CN219792943U - 一种反应组件及核酸扩增装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种反应组件及核酸扩增装置。反应组件，包括用于容纳反应样品的容纳腔以及对所述反应样品进行加热的加热器。核酸扩增装置包括反应组件。加热器和容纳腔为整体式结构，加热器和容纳腔之间连接紧密，不存在空气层，从而加快了加热器与容纳腔内反应样品的热量传递速度，进而加速核酸扩增进程，提高检测效率。

Description

一种反应组件及核酸扩增装置

技术领域

本实用新型涉及体外诊断技术领域，尤其涉及一种反应组件及核酸扩增装置。

背景技术

PCR(聚合酶链式反应)是指体外酶促合成特异DNA片段的一种分子生物学实验方法，PCR扩增，即核酸扩增主要由高温变性、低温退火和适温延伸三个步骤反复的热循环构成。

现有技术中，将具有容纳腔的壳体或管体(如PCR管)放置在加热器上，以方便后期将壳体或管体取下，容纳腔用于容纳反应样品，加热器可以加热壳体或管体，壳体或管体将热量传递至反应样品，从而实现反应样品的扩增。但是，由于壳体或管体仅放置在加热器上进行加热，导致壳体或管体与加热器之间存在空气层，降低了加热器与壳体或管体之间的热量传递速度，导致反应样品升、降温速度慢，进而影响核酸扩增进程和检测效率。同时，壳体或管体内的反应样品厚度大，反应样品均温所需时间长，也导致反应样品升、降温速度慢。

现有技术中，加热器与容纳腔内的反应样品之间设置有多层结构层，多层结构层会进一步阻碍加热器与反应样品之间的热量传递，这也导致反应样品升、降温速度慢。

为了便于控制加热器，需要检测反应样品的温度，现有技术中常用的温度检测方法主要有两种，第一种是，通过温度传感器检测加热器的温度或检测反应样品的温度，但是由于热量传递至温度传感器需要一定时间，因此温度传感器测量的检测结果会存在1～2s的延时，导致对加热器的控制不准确，极大的影响检测结果。另一种方法是，检测加热器的电阻值，进而结合电阻温度系数与标称电阻值得到对应的温度值，但是对于同一类型的电阻，如铜线电阻，电阻之间的标称电阻值和电阻温度系数稍有差异，导致温度测量误差大，进而影响检测结果。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提出一种反应组件，以至少解决上述问题之一。

为实现上述目的，本实用新型第一方面提供了一种反应组件，包括用于容纳反应样品的容纳腔以及对所述反应样品进行加热的加热器，所述加热器和所述容纳腔为整体式结构。

可选地，所述加热器与所述容纳腔内的所述反应样品直接接触。

可选地，所述加热器的至少部分上表面与所述容纳腔内的反应样品直接接触，或

所述加热器的表面形成有凹槽，且所述凹槽的至少部分壁面与所述容纳腔内的反应样品直接接触。

可选地，所述加热器包括均热层，所述均热层与所述容纳腔内的反应样品直接接触。

可选地，所述加热器还包括加热件和用于供温度检测单元检测温度的温度校准部。

可选地，所述加热器还包括上传导组件和下传导组件，所述加热件夹设于所述上传导组件和所述下传导组件之间，所述上传导组件包括所述均热层。

可选地，所述温度校准部连接于所述上传导组件或所述下传导组件。

可选地，所述温度校准部连接于所述上传导组件靠近所述下传导组件的一侧，所述下传导组件开设有与所述温度校准部正对设置的第一通孔。

可选地，所述温度校准部为所述上传导组件或所述下传导组件的一部分。

可选地，所述下传导组件沿所述反应组件的厚度方向开设有第二通孔，所述上传导组件与所述第二通孔正对的表面为所述温度校准部。

可选地，所述反应组件还包括快速传导部，用于将所述加热件的热量传导至所述温度校准部。

可选地，所述快速传导部的一侧连接所述上传导组件靠近所述加热件的一侧或连接于所述下传导组件靠近所述加热件的一侧，另一侧连接于所述温度校准部。

可选地，所述温度校准部位于所述下传导组件远离所述加热件的一侧。

可选地，所述下传导组件远离所述加热件的一侧开设有容纳槽，所述温度校准部位于所述容纳槽内，并与所述容纳槽的槽底连接。

可选地，所述快速传导部包括一个或多个第一导柱，所述一个或多个第一导柱的一端与所述上传导组件靠近所述加热件的一侧贴合或与所述下传导组件靠近所述加热件的一侧贴合，所述一个或多个第一导柱的另一端与所述温度校准部连接。

可选地，所述快速传导部包括贴片和一个或多个第二导柱，所述贴片与所述上传导组件靠近所述加热件的一侧贴合或与所述下传导组件靠近所述加热件的一侧贴合，所述一个或多个第二导柱的一端连接于所述贴片，另一端穿设于所述下传导组件并与所述温度校准部连接。

可选地，所述下传导组件开设有第三通孔，所述导柱设置于所述第三通孔。

可选地，所述下传导组件还包括绝缘热阻层。

可选地，所述下传导组件还包括导热层，所述导热层位于所述绝缘热阻层远离所述加热件的一侧。

可选地，所述均热层由导电材料或绝缘材料制成。

可选地，当所述均热层由导电材料制成时，所述上传导组件还包括绝缘层，所述绝缘层位于所述加热件和所述均热层之间；

当所述均热层由绝缘材料制成时，所述均热层与所述加热件相邻。

可选地，所述容纳腔包括底壁；

所述底壁与所述加热器的至少部分上表面紧密接触，或

所述加热器的表面形成有凹槽，且所述凹槽的至少部分壁面与所述底壁紧密接触。

可选地，所述底壁与所述加热器之间设置有柔性导热件。

可选地，所述容纳腔为扁平结构。

可选地，所述容纳腔为的横截面为多边形、圆形或椭圆形。

可选地，所述反应组件包括连接于所述温度校准部并用于测量所述温度校准部处的温度的第一接触式温度检测单元。

本实用新型的另一个目的在于提出一种核酸扩增装置，以进行核酸扩增。

为达此目的，本实用新型第二方面采用以下技术方案：

一种核酸扩增装置，包括所述的反应组件。

本实用新型的另一个目的在于提出一种核酸扩增装置，以进行核酸扩增。

为达此目的，本实用新型第三方面采用以下技术方案：

一种核酸扩增装置，

包括第二接触式温度检测单元和所述的反应组件，所述第二接触式温度检测单元能够与所述温度校准部分离或接触，当其与所述温度校准部接触时能够测量所述温度校准部的温度。

本实用新型的另一个目的在于提出一种核酸扩增装置，以进行核酸扩增。

为达此目的，本实用新型第四方面采用以下技术方案：

一种核酸扩增装置，包括非接触式温度检测单元和如上所述的反应组件，所述非接触式用于测量所述温度校准部处的温度。

可选地，所述核酸扩增装置还包括冷却机构，所述冷却机构用于冷却所述容纳腔内的反应样品。

可选地，所述冷却机构靠近所述反应组件的一侧开设有避让部。

可选地，所述冷却机构通过流体冷却所述反应组件。

可选地，所述冷却机构通过喷射流体或流体流动冷却所述反应组件。

可选地，当所述冷却机构通过流体流动冷却所述反应组件时，所述冷却机构包括冷却本体，所述冷却本体内设置有冷却流道，以使冷却介质流动。

可选地，所述冷却机构采用固体降温方式为所述反应组件降温。

可选地，所述核酸扩增装置还包括电阻检测单元，用于检测所述反应组件的温度。

可选地，所述电阻检测单元通过检测所述反应组件的电阻得到所述反应组件的温度值。

由上可见，本实用新型提供的技术方案，反应组件包括用于容纳反应样品的容纳腔以及对反应样品进行加热的加热器，加热器和容纳腔为整体式结构，加热器和容纳腔之间连接紧密，不存在空气层，从而加快了加热器与容纳腔内反应样品的热量传递速度，进而加速核酸扩增进程，提高检测效率。加热器与容纳腔内的反应样品直接接触，容纳腔直接形成在加热器的上表面上，反应样品与加热器之间不存在其他传导界面，从而减少加热器与容纳腔之间的传导界面，进一步提高传导效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的第一种反应组件的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的第二种反应组件的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的第三种反应组件和流体流动的冷却机构的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的第四种反应组件的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的第五种反应组件的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的第六种反应组件的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的第七种反应组件的结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的第八种反应组件的结构示意图；

图9是本实用新型实施例提供的第九种反应组件的结构示意图；

图10是本实用新型实施例提供的第十种反应组件的结构示意图；

图11是本实用新型实施例提供的反应组件和喷射流体的冷却机构的结构示意图；

图12是本实用新型实施例提供的核酸扩增装置采用第一接触式温度检测单元测温时的结构示意图；

图13是本实用新型实施例提供的核酸扩增装置采用第二接触式温度检测单元测温时的部分剖视图；

图14是本实用新型实施例提供的核酸扩增装置采用第二接触式温度检测单元测温时的结构示意图；

图15是本实用新型实施例提供的核酸扩增装置采用非接触式温度检测单元测温时的结构示意图；

图16是本实用新型实施例提供的核酸扩增控制方法的流程图；

图17是本实用新型实施例提供的反应组件的温度-时间曲线。

图中：

1、冷却机构；11、冷却流道；12、冷却本体；13、避让部；

2、反应组件；

21、容纳腔；22、底壁；23、加热件；24、上传导组件；241、均热层；242、绝缘层；25、温度校准部；251、外部电连接触点；252、电连接引线；26、快速传导部；261、贴片；262、第二导柱；263、第一导柱；27、下传导组件；271、绝缘热阻层；272、导热层；273、第一通孔；274、第二通孔；275、容纳槽；28、腔侧壁；29、盖板；20、第二触点；201、凹槽；202、壁面；2021、侧壁；2022、槽底；203、柔性导热件；

200、加热器；

3、第一接触式温度检测单元；4、第二接触式温度检测单元；5、非接触式温度检测单元；6、电阻检测单元。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

本实用新型中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。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

本实施例提供了一种反应组件2，用于扩增反应样品，但不限于此，还可以用于其他需要加热反应样品的场合中，以提高检测效率。

如图1-图10所示，本实施例提供的反应组件2包括用于容纳反应样品的容纳腔21以及对反应样品进行加热的加热器200，加热器200和容纳腔21为整体式结构，从而，加热器200和容纳腔21之间连接紧密，不存在空气层，从而加快了加热器200与容纳腔21内反应样品的热量传递速度，进而加速核酸扩增进程，提高检测效率。

如图1和图2所示，加热器200与容纳腔21内的反应样品直接接触。反应样品与加热器200之间不存在其他传导界面，从而减少加热器200与容纳腔21之间的传导界面，进一步提高传导效率。同时，加热器200与反应样品之间不存在界面，具有较小的热阻，在实现快速导热的同时，可以实现更高速的温度控制。

加热器200的至少部分上表面与容纳腔21内的反应样品直接接触，即容纳腔21直接形成在加热器200的上表面上，反应样品与加热器200之间不存在其他传导界面，从而减少加热器200与容纳腔21之间的传导界面，进一步提高传导效率。

如图1所示，可选地，可以在加热器200的上表面连接环状的腔侧壁28，腔侧壁28的顶端连接于盖板29。腔侧壁28、盖板29和加热器200的至少部分上表面围成上述的容纳腔21，从而容纳和限制反应样品。盖板29可以由玻璃或透明塑料制成，以允许从上方对样品液体进行光学探测。

在一个具体的实施例中，盖板29采用玻璃材料，作为示例性的，厚度0.2mm，腔侧壁28支撑盖板29，作为示例性的，腔侧壁28的高度为0.5mm，也即容纳腔21的厚度为0.5mm，反应样品充满容纳腔21时，反应样品的厚度为0.5mm。盖板29上预留了加载反应样品时使用的进样孔，在反应样品放入后可用胶膜密封。

可选地，容纳腔21为扁平结构，可以理解的是，扁平结构可以指，容纳腔21的厚度方向的尺寸远小于宽度或长度方向的尺寸，作为示例性的，容纳腔21为长方体，长方体的长度和厚度的比例可以为大于5：1，如90:1，如容纳腔21厚度方向的尺寸可以为0.3-1.0mm，容纳腔21的宽度和长度分别为10mm和20mm左右，其中，厚度方向的尺寸为加热件23和容纳腔21的布置方向。作为示例性的，容纳腔21还可以为圆柱结构，直径和厚度比为大于5：1，如厚度为0.3-1.0mm，直径为5-20mm。当然，容纳腔21的横截面可以为多边形或椭圆形等。当然，容纳腔21的横截面可以为多边形或椭圆形等。

扁平结构的容纳腔21内的反应样品薄，反应样品的中心距液体的表面距离很小，反应样品的温度能够在很短的时间内达到一致，且扁平结构可以使反应样品与加热器200的接触面积大，传热效率高，使得反应样品升、降温速度和检测效率大大提高。而PCR管的内径相对于扁平结构的容纳腔21而言，其尺寸较大，反应样品的中心距液体的表面距离很大，反应样品的温度需要较长的时间才能达到一致，反应样品升、降温速度低，检测效率低。

如图2所示，在其他可选的实施例中，加热器200的表面形成有凹槽201，且凹槽201的至少部分壁面202与容纳腔21内的反应样品直接接触，即，反应样品直接与凹槽201的壁面202接触，反应样品与加热器200之间不存在其他传导界面，从而减少加热器200与容纳腔21之间的传导界面，进一步提高传导效率。同时，凹槽201的壁面202的侧壁2021还与反应样品接触，相对于加热器200不设置凹槽201而言，还可以增加加热器200与反应样品的接触面积，进一步增加传热效率。

如图2所示，优选地，容纳腔21与凹槽201重合，即凹槽201内的空间形成容纳腔21，反应样品直接与凹槽201的壁面202的侧壁2021和槽底2022接触，因此，加热器200和反应样品之间的热交换从凹槽201的侧壁2021和槽底2022之间进行，提高了加热器200和反应样品的接触面积，提高传热效率。

在本实施例中，凹槽201的深度为0.5mm，也即反应样品充满容纳腔21时，反应样品的厚度为0.5mm。凹槽201的顶部可以连接盖板29，以将反应样品限制在容纳腔21内。

对于反应样品与加热器200直接接触的方案，加热器200与反应样品之间不存在可拆卸的界面，因而具有较小的热阻，在实现快速导热的同时，可以实现更高速的温度控制。

如图3所示，在其他可选的实施例中，容纳腔21包括底壁22，加热器200的表面形成有凹槽201，且凹槽201的至少部分壁面202与底壁22紧密接触。或底壁22与加热器200的至少部分上表面紧密接触，由于底壁22与加热器200之间紧密接触，因此，底壁22与加热器200之间也不会形成空气层，因此，也可以快速地传递热量。但是，相对于反应样品与加热器200直接接触的方案，会多一层底壁22这一传热层，相应也降低传热效率。

为使得底壁22与加热器200之间紧密接触，可选地，底壁22与加热器200之间可以通过注塑成型，当然，也可以通过其他方式实现紧密接触，在此不再赘述。具体地，底壁22与加热器200的均热层241紧密接触。

当然，在其他可选的实施例中，可以在底壁22与加热器200之间设置柔性导热件203，柔性导热件203可以保证与底壁22和加热器200的结合更加服帖，使底壁22和加热器200均紧密接触柔性导热件203，从而避免出现空气层。柔性导热件203可以为导热硅胶等。

如图1-5所示，可选地，加热器200包括加热件23，电源与加热件23连接，加热件23为加热器200内部的可控加热源，可以为电阻，如可以用铜材料制作成电阻细线结构，通过控制流经电阻的电流大小来控制发热功率，从而实现温度控制。在其他可选的实施例中，加热件23也可以采用线圈结构或通过铁磁材料等进行电磁感应加热。

如图4所示，加热器200还可包括上传导组件24和下传导组件27，加热件23夹设于上传导组件24和下传导组件27之间。上传导组件24和下传导组件27具有传导热量作用和绝缘作用。

如图1和图4-图5所示，加热器200包括均热层241，具体地，上传导组件24还可包括均热层241。均热层241与容纳腔21内的反应样品直接接触或与底壁22紧密接触，均热层241可以保证热量在纵、横(也即反应样品的厚度方向和与厚度方向垂直的面)两个方向的均匀传导，保证样品液体的温度均匀性。可选地，均热层241由导电材料或绝缘材料制成，如均热层241采用铝、铜等导电材料制成，或采用高导热陶瓷等绝缘材料制成。

如图1所示，当均热层241由绝缘材料制成时，均热层241与加热件23相邻，此时可以减少反应组件2的层数，缩短加热件23的热量传递至反应组件2的时间以及缩短反应组件2散热所需的时间。

如图4所示，当均热层241由导电材料制成时，上传导组件24还包括绝缘层242，绝缘层242位于加热件23和均热层241之间。绝缘层242选择具有较高导热率的材料制成，用于在加热件23与导电的均热层241之间进行电学隔离。可选地，绝缘层242由导热率>1W/mK的材料制成，本实施例中绝缘层242的导热率为3W/mK。

如图1和图4-图5所示，下传导组件27还包括绝缘热阻层271。绝缘热阻层271具有一定热阻特性和绝缘特性。绝缘热阻层271除了为加热件23绝缘以外，还可以形成一个纵向热阻。热阻的大小可以通过材料选择与厚度选择进行设计。通常该层的热阻远大于结构其他层的热阻，因而缘热阻层271是反应组件2向冷却机构1(下文将具体介绍冷却机构1)散热降温的主要热阻来源。绝缘热阻层271是反应组件2热学性能的主要影响因素之一。

可选地，下传导组件27还包括导热层272，导热层272位于绝缘热阻层271远离加热件23的一侧。进一步地，导热层272为下传导组件27的最外层，其直接与冷却机构1接触。导热层272由铜等金属或其他导热率高的材料制成。由于成本控制或加工技术限制等原因，下传导组件27与冷却机构1接触的表面难以避免存在点接触。当下传导组件27的最外层为导热层272时，即使导热层272与冷却机构1存在点接触，导热层272也可以因其良好的传导性，使得热量均匀分布在整个导热层272，进而使得下传导组件27的其他层的热量均匀分布。

优选地，本实施例的加热件23为电阻，电阻与其温度之间存在特定的关系，因此，在加热的同时测量加热件23的实时阻值变化，并通过电阻温度系数与标称电阻值，推导加热件23的平均温度。该温度无延时的实时体现了反应组件2的当前温度，从而可以用于快速的反馈控制反应组件2以及反应样品温度，相对于现有技术，可以更精准地控制样品温度，并提高温度控制系统的整体反应速度。

该方法的缺点是对于同一类型的电阻，如铜线电阻，电阻之间的标称电阻值和电阻温度系数稍有差异，导致单一加热件23间的电阻温度系数与标称电阻值略有差异，有可能会造成温度测量误差，因此优选地，如图1和图4-图8所示，本实施例提供的加热器200还可以包括用于供温度检测单元检测温度的温度校准部25，从而使得可以通过电阻测温法和对反应组件2的温度进行标定的双测温方式控制反应组件2。

可选地，温度检测单元可以为接触式温度检测单元或非接触式温度检测单元5。

如图1、图4-图6、图8和图10所示，当采用接触的方式或非接触的方式检测温度校准部25的温度时，如温度检测单元为接触式温度检测单元或非接触式温度检测单元5时，温度校准部25连接于上传导组件24或下传导组件27，以使加热件23的温度传导至温度校准部25。

如图7所示，当温度检测单元为非接触式温度检测单元5时，校准部的数量可以为一个，当然也可以为两个，只要温度校准部25的温度能够被非接触式温度检测单元5所检测即可。

如图4和图6所示，当温度检测单元为接触式温度检测单元时，接触式温度检测单元的两个第一触点分别与两个温度校准部25接触，两个温度校准部25之间不导电，此时，如图6所示，可选地，核酸扩增装置还可以包括外部电连接触点251和电连接引线252，外部电连接触点251和电连接引线252的数量可以均为两个，两个外部电连接触点251分别位于两个温度校准部25相互远离的一侧，一外部连接触点与一温度校准部25通过一电连接引线252电连接，另一外部连接触点与另一温度校准部25通过另一电连接引线252电连接。

结合图5和图10，上传导组件24(如上传导组件24的与快速传导部26的贴片261(后文详细介绍)接触的均热层241)的热量通过贴片261以及导柱262传导至温度校准部25，温度校准部25通过电连接引线252在外部电连接触点251与外部实现电连接，其中，电连接引线252直径小于温度校准部25和外部电连接触点251，由此，减小温度校准部25通过电连接引线252产生的热量损失，因而温度校准部25能较好地体现上传导组件24(如上传导组件24的与贴片261接触的均热层241)的温度，温度检测单元通过焊点与温度校准部25实现良好的电和热接触，当上传导组件24(如上传导组件24的与贴片261接触的均热层241)温度发生变化时，温度检测单元能快速且精准低感知到温度变化，温度变化导致温度检测单元的阻值变化，在外部电连接触点251实时检测温度检测单元的阻值变化，即可实现实时温度检测。

具体而言，如图4和图5所示，温度校准部25位于下传导组件27远离加热件23的一侧，以便于固定温度校准部25。结合图6和图7，更进一步地，下传导组件27远离加热件23的一侧开设有容纳槽275，温度校准部25位于容纳槽275内，并与容纳槽275的槽底连接。可选地，容纳槽275贯穿导热层272，容纳槽275的槽底为绝缘热阻层271，温度校准部25连接于绝缘热阻层271。在其他可选的实施例中，容纳槽275可以不贯穿导热层272，温度校准部25连接于导热层272上。容纳槽275可以使温度校准部25不突出于下传导组件27，从而便保持反应组件2下表面的平整度，便于平稳的放置反应组件2。当然，在又一实施例中，下传导组件27可以不开设有容纳槽275，温度校准部25连接在下传导组件27下表面上。

在又一可选的实施例中，如图8所示，温度校准部25连接于上传导组件24靠近下传导组件27的一侧，如，温度校准部25连接于绝缘的均热层241的下表面(如图8所示，当均热层241绝缘时，可以不设置绝缘层242，因此，温度校准部25可以直接连接于均热层241的下表面)，或连接于绝缘层242的下表面，以使加热件23的温度快速传递至温度校准部25上。

下传导组件27还可开设有与温度校准部25正对设置的第一通孔273，以使温度检测件能够检测温度校准部25的温度。上传导组件24的下表面和下传导组件27的上表面距离加热件23最近，其温度最先接近加热件23的温度，因此，通过温度校准部25连接于上传导组件24靠近下传导组件27的一侧可以使温度检测单元更快地检测到最接近加热件23的温度。

如图1和图4所示，可选地，温度检测单元可以为第一接触式温度检测单元3，反应组件2可以包括连接于温度校准部25并用于测量温度校准部25处的温度的第一接触式温度检测单元3。第一接触式温度检测单元3可以为温度传感器等。第一接触式温度检测单元3可以通过焊接等方式连接到温度校准部25上，在反应组件2使用后，第一接触式温度检测单元3可以随反应组件2一同抛弃。

当采用非接触的方式检测温度校准部25的温度时，如温度检测单元为红外测温单元等非接触式温度检测单元5时，温度校准部25的设置方式除了上述的设置方式外，还可以如图9所示，温度校准部25可以为上传导组件24或下传导组件27的一部分，这样不需要额外连接温度校准部25，只需要在上传导组件24或下传导组件27预留温度校准部25的位置，使得非接触式温度检测单元5能够对准该位置，并检测该位置的温度即可。优选地，下传导组件27沿反应组件2的厚度方向开设有第二通孔274，上传导组件24与第二通孔274正对的表面为温度校准部25。上传导组件24的下表面和下传导组件27的上表面距离加热件23最近，其温度最先接近加热件23的温度，因此，通过检测上传导组件24下表面的温度可以使温度检测单元更快地检测到最接近加热件23的温度。

当然，在其他可选的实施例中，温度校准部25可以为导热层272的下表面，以简化反应组件2的结构。

如图4和图5所示，为缩短温度校准部25的温度与加热件23的温度一致的时间，可选地，反应组件2还可以包括快速传导部26，快速传导部26用于将加热件23的热量传导至温度校准部25。具体而言，在本实施例中，加热件23的热量间接传导至温度校准部25，如加热件23将均热层241加热，均热层241的热量通过快速传导部26传导至温度校准部25，由此，温度校准部25准确反应均热层241的温度，进而温度检测单元可以准确测量均热层241的温度。又由于反应样品的厚度很小，故反应样品的温度基本与均热层241的温度一致，故通过检测温度校准部25的温度可以得到反应样品的温度。

优选地，快速传导部26的一侧连接上传导组件24靠近加热件23的一侧或连接于下传导组件27靠近加热件23的一侧，另一侧连接于温度校准部25。上传导组件24的下表面和下传导组件27的上表面距离加热件23最近，其温度最先接近加热件23的温度，因此，快速传导部26的设置方式可以使快速传导部26的温度与加热件23的温度在最短的时间达到一致。可选地，快速传导部26由导热率较高的材料制成，如铜或铝等金属材料，或导热陶瓷等。快速传导部26的导热率尤其优于下传导组件27的导热率，以快速将热量传递至温度校准部25。

快速传导部26包括贴片261和一个或多个第二导柱262，贴片261与上传导组件24靠近加热件23的一侧贴合或与下传导组件27靠近加热件23的一侧贴合，一个或多个第二导柱262的一端连接于贴片261，另一端穿设于下传导组件27并与温度校准部25连接。上传导组件24的下表面和下传导组件27的上表面距离加热件23最近，其温度最先接近加热件23的温度，因此，贴片261的设置方式可以最快使快速传导部26的温度与加热件23的温度一致。贴片261可以增加快速传导部26与上传导组件24或下传导组件27的接触面积，提高传导效率。第二导柱262的横截面面积可以小于贴片261的横截面面积，可以将贴片261的温度快速传导至温度校准部25，同时，可以尽量减小第二导柱262的体积，进而减小快速传导部26对下传导组件27的影响，保证缘热阻层271按照设计产生所需的热阻。可选地，贴片261和第二导柱262由铜等高导热率的材料制成，当需要贴片261和第二导柱262为绝缘材料，以避免反应组件2出现短路时，贴片261或第二导柱262可以由高导热陶瓷等材料制成。

可以理解的是，温度校准部25可以与贴片261一一对应设置，两个温度校准部25也可以连接在一个贴片261上。一个温度校准部25可以与一个第二导柱262连接，为提高温度校准部25的温度均匀性，温度校准部25也可以与多个第二导柱262连接。

如图10所示，在其他可选地实施例中，快速传导部26可以包括一个或多个第一导柱263，快速传导部26不设置贴片261，一个或多个第一导柱263的一端与上传导组件24靠近加热件23的一侧贴合，一个或多个第一导柱263的另一端与温度校准部25连接。第一导柱263既不会影响反应组件2的其他结构，还能够快速将热量传递至温度校准部25。可选地，第一导柱263为铜柱等高导热率的金属柱。一个温度校准部25可以与一个第一导柱263连接，为提高温度校准部25的温度均匀性，温度校准部25也可以与多个第一导柱263连接。

可选地，下传导组件27开设有第三通孔，第一导柱263或第二导柱262设置于第三通孔。第三通孔可以使得第一导柱263或第二导柱262便于设置，同时不会影响下传导组件27的连续性，保证下传导组件27的性能。可选地，第一导柱263或第二导柱262不与第三通孔的内壁接触，以避免第一导柱263或第二导柱262与下传导组件27之间传导热量，进而影响温度校准部25的温度。

如图7所示，为便于得到加热件23的电阻以及为加热件23供电，可选地，反应组件2远离容纳腔21的一侧设置有多个第二触点20，第二触点20与加热件23电连接。通过第二触点20可以得到加热件23的电流和电压，进而可以得到加热件23的电阻值。

本实施例中，第二触点20使得反应组件2能够实现自身的温度测量功能，相比较于传统结构只能通过外部测温单元测量温度，本实施例可以直接测量反应组件2本身的温度，因而测温更加准确和快速，可以提升控温系统的准确性和控制速度。

现有技术中，有通过温度传感器等温度检测单元检测反应组件2的温度，但是由于热量从反应组件2传递至温度检测单元需要一定时间，因此正常情况下温度检测单元测量的检测结果会存在1～2s的测温延时，在快速升降温过程中1-2s的时间，反应组件2的温度变化可以达到30℃以上，因此，在快速升降温过程中，通过温度检测单元控制反应组件2相对困难。本实施例既没有完全依赖未校准的电阻测温法测得的温度值，也没有完全依赖温度检测单元检测的温度控制反应组件2，而是通过将两者结合，采用对反应组件2的温度校准部25进行测温以及使用电阻测温法对加热件23测温，从而得以快速精确地控制反应组件2的温度，达到准确控温的目的，从而克服了现有技术中常用的温度检测方法带来的温度检测延时以及温度测量误差大的问题。

本实施例还提供一种核酸扩增装置，其包括如上的反应组件2，本实施例提供的核酸扩增装置可以提高扩增效率，缩短检测时间。

如图3所示，核酸扩增装置还包括冷却机构1，冷却机构1用于冷却容纳腔21内的反应样品，以使反应样品能够完成热循环。

可选地，冷却机构1位于反应组件2远离容纳腔21的一侧，冷却机构1在冷却反应样品时，先冷却反应组件2的位于反应样品与冷却机构1之间的部分。

可选地，冷却机构1通过流体流动冷却反应组件2，流体可以为气体或液体。具体地，如图3所示，冷却机构1通过流体流动冷却反应组件2。可选地，冷却机构1包括冷却本体12，冷却本体12内设置有冷却流道11，以使冷却介质流动。冷却介质可以为水，还可以为其他液体。

如图11所示，冷却机构1还可以通过喷射流体冷却反应组件2，可选地，冷却介质可以为水或者气等(如图11中箭头所示为冷却介质的部分流向)。如，冷却机构1可以包括泵和喷射组件，喷射组件与泵连通，泵将高压冷却介质泵入喷射组件中，喷射组件将冷却介质喷向反应组件2。

在其他可选的实施例中，冷却机构1可以不采用可流动或喷射的介质冷却反应组件2，而是采用固体降温方式为反应组件2降温，如，冷却机构1包括半导体制冷器。

如图12和图13所示，可选地，冷却机构1靠近反应组件2的一侧开设有避让部13，具体地，避让部13用于避让温度校准部25。避让部13可以为设置于冷却机构1上的槽或孔等。避让部13可以避免冷却机构1影响温度校准部25的温度，保证温度校准部25准确地反应加热件23的温度。

当温度检测单元为第一接触式温度检测单元3时，避让部13还可以避让第一接触式温度检测单元3。

如图13和图14所示，本实施例中的温度检测单元可以不是第一接触式温度检测单元3，而是第二接触式温度检测单元4。具体地，核酸扩增装置包括第二接触式温度检测单元4，第二接触式温度检测单元4能够与温度校准部25分离或接触，当其与温度校准部25接触时能够测量温度校准部25的温度。

具体而言，第二接触式温度检测单元4可以设置在避让部13处，以充分利用空间，以及保证温度检测单元可以便于与温度校准部25的接触。第二接触式温度检测单元4与温度校准部25之间为弹性接触，如第二接触式温度检测单元4通过弹簧与冷却机构1连接，进而实现弹性接触。第二接触式温度检测单元4不随反应组件2抛弃，可以降低反应组件2的成本以及检测成本。

核酸扩增装置还包括电阻检测单元6，电阻检测单元6用于检测加热件23的温度。具体而言，电阻检测单元6通过四引线法测加热件23的电阻，电阻检测单元6可以与第二触点20电连接，以检测加热件23的电流和电压。可选地，电阻检测单元6位于冷却机构1的侧部。第二触点20设置的位置便于与电阻检测单元6稳定接触，且可以使电阻检测单元6设置在冷却机构1的侧部，使得核酸扩增装置的结构紧凑。

可选地，冷却机构1与反应组件2持续接触，通过加热件22发热，通过均热层241加热反应样品；同时，热量通过绝缘热阻层271向下传递，并通过导热层272与冷却机构1的界面散热。当散热功率与发热功率相同时，系统实现热平衡，反应样品可维持在特定的温度。通过改变内加热件22的发热功率，可以调整达到热平衡时的反应样品温度，从而实现反应样品温度的动态调整。

本实施例中的反应组件2采用加热一体式的薄层结构实现反应样品的快速变温和热平衡。

反应样品升温速度正比于反应样品的热容与加热热阻的乘积。其中，反应样品的热容包括液体的热容，以及加热件22靠近反应样品一侧的辅助结构如上传导组件24与盖板29的热容；加热热阻包括从加热件22到反应样品的各个界面和材料的热阻，以及反应样品内部热传递的等效热阻。在相同的升温幅度下(相同的温度升温变化值)，反应样品的热容与加热热阻的乘积越小，升温速度越快。本实施例中，由于加热件22为薄层结构(没有传统的加热金属块)结合在均热层241上，且均热层241与反应样品和盖板29紧密结合，因此反应样品的热容远小于传统结构；同时，由于反应组件为整体式结构，没有接触热阻，加热件22靠近反应样品的结构采用金属等高导热材料，反应样品层厚度较薄(反应样品纵向热传导热阻小)，使得整体加热热阻也很小。因此本实施例提供的反应组件可以实现远高于常规pcr加热方案的升温速度。

反应样品降温速度正比于：反应样品的热容与散热热阻的乘积。其中，反应样品热容包括液体的热容，以及加热件22靠近反应样品一侧的辅助结构如上传导组件24与盖板29的热容；散热热阻包括从加热件22到冷却机构界面和材料的热阻，以及反应样品内部热传递的等效热阻。在相同的降温幅度下(相同的降温温度升温变化值)，“反应样品的热容与散热热阻的乘积”越小，降温速度越快。本实施例中，由于加热件22为薄层结构(没有传统的加热金属块)结合在均热层241上，且均热层241与反应样品和盖板29紧密结合，因此反应样品的热容远小于传统结构；同时，由于唯一的接触面为反应组件2与冷却机构1，绝缘热阻层271的热阻可设计的较小，反应组件为整体式结构，均热层241采用金属等高导热材料，反应样品厚度较薄(液体纵向热传导热阻小)，使得整体散热热阻也很小。因此本实施例的核酸扩增装置可以实现远高于常规pcr加热方案的降温速度。具体而言，本实施例的核酸扩增装置可实现～20℃/秒，甚至更高的升降温速度。

绝缘热阻层271的选择：在相同尺寸的反应组件1设计中，可通过绝缘热阻层271的设计来优化样品的控温性能。当绝缘热阻层271热阻较大时，散热较少，实现同样热平衡温度时，加热件22的发热功率较低，有利于降低核酸扩增装置的总功耗，但由于绝缘热阻层271的热阻较大，提高了散热热阻，会降低反应样品的降温速度。相仿，当绝缘热阻层271的热阻较小时，散热较快，实现同样热平衡温度时，加热件22的发热功率较高，核酸扩增装置的总功耗较大，但同时由于绝缘热阻层271的热阻降低，反应样品的降温速度会提高，有利于缩短pcr流程的整体时间。绝缘热阻层271可由材料与厚度两方面进行调整，满足不同设计需求。通常设计中，可采用0.1-0.3mm厚的薄层，其材料热导率选用0.2～0.5W/mK范围，对应于0.5mm厚度的反应样品以及相对应辅助结构设计，可实现～20℃/秒的降温速度，对应的pcr控温平均功率30～50W左右。

实施例二

如图15所示，该实施例二的核酸扩增装置与上述实施例一基本相同，二者的区别在于，本实施例二中的温度检测单元不是第一接触式温度检测单元3，温度检测单元不是非接触式温度检测单元5。在本实施例二中，核酸扩增装置包括非接触式温度检测单元5，非接触式用于测量温度校准部25处的温度。

具体而言，非接触式温度检测单元5可以设置在避让部13处，以充分利用空间，以及保证非接触式温度检测单元5检测到温度校准部25的温度。非接触式温度检测单元5不随反应组件2抛弃，可以降低反应组件2的成本以及检测成本。

实施例三

本实施例三提供一种核酸扩增控制方法，可以利用实施例一至二的反应组件2或核酸扩增装置执行核酸扩增控制方法。

现有技术中，有通过温度传感器等温度检测单元检测反应组件的温度，但是由于热量从反应组件2传递至温度检测单元需要一定时间，因此正常情况下温度检测单元测量的检测结果会存在1～2s的测温延时，在快速升降温过程中1-2s的时间，反应组件2的温度变化可以达到30℃以上，因此，在快速升降温过程中，通过温度检测单元控制反应组件2相对困难。

加热件23的电阻与其温度之间存在特定的关系，因此，在加热的同时测量反应组件2的加热件23的实时阻值变化，并通过电阻温度系数与标称温度下的电阻值(标称温度下的电阻值简称为标称电阻值，标称电阻是指在这个温度下，所宣称的(或者标注的)的电阻值是真实的，其中，这个温度即为标称温度，标称温度可以根据需求任意选择。)，推导加热件23的平均温度。该温度无延时的实时体现了反应组件2的当前温度，从而可以用于快速的反馈控制反应组件2以及反应样品温度。该方法的缺点是对于同一类型的电阻，如铜线电阻，电阻之间的标称电阻值和电阻温度系数稍有差异，导致单一加热件23间的电阻温度系数与标称电阻值略有差异，有可能会造成温度测量误差。

本实施例中，为了避免上述两种测温方法的缺陷，提高温度控制的准确度，如图16和图17所示，核酸扩增控制方法包括：通过电阻测温法和对反应组件2的温度进行标定的双测温方式控制反应组件2。

本实施例既没有完全依赖未校准的电阻测温法测得的温度值，也没有完全依赖温度检测单元检测的温度控制反应组件2，而是通过将两者结合，采用对反应组件2的温度进行标定的方法克服了上述缺陷，从而得以快速精确地控制反应组件2的温度，达到准确控温的目的。

通过电阻测温法和对反应组件2的温度进行标定的双测温方式控制反应组件2包括：

通过温度检测单元测量反应组件2的温度标定值，并通过温度标定值获取反应组件2的电阻值对应的温度值。即，温度检测单元检测到反应组件2的温度标定值，通过温度标定值并结合电阻测温法检测的反应组件2的加热件23的电压和电流，实现电阻测温法测温的校准。优选地，温度检测单元检测反应组件2的温度校准部25处的温度，从而得到温度标定值。可以理解的是，温度标定值是人为选定的一温度值，该温度标定值为反应组件2当前的实际温度。

具体而言，通过温度标定值并结合在该温度标定值下的加热件23电阻值可以得到具体加热件23对应的电阻温度系数和标称电阻值，后续使用电阻测温法测温时，通过该电阻温度系数和标称电阻值即可得到反应组件2的实际温度。

通过电阻测温法和对反应组件2的温度进行标定的双测温方式实现测温包括如下步骤：

得到至少两个不同的温度标定值；检测反应组件2在一温度标定值下的第一电压和第一电流，根据第一电压和第一电流得到反应组件2的第一电阻值；检测反应组件2在另一温度标定值下的第二电压和第二电流，根据第二电压和第二电流得到反应组件2的第二电阻值；

至少根据第一电阻值、第二电阻值及第一电阻值对应的温度标定值、第二电阻值对应的温度标定值，得到反应组件2的电阻温度系数和标称电阻值；

持续检测反应组件2的电流和电压，根据电阻温度系数和标称电阻值控制反应组件2。

可以理解的是，得到的至少两个不同的温度标定值是在温度检测单元与反应组件2的温度基本一致时读取的，该温度认定为反应组件2的实际温度。此时，读取反应组件2的对应的电流和电压，反推出电阻温度系数和标称电阻值，也即实现了电阻温度系数和标称电阻值的校准，因此，在后续根据反应组件2的电流和电压得到反应组件2的温度时，可以认为是反应组件2的准确温度。

更进一步地，根据公式R＝R₀(1+αΔT)(其中，ΔT＝T-T₀，R是加热件23在温度T下对应的电阻值，T₀为标称温度，R₀是标称电阻值，α是材料的电阻温度系数)校准反应组件2的电阻温度系数和标称电阻值。即，温度检测单元测得第一个温度标定值T₁，电阻检测单元6检测加热件23在T₁温度下的第一电压U₁和第一电流I₁，根据R＝U/I可以得到加热件23在T₁温度下的电阻R₁；随后温度检测单元测得第二个温度标定值T₂，电阻检测单元6检测加热件23在T₂温度下的第二电压U₂和第二电流I₂，根据R＝U/I可以得到加热件23在T₂温度下的电阻R₂，最后根据两组二元一次方程：R₁＝R₀(1+αΔT₁)和R₂＝R₀(1+αΔT₂)，(其中，ΔT_1＝T₁-T₀；ΔT_2＝T₂-T₀；)得到α和R₀的具体值。之后通过持续测量反应组件2的电压和电流，根据公式R＝R₀(1+αΔT)得到反应组件2的温度曲线。由于公式中是特定的加热件23对应的R₀和α值，因此该可以准确地得温度值。

可以理解的是，在校准温度值时，不同的温度标定值之间的差距越大，得到的电阻温度系数和标称电阻值越准确，因此，可选地，相邻的两个温度标定值的差值不低于20℃。

可以理解的是，在核酸扩增的整个过程中均可以检测温度标定值，但是可以只选取其中几个温度标定值对温度值进行标定。可选地，利用至少两个不等的温度标定值校准温度值。如测量两个、三个、四个或更多个温度标定值对温度值进行校准。通过两个温度标定值可以获取一个电阻温度系数和一个标称电阻值，通过三个或三个以上的温度标定值也可以得到一个以上的电阻温度系数和一个以上的标称电阻值，可以通过一个以上的电阻温度系数和一个以上的标称电阻值得到更接近实际电阻温度系数和标称电阻值的数值，以进一步提高检测精度。

为了克服温度检测单元存在的1～2s的测温延时，导致温度测量不准的问题，保证温度标定值反应的为反应组件2当前的实际温度，本实施例中，待温度检测单元的温度与反应组件2的温度一致后，再读取用于校准温度值的至少两个不等的温度标定值。如，在某一温度下停顿1-2s后，读取用于校准温度值的温度标定值，以保证温度校准的准确性。又如，若在升、降温过程获取温度标定值，则减缓升、降速度，以使得温度检测单元的温度与反应组件2的温度一致，或者在升、降温过程中暂停温度变化，在获取温度标定值之后再次执行升、降温过程；若在保温阶段获取温度标定值，则在保温一定时间后读取温度检测单元检测的温度，如保温2s、3s或8s等后读取温度检测单元检测的温度。

可以理解的是，核酸扩增进程的第一次升温过程为升温至预处理阶段的过程。将升温过程、高温变性阶段、降温过程、低温退火阶段、升温过程和适温延伸阶段作为一次扩增循环。

可选地，用于校准温度值的温度标定值获取的时机为：核酸扩增进程前、核酸扩增进程的第一次升温过程中和/或在核酸扩增进程的第一次扩增循环中。即，优选利用上述时间段内测量的校准温度值对温度标定值进行校准。在第一次扩增循环时或第一次扩增循环前测得校准温度值所用的温度标定值，并在第一次扩增循环时完成温度值的校准，可以保证后续温度控制的准确度。

可以理解的是，在核酸扩增进程前，温度检测单元检测反应组件2的室温，室温作为其中一个校准温度值所用的温度标定值。也可以是在核酸扩增进程前，使得反应组件2有一定的温度变化，通过温度检测单元得到校准温度值所需的温度标定值，但是这样由于需要温度检测单元的温度与反应组件2的温度一致需要一定的时间，因此会增加检测时间，因此，优选结合温度检测单元检测的反应组件2的室温以及在核酸扩增进程的第一次升温过程中和/或在核酸扩增进程的第一次扩增循环中测量温度标定值校准温度值。

如图16和图17所示，可选地，在校准温度值前，根据反应组件2预设的RT温度曲线控制反应组件2的温度，这样可以避免由于反应组件2的温度变化快，而导致反应组件2的温度发生过大的偏差。在校准温度值后，继续通过电阻测温法检测的温度值控制反应组件2。当然，在其他可选的实施例中，还可以是，在校准温度值前，通过温度检测单元测得的反应组件2的温度控制反应组件2，此时，在升温和降温阶段降低温度升降速率，以避免温度过高或过低。

为了更清楚的表述本实施例中的核酸扩增控制方法，结合图17所示，展示了一个实际检测中，通过温度检测单元对电阻测温法进行校准的过程。在校准温度值前，预设初始的RT温度曲线，即温度预设曲线，然后向反应组件2的加热件23施加一个很小的电流，如(电流可以小于1毫安)。其中，施加很小的电流目的是为了读取到加热件23的电阻，又不会使加热件23发热。

第一次校准：温度检测单元测得第一个温度标定值T₁，电阻检测单元检测加热件23在T₁温度下的第一电压U₁和第一电流I₁，根据R＝U/I可以得到加热件23在T₁温度下的电阻R₁。

第二次校准：随后温度检测单元测得第二个温度标定值T₂，电阻检测单元5检测加热件23在T₂温度下的第二电压U₂和第二电流I₂，根据R＝U/I可以得到加热件23在T₂温度下的电阻R₂。

最后根据两组二元一次方程：R₁＝R₀(1+αΔT₁)和R₂＝R₀(1+αΔT₂)，得到R₀和α的具体值，即得到了准确的R-T曲线，后续便可以以电阻测温法测得的加热件23温度为反馈进行准确控温。

在核酸扩增的整个过程中均可以检测温度标定值，因此在后续过程中还可以对温度进行多次校准，以进一步提高检测精度。

继续参考图17，在获取第一个温度标定值时，该温度标定值可以被认为是标称电阻值，因此，根据该温度标定值可以对公式R＝R₀(1+αΔT)中的R₀进行一次修正，实现对电阻测温法测得的温度值进行第一次校准(如图17中的电阻测温法测定的温度值曲线在进行第一次校准后发生一次波动)，随后通过电阻测温法获取的温度值或通过温度检测单元测定的温度值控制反应组件2升温至预处理一阶段，反应组件2在加温至预处理一阶段保持8s后(不限于8s，可以是超过2s且小于预处理一阶段保温时间的任意时长)，获取用于校准温度值的第二个温度标定值，根据两个温度标定值对电阻测温法检测的温度值进行第二次校准，并控制反应组件2调节至准确温度，随后继续根据电阻测温法获取的温度值控制反应组件2。可以理解的是，当第一个温度标定值为室温时，可以对电阻测温法测得的温度值进行第一次校准，随后可以在高于室温的任意温度获取第二个温度标定值，并根据两个温度标定值对电阻测温法检测的温度值进行第二次校准，从而完成对对温度值的校准。

由于热量从反应组件2传递至温度检测单元需要一定时间，因此正常情况下温度检测单元测量的检测结果会存在1～2s的测温延时，在快速升降温过程中1-2s的时间，反应组件2的温度变化可以达到30℃以上，因此，在快速升降温过程中，通过温度检测单元控制反应组件2相对困难。电阻测温法可以在加热的同时测量电阻的实时阻值变化，并通过电阻温度系数与标称电阻值，推导电阻的平均温度。该温度无延时的实时体现了反应组件2的当前温度，从而可以用于快速的控制样品温度。由于电阻测温法的缺点是单一个电阻的电阻温度系数与标称电阻值略有差异，有可能会造成温度测量误差。本实施例既没有完全依赖未校准的电阻测温法测得的温度值，也没有完全依赖温度检测单元检测的温度控制反应组件2，而是通过将两者结合，采用对反应组件2的温度进行标定的方法克服了上述缺陷，从而得以快速精确地控制反应组件2的温度，达到准确控温的目的。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (37)

1.一种反应组件，其特征在于，包括用于容纳反应样品的容纳腔(21)以及对所述反应样品进行加热的加热器(200)，所述加热器(200)和所述容纳腔(21)为整体式结构。

2.根据权利要求1所述的反应组件，其特征在于，所述加热器(200)与所述容纳腔(21)内的所述反应样品直接接触。

3.根据权利要求2所述的反应组件，其特征在于，所述加热器(200)的至少部分上表面与所述容纳腔(21)内的反应样品直接接触，或

所述加热器(200)的表面形成有凹槽(201)，且所述凹槽(201)的至少部分壁面(202)与所述容纳腔(21)内的反应样品直接接触。

4.根据权利要求1所述的反应组件，其特征在于，所述加热器(200)包括均热层(241)，所述均热层(241)与所述容纳腔(21)内的反应样品直接接触。

5.根据权利要求4所述的反应组件，其特征在于，所述加热器(200)还包括加热件(23)和用于供温度检测单元检测温度的温度校准部(25)。

6.根据权利要求5所述的反应组件，其特征在于，所述加热器(200)还包括上传导组件(24)和下传导组件(27)，所述加热件(23)夹设于所述上传导组件(24)和所述下传导组件(27)之间，所述上传导组件(24)包括所述均热层(241)。

7.根据权利要求6所述的反应组件，其特征在于，所述温度校准部(25)连接于所述上传导组件(24)或所述下传导组件(27)。

8.根据权利要求7所述的反应组件，其特征在于，所述温度校准部(25)连接于所述上传导组件(24)靠近所述下传导组件(27)的一侧，所述下传导组件(27)开设有与所述温度校准部(25)正对设置的第一通孔(273)。

9.根据权利要求6所述的反应组件，其特征在于，所述温度校准部(25)为所述上传导组件(24)或所述下传导组件(27)的一部分。

10.根据权利要求9所述的反应组件，其特征在于，所述下传导组件(27)沿所述反应组件的厚度方向开设有第二通孔(274)，所述上传导组件(24)与所述第二通孔(274)正对的表面为所述温度校准部(25)。

11.根据权利要求6所述的反应组件，其特征在于，所述反应组件还包括快速传导部(26)，用于将所述加热件(23)的热量传导至所述温度校准部(25)。

12.根据权利要求11所述的反应组件，其特征在于，所述快速传导部(26)的一侧连接所述上传导组件(24)靠近所述加热件(23)的一侧或连接于所述下传导组件(27)靠近所述加热件(23)的一侧，另一侧连接于所述温度校准部(25)。

13.根据权利要求11所述的反应组件，其特征在于，所述温度校准部(25)位于所述下传导组件(27)远离所述加热件(23)的一侧。

14.根据权利要求11所述的反应组件，其特征在于，所述下传导组件(27)远离所述加热件的一侧开设有容纳槽(275)，所述温度校准部(25)位于所述容纳槽(275)内，并与所述容纳槽(275)的槽底连接。

15.根据权利要求13所述的反应组件，其特征在于，所述快速传导部(26)包括一个或多个第一导柱(263)，所述一个或多个第一导柱(263)的一端与所述上传导组件(24)靠近所述加热件(23)的一侧贴合或与所述下传导组件(27)靠近所述加热件(23)的一侧贴合，所述一个或多个第一导柱(263)的另一端与所述温度校准部(25)连接。

16.根据权利要求13所述的反应组件，其特征在于，所述快速传导部(26)包括贴片(261)和一个或多个第二导柱(262)，所述贴片(261)与所述上传导组件(24)靠近所述加热件(23)的一侧贴合或与所述下传导组件(27)靠近所述加热件(23)的一侧贴合，所述一个或多个第二导柱(262)的一端连接于所述贴片(261)，另一端穿设于所述下传导组件(27)并与所述温度校准部(25)连接。

17.根据权利要求15或16所述的反应组件，其特征在于，所述下传导组件(27)开设有第三通孔，所述导柱设置于所述第三通孔。

18.根据权利要求6所述的反应组件，其特征在于，所述下传导组件(27)还包括绝缘热阻层(271)。

19.根据权利要求18所述的反应组件，其特征在于，所述下传导组件(27)还包括导热层(272)，所述导热层(272)位于所述绝缘热阻层(271)远离所述加热件(23)的一侧。

20.根据权利要求6所述的反应组件，其特征在于，所述均热层(241)由导电材料或绝缘材料制成。

21.根据权利要求20所述的反应组件，其特征在于，当所述均热层(241)由导电材料制成时，所述上传导组件(24)还包括绝缘层(242)，所述绝缘层(242)位于所述加热件(23)和所述均热层(241)之间；

当所述均热层(241)由绝缘材料制成时，所述均热层(241)与所述加热件(23)相邻。

22.根据权利要求1所述的反应组件，其特征在于，所述容纳腔(21)包括底壁(22)；

所述底壁(22)与所述加热器(200)的至少部分上表面紧密接触，或

所述加热器(200)的表面形成有凹槽(201)，且所述凹槽(201)的至少部分壁面(202)与所述底壁(22)紧密接触。

23.根据权利要求22所述的反应组件，其特征在于，所述底壁(22)与所述加热器(200)之间设置有柔性导热件(203)。

24.根据权利要求1所述的反应组件，其特征在于，所述容纳腔(21)为扁平结构。

25.根据权利要求1所述的反应组件，其特征在于，所述容纳腔(21)为的横截面为多边形、圆形或椭圆形。

26.根据权利要求5-8、11-16、18、19任意一项所述的反应组件，其特征在于，所述反应组件包括连接于所述温度校准部(25)并用于测量所述温度校准部(25)处的温度的第一接触式温度检测单元(3)。

27.一种核酸扩增装置，其特征在于，包括权利要求1-26任意一项所述的反应组件(2)。

28.一种核酸扩增装置，其特征在于，

包括第二接触式温度检测单元(4)和权利要求5-8、11-19任意一项所述的反应组件(2)，所述第二接触式温度检测单元(4)能够与所述温度校准部(25)分离或接触，当其与所述温度校准部(25)接触时能够测量所述温度校准部(25)的温度。

29.一种核酸扩增装置，其特征在于，包括非接触式温度检测单元(5)和权利要求5-19任意一项所述的反应组件(2)，所述非接触式用于测量所述温度校准部(25)处的温度。

30.根据权利要求27-29任意一项所述的核酸扩增装置，其特征在于，所述核酸扩增装置还包括冷却机构(1)，所述冷却机构(1)用于冷却所述容纳腔(21)内的反应样品。

31.根据权利要求30所述的核酸扩增装置，其特征在于，所述冷却机构(1)靠近所述反应组件(2)的一侧开设有避让部(13)。

32.根据权利要求30所述的核酸扩增装置，其特征在于，所述冷却机构(1)通过流体冷却所述反应组件(2)。

33.根据权利要求32所述的核酸扩增装置，其特征在于，所述冷却机构(1)通过喷射流体或流体流动冷却所述反应组件(2)。

34.根据权利要求33所述的核酸扩增装置，其特征在于，当所述冷却机构(1)通过流体流动冷却所述反应组件(2)时，所述冷却机构(1)包括冷却本体(12)，所述冷却本体(12)内设置有冷却流道(11)，以使冷却介质流动。

35.根据权利要求30所述的核酸扩增装置，其特征在于，所述冷却机构(1)采用固体降温方式为所述反应组件(2)降温。

36.根据权利要求27-29任意一项所述的核酸扩增装置，其特征在于，所述核酸扩增装置还包括电阻检测单元(6)，用于检测所述反应组件(2)的温度。

37.根据权利要求36所述的核酸扩增装置，其特征在于，所述电阻检测单元(6)通过检测所述反应组件(2)的电阻得到所述反应组件(2)的温度值。