TWI656335B - Temperature control module and light measuring device - Google Patents
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Abstract
溫度控制模組(100)係具備溫度調整構件(3)與加熱器(1)。溫度調整構件(3)係以包含樹脂與熱傳導率比該樹脂高之物質的混合物所形成。加熱器(1)係控制溫度調整構件(3)的溫度。溫度調整構件(3)係以插入8連反應管(300)之方式形成。溫度調整構件(3)係與插入之8連反應管(300)的底部接觸。
Description
本發明係關於溫度控制模組及光測定裝置。
在生命科學領域中，為了對包含核酸、蛋白質等各種的生體分子的試料進行處理，大多會控制試料的溫度。在利用PCR(Polymerase Chain Reaction，聚合脢連鎖反應)法來放大DNA時，例如，以95℃將模板DNA分離成單鏈，以50℃使引子(primer)鍵結於DNA鏈，以72℃來促使DNA聚合酶所致之反應。
作為前述PCR法所用的裝置，於專利文獻1，揭示有在加入反應溶液之複數凹槽(well)的各外周部，配置加熱器的PCR裝置。依據該PCR裝置，可藉由利用加熱器來控制反應溶液的溫度，在各凹槽的內部中重複進行PCR法。
又，有將與核酸鍵結而發色的試藥添加於檢體，檢查引起感染症狀的細菌是否包含於該檢體之狀況。在該檢查中，利用測定添加試藥之檢體的消光度，對檢體中之核酸的濃度進行定量分析，可檢測出細菌。此時，為
了提升檢測感度，有事先培養細菌之狀況。即使在細菌的培養中，也需要將培養基控制成所定溫度。
在檢查臨床檢體或環境試料等時，為了迅速取得結果，可在室外使用可控制培養基之溫度的裝置為佳。所以，要求可控制試料之溫度的裝置的小型化及攜帶性的提升。
[專利文獻1]日本特開2013-24841號公報
作為前述裝置的小型化及攜帶性被限制的要因，可舉出安裝於該裝置之加熱器的消費電力的大小。但是，如專利文獻1所揭示之PCR裝置，具備複數凹槽而可同時使用於複數反應溶液時，為了控制各凹槽內之反應溶液的溫度，會使用複數加熱器，所以有消費電力增大的傾向。
因此，為了使裝置小型化，作為電力源而使用小型的內藏電池的話，有無法長時間使用裝置的問題。另一方面，連接於被固定的外部電極的話，會損及攜帶性。
本發明係有鑑於前述情況所發明者，目的為
提供可極力抑制消費電力的溫度控制模組及光測定裝置。
本發明之第1觀點的溫度控制模組，係具備：溫度調整構件，係以包含樹脂與熱傳導率比該樹脂高之物質的混合物所形成；及加熱器，係控制前述溫度調整構件的溫度。
此時，前述溫度調整構件，係以插入複數試管之方式形成亦可。
又，前述溫度調整構件，係與插入之試管的底部接觸亦可。
又，前述試管，係PCR用反應管或微管亦可。
又，前述加熱器，係以接觸前述溫度調整構件之方式配設亦可。
又，前述溫度調整構件，係配置複數個；前述加熱器，係對應各前述溫度調整構件，配置複數個亦可。
又，前述溫度調整構件，係配置複數個；接觸並聯地個別插入之3個以上的試管中兩端的該試管的前述溫度調整構件，與接觸兩端以外的該試管的前述溫度調整構件分離；前述加熱器，係控制與兩端的前述試管接觸之前述溫
度調整構件的溫度的第1加熱器及控制與兩端以外的前述試管接觸之溫度調整構件的溫度的第2加熱器；前述第1加熱器及前述第2加熱器，係分別獨立控制亦可。
又，前述樹脂，係矽氧烷；前述物質，係碳化矽亦可。
又，前述溫度調整構件，係埋設於包含顏料的樹脂亦可。
本發明之第2觀點的光測定裝置，係具備：前述本發明之第1觀點的溫度控制模組；第1構件，係以對於特定光線為透明的第1樹脂所形成，埋設前述溫度控制模組；及第2構件，係以與前述第1樹脂相同材質且分散顏料的第2樹脂所形成，包圍前述第1構件；前述第1構件及前述第2構件，係具有以試管的至少一部分接觸前述溫度調整構件之方式，使該試管插入的貫通孔；更具備：光源部，係在插入前述試管時，對於被該試管保持的試料，照射測定光線；及受光部，係對從被照射前述測定光線的前述試料放出之觀測光線進行受光。
此時，前述第1構件，係對於前述測定光線及前述觀測光線為透明，成為從前述光源部照射至前述試
料之測定光線及從前述試料到達前述受光部之觀測光線的光路徑亦可。
又，被分散至前述第2構件的顏料，係至少吸收前述測定光線亦可。
又，亦可具備：第1電源部，係供電給前述加熱器；及第2電源部，係與前述第1電源部相互獨立，供電給前述光源部。
依據本發明，可極力抑制消費電力。
1，6，11，12‧‧‧加熱器
2‧‧‧控制電路
3，5‧‧‧溫度調整構件
4，7‧‧‧本體
10‧‧‧試料
13‧‧‧矽氧烷構件
14‧‧‧含有顏料矽氧烷構件
15，16‧‧‧貫通孔
17‧‧‧光源部
18‧‧‧受光部
19，23，24‧‧‧電源部
20‧‧‧印刷電路基板
21‧‧‧冷卻用風扇
22‧‧‧散熱片
100，500，600，700‧‧‧溫度控制模組
200‧‧‧行動電源
300‧‧‧8連反應管
300a，300b，300c，300d，300e，300f，300g，300h‧‧‧反應管
400‧‧‧蓋子
800，900‧‧‧光測定裝置
[圖1]揭示關於本發明之實施形態1的溫度控制模組之構造的圖。
[圖2]揭示插入8連反應管之圖1的溫度控制模組的圖。
[圖3]揭示圖1所示之溫度控制模組的剖面的圖(其一)。
[圖4]揭示圖1所示之溫度控制模組的剖面的圖(其二)。
[圖5]揭示圖1所示之溫度控制模組的剖面的圖(其三)。
[圖6]揭示關於本發明之實施形態2的溫度控制模組
之剖面的圖。
[圖7]揭示將8連反應管之各反應管內的溫度總括控制成60℃時之反應管內的溫度的經時變化之一例的圖。
[圖8]揭示關於本發明之實施形態4的溫度控制模組之剖面的圖。
[圖9]揭示以圖8所示之溫度控制模組來控制8連反應管之各反應管內的溫度時之反應管內的溫度的經時變化之一例的圖。
[圖10]揭示關於本發明之實施形態5的光測定裝置之剖面的圖。
[圖11]揭示圖10所示之光測定裝置之剖面的圖。
[圖12]揭示關於本發明之實施形態6的光測定裝置之剖面的圖。
針對本發明的實施形態，參照添附的圖面來進行說明。再者，本發明並不是藉由後述的實施形態及圖面所限定者。
關於本實施形態的溫度控制模組100係主要在PCR法等中所使用之8連反應管用。首先，參照圖1，針對溫度控制模組100的構造進行說明。圖1係揭示溫度控制模組100之構造的區塊圖。溫度控制模組100係具備加熱器
1、控制電路2、溫度調整構件3。
加熱器1係具體來說為膜加熱器(Film heater)。加熱器1與控制電路2連接。加熱器1的溫度藉由控制電路2控制。控制電路2係至少由電熱調節器、電晶體、電阻所構成。控制電路2係與行動電源200連接，利用直流5V驅動。依存於溫度而電熱調節器的電阻值變化的話，控制電路2的輸出電壓也會改變。結果，連接於控制電路2的加熱器1的溫度會變化。
溫度調整構件3係以包含樹脂與熱傳導率比該樹脂高之物質的混合物所形成。因此，溫度調整構件3的熱傳導率比僅有樹脂時的熱傳導率還高。樹脂是矽氧烷，更具體來說，是具有在室溫下會固化之特性的聚二甲基矽氧烷(Polydimethylsiloxane：PDMS)。於溫度調整構件3中，作為熱傳導率比矽氧烷高的物質，使用碳化矽。矽氧烷的熱傳導率為約0.2W/m‧K。碳化矽的熱傳導率為約270W/m‧K。矽氧烷與碳化矽以1：1的重量比混合。
接著，針對溫度控制模組100的構造，更具體的進行說明。圖2係揭示安置8連反應管300之狀態的溫度控制模組100的俯視圖。8連反應管300係以連結之8個半透明的反應管所構成之PCR用反應管。於各反應管的開口部，安裝有蓋子400。
於圖3揭示圖2的點虛線A-A’之剖面圖。再者，於圖3及以下所示的剖面圖，並未揭示控制電路2。
8連反應管300係對於溫度控制模組100垂直插入。加熱器1係以接觸溫度調整構件3之方式配設。藉此，加熱器1控制溫度調整構件3的溫度。加熱器1接觸溫度調整構件3的底面，故從加熱器1發生的熱可有效率地傳導至溫度調整構件3。
溫度調整構件3係以插入由複數試管，亦即8個反應管所構成之8連反應管300之方式形成。更詳細來說，於溫度調整構件3，配合8連反應管300之各反應管的形狀，形成孔洞，如圖3所示，可插入各反應管。插入8連反應管300時，溫度調整構件3係與構成被插入之8連反應管300的各反應管的底部接觸。溫度調整構件3的高度可因應放入8連反應管300之試料10的液量來決定。為了有效率地控制試料10的溫度，溫度調整構件3的高度比從8連反應管300之各反應管的底部到試料10的液面為止的高度還高。
在此，試料10可包含臨床檢體、環境試料、培養液、緩衝液、各種試藥或核酸等各種物質。液體即試料10的量為15~25μl。
加熱器1及溫度調整構件3係埋設於以樹脂形成的本體4。形成本體4的樹脂是矽氧烷，更具體來說是PDMS。於加熱器1及溫度調整構件3將PDMS補土狀地裝滿，加熱器1及溫度調整構件3被埋設於本體4。
圖4係揭示圖3的點虛線B-B’之溫度控制模組100的剖面圖。溫度調整構件3係與構成8連反應管
300之各反應管的試料10進入部分(底部附近)的外周面接觸。為了使從加熱器1發生的熱可快速傳導至試料10，溫度調整構件3的大小只要與各反應管之試料10進入部分的外周面接觸之程度即可。
於圖5揭示圖3的點虛線C-C’之溫度控制模組100的剖面圖。為了使加熱器1盡可能小型，與8連反應管300之各反應管的排列方向正交的方向之加熱器1的寬度，係只要在可對溫度調整構件3充分傳導熱的範圍中，比溫度調整構件3的寬度還短。
在溫度控制模組100中，加熱器1的溫度從低溫被控制成高溫時，從加熱器1發生的熱會傳導至溫度調整構件3，溫度調整構件3的溫度上升。進而，對接觸溫度調整構件3的8連反應管300，傳導來自溫度調整構件3的熱，試料10的溫度上升。藉此，加熱器1將溫度調整構件3的溫度維持60分鐘、60℃。
另一方面，加熱器1的溫度從高溫被控制成低溫時，抑制從加熱器1對溫度調整構件3之熱的傳導，溫度調整構件3的溫度降低。結果，接觸溫度調整構件3之8連反應管300及試料10的溫度降低。
如以上詳細說明般，依據本實施形態的溫度控制模組100，溫度調整構件3是以包含矽氧烷與熱傳導率比矽氧烷還高的碳化矽的混合物所形成，故可將從加熱器1發生的熱有效率地傳導至試料10。結果，可使加熱器1小型化，可抑制驅動加熱器1所需的電力。所以，可
抑制溫度控制模組100的消費電力。
本實施形態的溫度控制模組100實現了省電力，故適合組入至在室外使用的機器、在桌上使用的機器等，可使用於各種用途。溫度控制模組100係可使用於例如用於培養細胞、酵素反應或化學反應等的培育。又，也可使用於具有溫度依存性之功能，或呈現溫度依存性之構造變化的生體分子的評估、解析等。
在本實施形態中，溫度調整構件3係以插入構成8連反應管300的複數反應管之方式形成。藉此，可同時控制複數試料10的溫度，故可同時控制陽性對照組、陰性對照組、循序稀釋過之試料等的各種試料的溫度。
又，溫度調整構件3係與插入之8連反應管300的底部接觸。在PCR法等所用的反應管中，因為移液或離心分離等，試料10大多集中於反應管的底部。因此，利用溫度調整構件3與8連反應管300的底部接觸，透過8連反應管300可有效率地控制試料10的溫度。
於本實施形態中，加熱器1係以接觸溫度調整構件3之方式配設。如此一來，可使加熱器1的熱幾乎不流失地傳導至溫度調整構件3。再者，只要不妨礙從加熱器1對溫度調整構件3之熱的傳導，並不限定加熱器1的配設樣態。
再者，作為使用於溫度調整構件3及本體4的樹脂，除了PDMS之外，可使用丙烯酸、聚碳酸酯、環
烯烴樹脂等。又，以包含矽氧烷與作為熱傳導率高的物質之碳化矽的混合物來形成溫度調整構件3，但不限於此。例如，作為熱傳導率高的物質，考慮與樹脂之混合物的物理性，除了碳化矽之外，使用氮化鋁、氧化鋁等亦可。
又，矽氧烷與碳化矽的重量比並不限於1：1，可依據混合物之加工的容易度、混合物的熱傳導率等來適切決定。矽氧烷與碳化矽的重量比作為(矽氧烷：碳化矽=)9：1、4：1、7：3、3：2、2：3、3：7、1：4、或1：9等亦可。再者，形成為溫度調整構件3的混合物，除了矽氧烷及碳化矽之物，包含熱傳導性高的物質或填充材亦可。
再者，在本實施形態中，加熱器1及溫度調整構件3係埋設於以樹脂形成的本體4。因為不包含碳化矽，本體4的熱傳導率比溫度調整構件3低。結果，抑制了透過本體4之溫度調整構件3的放熱，更提升溫度調整構件3所致之溫度控制的效率。
本體4係以PDMS形成，故可將控制電路2埋設於本體4。藉此，可更使溫度控制模組100小型化。
又，接觸溫度控制模組100的行動電源200係透過設置於溫度控制模組100之USB端子連接亦可。又，行動電源200係安裝於溫度控制模組100內亦可。再者，作為連接於溫度控制模組100的電源，利用個人電腦(PC)等亦可。
再者，在本實施形態中，作為加熱器1，使用
膜加熱器，但是，使用加熱塊或電阻加熱亦可。
又，本實施形態之溫度控制模組100係可將複數反應管插入至溫度調整構件3，但是，於溫度調整構件3，插入1個反應管亦可。此時，加熱器1及溫度調整構件3的大小係為了抑制消費電力，可更縮小。
再者，8連反應管300不限於PCR用反應管，作為微管(微量試管)亦可。又，可插入至溫度調整構件3的反應管的數量，並不限於8個，2~12個或12個以上亦可。
接著，針對本發明的實施形態2之溫度控制模組500進行說明。以下，關於溫度控制模組500，主要針對與前述實施形態1之溫度控制模組100不同之處進行說明。
圖6係對應圖3之溫度控制模組500的剖面圖。溫度控制模組500係具備溫度調整構件5及加熱器6，來代替溫度調整構件3及加熱器1。
如圖6所示，溫度調整構件5係配置複數個。於各溫度調整構件5，插入構成8連反應管300的各反應管。對應複數個的各溫度調整構件5，配置複數個加熱器6。
如以上詳細說明般，在本實施形態的溫度控制模組500中，配置對應構成8連反應管300之反應管的數量的溫度調整構件5及加熱器6。藉此，可更縮小溫度調整構件5的大小。伴隨此狀況，加熱器6的大小也可縮小，故可更抑制驅動加熱器6所需的電力。所以，可極力抑制溫度控制模組500的消費電力。
再者，例如在1個反應管被插入至溫度控制模組500時，控制電路2係僅控制插入反應管之溫度調整構件5的溫度亦可。結果，可一邊抑制被插入之反應管內的試料10的溫度，一邊抑制未插入反應管之溫度調整構件5的溫度之控制所消費的電力。藉此，可夠柔軟地抑制溫度控制模組500的消費電力。
接著，針對本發明的實施形態3之溫度控制模組600(省略圖示)進行說明。以下，關於溫度控制模組600，主要針對與前述實施形態1之溫度控制模組100不同之處進行說明。
溫度控制模組600係具備以包含顏料的樹脂所形成的本體7(省略圖示)，來代替本體4。因此，加熱器1及溫度調整構件3，係埋設於包含顏料的樹脂。包含顏料的樹脂，係包含黑色顏料的矽氧烷。
溫度控制模組600係主要使用於以光來分析試料10之際。例如，為了對試料10的核酸濃度進行定量分析，對加入了與核酸鍵結而發色之試藥的試料10照射從LED(Light Emitting Diode)發光的光線，並利用色彩感測器來檢測透射8連反應管300的各反應管及試料10
的光線。此時，利用將溫度調整構件3埋設於包含黑色顏料的矽氧烷，可抑制伴隨光的照射之反射光及散亂光等(以下，將不需要的光線總稱為雜光)。如此一來，可提升分析精度。
再者，溫度控制模組600係除了利用前述LED的光線之分析以外，也適合於雷射激發螢光法、光聲光譜法、利用表面電漿共振的方法等。又，只要是具有吸收雜光之特性者，使用黑色顏料以外的顏料亦可。
本體4之顏料的含有量，係因應發生的雜光或自發螢光等，以吸收該等之方式適當設定。
接著，針對本發明的實施形態4之溫度控制模組700進行說明。以下，關於溫度控制模組700，主要針對與前述實施形態2之溫度控制模組500不同之處進行說明。
在溫度控制模組500中，本體4的熱傳導率低於溫度調整構件5，所以，抑制透過本體4之溫度調整構件5的放熱，提升了溫度控制模組500所致之溫度控制的效率。但是，8連反應管300的各反應管係透過介入於各溫度調整構件5的本體4，受到來自控制鄰接之反應管的溫度的加熱器6的熱傳導之影響。
詳細來說，於圖6中並聯配置之8連反應管300的各反應管中，除了兩端之反應管的反應管，會受到來自控制鄰接於兩側之反應管的溫度的加熱器6的熱傳導
之影響。另一方面，兩端的反應管會受到來自控制鄰接於一側之反應管的溫度的加熱器6的熱傳導之影響，但是，因為另一側沒有反應管，相較於兩端之管以外的反應管，來自控制鄰接之反應管的溫度的加熱器6的熱傳導之影響較小。進而，兩端之反應管的熱係透過沒有鄰接之反應管側的本體4放出。
因此，控制電路2總括控制8連反應管300之各反應管的溫度的複數加熱器6時，因為對各加熱器6供給同等的電力，在兩端的反應管與兩端以外的反應管中會產生溫度差。將目標設為60℃，實際欲控制被保持於8連PCR用反應管內之試料的溫度時，如圖7所示，在兩端的反應管與兩端以外的反應管中，從開始溫度控制起10分鐘後會產生約兩度的溫度差。
在本實施形態的溫度控制模組700中，與溫度控制模組500相同，配置複數個溫度調整構件5。亦即，接觸並聯地個別插入之8連反應管300的各反應管中兩端的反應管的溫度調整構件5，與接觸兩端以外的該試管的溫度調整構件5分離。
圖8係對應圖6之溫度控制模組700的剖面圖。溫度控制模組700係具備加熱器11(第1加熱器)及加熱器12(第2加熱器)。
如圖8所示，將8連反應管300的各反應管設為反應管300a、300b、300c、300d、300e、300f、300g及300h。加熱器11係控制與兩端的反應管300a及反應
管300h接觸之溫度調整構件5的溫度。加熱器12係控制與兩端以外的反應管300b~300g接觸之溫度調整構件5的溫度。加熱器11及加熱器12係透過控制電路2分別獨立控制。加熱器12係具體來說為座下加熱器(Seat heater)。如此一來，可總括地控制反應管300b~300g內之試料10的溫度。
藉由將藉由加熱器11控制之溫度調整構件5的溫度的目標值，設為比藉由加熱器12控制之溫度調整構件5的溫度的目標值稍高，可使8連反應管300的反應管300a~300h內之試料10的溫度成為幾乎等溫。在本實施形態的溫度控制模組700中，將目標設為60℃，實際欲控制被保持於8連PCR用反應管內之試料的溫度時，如圖9所示，在反應管300a與反應管300e中，即使在從開始溫度控制起10分鐘後也幾乎不會產生溫度差。
如以上詳細說明般，在本實施形態的溫度控制模組700中，於接觸反應管300a~300h中兩端的反應管300a、300h的溫度調整構件5，與接觸反應管300b~300g的溫度調整構件5相互分離的構造中，控制與反應管300a、300h接觸之溫度調整構件5的溫度的加熱器11與控制與反應管300b~300g接觸之溫度調整構件5的溫度的加熱器12，分別獨立地被控制。藉此，可極力抑制起因於多連反應管的構造之兩端的反應管內與兩端以外的反應管內之間所產生的溫度差。
再者，在溫度控制模組700中，以分別接觸各反應管300a~300h之方式配置8個溫度調整構件5，
但是，只要接觸兩端的反應管300a、300h的溫度調整構件5，與接觸反應管300b~300g的溫度調整構件5分離的話，溫度調整構件5的個數可為任意。例如，配置分別接觸兩端的反應管300a、300h的兩個溫度調整構件5，與接觸全部反應管300b~300g的1個溫度調整構件5亦可。
接下來，作為實施形態5，針對安裝前述實施形態2之溫度控制模組500的光測定裝置800進行說明。在本實施形態中，以使用PCR用的8連反應管300來進行PCR法之狀況為例進行說明。PCR法所用的試料10係包含與模板DNA、核酸及被放大的DNA鍵結而發色的試藥等。被8連反應管300保持之試料10的溫度藉由溫度調整構件5控制，所以，藉由PCR法放大DNA。
光測定裝置800係具備溫度控制模組500、以對於特定光線為透明的PDMA(第1樹脂)所形成的矽氧烷構件(第1構件)13、以分散黑色顏料的PDMS(第2樹脂)所形成之含有顏料矽氧烷構件(第2構件)14。再者，矽氧烷構件13相當於如前述實施形態2所示之溫度控制模組500的本體4。
圖10係將溫度控制模組500與圖6同樣地切斷時的光測定裝置800的剖面圖。溫度控制模組500係埋設於矽氧烷構件13。含有顏料矽氧烷構件14係包圍矽氧
烷構件13。矽氧烷構件13及含有顏料矽氧烷構件14係分別具有以8連反應管300的至少一部分接觸溫度調整構件5之方式，插入8連反應管300的貫通孔15、16。貫通孔15、16係如圖10所示，以8連反應管300的個反應管個別插入之方式並聯形成複數個。
圖11係揭示圖10的點虛線B-B’之光測定裝置800的剖面之一部分。貫通孔15、16成與8連反應管300之各反應管的形狀對應之形狀。藉此，8連反應管300之各反應管的底部(前端部)通過貫通孔15、16到達並接觸溫度調整構件5。
如圖11所示，光測定裝置800係具備在插入8連反應管300時，對於被8連反應管300保持的試料10照射測定光線的光源部17、對從被測定光線照射之試料10放出的觀測光線進行受光的受光部18、電源部19。電源部19係對加熱器6、光源部17及受光部18供電。
為了對試料10的DNA的濃度進行定量分析，光源部17具備LED。光源部17係將從LED發出的光線照射至試料10。受光部18係具備色彩感測器等。受光部18係檢測出從8連反應管300的各反應管及試料10放出的光線。矽氧烷構件13係對於測定光線及觀測光線為透明。藉此，矽氧烷構件13成為從光源部17照射至試料10的測定光線及從試料10到達受光部18的觀測光線的光路徑。含有顏料矽氧烷構件14所包含的顏料，係至少吸收測定光線。
如圖11所示，矽氧烷構件13、光源部17及受光部18係被埋設於含有顏料矽氧烷構件14內。含有顏料矽氧烷構件14係除了分散黑色顏料之處，以與矽氧烷構件13相同材質的PDMS形成，故在矽氧烷構件13與含有顏料矽氧烷構件14的界面中，不會發生起因於折射率的差異的反射。因此，雜光或自發螢光在該界面中幾乎不會被反射，而射入至含有顏料矽氧烷構件14，被黑色顏料吸收。結果，可減低到達受光部18之觀測光的雜光及自發螢光的不良影響及到達受光部18的雜光及自發螢光。再者，黑色顏料也會吸收測定光線及觀測光線通過矽氧烷矽氧烷構件13時所產生的拉曼(Raman)發光，所以，可減低對到達受光部18之觀測光線的拉曼光線之不良影響及到達受光部18的拉曼光線。
回到圖10，光測定裝置800係具備印刷電路基板20、冷卻用風扇21、散熱片22。於印刷電路基板20，配設有控制電路2等。冷卻用風扇21係因應需要而吸氣。散熱片22係利用對藉由冷卻用風扇21所吸氣的空氣進行排氣，將溫度控制模組500的熱放出到外部。
如以上詳細說明般，本實施形態的光測定裝置800因為可縮小溫度調整構件5及加熱器6的大小，所可減低光測定裝置800的消費電力。藉此，可藉由1個電源部19，對加熱器6、光源部17及受光部18等進行供電，可達成裝置的小型化。又，因為對應8連反應管300的各反應管而設置溫度調整構件5及加熱器6，控制電路
2可個別控制各反應管的溫度。
又，矽氧烷構件13的貫通孔15、含有顏料矽氧烷構件14的貫通孔16及溫度調整構件5的形狀，係配合8連反應管300的各反應管而形成，所以，例如插入8連反應管300時，8連反應管300可比較緊固地固定。因此，攜帶光測定裝置800在室外使用時，也幾乎不會發生8連反應管300的位置偏離，可進行高經度的測定。
又，因為實現了溫度控制模組500及光測定裝置800的小型化及低消費電力化，所以，8連反應管300的各反應管內的溫度，係不需使用昂貴的珀耳帖元件，使用由膜加熱器、加熱塊或電阻加熱等所構成的加熱器6、冷卻用風扇21、散熱片22即可高精度地進行控制。
再者，在本實施形態中，將分散至含有顏料矽氧烷構件14的顏料設為黑色顏料，但是並不限定於此。顏料的顏色因應測定光線及觀測光線的波長、光測定裝置800的用途來決定即可。
又，為了藉由8連反應管300的各反應管的開口部確實地保持蓋子400，在蓋子400安裝於各反應管的開口部之狀態下，使用保持8連反應管300的反應管保持部亦可。
再者，在本實施形態中，已說明光測定裝置800安裝溫度控制模組500的範例，但是，光測定裝置800係溫度控制模組100或溫度控制模組700也同樣地可
安裝。
作為實施形態6，針對光測定裝置900進行說明。以下，關於光測定裝置900，主要針對與前述實施形態5之光測定裝置800不同之處進行說明。
圖12係揭示對應圖11之光測定裝置900的剖面之一部分的圖。光測定裝置900係具備電源部23與電源部24，來代替電源部19。電源部23係對加熱器6供電。電源部24係與電源部23相互獨立，對光源部17及受光部18供電。
藉由1個電源部，對光源部17、受光部18及加熱器6供電時，伴隨溫度控制，被攻電給加熱器6之電流的增減有影響到光源部17或受光部18之狀況。此時，尤其會有光源部17具備之LED的光量不穩定之狀況。相對於此，光測定裝置900係利用具備對加熱器6供電的電源部23，和與電源部23相互獨立，對光源部17及受光部18供電的電源部24，可使被供電給加熱器6之電流的增減不會影響到光源部17或受光部18。
再者，在本實施形態中，光測定裝置900安裝溫度控制模組700來代替溫度控制模組500亦可。此時，電源部23對加熱器11、12供電，電源部24與電源部23相互獨立，對光源部17及受光部18供電即可。
再者，前述各實施形態之溫度控制模組100、
500、600、700及光測定裝置800、900，係具備在與外部之間藉由無線通訊可發送接收資料的通訊部、CPU及記憶體亦可。此時，用以控制加熱器1、6、11、12的溫度的溫度設定值(SV)從PC(Personal Computer)、平板電腦型PC或攜帶終端等發送至通訊部。溫度設定值係被記憶於記憶體，依據該溫度設定值來控制加熱器1、6、11、12的溫度。進而，通訊部係將實際的溫度控制資料(PV：製程值)發送至PC等。溫度控制不良時，通訊部係將包含錯誤訊息的資料發送至PC等亦可。又，包含發送之溫度控制資料及錯誤訊息的資料顯示於PC等亦可。如此一來，使用者可迅速掌握溫度控制的狀態。
本發明係在不脫離本發明之廣義的精神與範圍，可有各種實施形態及變形。又，前述之實施形態係用以說明本發明者，並不是限定本發明的範圍者。亦即，本發明的範圍並不是實施形態，而是藉由申請專利範圍揭示。然後，在申請專利範圍內及與其同等之發明的意義的範圍內實施之各種變形，視作本發明的範圍內。
Claims (14)
- 一種溫度控制模組，其特徵為具備：溫度調整構件，係以包含樹脂與熱傳導率比該樹脂高之物質的混合物所形成；加熱器，係控制前述溫度調整構件的溫度；及本體，係以熱傳導率低於前述溫度調整構件的熱傳導率的樹脂形成，並埋設前述溫度調整構件及加熱器；前述本體，係具有插入試管的貫通孔；前述溫度調整構件，係以透過前述貫通孔插入之前述試管的底部接觸之方式形成。
- 如申請專利範圍第1項所記載之溫度控制模組，其中，前述溫度調整構件，係以插入複數試管之方式形成。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之溫度控制模組，其中，前述試管，係PCR用反應管或微管。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之溫度控制模組，其中，前述加熱器，係以接觸前述溫度調整構件之方式配設。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之溫度控制模組，其中，前述溫度調整構件，係配置複數個；前述加熱器，係對應各前述溫度調整構件，配置複數 個。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之溫度控制模組，其中，前述溫度調整構件，係配置複數個；接觸並聯地個別插入之3個以上的試管中兩端的該試管的前述溫度調整構件，與接觸兩端以外的該試管的前述溫度調整構件分離；前述加熱器，係控制與兩端的前述試管接觸之前述溫度調整構件的溫度的第1加熱器及控制與兩端以外的前述試管接觸之溫度調整構件的溫度的第2加熱器；前述第1加熱器及前述第2加熱器，係分別獨立控制。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之溫度控制模組，其中，前述樹脂，係矽氧烷；前述物質，係碳化矽。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之溫度控制模組，其中，形成前述本體的樹脂，係包含顏料。
- 一種光測定裝置，其特徵為具備：申請專利範圍第1項或第2項所記載之溫度控制模組；光源部，係對於被前述試管保持的試料，照射測定光線；及 受光部，係對從被照射前述測定光線的前述試料放出之觀測光線進行受光。
- 如申請專利範圍第9項所記載之光測定裝置，其中，前述光源部及前述受光部，係不與前述溫度調整構件接觸，且被埋設於熱傳導率低於前述溫度傳導構件的熱傳導率的樹脂。
- 一種光測定裝置，其特徵為：具備：申請專利範圍第1項或第2項所記載之溫度控制模組；含有顏料構件，係以與形成前述本體的樹脂相同材質且分散顏料的含有顏料樹脂所形成，包圍前述本體；光源部，係對於被前述試管保持的試料，照射測定光線；及受光部，係對從被照射前述測定光線的前述試料放出之觀測光線進行受光；形成前述本體的樹脂，係對於特定光線為透明；前述含有顏料構件，係具有以前述試管的至少一部分接觸前述溫度調整構件之方式，插入該試管且通向前述本體所具有之前述貫通孔的貫通孔。
- 如申請專利範圍第11項所記載之光測定裝置，其中，前述本體，係對於前述測定光線及前述觀測光線為透 明，成為從前述光源部照射至前述試料之測定光線及從前述試料到達前述受光部之觀測光線的光路徑。
- 如申請專利範圍第11項所記載之光測定裝置，其中，被分散至前述含有顏料構件的顏料，係至少吸收前述測定光線。
- 如申請專利範圍第11項所記載之光測定裝置，其中，更具備：第1電源部，係供電給前述加熱器；及第2電源部，係與前述第1電源部相互獨立，供電給前述光源部。
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