CN2612673Y

CN2612673Y - 一种全自动水浴式基因扩增仪

Info

Publication number: CN2612673Y
Application number: CN 03229821
Authority: CN
Inventors: 肖泉毅; 江肇润
Original assignee: SHANGHAI FUSHENG BIOLOGICAL ENGINEERING RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI FUSHENG BIOLOGICAL ENGINEERING RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-04-21
Anticipated expiration: 2013-03-27

Abstract

本实用新型为一种全自动水浴式基因扩增仪(即PCR仪)，由机械部分和电气部分组成。它采用水作为热载体，面板上共设有4个恒温池，由步进电机控制载物盘转动，使标本在四种温度的恒温池中循环转动，进行PCR扩增。本装置扩增时温度均匀，速度快，效率高。

Description

一种全自动水浴式基因扩增仪

技术领域

本实用新型属生物工程技术领域，具体涉及一种全自动水浴式基因扩增仪。

背景技术

标本重复经过高温变性、低温退火和中温延伸三个阶段，特异的DNA片段数量成指数增加，经n个循环后，扩增产物拷贝数为2ⁿ。自动DNA扩增仪(即PCR仪)就是满足上述要求的仪器。提供保温的载体有半导体、空气等。用半导体、空气作为热载体，其温度均匀性、反应速度等都不够理想，操作时间也较长，因此，影响其扩增效率。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种反应速度快，操作时间短，扩增效率高的全自动水浴式基因扩增仪。

本实用新型设计的全自动水浴式基因扩增仪，由机械部分和电气部分组成。其中机械部分由外壳、步进电机、传动杆、载物盘构成，电气部分由电脑主板、温度控制板、加热电路板、温度传感器、断水保护传感器、变压器、继电器、控制键盘和液晶显示器组成。其中，外壳1上设有4个恒温池2，每个恒温池2中分别安装电加热管3、温度传感器4、断水保护传感器5，步进电机6安装于底板17上，其输出主轴7透过外壳面板，位于4个恒温池中间，输出主轴7与传动杆8相连接，传动杆8的端部与载物盘9相连，步进电机的转动，带动传动杆8，可使载物盘9依次到达4个恒温池中。

本实用新型中，电气部分的液晶显示屏10、控制键盘11设置于外壳面板上，继电器12、变压器13、加热电路板14、温度控制板15、电脑主板16等设置于底板17上。电脑主板16与温度控制板15、步进电机6、变压器13、加热管3连接，温度控制板15、主板16与各个恒温池2中的温度传感器4和断水传感器5相连。

本实用新型使用时，4个恒温池中放入水，并按要求可以设置不同的温度。标本放在载物盘8上，在步进电机的驱动下，在四种温度的恒温池中循环转动，下降及升降，进行扩增。

本实用新型中，电脑主板14能预置100多个程序的文件库，它采集4个恒温池的温度，并且根据程序中设置的温度进行温度控制；它可以按程序要求驱动步进电机，使标本在4个恒温池中循环；它可以按程序设置各个恒温池保温时间和退火、延伸时问自动递增等功能。由于循环次数多，操作时间长，避免外界突然断电造成循环中断致使实验中途夭折，具备断电自动保护，保证了在突然断电时反应程序不丢失，不中断。为了免除加热等待时间，具备预置仪器加热启动功能。此外，为了避免在操作时间内意外碰到某些键使实验中途夭折，具备键盘锁定功能。温度放大板把4个恒温池的传感器的信号放大，提供给主板采集温度。当任意一个恒温池的水面低于等位置后，断水传感器发出信号给断水控制板，断水控制板切断电源，保证断水安全。

当标本的准备工作完成后，在仪器的4个恒温池内注入水，使水面达到所要求的高度，再注入一层液体石腊，避免水蒸汽蒸发。启动电源开关，在液晶显示屏上，根据标本种类设置相对应的要求，包括各恒温池的温度，标本保温时间及时间递增要求和循环次数，这些设置组成程序。按动相关键使主轴升起，把放有标本的载物盘安装在与主轴相连的传动杆上，按相关键，使载物盘转到某个恒温池位置上方，作为起始位置，按运行键，仪器开始加热4个恒温池，当4个恒温池达到程序要求后，仪器鸣叫，提示操作者按启动键，标本开始转动到另一恒温池上方，并下降到该恒温池，停留程序规定的保温时间后上升。重复上述的动作，经过4个恒温池，标本正好转动一周，称之为一个循环，当仪器完成程序所规定循环次数后，仪器自动显示完成，并鸣叫，指示操作者已经完成程序。

本发明是以水为热载体的DNA扩增仪，它比空气为载体的扩增仪具有温度均匀的优点(因为水的导热性能比空气导热性能好得多)，它比半导体为热载体的扩增仪具有速度快得多的优点(因为水具有三种温度的恒温池，标本轮流在几种恒温池中运动，但半导体只有一个恒温池，变化三种温度需要不断的加热和冷却，所以增加了加热和冷却的时间，该时间显然比标本转动的时间多)，缩短了操作时间，提高了扩增效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构图示。

图2为本实用新型的底板结构图示。

图3为本实用新型的电原理图。

图4为本实用新型的驱动电路图。

图中标号：1为外壳，2为恒温池，3为电加热管，4为温度传感器，5为断水保护传感器，6为步进电机，7为电机主轴，8为传动杆，9为载物盘，10为液晶显示屏，11为控制键盘，12为继电器，13为变压器，14为加热电路板，15为温度控制板，16为电脑主板，17为底板，18为蓄电池。

具体实施方式

以某种型号的自动DNA扩增仪为例，它是以水作为热载体的DNA扩增仪，外壳1的长55cm，高19cm，宽42cm，主轴7位于平台中心，以此轴为中心，以15.5cm为半径均匀分布4个圆形恒温池2，每个恒温池的半径为6cm。

外壳面板的左面安装液晶显示屏10，其长度为76，宽度为25，供操作者编辑和修改程序用，在运行时可动态监视各恒温池温度以及在各恒温池的保温时间。此外还显示断电等提示。右面安装20个键的键盘11，其中包括小数点的11个数字键，还具有锁定、退出、暂停、回车、启动、上、下、左、右方向的9个功能键，编程时使用数字键及回车键；修改时使用数字键盘、下方向及回车键；运行时使用数字键、下方向键、回车键、启动键；驱动轴上升时使用数字键和上方向键；驱动轴下降时使用数字键和左方向键；使轴左转时使用数字键和左方向键，使轴右转时使用数字键及右方向键，使用数字键、回车键进行预置加热启动。

实际操作过程如下，当标本准备好后，把水注入4个恒温池内，使水面达到所要求的高度，并在4个恒温池内注入一层液体石腊，避免水蒸发，启动电源开关，根据标本种类使用数字键及回车键编程，包括恒温池的温度、标本保温时间及时间递增要求和循环次数，这些设置组成了程序，把该程序存入文件库内，然后用数字键、下方向键及回车键将程序从文件库传到液晶显示屏上，检查无误后，重新存入文件库内。使用数字键和上方向键，把主轴升到最高位置，把放有标本的载物盘安装在主轴上，使用左或右方向键和数字键把载物盘转动到贴有4号标签的第4号恒温池位置上方，作起始位置，使用数字键、下方向键盘、回车键进行运行，当4个恒温池达到程序要求的温度后，鸣叫4声，显示press startkey，接着操作者按启动键后，放有标本的载物盘开始转到另一恒温池上方——下降到该恒温池，停留程序规定的保温时间——上升，重复上述的动作，完成一个循环。当仪器完成程序所规定的循环次数后，仪器自动显示完成并鸣叫20声，指示操作者已经完成程序。

Claims

1、一种全自动水浴式基因扩增仪，由机械部分和电气部分组成，机械部分由外壳、步进电机、传动杆、载物盘构成，电气部分由电脑主板、温度控制板、加热电路板、温度传感器、断水保护传感器、变压器、继电器、控制键盘和液晶显示器组成；其特征在于外壳(1)上设有4个恒温池(2)，每个恒温池(2)中分别安装电加热管(3)、温度传感器(4)、断水保护传感器(5)，步进电机(6)安装于底板(17)上，其输出主轴(7)透过外壳面板，位于4个恒温池中间，输出主轴(7)与传动杆(8)相连接，传动杆(8)的端部与载物盘(9)相连，步进电机的转动，带动传动杆(8)，可使载物盘(9)依次到达4个恒温池中。

2、根据权利要求1所述的扩增仪，其特征在于电气部分的液晶显示屏(10)、控制键盘(11)设置于外壳面板上，继电器(12)、变压器(13)、加热电路板(14)、温度控制板(15)、电脑主板(16)设置于底板(17)上；电脑主板(16)与温度控制板(15)、步进电机(6)、变压器(13)、加热管(3)连接，温度控制板(15)、主板(16)与各个恒温池(2)中的温度传感器(4)和断水传感器(5)相连。