CN219279840U - 一种用于生物样品的热循环pcr装置 - Google Patents

Abstract

本方案公开了一种用于生物样品的热循环PCR装置，包含热循环模块，所述热循环模块包含帕尔贴加热元件，与所述加热元件一端直接或间接相连接的包含N个接收井单元的样本管接收部，所述加热元件另一端直接或间接连接散热部；还包含盖体模块，所述盖体模块还包含光学扫描模块，所述光学扫描单元被置于所述盖体模块一个侧部的第一驱动电机上，扫描所述盖体模块内的至少N个小孔以完成热循环过程中的荧光检测；所述盖体模块与所述热循环模块基座之间包含M个弹性支撑单元，且其中更靠近所述第一驱动电机安装侧部的弹性支撑单元的预紧力大于更远离所述第一驱动电机安装侧部的弹性支撑单元的预紧力，保证了整个系统热盖能均匀下压。

Description

一种用于生物样品的热循环PCR装置

技术领域

本申请涉及医疗器械的体外诊断(IVD)技术领域，具体涉及一种用于生物样品的热循环PCR装置。

背景技术

自1985年首次发表论文以来,聚合酶链反应已转变为无数种方法和诊断分析方法。样品的温度循环是PCR的关键，通过温度循环可以实现类似于自然界中核酸分子链扩增的方案，这通常包括三个步骤:1.变性阶段，例如通常可以采用(90℃-96℃)之间的温度进行加热变性，加热变性后氢键被破坏，模板分离为两条单链结构；2.退火阶段，将短的互补DNA序列(引物)退火，也就是降低之前变性阶段加热的高温至例如60℃-65℃温度范围内进行退火操作，退火后由于引物分子小浓度高，在模板之间还未复性之前就能够迅速地与模板匹配结合；3.延伸阶段，在Taq酶最适宜温度下(例如70℃-75℃，其中部分Taq酶在72℃左右活性最佳)完成新链的合成延伸，新链合成不断延伸，在终止延伸时新链的长度可能长于目的片段，延伸至目的片段外侧区域，其中三个不同温度的循环重复大约25-50次以完成整个扩增循环。当然为了保证整个循环的更快速进行也有设计出了两步法扩增的方案，主要是将退火和延伸阶段进行合并，此时可以采用例如退火和延伸同时在60℃-65℃间进行，以减少一次升降温过程。

为了保证扩增反应的效果，需要对于不同阶段的温度进行精确的控制，而温度误差会导致扩增反应不充分。例如,如果不控制样品的退火温度,则某些形式的DNA序列可能无法正确延伸，从而导致混合物中的引物无法正确连接至分裂的模板DNA序列造成退火不完全。在典型的热循环设备中,包括DNA序列的反应混合物将被提供在热块组件上的大量样品孔中(例如通常可以为48孔、96孔、288孔等等)从而实现同时对于多样本的高通量检测。期望DNA样品在整个热循环过程中具有尽可能合理均匀的温度，这主要是因为一个样品孔和另一个样品孔之间的温度差异即使很小都可能导致实验失败或不良结果。例如,在定量PCR中是通过增加在每个循环中加倍的DNA数量来尽可能精确地进行PCR扩增。如果样品孔未获得足够均匀的温度,则可能不会在每个循环中发生所需的加倍。尽管在实践中很少发生理论计算上的DNA加倍,但为了提高设备输出结果的可靠性还是希望扩增尽可能有效地进行。此外,通过确保所有样品均被均匀加热,可以缩短在任何温度下的停留时间,从而加快了总PCR循环时间。通过缩短在特定温度下的停留时间,可以延长酶的寿命和扩增效率。这其中最重要的一个影响因素就是压紧力，当施加压紧力更均匀时多通量样本孔承载部才能与耗材更均匀且紧密地贴合，从而大大降低由于施加力不均匀所导致的各个孔位之间由于贴合度差异而造成的传热系数差异，另一方面通常PCR扩增设备通过热盖来施加压力和保持PCR耗材顶部的温度达到所需的设定温度，例如为了防止PCR扩增过程中由于蒸发冷凝等导致的检测差异，一般需要在PCR耗材顶部施加例如105℃等的温度，同样地为了保证每个孔位内处于的环境基本一致需要均匀的压力施加至PCR扩增耗材的顶部，然而现有技术的研究比较少关注这种需要均匀施加压力的场景，尤其是热盖由于其本身部件和结构设计导致的下压存在不均匀度的问题，这将导致上述分析中一些失效场景。

为了保证热盖能够对于扩增反应过程中的PCR耗材施加均匀压紧力，且能一定程度适应耗材加工误差的场景，从而满足PCR检测结果更可靠的要求，亟待开发一种带有均匀施加压紧力热盖的核酸检测设备是亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种用于生物样品的热循环PCR装置，具有对于受热温度进行精确的控制的优点，解决了现有技术中的问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种用于生物样品的热循环PCR装置，包含用于对样品执行热循环的热循环模块，所述热循环模块包含帕尔贴加热元件，与所述帕尔贴加热元件一端直接或间接相连接的包含N个接收井单元(其中N为不小于2的整数)的样本管接收部，所述帕尔贴加热元件另一端直接或间接连接散热部；还包含与所述热循环模块配合的盖体模块，所述盖体模块包含不少于N个供光波穿透的小孔，并且其中N个所述小孔与所述N个接收井单元一一对应，所述盖体模块还包含光学扫描模块，所述光学扫描模块被置于所述盖体模块一个侧部的第一驱动电机上，扫描所述盖体模块内的至少N个小孔以完成热循环过程中的荧光检测；所述盖体模块与所述热循环模块的基座之间包含M个弹性支撑单元(M为不小于2的整数)，且其中更靠近所述第一驱动电机安装侧部的弹性支撑单元的预紧力大于更远离所述第一驱动电机安装侧部的弹性支撑单元的预紧力。

优选的，其中更靠近所述第一驱动电机安装侧部的弹性支撑单元为两个，所述两个弹性支撑单元具有不同的预紧力。

优选的，更靠近所述第一驱动电机安装侧部的弹性支撑单元依靠相同弹性系数的更大变形量获得大于更远离所述第一驱动电机安装侧部的弹性支撑单元的预紧力。

优选的，更靠近所述第一驱动电机安装侧部的弹性支撑单元依靠更高的弹性系数获得相同变形量下大于更远离所述第一驱动电机安装侧部的弹性支撑单元的预紧力。

进一步地，所述盖体模块还包含直接或间接连接所述基座的第二驱动电机，所述第二驱动电机能够驱动所述盖体模块至少部分接近或者远离所述热循环模块。

进一步地，所述基座包含平面度要求高于其他部分的承载基准单元。

进一步地，所述热循环模块包含与所述承载基准单元配合的承载元件，所述承载元件包含所述盖体模块与所述热循环模块扣合状态下的受力承载状态和所述盖体模块与所述热循环模块分离状态下的悬空非受力状态。

进一步地，当所述承载元件处于悬空非受力状态时，所述承载元件与所述基准单元之间包含预设范围的间隙。

进一步地，所述间隙范围为0.1mm-2mm。

进一步的，所述承载元件为可更换承载元件。

由于采用了上述技术方案，本申请的有益效果是：

1、本申请的热循环PCR装置中与热循环模块配合的热盖还包含位于其内部的光学扫描模块，由于热盖本身设计功能的多样化，因此热盖本身的重量分布并不平衡，同时由于要适应耗材加工差异所引起的热盖压紧力差异化等问题，一般需要热盖与耗材顶部的接触为非刚性，本申请的方案中采用M个弹性支撑单元(M为不小于2的整数)实现热盖与耗材顶部的非刚性压紧，然而如之前分析热盖中由于存在更多的其他功能部件，或者由于本身结构设计需求等等，在不同位置处的重力分布并不相同，因此如果采用普通的结构设计将导致由于本身重力分配而产生细微的倾斜，而本申请的方法中自适应地在更靠近所述第一驱动电机安装侧部，设置的弹性支撑单元的预紧力大于更远离所述第一驱动电机安装侧部的弹性支撑单元的预紧力，通过如此设计可以自适应地抵销由于采用弹性压紧方案，与在热盖内设置光学扫描模块而造成的热盖内部由重力产生差异。

2、一方面，通过采用相同弹性系数不同压缩量的弹簧，可以平衡由于热盖内部设置的光学扫描模块而造成的热盖内部由重力差异，例如在弹簧连接孔洞设置不同的深度，例如在设置光学扫描模块和驱动其运动实现扫描的一侧设置更浅的深度而在离光学扫描模块更远的一端设置更深的深度，从而实现了在设置有光学扫描模块和驱动其运动实现扫描的一侧产生更大的形变，如此可在初始时抵销由于重力因素影响产生的弹性压紧下热学不平衡现象。

3、另一方面，也可以在更靠近所述第一驱动电机安装侧部的弹性支撑单元依靠更高的弹性系数获得相同变形量下大于更远离所述第一驱动电机安装侧部的弹性支撑单元的预紧力，从而利用不同弹簧弹性系数差异来抵消由于重力差异产生的变形。再通过电机驱动热盖整体下压，在细小变形范围内也可以实现对于PCR耗材顶盖的压紧。

4、盖体模块还包含直接或间接连接至所述基座的第二驱动电机，所述第二驱动电机能够驱动所述盖体模块至少部分接近或者远离所述热循环模块，第二电机直接驱动热盖对于热循环模块进行压紧，配合内部已经进行重力自调节的弹性热盖，可以在耗材顶部施加能够适应耗材加工误差等缺陷来实现均匀压紧的方案。

5、在基座上设置承载热盖下压时精度更高的热循环模块承载基准单元，如此保证了均匀下压力压紧热盖与热循环模块内时热循环模块被承载基准单元所托付，例如承载基准单元为对于平面度和光洁度特殊要求，从而保证承载基准单元在热循环模块被均匀压紧，而在非压紧受力时盖体模块与所述热循环模块分离状态下的悬空状态，保证了整个热循环模块在抽出或推进检测设备本体过程中具有更高精度要求的承载基准单元不至于被相对运动所磨损破坏，始终保证承载基准单元的高精度特性。

6、利用弹簧弹性作用使得热循环模块在非承压状态中与基准承载单元之间具有预定间隙例如可以为0.1-2mm范围内的间距，而在承压的条件下循环模块被下压利用支撑配合的方式将承载力分配于高精度的承载单元上，从而实现检测设备的承载元件包含所述盖体模块与所述热循环模块扣合状态下的受力承载状态和所述盖体模块与所述热循环模块分离状态下的悬空非受力状态。

附图说明

图1是本申请所提供的一种设备整机示意图；

图2是本申请所提供的配置光学扫描功能的热盖重力不平衡分布示意图；

图3是本申请所提供的光学扫描模块在初始位置开始扫面示意图；

图4是本申请所提供的光学扫描模块在驱动作用下进行扫描的示意图；

图5是本申请所提供的不同弹性支撑元件在不同安装部差异化安装示意图；

图6是本申请所提供的一种电机驱动下实现承载台自动开关实现示意图；

图7是本申请所提供的电机驱动下承载台自动地返回热盖配合扣紧部位示意图；

图8是本申请所提供的热盖压紧驱动电机作用下热盖与热循环模块压合扣紧示意图；

图9是本申请所提供的在非压紧状态下承载元件处于悬空状态示意图；

图10是本申请所提供的在压紧状态下承载元件被压紧产生支撑力示意图；

图11是本申请所提供的一种循环模块组成的具体结构示意图；

图12本申请所提供的光学扫描模块结构示意图。

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的附图，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。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

随着分子诊断技术的发展越来越多的领域需要进行核酸检测，以确定对象是否存在患病风险，确定犯罪活动证据等等，这些检测中对于检测结果的准确性要求特别高，影响检测结果的可靠性也非常多，为了兼顾检测效率和检测结果可靠性要求，一般的检测方案中采用多孔位承载部配合多连管结构的耗材进行多样本的检测，而在这种多对象的同时分析对于温度均匀性和传热特性一致性要求特别高，为了满足这种均匀性压紧的方案，一种方案为采用刚性的热盖，通过刚性热盖表面的加工精度来保证对于耗材压紧的均匀度要求，然而这种热盖由于其刚性底壁面的设计对于耗材加工误差的适应性较弱，对于部分加工误差导致压紧状态下可能还处于间隙配合状态，如此通过热盖本身往下运动的压紧运动控制来消除该问题将非常困难，另一种方案为采用弹性结构的自适应热盖底壁设计，然而在很多场景下由于热盖内部需要设置荧光检测等功能，而采用弹性底壁的自适应接触本身又存在由于重力因素导致的底壁面无法平衡施加压紧力的问题，因此为了解决上述两种现有技术方案存在的问题，本申请采用了如下的实施例。

实施例1：

图1为本申请实施例提供的一种核酸检测设备示意图，热盖模块，其内部包含了热盖下压驱动电机103，下压底壁面101，其上还包含分布的可光学穿透的扫描孔102，基体为，包含位于其上的热循环模块承载基座401，与基体成型连接的外壳，包含通风口402，用于为核酸检测设备内部环境更换空气，从而减少污染风险，并且可以通过通风口的设计实现内部产生废热的及时快速散出。当然为了保证内部空气更快速地被更换，在壳体上还可设置其他通风口配合其他的风机实现散热或者空气更换更快速的效果。热循环模块为，其包含了位于其底部的散热翅片203，通过壳体上设置的不同通风口可以更快速地构建检测设备内部的经由翅片至设备壳体外部的散热风道，从而对于热循环模块的废热也能快速地散除从而保证热循环模块的高效正常工作。在热盖10和热循环模块的基座间设置弹性组件30，从而实现了热盖能够弹性压紧热循环模块的技术效果。图1中更偏左侧的一端设置扫描模块的驱动电机等驱动装置，而在热盖底壁设置多个光波可通过的小孔结构，为了增加检测设备的检测通量，每次进行热循环的热循环模块上设置N个接收井单元(其中N为不小于2的整数)，如此可实现对于N个不同样本的同时扩增检测。在热盖底壁设置的可光学透过的小孔数量不少于N个，其中N个所述小孔与所述N个接收井单元一一对应，如此通过光学扫描头逐一扫描操作完成与N个对可光学透过小孔一一对应的N个接收井单元中PCR循环加热扩增过程的数据信息，从而实现定量化结果获取的目的。实现上述带有通过热盖底壁扫描的方案需要在热盖中集成扫描探测模块，所述光学扫描单元被置于所述盖体模块一个侧部的第一驱动电机驱动，如此布局则必然性地造成热盖重力分布不均匀，为了解决这一问题，将其中更靠近所述第一驱动电机安装侧部的弹性支撑单元的预紧力，设置为大于更远离所述第一驱动电机安装侧部的弹性支撑单元的预紧力。也就是弹性组件30为多个弹性支撑单元构成，不同的弹性支撑单元提供具有差异化的预紧力来抵销由于热盖的重力分布不均匀而产生的压紧力差异，进而在热盖下压驱动电机103驱动作用下均匀压紧PCR热循环模块，实现小差异化的循环扩增，其中热循环模块可位于能被抽拉运动的承载单元201上，通过电动或者手动抽拉至不同位置进行上下样操作。

图2为本申请的检测设备的另一示意图，其中光学扫描模块的驱动部包含X轴和Y轴运动驱动电机，两个电机组成了光学扫描模块的驱动部1041，其中更靠近通风口402的电机为Y轴驱动电机，其可以驱动X轴驱动电机与光学扫描模块1042一起在Y轴上进行运动，X轴驱动电机配合Y轴驱动电机在某一Y轴位置确定时，驱动光学扫描模块1042完成对应的X轴所有可光学透过小孔扫描，获得对应井接收单元内热循环扩增结果。如图光学扫描模块的驱动部1041设置在盖体模块的一个侧部，而与其相对应的另一个侧部设置承载单元1043，由此可以很清楚地看到设计出的热盖重力分布不均匀现象，当我们在设计上规避这种重力不平衡时，例如将两种不同方向运动的驱动电机分配至相对应的两个侧部，这将使得整个驱动模块设计变得异常复杂，并且由于存在相对运动部件在这些部件的相对位置发生变化时，可能存在之前调整的平衡又被打破形成新的需要进行平衡的问题，热盖与热循环模块基座间的弹性组件包含M个(M为不小于2的整数)弹性支撑单元，如第一弹性支撑单元301、第二弹性支撑单元302、第三弹性支撑单元303等等，热循环模块上还包含与基座上平面度要求高于其他部分的承载基准单元相配合的承载单元202，从而实现在热盖压紧状态下支撑热循环模块，实现更均匀压紧的技术效果。

图3与图4示意了光学扫描模块1042对于不少于N个的可光学透过的小孔扫描进行检测的方案，图3示意了在最左侧位置配合光电开关或者类似的方案配合挡片进行初始位置校准，光学扫描模块1042从最左侧位置至最右侧沿着X轴方向扫描不少于于N个的可光学透过的小孔，图4示意了光学扫描模块1042被驱动之中间某一位置进行不少于于N个的可光学透过的小孔的部分小孔扫描检测，如此通过X轴和Y轴驱动电机的配合驱动即可实现对于所有对应于N个井接收单元内的PCR扩增结果的获取。

实施例2：

基于实施例1所述的实施方案，图5示意了一种使用相同弹性系数通过不同的弹簧压缩变形量来施加适应重力差异的不同预紧力方案，其中弹性组件包含可观测到的3个弹性支撑单元，当然实际为四个弹性支撑单元，由于视图视角原因其中一个弹性支撑单元在该视图中不可见，剩余3个可见的三个弹性支撑单元为第四弹性支撑单元304，第三弹性支撑单元303，第二弹性支撑单元302，图2中的第一弹性支承单元可以为该视图下不可见的第一弹性支撑单元301。由图5可以得出，第四弹性支撑单元304和第三弹性支撑单元303共同支撑安装有扫描模块驱动电机的侧部，其中距离驱动电机更近的弹性支撑单元为第四弹性支撑单元304，为了抵销由于重力差异而产生的受力不平衡现象。

实施例3：

本申请的之一实施例为采用具有相同弹性系数的弹簧来进行设计，在上述不平衡的受力条件下，利用初始状态下通过不同弹性变形量来产生不同的预紧力来平衡热盖内部的重力差异，为了明确示意申请点图中的弹性支撑单元去除了连接杆外套装的弹簧，由于弹性支撑单元304更接近扫描模块的驱动模块，因此需要更大的弹簧弹性变形量来平衡该部分较大的重力影响，因此在热盖底壁安装部厚度更大，并且在热循环模块的基座上也不需要设置孔结构来减小弹性变形量，而与其位于相同一侧共同支撑安装有驱动模块侧的第三弹性支撑单元303，则在热盖底壁安装部进行了减薄处理，减少了热盖底壁的厚度，同时在热循环模块的基座上也设置具有第一深度的孔位，如此设计可以减小相同弹性系数的弹性变形量，因此也自适应抵消了更小的重力差异，而与驱动模块安装一侧相对的另一侧由于没有驱动模块，因此该侧的重力承担量较小，第二弹性支撑单元302安装部中在热循环模块基座上这只更深的孔位(第二深度，其中第二深度大于第一深度，如此保证热盖底壁的厚度不至于太薄而影响强度等)，从而减少初始状态下弹簧的弹性变形量，以产生更小的预紧力来平衡更小重力分布的一侧重力分量，进一步，在第一弹性支撑单元301安装部中可以按照重力分布特性设置对应的热盖底壁的厚度和热循环模块基座上孔位深度。当然在另外的一些实施例中，可以将不同弹性单元安装部中的热盖底壁至热循环基座弹簧抵接面之间的距离设定为固定值，通过四个支撑单元安装部内弹性元件的弹性系数差异来平衡重力差异，例如在安装有扫描模块驱动模块的一侧的弹性支撑元件弹性系数大于相对应另一侧部支撑的弹性元件弹性系数，此处不再赘述平衡原理和效果。

当利用上述两种之一的方案施加不同的预紧力平衡热盖中由于重力差异而导致的不平衡现象之后，再配合驱动电机整体驱动下压即可实现均匀施加压紧力至PCR耗材顶部的效果，从而保证PCR耗材内多个井中的样本液具有近似的热学特性。

实施例4：

基于上述实施例所述的实施例方案，图6示意了在驱动电机的作用下，热循环模块承载单元201可被抽拉运动至检测设备壳体范围外的示意图，承载单元201带着散热部井接收单元被驱动电机驱动露出壳体本体部分之外，连管类型耗材50被放置在PCR连管类型耗材接收部204内，其中样本接收部可以包含N个样本管接收单元，其中N可以为48、96、288等等，以完成对于多个对应样本的同时检测的技术效果。当承载单元带着所述N个样本管接收单元露出壳体之后，可以人工将连管类型的样本管耗材装入样本管接收部内，当然连管类型的样本管可以为基础类型的八连管扩增耗材，也可以为N个扩增耗材井单元集合成的一体化扩增耗材，此处并不限定具体实现方案，完成耗材上样之后驱动电机可以带动承载单元201整体自动进入壳体内，配合热盖的下压来进行多样本的同时扩增检测目标。

图7为本申请实施例示意的当连管类型耗材50被放入样本承载部的井接收单元204内之后，承载单元201在电机的驱动下返回正对样本管正对的下部区域，当然此处可以配合光电开关等保证井接收单元与热盖底壁在不同的操作中均能一致化地对齐，配合图8一起进行说明，在承载单元201被驱动电机拉回到预定位置之后，第二驱动电机(热盖下压驱动电机)103驱动热盖整个模块下压，由于之前已经进行了不同预紧力对于重力差异的适应性调整，因此第二驱动电机103可以更均匀地施加压力至每个弹性支撑元件。在之一实施例中由于采用相同弹性系数，在均匀的压紧力作用下，不同弹性支撑元件可以产生相同的弹性变形量，因此第二驱动电机103可以均匀同步地对于井接收单元内部的连管类型耗材顶部施加均匀的压紧力，图8示意了在第二驱动电机103的作用下热盖底壁101被压紧至PCR扩增耗材顶部，也就是第二驱动电机103能够驱动所述盖体模块至少部分接近或者远离所述热循环模块，之后通过热盖输出的热量配合底部的热循环升温降温操作对于PCR扩增耗材内的样液执行扩增操作，期间光学扫描模块可以穿插在单次循环扩增中的延伸阶段或其他阶段中，配合光学扫描模块的扫描操作实现了对于热盖压紧状态下从顶部完成的扫描检测，如此可以获得更准确的光学检测结果。

实施例5：

基于上述实施例所述的实施例方案，图9与图10示意了热循环模块在热盖未下压和被热盖下压压紧状态下热循环模块与所述承载基准单元配合的示意图，当无压紧力通过热盖施加至热循环模块时热循环模块在底部弹性支撑元件601的作用下处于悬空状态，也就是热循环模块上的承载元件202与基座上的承载基准单元403之间具有一定的预设间隙，该预设间隙范围可以为0.1-2mm，过小的间隙可能导致在相对运动过程中由于突变载荷等引起热循环模块上的承载元件202与承载基准单元403或者基座的其他部分相碰撞，从而无法满足均匀承载的高精度要求，而过大的间隙则需要更大的弹性变形压紧力，对于压紧系统设计和井接收单元内的PCR耗材等均具有更高的可靠性要求，因此经过发明人探索该预设间隙范围为满足要求的合理化间隙范围，其中承载基准单元403在加工时需要采用更高精度和/平面度要求，当热循环模块处于悬空状态时常在单元201在抽出或者推入过程中，承载元件202与承载基准单元403之间由于具有预设间隙，两者之间不存在接触的风险，因此整个模块在相对运动过程中不存在对于承载元件202与承载基准单元403之间的磨损破坏，如此可以保证两者配合度一直处于较高水准，在压紧力作用下两者的配合也能始终保持初始设计水平。当热盖在第二电机103的驱动下，热盖逐步靠近热循环模块直至最终压紧，此时所述承载元件202与所述热循环模块处于扣合的受力承载状态，在受力承载状态时间内承载元件202与承载基准单元403相配合从而产生向上的支撑力来承载热盖模块施加的压紧力等，由于承载基准单元403采用了更高精度和/或平面度的加工精度设计，再配合承载元件202粗糙度的特殊要求，可以实现更高精度的支撑，从而保证了在均匀压紧力作用下基座能够施加相匹配的高精度支撑力进行平衡，由此整个系统能够始终紧扣均匀化设计要求，保证了不同井接收单元内的扩增循环具有基本一致化的反应条件，整个系统在大通量前提下可输出准确的检测结果。进一步为了保证支撑力始终具有更高的设计要求，承载元件202为可转动的结构，可以使用不同的部位在不同的压紧状态中作为与承载基准单元403配合的接触部位，当然承载元件202也可以设置为可更换的元件，如此可以保证在仪器使用一定时间后通过更换承载元件实现初始设计的高精度配合要求。

图11为本申请实施例的热循环模块结构示意图，其中井接收单元包含可以为96个井来接收耗材，当然也可以为其他数量，此处并不限于图中公开的数量，为了增强导热性能在井接收单元与加热元件之间还包含导热元件205，加热元件为由六个帕尔贴元件组成的热电加热单元2061，其周围设置电路板2062用于为热电加热单元2061提供驱动电流等，此处并不限定电路板功能，当然在电路板上还可布置温度传感器信号获取电路，配合用于获取井接收单元温度的温度传感器，实现对于热循环温度的精确控制，在热循环模块的下部也可设置增强换热的导热元件及其配件207，通过热压压紧工艺等将所有的元部件压接在一起，底部为散热部203通过翅片间空气流动换热实现散热效果，翅片可以采用铲齿或其他工艺形成散热翅片，此处也不限定具体实现方案。

图12为本申请提供的一种光学扫描模块1042的结构示意图，(a)和(b)为两种不同的视角，图示的光学扫描模块可以集合了六种不同收发光组成的六通道检测模块，再通过驱动模块的驱动对于N个井接收单元的每一个进行扫描光学检测，完成N个样本的同时多靶标检测，以拓展整个设备的检测效率。

本文中应用了具体的实施例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本分明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本分明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本申请的描述中，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”、“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申请中的具体含义。

Claims (10)

1.一种用于生物样品的热循环PCR装置，其特征在于，包含用于对样品执行热循环的热循环模块，所述热循环模块包含帕尔贴加热元件，与所述帕尔贴加热元件一端直接或间接相连接的包含N个接收井单元,其中N为不小于2的整数的样本管接收部，所述帕尔贴加热元件另一端直接或间接连接散热部；还包含与所述热循环模块配合的盖体模块，所述盖体模块包含不少于N个供光波穿透的小孔，并且其中N个所述小孔与所述N个接收井单元一一对应，所述盖体模块还包含光学扫描模块，所述光学扫描模块被置于所述盖体模块一个侧部的第一驱动电机上，扫描所述盖体模块内的至少N个小孔以完成热循环过程中的荧光检测；所述盖体模块与所述热循环模块的基座之间包含M个弹性支撑单元,M为不小于2的整数，且其中更靠近所述第一驱动电机安装侧部的弹性支撑单元的预紧力大于更远离所述第一驱动电机安装侧部的弹性支撑单元的预紧力。

2.如权利要求1所述的用于生物样品的热循环PCR装置，其特征在于，其中更靠近所述第一驱动电机安装侧部的弹性支撑单元为两个，所述两个弹性支撑单元具有不同的预紧力。

3.如权利要求1所述的用于生物样品的热循环PCR装置，其特征在于，更靠近所述第一驱动电机安装侧部的弹性支撑单元依靠相同弹性系数的更大变形量获得大于更远离所述第一驱动电机安装侧部的弹性支撑单元的预紧力。

4.如权利要求1所述的用于生物样品的热循环PCR装置，其特征在于，更靠近所述第一驱动电机安装侧部的弹性支撑单元依靠更高的弹性系数获得相同变形量下大于更远离所述第一驱动电机安装侧部的弹性支撑单元的预紧力。

5.如权利要求1所述的用于生物样品的热循环PCR装置，其特征在于，所述盖体模块还包含直接或间接连接所述基座的第二驱动电机，所述第二驱动电机能够驱动所述盖体模块至少部分接近或者远离所述热循环模块。

6.如权利要求1所述的用于生物样品的热循环PCR装置，其特征在于，所述基座包含平面度要求高于其他部分的承载基准单元。

7.如权利要求6所述的用于生物样品的热循环PCR装置，其特征在于，所述热循环模块包含与所述承载基准单元配合的承载元件，所述承载元件包含所述盖体模块与所述热循环模块扣合状态下的受力承载状态和所述盖体模块与所述热循环模块分离状态下的悬空非受力状态。

8.如权利要求7所述的用于生物样品的热循环PCR装置，其特征在于，当所述承载元件处于悬空非受力状态时，所述承载元件与所述基准单元之间包含预设范围的间隙。

9.如权利要求8所述的用于生物样品的热循环PCR装置，其特征在于，所述间隙范围为0.1mm-2mm。

10.如权利要求7所述的用于生物样品的热循环PCR装置，其特征在于，所述承载元件为可更换承载元件。

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