为温度的不良导体，可在拿取适配器时不易被冻伤。

结合图1、图3，架体1顶部一侧架设有模式调节部件6，模式调节部件6包括切换开关61和示意灯62，切换开关61固连在架体1左侧，两个示意灯62也固连在架体1左侧，两个示意灯62为带有颜色外壳的LED灯，其中两个示意灯62的颜色分别为红色和绿色；切换开关61通过电路板4与单片机5电性连接，示意灯62与电路板4电性连接。

结合图1、图3，在进行PCR实验时，通常需要将样品进行分组，且分组不少于4组，以A、B、C、D为代表，每组6～10个样品，以A1、A2、A3…A8为代表；布局如下表所示(以96孔板为例)：

A1

A1

A2

A2

A3

A3

A4

A4

A5

A5

A6

A6

A7

A7

A8

A8

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B1

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B5

B5

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B6

B7

B7

B8

B8

每个样品做1次重复，而且添加时有时每个孔内会添加多次样品，通过按压切换开关61，可调节指示灯62的亮灯条件，例如：

1、当需要添加一次样品时，无需按动切换开关61，单片机5内默认控制程序为单次抵接压电开关3即可使指示灯2亮，则在添加样品的过程中，任意抵接两个压电开关3的其中一个即可。

2、当需要添加两次样品时，按动一次切换开关61，此时单片机5切换程序(所述程序均为单片机控制的基础程序，属于常规技术手段)，将亮灯条件改为两个压电开关3同时启动才可使指示灯2亮，且在添加一次样品后，单片机5控制相应孔一侧的指示灯2闪烁，以提示实验人员已加入过一次样品，当另一个压电开关3被触发后，指示灯2改为常亮。

初始时示意灯62中的绿色灯亮，可鲜明的提示实验人员目前处于单次模式，在按压一次切换开关61后，红灯亮，可鲜明的提示实验人员目前处于双次模式，使适配器提示性更强，适用性更广。

结合图2、图3，架体1外左侧固连有总开关13，架体1内右侧固连有中继板41，总开关13通过中继板41与单片机5电性连接；设置总开关13以关闭适配器内电子器件的使用，且重置单片机程序恢复单次模式，减少电池7的损耗；结合图1，架体1外右侧底部固连有USB接口15，USB接口15与电池7电性连接，设置USB接口15可对电池7进行充电，使电池7能长时间为适配器供电，使适配器可长时间工作。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.低温带指示灯的PCR微孔板适配器，其特征在于，包括架体(1)、指示灯(2)、压电开关(3)、电路板(4)和单片机(5)，架体(1)内装填有含有乙二醇的溶液(12)，架体(1)上阵列有若干个孔槽(11)，若干个指示灯逐一地架设在孔槽(11)一侧，两个压电开关(3)分别固连在孔槽(11)外壁上，电路板(4)架设在压电开关(3)与指示灯(2)之间的架体(1)内，指示灯(2)与电路板(4)电性连接，单片机(5)架设在架体(1)底部，单片机(5)与电路板(4)电性连接，压电开关(3)通过电路板(4)与单片机(5)电性连接。

2.根据权利要求1所述的低温带指示灯的PCR微孔板适配器，其特征在于，压电开关(3)外的孔槽(11)上固连有护套(31)，护套(31)包覆压电开关(3)，护套(31)采用玻璃纤维制成。

3.根据权利要求2所述的低温带指示灯的PCR微孔板适配器，其特征在于，护套(31)底部与溶液(12)液面之间的间距范围在3～10mm之间。

4.根据权利要求1所述的低温带指示灯的PCR微孔板适配器，其特征在于，架体(1)一侧架设有模式调节部件(6)，模式调节部件(6)包括切换开关(61)和示意灯(62)，切换开关(61)固连在架体(1)左侧，若干个示意灯(62)也固连在架体(1)左侧，切换开关(61)通过电路板(4)与单片机(5)电性连接，示意灯(62)与电路板(4)电性连接。

5.根据权利要求1所述的低温带指示灯的PCR微孔板适配器，其特征在于，溶液(12)与单片机(5)之间的架体(1)上固连有岩棉板，所述岩棉板顶端面覆盖有保鲜膜。

6.根据权利要求5所述的低温带指示灯的PCR微孔板适配器，其特征在于，单片机(5)与所述岩棉板之间的间距大于20mm。

7.根据权利要求6所述的低温带指示灯的PCR微孔板适配器，其特征在于，单片机(5)一侧的架体(1)上固连有电池(7)，电池(7)与单片机(5)电性连接。

8.根据权利要求7所述的低温带指示灯的PCR微孔板适配器，其特征在于，单片机(5)与电池(7)周围的架体(1)上也铺设有岩棉板。

9.根据权利要求1所述的低温带指示灯的PCR微孔板适配器，其特征在于，架体(1)外两侧固连有半环状的把手(14)，把手(14)为陶瓷。

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