DE112019001071T5

DE112019001071T5 - Pcr-basis und pcr-instrument

Info

Publication number: DE112019001071T5
Application number: DE112019001071.9T
Authority: DE
Inventors: Shanghai NIE
Original assignee: Monad (suzhou) Biotechnology Co Ltd; Monad Suzhou Biotechnology Co Ltd
Current assignee: Monad (suzhou) Biotechnology Co Ltd; Monad Suzhou Biotechnology Co Ltd
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2019-08-16
Publication date: 2020-12-17
Also published as: WO2020155607A1; CN109806923A; US20210245161A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine PCR-Basis und ein PCR-Instrument bereit, wobei die PCR-Basis einen Metallblock umfasst, wobei an dem Metallblock mehrere Löcher zur Aufnahme von Röhrchen auf der PCR-Well-Platte vorgesehen sind, wobei bei einer Raumtemperatur von 22 ± 2 °C ein Lochabstand der PCR-Basis größer als ein Lochabstand der PCR-Well-Platte ist, wobei es unter der Annahme, dass der Lochabstand der PCR-Well-Platte d0und der Lochabstand der PCR-Basis d1ist, eine Gleichung d1= d0+Δd gibt, wobei Δd ein Wärmeausdehnung-Kompensationswert ist. Im Vergleich zum Stand der Technik ist bei der vorliegenden Erfindung während einer PCR-Reaktion und nach dem Erhitzen der PCR-Well-Platte der Lochabstand der PCR-Well-Platte von d0ausgedehnt, bis er sich dem Lochabstand d1der PCR-Basis nähert. Die Löcher der PCR-Basis schränken die Ausdehnung und Verlängerung der PCR-Well-Platte nicht mehr ein. Die Oberfläche der PCR-Well-Platte ist flach. Die obere Wärmeabdeckung kann die Oberfläche der PCR-Well-Platte gut bedecken, um ein Verdampfen und eine Kreuzkontamination der Testlösung in der PCR-Well-Platte zu verhindern, was die Gleichmäßigkeit der Erwärmung jedes Lochs der PCR-Well-Platte verbessert und die Genauigkeit des PCR-Nachweises erhöht.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der biologischen Detektionstechnik und insbesondere eine PCR-Basis sowie ein PCR-Instrument.
STAND DER TECHNIK
Die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) ist eine molekularbiologische Technik zur Amplifikation spezifischer DNA-Fragmente. Bei der PCR werden folgende Prinzipien verwendet: DNA wird ein Einzelstrang, wenn sie bei einer hohen Temperatur von 95 °C in vitro denaturiert wird; bei einer niedrigen Temperatur (normalerweise ca. 60 °C) werden der Primer und der Einzelstrang nach dem Prinzip der komplementären Basenpaarung kombiniert und dann die Temperatur auf die optimale Reaktionstemperatur für DNA-Polymerase (ca. 72 °C) eingestellt; entlang der Richtung von Phosphorsäure zu Pentose synthetisiert die DNA-Polymerase komplementäre Stränge. Die Durchführung der PCR erfordert im Allgemeinen ein PCR-Instrument, um die Temperatur und die Heizzeit jeder Reaktionsstufe zu steuern.
Um zu verhindern, dass sich die Testlösung bei einer PCR-Hochtemperaturreaktion nach oben verflüchtigt, bedeckt das PCR-Instrument im Allgemeinen eine Wärmeabdeckungseinheit über der Well-Platte für die Testlösung, um die Verflüchtigung der Testlösung zu verringern, indem das Erhitzen von oben durchführt ist. Die PCR-Well-Platte besteht normalerweise aus Kunststoff. Die PCR-Well-Platte dehnt sich nach dem Erhitzen stark aus. Die PCR-Basis, die zum Platzieren der PCR-Well-Platte, besteht im Allgemeinen aus Metall, der eine sehr geringe Wärmeausdehnungsrate aufweist. Wie in 1 gezeigt, kann die PCR-Well-Platte 92 sich aufgrund der Begrenzung der Röhrchenwände der PCR-Well-Platte 92 durch die Löcher auf der PCR-Basis 91 nach thermischer Ausdehnung nicht mehr ordnungsgemäß entlang einer Ebene erstrecken und somit in der Mitte gewölbt werden, wodurch die obere Wärmeabdeckung 93 nicht vollständig mit der oberen Oberfläche der PCR-Well-Platte 92 in Kontakt steht, was den Erwärmungseffekt beeinträchtigt, eine ungleichmäßige Erhitzung der einzelnen Löcher der PCR-Well-Platte verursacht, eine Verdampfung der PCR-Reaktionslösung hervorruft und die Genauigkeit des PCR-Nachweisergebnisses beeinträchtigt.
INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Um die obigen Mängel des Standes der Technik zu überwinden, liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine PCR-Basis und ein PCR-Instrument bereitzustellen.
Um die obige Aufgabe zu lösen schlägt die vorliegende Erfindung folgende technische Ausgestaltung vor: Ein PCR-Basis, der einen Metallblock umfasst, wobei an dem Metallblock mehrere Löcher zur Aufnahme von Röhrchen auf der PCR-Well-Platte vorgesehen sind, wobei bei einer Raumtemperatur von 22 ± 2 °C ein Lochabstand der PCR-Basis größer als ein Lochabstand der PCR-Well-Platte ist, wobei es unter der Annahme, dass der Lochabstand der PCR-Well-Platte d₀ und der Lochabstand der PCR-Basis d₁ ist, eine Gleichung d₁ = d₀ +Δd gibt, wobei Δd ein Wärmeausdehnung-Kompensationswert ist.
Im Vergleich zum Stand der Technik ist bei der vorliegenden Erfindung während einer PCR-Reaktion und nach dem Erhitzen der PCR-Well-Platte der Lochabstand der PCR-Well-Platte von d₀ ausgedehnt, bis er sich dem Lochabstand d₀ der PCR-Basis nähert. Die Löcher der PCR-Basis schränken die Ausdehnung und Verlängerung der PCR-Well-Platte nicht mehr ein. Die Oberfläche der PCR-Well-Platte ist flach. Die obere Wärmeabdeckung kann die Oberfläche der PCR-Well-Platte gut bedecken, um ein Verdampfen und eine Kreuzkontamination der Testlösung in der PCR-Well-Platte zu verhindern, was die Gleichmäßigkeit der Erwärmung jedes Lochs der PCR-Well-Platte verbessert und die Genauigkeit des PCR-Nachweises erhöht.
Weiterhin ist vorgesehen, dass der Wärmeausdehnung-Kompensationswert durch eine Gleichung Δd=ΔT*s* d₀ ermittelt ist, wobei ΔT ein Temperaturdifferenzwert ist und ΔT einen Wert von 20 K bis 80 K nimmt, wobei s ein Wärmeausdehnungskoeffizient eines Materials der PCR-Well-Platte ist und s einen Wert von 30*10^-6mm/K bis 250*10^-6mm/K nimmt.
Weiterhin ist vorgesehen, dass der Lochabstand d₁ der PCR-Basis einen Wert von (1+0,06%) d₀≤d₁≤ (1+2%) d₀ nimmt.
Unter Verwendung der obigen bevorzugten Ausgestaltungen wird basierend auf der Ausdehnungsrate üblich verwendeter Materialien von PCR-Well-Platte und einer großen Anzahl von Versuchsexperimenten ein weit verbreiteter Wärmeausdehnung-Kompensationswert bestimmt, mit dem die Verformung der PCR-Well-Platte nach oben durch Erhitzen wirksam beseitigt und gleichzeitig die Allgemeingültigkeit der PCR-Basis berücksichtigt wird.
Ein PCR-Instrument, das umfasst:

eine oben beschriebene PCR-Basis, wobei eine PCR-Well-Platte auf der PCR-Basis platziert ist;
eine obere Heizeinheit, die eine Wärmeabdeckung und ein Heizelement umfasst, wobei das Heizelement zum Erhitzen der Wärmeabdeckung ausgebildet ist, wobei die Wärmeabdeckung während einer PCR-Reaktion eine obere Oberfläche der PCR-Well-Platte bedeckt; und
eine untere Temperatursteuereinheit, die unterhalb der PCR-Basis angeordnet ist, wobei die untere Temperatursteuereinheit zur Temperatursteuerung der PCR-Basis ausgebildet ist.

Unter Verwendung der oben genannten bevorzugten Ausgestaltungen wird die PCR-Well-Platte beim Erhitzen nicht mehr verformt, so dass die Wärmeabdeckung besser an der Oberfläche der PCR-Well-Platte angepasst werden kann.
Weiterhin ist vorgesehen, dass das PCR-Instrument ferner einen ersten Antriebsmechanismus umfasst, der zum Antrieben der oberen Heizeinheit zum Anheben und Absinken ausgebildet ist.
Weiterhin ist vorgesehen, dass ein Stützblock auf der PCR-Basis an einer Position vorgesehen ist, die einer Kantenposition unter einer Lippe der PCR-Well-Platte entspricht, wobei ein Boden des Stützblocks mit einem vertikalen Führungspfosten versehen ist, wobei an der PCR-Basis ein Führungsloch vorgesehen ist, das an dem vertikalen Führungspfosten angepasst ist, wobei das PCR-Instrument ferner einen zweiten Antriebsmechanismus umfasst, der den Stützblock so antreibt, dass er sich auf und ab bewegt.
Weiterhin ist vorgesehen, dass der zweite Antriebsmechanismus einen Schrägblock, ein horizontal angeordnetes Gewindespindelpaar und einen Antriebsmotor umfasst, wobei der Stützblock auf einer Schräge des Schrägblocks montiert ist, wobei der Schrägblock mit einer Mutter des Gewindespindelpaars verbunden ist, wobei der Antriebsmotor eine Gewindespindel des Gewindespindelpaars zum Drehen antreibt.
Unter Verwendung der oben genannten bevorzugten Ausgestaltungen hebt der zweite Antriebsmechanismus vor dem Platzieren der PCR-Well-Platte den Stützblock an, wobei die Lippe nahe der Kante der PCR-Well-Platte auf dem Stützblock abgestützt ist, wobei die PCR-Well-Platte nicht vollständig in die Löcher der PCR-Basis platziert ist, wodurch die konkave Verformung der PCR-Well-Platte wirksam verhindert wird, die auftritt, wenn die PCR-Well-Platte vor ihrer Ausdehnung durch Erhitzen auf der PCR-Basis montiert ist. Nachdem die PCR-Well-Platte erhitzt und ausgedehnt wurde, treibt der zweite Antriebsmechanismus den Stützblock wieder nach unten an, wobei die Röhrchen der PCR-Well-Platte sanft in die Löcher der PCR-Basis eintreten, wonach der erste Antriebsmechanismus die Wärmeabdeckung antreibt, so dass sie die obere Oberfläche der PCR-Well-Platte bedeckt, um eine PCR-Reaktion durchzuführen. Nachdem die PCR-Reaktion beendet ist, treibt der erste Antriebsmechanismus die Wärmeabdeckung an, so dass sie nach oben bewegt ist, wobei der zweite Antriebsmechanismus anschließend den Stützblock antreibt, so dass er nach oben bewegt ist, um die PCR-Well-Platte anzuheben, wodurch das Entfernen der PCR-Well-Platte erleichtert wird und außerdem verhindert wird, dass nach dem Abkühlen und Schrumpfen der PCR-Well-Platte die Röhrchen in den Löchern der PCR-Basis gesteckt bleibt.
Figurenliste
Um die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung oder die technischen Ausgestaltungen im Stand der Technik deutlicher zu veranschaulichen, werden die Zeichnungen, die in den Ausführungsbeispielen oder der Beschreibung des Standes der Technik verwendet werden, im Folgenden kurz beschrieben. Offensichtlich stellt die im Folgenden beschriebenen Zeichnungen nur einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. Der Durchschnittsfachmann kann auch weitere Zeichnungen auf der Grundlage dieser Zeichnungen erhalten, ohne erfinderische Arbeit zu leisten.

1 zeigt eine schematische Strukturansicht einer thermischen Verformung einer PCR-Well-Platte im Stand der Technik;
2 zeigt eine schematische Strukturansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt eine schematische Strukturansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 zeigt eine schematische Strukturansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 zeigt eine schematische Strukturansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 zeigt eine schematische Strukturansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
7 zeigt eine schematische Strukturansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen entsprechende Bauteile:

1.: PCR-Well-Platte;
2.: PCR-Basis;
3.: obere Heizeinheit;
31.: Wärmeabdeckung;
32.: Heizelement;
4.: Temperatursteuereinheit;
41.: Kühlblech;
42.: Wasserkühlplatte;
5.: Stützblock;
51.: vertikaler Führungspfosten;
6.: zweiter Antriebsmechanismus;
61.: Schrägblock;
62.: Gewindespindelpaar;
63.: Antriebsmotor;
91.: PCR-Basis ;
92.: PCR-Well-Platte;
93.: Wärmeabdeckung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die technischen Ausgestaltungen in Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen der Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung klar und vollständig beschrieben. Offensichtlich sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele nur ein Teil der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung und umfassen nicht alle Ausführungsbeispiele. Alle anderen Ausführungsbeispiele, die vom Durchschnittsfachmann auf der Grundlage der Ausführungsbeispiele in der vorliegenden Erfindung ohne schöpferischen Aufwand erzielt werden, sollten in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallen.
Wie in 2 bis 4 gezeigt, läutet eine Ausführungsform der vorliegende Erfindung, dass eine PCR-Basis 2 bereitgestellt ist, die einen Metallblock umfasst, wobei an dem Metallblock mehrere Löcher zur Aufnahme von Röhrchen auf der PCR-Well-Platte vorgesehen sind, wobei bei einer Raumtemperatur von 22 ± 2 °C ein Lochabstand der PCR-Basis 2 größer als ein Lochabstand der PCR-Well-Platte 1 ist, wobei es unter der Annahme, dass der Lochabstand der PCR-Well-Platte 1 d₀ und der Lochabstand der PCR-Basis 2 d₁ ist, eine Gleichung d₁= d₀+Δd gibt, wobei Δd ein Wärmeausdehnung-Kompensationswert ist.
Unter Verwendung der obigen technischen Ausgestaltung wird die vorteilhafte Wirkung erzielt, dass während einer PCR-Reaktion und nach dem Erhitzen der PCR-Well-Platte der Lochabstand der PCR-Well-Platte von d₀ ausgedehnt, bis er sich dem Lochabstand d₀ der PCR-Basis nähert. Die Löcher der PCR-Basis schränken die Ausdehnung und Verlängerung der PCR-Well-Platte nicht mehr ein. Die Oberfläche der PCR-Well-Platte ist flach. Die obere Wärmeabdeckung kann die Oberfläche der PCR-Well-Platte gut bedecken, um ein Verdampfen und eine Kreuzkontamination der Testlösung in der PCR-Well-Platte zu verhindern, was die Gleichmäßigkeit der Erwärmung jedes Lochs der PCR-Well-Platte verbessert und die Genauigkeit des PCR-Nachweises erhöht.
In einigen weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Wärmeausdehnung-Kompensationswert durch eine Gleichung Δd=ΔT*s* d₀ ermittelt ist, wobei ΔT ein Temperaturdifferenzwert ist und ΔT einen Wert von 20 K bis 80 K nimmt, wobei s ein Wärmeausdehnungskoeffizient eines Materials der PCR-Well-Platte ist und s einen Wert von 30*10^-6mm/K bis 250*10^-6mm/K nimmt.
In einigen weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Lochabstand d₁ der PCR-Basis 2 einen Wert von 1+0,06%) d₀≤d₁≤ (1+2%) d₀ nimmt. Basierend auf der Ausdehnungsrate üblich verwendeter Materialien von PCR-Well-Platte und einer großen Anzahl von Versuchsexperimenten wird ein weit verbreiteter Wärmeausdehnung-Kompensationswert bestimmt, mit dem die Verformung der PCR-Well-Platte nach oben durch Erhitzen wirksam beseitigt und gleichzeitig die Allgemeingültigkeit der PCR-Basis berücksichtigt wird.
Die PCR-Well-Platte mit 96 Löchern wird als Beispiel genannt. Wenn PP-Material mit einem Wärmeausdehnungskoeffizient von 90*10^-6mm/K verwendet ist, der Temperaturdifferenzwert ΔT einen Wert von 80K nimmt und unter einer Raumtemperatur von 22 ± 2 °C der Lochabstand d₀ der PCR-Well-Platte 9 mm beträgt, beträgt der Lochabstand d₁ der PCR-Basis d₁= (1+80*90*10^-6) *9=9,0648mm. Gemäß den üblich verwendeten Materialien und der Gradzahl des Temperaturanstiegs durch Erhitzen nimmt der Lochabstand d₁ der PCR-Basis, der für die PCR-Well-Platte mit 96 Löchern geeignet ist, einen Wert zwischen 9,03 mm und 9,22 mm.
Die PCR-Well-Platte mit 384 Löchern wird als Beispiel genannt. Wenn ABS-Material aus Glasfasern mit einem Wärmeausdehnungskoeffizient von 30*10^-6mm/K verwendet ist, der Temperaturdifferenzwert ΔT einen Wert von 20K nimmt und unter einer Raumtemperatur von 22 ± 2 °C der Lochabstand d₀ der PCR-Well-Platte 4,5mm beträgt, beträgt der Lochabstand d₁ der PCR-Basis d₁= ( 1+30*20*10^-6) *4.5=4,5027mm. Gemäß den üblich verwendeten Materialien und der Gradzahl des Temperaturanstiegs durch Erhitzen nimmt der Lochabstand d₁ der PCR-Basis, der für die PCR-Well-Platte mit 384 Löchern geeignet ist, einen Wert zwischen 4,5027 mm und 4,55 mm.
Wie in 5 gezeigt, ist ein PCR-Instrument bereitgestellt, das umfasst:

eine PCR-Basis 2, wobei eine PCR-Well-Platte (nicht gezeigt in 5) auf der PCR-Basis 2 platziert ist, wobei ein Lochabstand der PCR-Basis 2 größer als ein Lochabstand der PCR-Well-Platte ist;
eine obere Heizeinheit 3, die eine Wärmeabdeckung 31 und ein Heizelement 32 umfasst, wobei das Heizelement 32 zum Erhitzen der Wärmeabdeckung 31 ausgebildet ist, wobei die Wärmeabdeckung 31 während einer PCR-Reaktion eine obere Oberfläche der PCR-Well-Platte bedeckt; und
eine untere Temperatursteuereinheit 4, die unterhalb der PCR-Basis 2 angeordnet ist, wobei die untere Temperatursteuereinheit 4 zur Temperatursteuerung der PCR-Basis 2 ausgebildet ist.

Unter Verwendung der oben genannten technischen Ausgestaltungen wird die vorteilhafte Wirkung erzielt, dass die PCR-Well-Platte beim Erhitzen nicht mehr verformt wird, so dass die Wärmeabdeckung besser an der Oberfläche der PCR-Well-Platte angepasst werden kann.
Die untere Temperatursteuereinheit 4 kann die Temperatur mittels Luftkühlung oder Wasserkühlung regeln. Wie in 5 gezeigt, umfasst die untere Temperatursteuereinheit 4 ein Kühlblech 41 und eine Wasserkühlplatte 42, wobei eine obere Oberfläche des Kühlblechs 41 an einer Bodenfläche der PCR-Basis 2 und eine untere Oberfläche des Kühlblechs 41 an einer oberen Oberfläche der Wasserkühlplatte 42 anliegt, wobei in der Wasserkühlplatte 42 ein zirkulierendes Kühlmittel fließt. Unter Verwendung der obigen technischen Ausgestaltung wird die vorteilhafte Wirkung erzielt, dass mit der Wasserkühlung die Geschwindigkeit der Temperatursteuerung erhöht und die Effizienz von PCR-Experimenten verbessert werden kann.
Da der Lochabstand der PCR-Basis im vorliegenden PCR-Instrument größer als der Lochabstand der PCR-Well-Platte bei Raumtemperatur ist, falls die PCR-Well-Platte bei Raumtemperatur direkt in die PCR-basis eingebracht wird, werden, wie in 6 und 7 gezeigt, die Röhrchenwände der PCR-Well-Platte mit den Löchern der PCR-Basis kollidieren, was zu einer konkaven Verformung der PCR-Well-Platte führt. Nachdem die Wärmeabdeckung gegen die PCR-Well-Platte gedrückt wurde, ist es schwierig, die PCR-Well-Platte nach einem anschließenden Erhitzen gleichmäßig entlang einer Ebene zu erstrecken. Die Ausgestaltung der folgenden Ausführungsform löst hauptsächlich dieses technische Problem. In einigen weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das PCR-Instrument ferner einen ersten Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) umfasst, der zum Antrieben der oberen Heizeinheit zum Anheben und Absinken ausgebildet ist; dass ein Stützblock 5 auf der PCR-Basis 2 an einer Position vorgesehen ist, die einer Kantenposition unter einer Lippe der PCR-Well-Platte 1 entspricht, wobei ein Boden des Stützblocks 5 mit einem vertikalen Führungspfosten 51 versehen ist, wobei an der PCR-Basis 2 ein Führungsloch vorgesehen ist, das an dem vertikalen Führungspfosten 51 angepasst ist, wobei das PCR-Instrument ferner einen zweiten Antriebsmechanismus 6 umfasst, der den Stützblock 5 so antreibt, dass er sich auf und ab bewegt; und dass der zweite Antriebsmechanismus 6 einen Schrägblock 61, ein horizontal angeordnetes Gewindespindelpaar 62 und einen Antriebsmotor 63 umfasst, wobei der Stützblock 5 auf einer Schräge des Schrägblocks 61 montiert ist, wobei der Schrägblock 61 mit einer Mutter des Gewindespindelpaars 62 verbunden ist, wobei der Antriebsmotor 63 eine Gewindespindel des Gewindespindelpaars 62 zum Drehen antreibt. Unter Verwendung der obigen technischen Ausgestaltung werden die vorteilhaften Wirkungen erzielt: Vor dem Platzieren der PCR-Well-Platte 1 treibt der zweite Antriebsmechanismus 6 den Schrägblock 61 an, so dass er nach innen translatorisch bewegt wird, wobei der Schrägblock 61 den Stützblock 5 anhebt, wobei nach dem Platzieren der PCR-Well-Platte 1 seine Lippe nahe der Kante der PCR-Well-Platte 1 auf dem Stützblock 5 abgestützt ist, wobei die Röhrchen der PCR-Well-Platte 1 nicht in vollem Kontakt mit Löchern der PCR-Basis 2 stehen (der in 6 gezeigte Zustand), wodurch die konkave Verformung der PCR-Well-Platte wirksam verhindert wird, die auftritt, wenn die PCR-Well-Platte vor ihrer Ausdehnung durch Erhitzen auf der PCR-Basis montiert ist; der Lochabstand der PCR-Well-Platte nähert sich nach dem Ausdehnen der PCR-Well-Platte 1 durch Erhitzen dem Lochabstand der PCR-Basis, wobei der zweite Antriebsmechanismus 6 den Schrägblock 61 antreibt, so dass er nach außen translatorisch bewegt wird, wobei der Stützblock 5 nach unten bewegt wird, wobei die Röhrchen der PCR-Well-Platte 1 sanft in die Löcher der PCR-Basis 2 eintreten (der in 7 gezeigte Zustand), wonach der erste Antriebsmechanismus die Wärmeabdeckung antreibt, so dass sie die obere Oberfläche der PCR-Well-Platte 1 bedeckt, um eine PCR-Reaktion durchzuführen; nachdem die PCR-Reaktion beendet ist, treibt der erste Antriebsmechanismus die Wärmeabdeckung an, so dass sie nach oben bewegt ist, wobei der zweite Antriebsmechanismus 6 anschließend den Stützblock 5 antreibt, so dass er nach oben bewegt ist, um die PCR-Well-Platte 1 anzuheben, wodurch das Entfernen der PCR-Well-Platte 1 erleichtert wird und außerdem verhindert wird, dass nach dem Abkühlen und Schrumpfen der PCR-Well-Platte 1 die Röhrchen in den Löchern der PCR-Basis 2 gesteckt bleibt.
Die oben genannten Ausführungsbeispiele dienen nur zur Veranschaulichung des technischen Konzeptes und der Besonderheiten der vorliegenden Erfindung und zielen darauf ab, dem Durchschnittsfachmann zu ermöglichen, den Inhalt der vorliegenden Erfindung zu verstehen und umzusetzen, und können den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung aber nicht einschränken. Alle äquivalenten Änderungen oder Modifikationen, die gemäß dem Geist der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden, sollten durch den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abgedeckt werden.

Claims

PCR-Basis zum Platzieren einer PCR-Well-Platte, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Metallblock umfasst, wobei an dem Metallblock mehrere Löcher zur Aufnahme von Röhrchen auf der PCR-Well-Platte vorgesehen sind, wobei ein Lochabstand der PCR-Well-Platted₀ ist und ein Lochabstand der PCR-Basis d₁ ist, wobei bei einer Raumtemperatur von 22 ± 2 °C der Lochabstand d₁ der PCR-Basis größer als der Lochabstand d₀ der PCR-Well-Platte ist, wobei d₁= d₀ + Δd, wobei Δd ein Wärmeausdehnung-Kompensationswert ist.
PCR-Basis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeausdehnung-Kompensationswert durch eine Gleichung Δd=ΔT*s* d₀ ermittelt ist, wobei ΔT ein Temperaturdifferenzwert ist und ΔT einen Wert von 20 K bis 80 K nimmt, wobei s ein Wärmeausdehnungskoeffizient eines Materials der PCR-Well-Platte ist und s einen Wert von 30*10^-6mm/K bis 250*10^-6mm/K nimmt.
PCR-Basis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lochabstand d₁ der PCR-Basis einen Wert von (1 + 0,06%) d₀ ≤ d₁ ≤ (1 + 2%) d₀ nimmt.
PCR-Instrument, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: eine PCR-Basis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine PCR-Well-Platte auf der PCR-Basis platziert ist; eine obere Heizeinheit, die eine Wärmeabdeckung und ein Heizelement umfasst, wobei das Heizelement zum Erhitzen der Wärmeabdeckung ausgebildet ist, wobei die Wärmeabdeckung während einer PCR-Reaktion eine obere Oberfläche der PCR-Well-Platte bedeckt; und eine untere Temperatursteuereinheit, die unterhalb der PCR-Basis angeordnet ist, wobei die untere Temperatursteuereinheit zur Temperatursteuerung der PCR-Basis ausgebildet ist.
PCR-Instrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner einen ersten Antriebsmechanismus umfasst, der zum Antrieben der oberen Heizeinheit zum Anheben und Absinken ausgebildet ist.
PCR-Instrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stützblock auf der PCR-Basis an einer Position vorgesehen ist, die einer Kantenposition unter einer Lippe der PCR-Well-Platte entspricht, wobei ein Boden des Stützblocks mit einem vertikalen Führungspfosten versehen ist, wobei an der PCR-Basis ein Führungsloch vorgesehen ist, das an dem vertikalen Führungspfosten angepasst ist, wobei das PCR-Instrument ferner einen zweiten Antriebsmechanismus umfasst, der den Stützblock so antreibt, dass er sich auf und ab bewegt.
PCR-Instrument nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Antriebsmechanismus einen Schrägblock, ein horizontal angeordnetes Gewindespindelpaar und einen Antriebsmotor umfasst, wobei der Stützblock auf einer Schräge des Schrägblocks montiert ist, wobei der Schrägblock mit einer Mutter des Gewindespindelpaars verbunden ist, wobei der Antriebsmotor eine Gewindespindel des Gewindespindelpaars zum Drehen antreibt.