RU2772743C1 - Portable electric heating device for loop-mediated isothermal amplification and application of this device - Google Patents
Portable electric heating device for loop-mediated isothermal amplification and application of this device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2772743C1 RU2772743C1 RU2021120773A RU2021120773A RU2772743C1 RU 2772743 C1 RU2772743 C1 RU 2772743C1 RU 2021120773 A RU2021120773 A RU 2021120773A RU 2021120773 A RU2021120773 A RU 2021120773A RU 2772743 C1 RU2772743 C1 RU 2772743C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- block
- isothermal amplification
- temperature sensor
- electric heating
- portable electric
- Prior art date
Links
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 title claims description 13
- 238000007397 LAMP assay Methods 0.000 title abstract 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 17
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- AZXGXVQWEUFULR-UHFFFAOYSA-N 2',4',5',7'-tetrabromofluorescein Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C1=C2C=C(Br)C(=O)C(Br)=C2OC2=C(Br)C(O)=C(Br)C=C21 AZXGXVQWEUFULR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области биохимии, а именно к портативным устройствам для проведения петлевой изотермической амплификации и может быть использовано как в лабораторных так и в домашних условиях.The invention relates to the field of biochemistry, namely to portable devices for loop isothermal amplification and can be used both in the laboratory and at home.
Предшествующий уровень техникиPrior Art
Известен патент РФ на изобретение № 2666925, МПК C12M 1/38, C12Q 1/68, B01L 7/00. «УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПОЛИМЕРАЗНОЙ ЦЕПНОЙ РЕАКЦИИ С ОДНОНАПРАВЛЕННЫМ РАЗДВИЖНЫМ СРЕДСТВОМ».Known RF patent for invention No. 2666925, IPC C12M 1/38, C12Q 1/68,
Предложено устройство для проведения полимеразной цепной реакции. ПЦР-устройство содержит последовательно соединенные термоблоки ПЦР, содержащий две или более реакционные камеры ПЦР-чип пластинчатого типа и однонаправленное раздвижное средство. Каждый термоблок ПЦР содержит два или более расположенных на верхней поверхности подложки нагревателя. Раздвижное средство обеспечивает последовательный термический контакт между двумя или более повторно расположенными от одного до другого края ПЦР-чипа реакционными камерами с двумя или более повторно расположенными от одного до другого края термоблока ПЦР нагревателями. Изобретение обеспечивает уменьшение продолжительности ПЦР, повышение выхода ПЦР и увеличение количества проб, измеряемых и анализируемых в реальном времени.A device for carrying out a polymerase chain reaction is proposed. The PCR device contains series-connected PCR thermoblocks, containing two or more reaction chambers, a plate-type PCR chip and a unidirectional sliding means. Each PCR thermoblock contains two or more heaters located on the upper surface of the substrate. Sliding means provides serial thermal contact between two or more reaction chambers repeatedly located from one to the other edge of the PCR chip with two or more heaters repeatedly located from one to the other edge of the PCR thermoblock. The invention provides a reduction in the duration of PCR, an increase in the yield of PCR and an increase in the number of samples measured and analyzed in real time.
Недостатком данного устройства является сложность в изготовлении и использовании.The disadvantage of this device is the complexity in manufacturing and use.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является патент РФ на изобретение № 2305233, МПК F25D 3/14, G05D 23/30. «ПОРТАТИВНЫЙ ТЕРМОСТАТ ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ».Closest to the claimed invention is the RF patent for the invention No. 2305233, IPC F25D 3/14, G05D 23/30. "PORTABLE THERMOSTAT FOR BIOLOGICAL RESEARCH".
Технический результат сводится к упрощению устройства, повышению надежности и уменьшению установленной мощности с одновременным снижением материалоемкости и стоимости. Портативный термостат для биологических исследований состоит из корпуса с теплоизоляцией, внутри которого размещается рабочая камера, доступ к которой осуществляется через теплоизолированную дверь, внутри рабочей камеры располагаются технологические полки, по длине несколько меньше, чем внутреннее пространство рабочей камеры, которые образуют воздушные каналы, воздух по которым из рабочей камеры обтекает датчик температуры за счет электровентилятора и нагревается электронагревателем, также введены блок коммутации, подключенный к шинам сетевого электропитания, усилитель постоянного тока, фильтр питания, блок регулирования, задатчик температуры, выпрямитель, понижающий трансформатор.The technical result is to simplify the device, increase reliability and reduce the installed power while reducing material consumption and cost. A portable thermostat for biological research consists of a housing with thermal insulation, inside of which there is a working chamber, access to which is through a thermally insulated door, technological shelves are located inside the working chamber, slightly shorter than the inner space of the working chamber, which form air channels, air which flows around the temperature sensor from the working chamber due to an electric fan and is heated by an electric heater, a switching unit connected to the mains power supply buses, a DC amplifier, a power filter, a control unit, a temperature adjuster, a rectifier, and a step-down transformer are also introduced.
Недостатками предложенного термостата является его размер, сложность изготовления, а именно большое количество датчиков, регуляторов и т.д. и сложность использования термостата, которая заключается в совершении некоторого количества действий, последовательность которых можно перепутать при индивидуальном использовании.The disadvantages of the proposed thermostat are its size, manufacturing complexity, namely, a large number of sensors, regulators, etc. and the complexity of using the thermostat, which consists in performing a certain number of actions, the sequence of which can be confused with individual use.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Технической задачей данного изобретения является созданиеThe technical objective of this invention is to create
· простого в использовании портативного электронагревательного устройства для проведения петлевой изотермической амплификации.· easy-to-use portable electric heating device for loop isothermal amplification.
· простого в изготовлении портативного электронагревательного устройства для проведения петлевой изотермической амплификации.· easy-to-manufacture portable electric heating device for loop isothermal amplification.
· надежного и неэнергоемкого портативного электронагревательного устройства для проведения петлевой изотермической амплификации.· reliable and non-energy portable electric heating device for loop isothermal amplification.
Поставленная техническая задача решается за счет того, что портативное электронагревательное устройство для проведения петлевой изотермической амплификации, содержит корпус устройства, состоящий из двух частей, верхняя из которых плотно усажена в нижнюю, тем самым, образуя герметичный резервуар. Верхняя часть корпуса сверху содержит вставку в виде двух резиновых цилиндров конусоидальной формы для крепления пробирок, а верхняя крышка снабжена двумя уплотнителями. Рабочая камера с датчиком температуры расположена в верхней части корпуса. Нижняя часть корпуса содержит электронную плату, нижнюю крышку, разъем для электропитания и тены, которые выходят в верхнюю часть корпуса. Плата содержит блок терморегулятора, блок преобразователя, блок контроллера, блок разъема питания, два блока светодиодов синий и красный. The stated technical problem is solved due to the fact that a portable electric heating device for carrying out loop isothermal amplification contains a device body consisting of two parts, the upper of which is tightly seated in the lower one, thereby forming a sealed reservoir. The upper part of the housing contains an insert in the form of two cone-shaped rubber cylinders for attaching test tubes, and the top cover is equipped with two seals. The working chamber with a temperature sensor is located in the upper part of the housing. The lower part of the case contains the electronic board, the bottom cover, the power connector and the coils that open into the upper part of the case. The board contains a thermostat block, a converter block, a controller block, a power connector block, two blocks of blue and red LEDs.
Применение портативного электронагревательного устройства для проведения реакции петлевой изотермической амплификации, заключается в том, что в верхнюю часть корпуса заливают воду и подключают устройство к сети. Вода начинает нагреваться при этом красный светодиод на корпусе мигает. Датчик температуры постоянно передает информацию о текущей температуре воды на блок контроллера, а далее на блок терморегулятора электронной платы. А блок терморегулятора передает нужное напряжение на тены, до момента нагрева воды в резервуаре до 65 градусов С. После достижения необходимой температуры красный светодиод начинает гореть статично. Затем вставляют пробирки в резиновые цилиндры и на протяжении 25 минут происходит реакция, причем красный светодиод горит статично. По истечении времени прохождения реакции красный светодиод гаснет и загорается синий. Устройство отключают от сети, а пробирки извлекают из устройства и воду из резервуара сливают. The use of a portable electric heating device for carrying out the loop isothermal amplification reaction consists in pouring water into the upper part of the body and connecting the device to the network. The water begins to heat up and the red LED on the housing flashes. The temperature sensor constantly transmits information about the current water temperature to the controller unit, and then to the electronic board thermostat unit. And the thermostat unit transmits the desired voltage to the heaters, until the water in the tank is heated to 65 degrees C. After the required temperature is reached, the red LED starts to burn statically. Then the test tubes are inserted into the rubber cylinders and the reaction takes place for 25 minutes, with the red LED lit statically. When the reaction time has elapsed, the red LED goes out and the blue one lights up. The device is disconnected from the mains, and the test tubes are removed from the device and the water is drained from the reservoir.
На фиг.1 представлены элементы портативного электронагревательного устройства для проведения петлевой изотермической амплификации.Figure 1 shows the elements of a portable electric heater for loop isothermal amplification.
На фиг.2 - схематическое изображение портативного электронагревательного устройства для проведения петлевой изотермической амплификации.Figure 2 is a schematic representation of a portable electric heating device for loop isothermal amplification.
На фиг. 3 представлена функциональная схема портативного электронагревательного устройства для проведения петлевой изотермической амплификации. In FIG. 3 is a functional diagram of a portable electric heating device for loop isothermal amplification.
Реализация изобретенияImplementation of the invention
Портативное электронагревательное устройство 1 для проведения петлевой изотермической амплификации, содержит корпус 2 устройства 1, состоящий из двух частей, верхняя 5 из которых плотно усажена в нижнюю 6, тем самым, образуя герметичный резервуар 8. Верхняя часть корпуса 5 сверху содержит вставку 9 в виде двух резиновых цилиндров конусоидальной формы для крепления пробирок, а верхняя крышка 3 снабжена двумя уплотнителями 10. Рабочая камера 4 с датчиком температуры 11 расположена в верхней части корпуса 2. Нижняя часть корпуса 6 содержит электронную плату 12, нижнюю крышку 7, разъем для электропитания 13 и тен 1 14 и тен 2 15, которые выходят в верхнюю часть корпуса 2. Плата 12 содержит блок терморегулятора 17, блок преобразователя 18, блок контроллера 19, блок разъема питания 20 и два блока светодиодов синий 22 и красный 21. Portable electric heating device 1 for carrying out loop isothermal amplification, contains a
Применение портативного электронагревательного устройства 1 для проведения реакции петлевой изотермической амплификации, заключается в том, что в верхнюю часть корпуса 5 заливают воду и подключают устройство 1 к сети. Вода начинает нагреваться при этом красный светодиод 21 на корпусе 1 мигает. Датчик температуры 11 постоянно передает информацию о текущей температуре воды на блок контроллера 19, а далее на блок терморегулятора 17 электронной платы 12. А блок терморегулятора 17 передает нужное напряжение на тены 1 и 2 (14 и 15), до момента нагрева воды в резервуаре 8 до 65 градусов С. После достижения необходимой температуры красный светодиод 21 начинает гореть статично. Затем вставляют пробирки в резиновые цилиндры 9 и на протяжении 25 минут происходит реакция, причем красный светодиод 21 горит статично. По истечении времени прохождения реакции красный светодиод 21 гаснет и загорается синий 22. Устройство 1 отключают от сети, а пробирки извлекают из устройства 1 и воду из резервуара 8 сливают. The use of a portable electric heating device 1 for carrying out the loop isothermal amplification reaction consists in the fact that water is poured into the upper part of the
Устройство применяют следующим образом.The device is used as follows.
Предварительно подключают устройство 1 к электропитанию, при этом возможно подключение к сети, к ПК, телефону и другим устройствам, содержащим аккумуляторную батарею. The device 1 is preliminarily connected to the power supply, while it is possible to connect to the network, to a PC, telephone and other devices containing a rechargeable battery.
Красный светодиод 21 начнет мигать (в это время устройство набирает нужную температуру). Когда красный светодиод 21 перестает мигать и начинает гореть статично – устройство 1 готово к работе. The
Пробирку с реагентом помещают в герметичный резервуар 8 с нагретой до нужной температуры водой (65°С) через вставку в виде двух резиновых цилиндров 9 на верхней части корпуса 5, чтобы пробирки были полностью помещены в него.A test tube with a reagent is placed in a sealed
По окончании работы начинает гореть синий светодиод 22 - это показатель окончания работы. После этого необходимо выключить устройство 1 от сети, вынуть пробирки и слить воду.At the end of the work, the
Электронагреватель является одноразовым устройством.The electric heater is a disposable device.
Преимуществами предлагаемого решения является: The advantages of the proposed solution are:
1. Проведение петлевой изотермической амплификации как в домашних, так и в лабораторных условиях.1. Carrying out loop isothermal amplification both at home and in the laboratory.
2. Возможность использования устройства без подключения к сети 220 В.2. The ability to use the device without connecting to a 220 V network.
3. Компактность устройства.3. Compactness of the device.
4. Простота изготовления и транспортировки.4. Easy to manufacture and transport.
5. Устройство удобно в эксплуатации, и имеет доступ ко всем сменным или регулируемым элементам.5. The device is easy to use, and has access to all replaceable or adjustable elements.
6. Конструкция устройства обеспечивает взаимозаменяемость сменных одноименных изделий.6. The design of the device ensures the interchangeability of interchangeable products of the same name.
7. Конструкция устройства обеспечивает устойчивость к тепловым и электродинамическим нагрузкам, возникающим при токах короткого замыкания.7. The design of the device provides resistance to thermal and electrodynamic loads arising from short-circuit currents.
8. Конструкция устройства обеспечивает удобство и безопасность эксплуатации и обслуживания, удобство наблюдения за работой изделия, удобство установки изделия, а также подключения внешних соединений, доступ к контактным соединениям, удобство ремонта и замены комплектующих.8. The design of the device provides convenience and safety of operation and maintenance, ease of monitoring the operation of the product, ease of installation of the product, as well as connection of external connections, access to contact connections, ease of repair and replacement of components.
9. Конструкция устройства обеспечивает безопасность за счет того, что провода и кабели защищены от изломов и оголения, нарушения изоляции.9. The design of the device ensures safety due to the fact that the wires and cables are protected from kinks and exposure, breaking the insulation.
10. Возможность масштабирования исследований, путем подключения нескольких приборов.10. Ability to scale research by connecting multiple instruments.
Все приведенные описания функционирования устройства подтверждают выполнение технической задачи данного изобретения, а именно, создание простого в использовании и изготовлении, а также надежного и неэнергоемкого портативного электронагревательного устройства для проведения петлевой изотермической амплификации.All the above descriptions of the functioning of the device confirm the fulfillment of the technical task of the present invention, namely, the creation of an easy to use and manufacture, as well as a reliable and low-energy portable electric heating device for loop isothermal amplification.
Промышленная применимостьIndustrial Applicability
Все вышеизложенное говорит о промышленной применимости устройства для проведения петлевой изотермической амплификации.All of the above indicates the industrial applicability of the device for loop isothermal amplification.
Перечень позицийList of positions
1 - устройство для проведения петлевой изотермической амплификации 1 - device for loop isothermal amplification
2 - корпус 2 - body
3 - верхняя крышка 3 - top cover
4 - рабочая камера 4 - working chamber
5 - верхняя часть корпуса 5 - upper part of the body
6 - нижняя часть корпуса 6 - lower part of the body
7 - нижняя крышка7 - bottom cover
8 - герметичный резервуар8 - sealed tank
9 - вставка в виде двух резиновых цилиндров 9 - insert in the form of two rubber cylinders
10 - уплотнитель верхней крышки 10 - top cover seal
11 - датчик температуры 11 - temperature sensor
12 - электронная плата 12 - electronic board
13 - разъем для электропитания 13 - connector for power supply
14 - тен 114 - ten 1
15 - тен 215 - ten 2
16 - защищенное проводное соединение 16 - secure wired connection
17 - блок терморегулятора17 - thermostat unit
18 - блок преобразователя 18 - converter block
19 - блок контроллера 19 - controller block
20 - блок разъема питания 20 - power connector block
21 - блока красного светодиода 21 - red LED block
22 - блок синего светодиода. 22 - blue LED block.
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2772743C1 true RU2772743C1 (en) | 2022-05-25 |
Family
ID=
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2305233C1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-08-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ставропольский государственный аграрный университет | Portable thermostat for biological investigations |
WO2015119470A1 (en) * | 2014-02-10 | 2015-08-13 | 나노바이오시스 주식회사 | Pcr device provided with unidirectional sliding means and pcr method using same |
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2305233C1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-08-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ставропольский государственный аграрный университет | Portable thermostat for biological investigations |
WO2015119470A1 (en) * | 2014-02-10 | 2015-08-13 | 나노바이오시스 주식회사 | Pcr device provided with unidirectional sliding means and pcr method using same |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЖУМИНА А.Г. Петлевая изотермическая амплификация нуклеиновых кислот: принцип и применение. Вестник карагандинского университета. Серия: биология. Медицина. География, 2015, т.79, н.3, стр.37-43. WAN L. et al., LampPort: a handheld digital microfluidic device for loop-mediated isothermal amplification (LAMP), Biomed Microdevices, 2019, Vol.21, N9. АБУЕВА А.И. и др. Изотермическая петлевая амплификация. Молекулярная медицина, 2017, т.15, н.5, стр. 24-30. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101750172B (en) | Device and method for detecting temperature characteristics of temperature sensor | |
CN101889472A (en) | Heater device and related method for generating heat | |
RU2772743C1 (en) | Portable electric heating device for loop-mediated isothermal amplification and application of this device | |
CN106990268B (en) | Electrochemical comprehensive tester | |
CN202288337U (en) | Coupling agent heating and heat preservation device and ultrasonic diagnosis system with same | |
CN105910275A (en) | Electric water heater | |
CN202854078U (en) | Circulating water tank for calorimeter | |
CN105842621A (en) | Networked temperature switch automatic verification device and method | |
WO2018191252A1 (en) | System and method for isothermal nucleic acid amplification | |
CN210279205U (en) | Visual automatic constant temperature water-bath | |
CN205783716U (en) | A kind of liquid heating of temperature-controllable | |
CN202583916U (en) | High-precision constant temperature heating control system | |
CN104114956B (en) | Instant heating type hot water facility | |
CN100393176C (en) | Automatic thermostatic heater | |
ATE391271T1 (en) | ELECTRIC INDUSTRIAL WATER HEATER | |
CN201094790Y (en) | Portable warm liquid bag | |
CN207146929U (en) | A kind of intelligent closestool water temperature quick heater | |
CA2613943A1 (en) | Water heater with integral pulsed electrolysis heater and method of using same | |
CN204134669U (en) | Temperature control test tube rack | |
CN211905029U (en) | Electronic product constant temperature detection device | |
CN101339256A (en) | Snow supporter for automatically observing snow fall | |
CN208421655U (en) | A kind of reaction vessel thermostatically-controlled equipment | |
RU2402180C1 (en) | Electrode liquid heater | |
CN106868573A (en) | It is a kind of to be electrolysed chamber device with temperature controlled work | |
CN216826284U (en) | Heating equipment with protection function for inspection |