TWI832240B - 多區溫控裝置與多區溫控方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種多區溫控裝置與多區溫控方法。多區溫控裝置具有用來放置檢體的多個導熱容器、用來調整多個調節塊的溫度的多個溫度調節裝置、驅動裝置及控制裝置。控制裝置同時執行多個溫控流程。於各溫控流程中,本發明透過使多個調節塊接觸與離開同一區的多個導熱容器,來使導熱容器依序達到溫控流程的多個目標溫度。本發明可同時對多組檢體進行溫度變化控制。
Description
本發明係與溫控裝置與溫控方法有關,特別有關於一種多區溫控裝置與多區溫控方法。
目前的生物檢驗裝置,為了加速生物檢體的自我複製,必須使生物檢體依序達到多個指定溫度。
舉例來說,於聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction,PCR)中,必須反覆地對生物檢體進行加熱與降溫,來使生物檢體依序達到變性、退火、與延伸所需溫度,藉以達到複製DNA的目的。
然而,現有的生物檢驗裝置同一時間僅能執行一組溫控流程。並且,於執行溫控流程中,未放置生物檢體的閒置檢驗位置將無法被使用,而降低檢驗效能。
若為了達到最大檢驗效率,而等待所有檢驗位置放滿生物檢體才開始執行溫控流程,則會大幅增加檢驗等待時間。
是以,現有生物檢驗裝置存在上述問題,而亟待更有效的方案被提出。
本發明之主要目的,係在於提供一種多區溫控裝置與一種多區溫控方法,可對多個區域獨立進行溫度控制。
於一實施例中,一種多區溫控裝置,包含一受體裝置、多個溫度調節裝置、一驅動裝置及一控制裝置。該受體裝置包含用來放置檢體的多個導熱容器,其中至少一該導熱容器屬於一第一區,至少一該導熱容器屬於一第二區。該多個溫度調節裝置用來調節多個調節塊的溫度,並透過該多個調節塊接觸該多個導熱容器來調節該多個導熱容器的溫度。該驅動裝置用來改變該多個調節塊與該多個導熱容器之間的一接觸狀態。該控制裝置電性連接該驅動裝置與該多個溫度調節裝置,用來執行一第一溫控流程來控制至少一該溫度調節裝置調節溫度,控制該驅動裝置改變至少一該調節塊與該第一區的該導熱容器之間的該接觸狀態來使該第一區的該導熱容器依序滿足該第一溫控流程的多個目標溫度,並用來執行一第二溫控流程來控制至少一該溫度調節裝置調節溫度,控制該驅動裝置改變至少一該調節塊與該第二區的該導熱容器之間的該接觸狀態來使該第二區的該導熱容器依序達到該第二溫控流程的多個目標溫度。
於一實施例中,一種多區溫控方法,包含a)執行一第一溫控流程來控制一第一溫度調節裝置調節一第一調節塊的溫度,控制一驅動裝置調整該第一調節塊與一第一導熱容器之間的一第一接觸狀態來使該第一導熱容器依序達到該第一溫控流程的多個目標溫度;及,b)於執行該第一溫控流程的同時,
執行一第二溫控流程來控制一第二溫度調節裝置調節一第二調節塊的溫度,控制該驅動裝置調整該第二調節塊與一第二導熱容器之間的一第二接觸狀態來使該第二導熱容器依序達到該第二溫控流程的多個目標溫度。
本發明可同時對多組檢體進行溫度變化控制。
1:多區溫控裝置
10:控制裝置
11:驅動裝置
110a、110b、110c:移動控制裝置
12、12a、12b、12c:溫度調節裝置
120、120a、120b、120c:調節塊
121:調溫器
122:可動件
13:受體裝置
130、130a、130b、130c:導熱容器
131、132:穿孔
133:固定座
14:試管
140:檢體
15:儲存裝置
16:人機介面
17:溫度感測裝置
18:檢驗裝置
180、183:光纖固定座
181、182:光纖纜線
19:通訊介面
20:殼體
30:第一區溫度曲線
31:第二區溫度曲線
4:旋轉盤
T1-T4:溫度
t1-t6:時間
S10-S11:同步溫控步驟
S20-S28:溫控與檢驗步驟
圖1為本發明一實施例之多區溫控裝置的架構圖。
圖2為本發明一實施例之多區溫控裝置的部分外觀示意圖。
圖3為本發明一實施例之多區溫控裝置的架構圖。
圖4為本發明一實施例之多區溫控裝置的加熱示意圖。
圖5為本發明一實施例之多區溫控裝置的部分外觀示意圖。
圖6為本發明一實施例之多區溫控裝置的外觀示意圖。
圖7為本發明一實施例之多個溫控流程的溫度變化曲線圖。
圖8為本發明一實施例之溫控方法的流程圖。
圖9為本發明一實施例之溫控流程的流程圖。
圖10為本發明另一實施例之多區溫控裝置的加熱示意圖。
圖11為本發明另一實施例之多區溫控裝置的加熱示意圖。
茲就本發明之一較佳實施例,配合圖式,詳細說明如後。
本發明提出一種多區溫控裝置與一種多區溫控方法,可自動執行生物檢驗中的升降溫處理。
具體而言,本發明是透過接觸式加熱/降溫來快速改變生物檢體的溫度,進而達到精準調溫控制。
請一併參閱圖1、圖2與圖4。圖1為本發明一實施例之多區溫控裝置的架構圖。圖2為本發明一實施例之多區溫控裝置的部分外觀示意圖。圖4為本發明一實施例之多區溫控裝置的加熱示意圖
本實施例的多區溫控裝置1包含控制裝置10、驅動裝置11、多個溫度調節裝置12(圖1以三個溫度調節裝置12a-12c為例)與受體裝置13。
受體裝置13可包含多個導熱容器130(圖1以三個導熱容器130a-130c為例)。多個導熱容器130分別用來放置多組檢體140。
具體而言,檢驗人員可將多組檢體140分別放入多個試管14(例如為塑膠試管),再將多個試管14分別放入多個導熱容器130中。本案中,試管14可為各式的試劑容器或生物檢體容器,但不加以限定。
於本發明中,透過以加熱/致冷後的調節塊120接觸導熱容器130來調節導熱容器130的溫度,可間接調節導熱容器130中的試管14的溫度,進而調節檢體140的溫度。
於一實施例中,導熱容器130可完整包覆試管14的一部分(例如頭部)。調節塊120藉由直接接觸導熱容器130來調節導熱容器130的溫度,並間接調節設置在導熱容器130中的試管14的溫度。
於一實施例中,導熱容器130上可設置有開口,調節塊120可經由此開口伸入導熱容器130中,以同時接觸導熱容器130以及設置在導熱容器130中的試管14。藉此,調節塊120可以直接且同時地調節導熱容器130的溫度以及試管14的溫度。
於本發明中,多個導熱容器130可依檢驗需求劃分為多個分區。屬於同一區的一或多個導熱容器130會被執行相同的溫控流程,即同一區的一或多組檢體會被控制在相同溫度或溫度循環的同一階段。
於一實施例中,導熱容器130可為高導熱係數的金屬杯,例如為導熱係數大於200W/m*K的金屬。
於一實施例中,導熱容器130可為金屬薄杯,例如其厚度小於0.5mm。
多個溫度調節裝置12用來調節多個調節塊120的溫度。透過移動調溫後的調節塊120來接觸導熱容器130,本發明可來調節導熱容器130的溫度。
於一實施例中,各溫度調節裝置12可包含一或多個調溫器121。調溫器121可為加熱器或致冷器,例如為電加熱器或熱電致冷晶片,並用來加熱或降溫對應的調節塊120。
驅動裝置11用來改變多個調節塊120與多個導熱容器130之間的接觸狀態。
具體而言,驅動裝置11可透過可動件122來移動各調節塊120的位置,來使調節塊120接觸或離開導熱容器130。
於一實施例中,前述可動件122可具有伸縮結構或轉動結構,並透過伸縮運動或轉動運動來移動所連接的調節塊120。
於一實施例中,驅動裝置11為馬達動力裝置,並可透過馬達、傳動件等可動件122來移動調節塊120。
於一實施例中,驅動裝置11為氣體動力裝置,並可透過氣壓驅動器、氣體管線等可動件122來移動調節塊120。
於一實施例中,如圖1所示的溫度調節器12a,驅動裝置11可同時移動溫度調節器12a(包含調溫器121)及其調節塊120a至受體裝置13,來使調節塊120a接觸熱容器130a。
於一實施例中,如圖1所示的溫度調節器12b,驅動裝置11可同時移動溫度調節器12b(包含調溫器121)及其調節塊120b,但僅有調節塊120b到達受體裝置13並接觸導熱容器130b。
於上述二種實施方式中,當調節塊120a、120b接觸導熱容器130a、130b時,溫度調節器12a、12b可持續對調節塊120a、120b進行調溫,來提升調溫效率。
於一實施例中,如圖1所示的溫度調節器12c,驅動裝置11可僅移動調節塊120c(不包含調溫器121)至導熱容器130c。藉此,由於僅有體積較小的調節塊120c會接觸導熱容器130c,受體裝置13中的導熱容器130的間距可被縮短,來容納更多的導熱容器130,或者縮減多區溫控裝置1的體積。
控制裝置10,可包含MCU、CPU、FPGA、SoC或其他類型控制電路。控制裝置10電性連接驅動裝置11與溫度調節裝置12,並用來控制多區溫控裝置1對多區的導熱容器130分別執行對應的溫控流程。
於一實施例中,當導熱容器130被劃分為兩區以上時,控制裝置10可對第一區的所有導熱容器130同時執行第一溫控流程來使第一區的導熱容器130依序滿足第一溫控流程要求的多個目標溫度,並同時對第二區的所有導
熱容器130同時執行第二溫控流程來使第二區的導熱容器130依序滿足第二溫控流程要求的多個目標溫度。
於一實施例中,第一溫控流程與第二溫控流程可以為相同的溫控流程,並具有相同值與相同順序的多個目標溫度。第一溫控流程與第二溫控流程差別是在於其執行時間點不同。
舉例來說,若溫控流程執行所需時間大於30分鐘(例如為120分鐘),多區溫控裝置1可先對第一區執行第一溫控流程,並於30分鐘後開始對第二區執行第二溫控流程(新檢驗)。
藉此,只要受體裝置13具有閒置的導熱容器130,多區溫控裝置1便可隨時開始新的檢驗,而不需要等待先前的溫控流程完成。
請參閱圖1,舉例來說,檢驗人員可設定導熱容器130a與導熱容器130b為第一區,並設定導熱容器130c為第二區。
接著,多區溫控裝置1可對第一區執行連續調溫(第一溫控流程),並同時對第二區執行連續調溫(第二溫控流程)。
於第一溫控流程中,導熱容器130a與導熱容器130b會同時被加熱與降溫,而維持相同的溫度條件。
於第二溫控流程中,導熱容器130c會獨立於導熱容器130a與導熱容器130b之外,被單獨加熱與降溫。
藉此,透過雙區獨立調溫,本發明可同時執行兩組溫控流程。
於另一例子中,檢驗人員可設定導熱容器130a為第一區,設定導熱容器130b為第二區,設定導熱容器130c為第三區,並對三區執行獨立的連續調溫,來使三個導熱容器130a-130c被單獨加熱與降溫。
藉此,透過三區獨立調溫,本發明可同時執行三組溫控流程。
值得一提的是,本發明之各圖式所示之調溫器121、調節塊120與導熱容器130的數量,僅是用來舉例說明,不應以此限定本發明之調溫器121、調節塊120與導熱容器130的數量。於本發明之揭露基礎上,調溫器121、調節塊120與導熱容器130的數量可依檢驗需求來任意變更。
於一實施例中,調溫器121的數量與調節塊120的數量可以相同或不同,不加以限定。
於一實施例中,當調溫器121的數量與調節塊120的數量相同時,多個調溫器121與多個調節塊120是一對一設置,即各調節塊120可被專屬的調溫器121進行調溫(加熱或致冷)。
於一實施例中,當調溫器121的數量多於調節塊120的數量時,至少一個調節塊120可同時被多個的調溫器121進行調溫,而可提升調溫效率。
於一實施例中,當調溫器121的數量少於調節塊120的數量時,至少一個調溫器121是用來同時地或分時地對多個調節塊120進行調溫,這些調節塊120可對應同一區或不同區的導熱容器130,不加以限定。藉此,上述配置可減少調溫器121的數量,進而減少硬體成本與裝置體積。
於一實施例中,調節塊120的數量與導熱容器130的數量可以相同或不同,不加以限定。
於一實施例中,當數量相同時,多個調節塊120與多個導熱容器130是一對一設置,即各導熱容器130可透過被專屬的調節塊120接觸來進行調溫。
當調節塊120的數量多於導熱容器130的數量時,至少一個導熱容器130可同時被多個的調節塊120透過接觸進行調溫,而可提升調溫效率。
於一實施例中,多個的調節塊120可從不同方向接觸導熱容器130。
以兩個調節塊120為例,其於導熱容器130接觸位置可相距180度。
以三個調節塊120為例,其於導熱容器130接觸位置可相距60度。
於一實施例中,同一區的各導熱容器130是對應相同的調節塊120的數量,藉以確保同一區的各導熱容器130具有相同的調溫效率。
於一實施例中,當調節塊120的數量少於導熱容器130的數量時,至少一個調節塊120是用來分時地對多個導熱容器130進行調溫,這些調節塊120可對應同一區或不同區的導熱容器130,不加以限定。藉此,上述配置可減少調節塊120的數量,進而減少硬體成本與裝置體積。
請參閱圖10,為本發明一實施例之多區溫控裝置的加熱示意圖。於圖10的實施例中,多個導熱容器130可為環狀設置,例如為設置於旋轉盤4上。多個調節塊120可圍繞旋轉盤4固定設置。當導熱容器130被旋轉至指定的調節塊120的加熱位置時,控制裝置10可控制指定的調節塊120接觸導熱容器130來進行調溫。
請參閱圖11,為本發明一實施例之多區溫控裝置的加熱示意圖。於圖11的實施例中,多個調節塊120可為環狀設置,例如為設置於旋轉盤4上。多個導熱容器130可圍繞旋轉盤4固定設置。當調節塊120被旋轉至朝向指定
的導熱容器130時,控制裝置10可控制調節塊120接觸導熱容器130來進行調溫。藉此,由於不須移動導熱容器130,可避免檢體因移動而溢出。
請一併參閱圖1至圖3,圖3為本發明一實施例之多區溫控裝置的架構圖。
於一實施例中,驅動裝置11可包含多個移動控制裝置(圖3以三個移動控制裝置110a-110c為例)。
移動控制裝置110a-110c用來控制多個調節塊120a-120c與多個導熱容器130a-130c的接觸狀態,即分別控制各調節塊120a-120c接觸或離開對應的導熱容器130a-130c。
於一實施例中,多區溫控裝置1可包含一儲存裝置15。
儲存裝置15可包含快閃記憶體、固態硬碟、磁碟硬碟、RAM、ROM、EEPROM、及/或其他儲存裝置。
於一實施例中,多區溫控裝置1可包含一人機介面16。
人機介面16可包含輸出介面與輸入介面。輸入介面可包含按鍵、鍵盤、滑鼠、觸控板、及/或其他輸入裝置。輸出介面可包含螢幕、喇叭、印表機、及/或其他輸出裝置。
於一實施例中,多區溫控裝置1可包含一溫度感測裝置17,例如為熱電偶溫度計、紅外線溫度計或其他類型溫度計。
溫度感測裝置17電性連接控制裝置10,並用來感測各導熱容器130的溫度,亦可直接感測檢體140或試管14的溫度。
於一實施例中,多區溫控裝置1可包含一檢驗裝置18。
檢驗裝置18電性連接控制裝置10,用來對導熱容器130中的試管內的檢體進行檢驗,來產生檢驗結果。
於一實施例中,檢驗裝置18可為光檢驗裝置,並用來檢驗檢體中的螢光標示。
於一實施例中,檢驗裝置18可包含激發光元件與感測光元件。
激發光元件用來朝檢體發射激發光,以誘發螢光。感測光元件用來感測檢體的螢光標示。
具體而言,檢驗人員可於檢體中加入螢光染劑,來染色檢驗目標(例如為病毒)。接著,透過重複施行溫控流程來不斷使檢驗目標自我複製,直到檢測到螢光標示,即檢驗目標的數量多到可被測出。
於一實施例中,多區溫控裝置1可包含一通訊介面19。
通訊介面19可包含無線通訊模組及/或有線通訊模組。無線通訊模組可例如為Wi-Fi模組、藍芽模組、蜂巢網路模組、及/或其他無線通訊模組。有線通訊模組可例如為乙太網路模組、電力線網路模組、序列線模組、及/或其他有線通訊模組。
請參閱圖4,於一實施例中,試管14為可形變塑膠薄袋,並用來容置檢體140。當檢驗人員將試管14放置於導熱容器130中時,可從上朝向導熱容器130的方向擠壓試管14,使得試管14於導熱容器130中發生形變並更加貼合導熱容器130的內壁,藉以提升熱傳導效率。
於一實施例中,導熱容器130例如為金屬薄杯。試管14為塑膠硬管,且其直徑可略大於導熱容器130的直徑。
當檢驗人員將試管14塞入導熱容器130中時,試管14擠壓導熱容器130來使導熱容器130發生暫時形變來貼合試管14,藉以提升熱傳導效率。
於一實施例中,導熱容器130可形成用來設置一或多個光纖纜線的一或多個穿孔131、132。
並且,一條光纖纜線(發射光纖纜線)連接激發光元件,並穿設於穿孔131。另一條光纖纜線(感測光纖纜線)連接感測光元件並穿設於穿孔132。
藉此,前述激發光元件可透過發射光纖纜線發射激發光至試管14中的檢體140。感測光元件可透過感測光纖纜線感測檢體140的螢光標示。
於一實施例中,溫度調節裝置包含調節塊120、調溫器121及可動件122。
於一實施例中,可動件122為伸縮結構,其前端設置調節塊120,其後端連接驅動裝置11。
並且,調節塊120可被全部或部分地收入至可動件122內,並透過設置於內的調溫器121進行加熱/致冷。
並且,調節塊120被收入至可動件122內時,調節塊120與導熱容器130沒有接觸。
於一實施例中,當驅動裝置11為氣體動力裝置時,可動件122可為伸縮管結構。當移動控制裝置開啟,而使高壓氣體灌入可動件122內部時,高壓氣體可推出調節塊120來使調節塊120接觸導熱容器130。
於一實施例中,當驅動裝置11為馬達動力裝置時,可動件122可為螺旋伸縮管結構。當移動控制裝置開啟,馬達可透過傳動件來轉動可動件122及/或調節塊120,來推出調節塊120來使調節塊120接觸導熱容器130。
於一實施例中,調溫器121與溫度感測裝置17可設置可動件122內。
於一實施例中,調節塊120用來接觸導熱容器130的接觸面為斜面。
於一實施例中,調節塊120的接觸面形成內凹來貼合導熱容器130的外弧。
於一實施例中,前述內凹可以貼設有導熱緩衝貼片,例如為導熱矽膠片,來消弭接觸面的內凹與導熱容器130的外弧之間的公差。
請參閱圖1至圖5,圖5為本發明一實施例之多區溫控裝置的部分外觀示意圖。
於一實施例中,驅動裝置11為氣體動力裝置,並可包含多個氣體管線。多個氣體管線分別透過多個移動控制裝置連接氣壓驅動器。氣壓驅動器可例如為獨立氣壓缸,並用來提供高壓氣體至多個氣體管線。
於一實施例中,多個移動控制裝置可為多個電磁閥。當電磁閥開啟時,高壓氣體可從對應的氣體管線被引入至可動件122來推動可動件122以移動調節塊120至接觸對應的導熱容器130。
於一實施例中,可動件122可為彈簧裝置,其內部設置有彈簧。多個移動控制裝置可為卡扣裝置。
當釋放卡扣時,可透過彈簧的回復力來移動調節塊120至接觸對應的導熱容器130。
於一實施例中,溫度調節裝置12可包含保溫套123。保溫套123用來全部或部份地包覆可動件122或調節塊120以對調節塊120進行保溫。
於一實施例中,保溫套123可由絕熱材料所製成,例如為泡棉、玻璃纖維等低導熱係數的材料。
於一實施例中,受體裝置13可包含固定座133。固定座133用來固定放置多個導熱容器130,並可由低導熱係數的材料所製成,例如為電木或玻璃纖維。
於一實施例中,固定座133可形成用來固定導熱容器130的扣勾。
於一實施例中,固定座133上形成多個開孔,用以供多個調節塊120穿過多個開孔來接觸對應的多個導熱容器130。
於一實施例中,檢驗裝置18可包含多個光纖固定座180、183、多條光纖纜線181(發射光纖纜線)、與多條光纖纜線182(感測光纖纜線)。
連接激發光元件的多條光纖纜線181穿過光纖固定座180並穿入固定座133於一側的開孔。
連接感測光元件的多條光纖纜線182穿過光纖固定座183並穿入固定座133於另一側的開孔。
請參閱圖1至圖6,圖6為本發明一實施例之多區溫控裝置的外觀示意圖。
於一實施例中,多區溫控裝置1為照護端檢驗(Point of Care Testing,POCT)裝置。
前述多區溫控裝置1的各裝置,例如為驅動裝置11、溫度調節裝置12、及受體裝置13,是設置於殼體20中,而可便於攜帶移動。
藉此,本發明可用於居家環境或行動檢驗站。
請同時參閱圖1至圖6與圖8。圖8為本發明一實施例之溫控方法的流程圖。
本發明各實施例的溫控方法可由前述任一實施例的多區溫控裝置1來加以實現。
於一實施例中,儲存裝置15可包含非暫態電腦可讀取記錄媒體,前述非暫態電腦可讀取記錄媒體儲存有電腦程式(例如為韌體或應用程式),電腦程式記錄有電腦可執行之程式碼,當控制裝置10執行前述程式碼後,可執行後述之各實施例的溫控方法的步驟。
於本實施例中,是以同時對兩區執行兩組溫控流程為例,但不以此限定同時執行的區域與溫控流程的數量。
於步驟S10中,控制裝置10對第一區的導熱容器130執行第一溫控流程來控制第一區的溫度調節裝置12(第一溫度調節裝置)調節第一區的調節塊120(第一調節塊)的溫度,控制驅動裝置11調整第一調節塊與第一區的導熱容器130(第一導熱容器)之間的第一接觸狀態來使第一導熱容器依序達到第一溫控流程的多個目標溫度。
於步驟S11中,控制裝置10於執行第一溫控流程的同時,執行第二溫控流程來控制第二區的溫度調節裝置12(第二溫度調節裝置)調節第二區的調節塊120(第二調節塊)的溫度,控制驅動裝置11調整第二調節塊與第二區的導熱容器130(第二導熱容器)之間的第二接觸狀態來使第二導熱容器依序達到第二溫控流程的多個目標溫度。
藉此,本發明透過對多區的導熱容器獨立執行對應的溫控流程,可同時對多組檢體進行溫度變化控制。
請參閱圖1至圖6與圖8至圖9,圖9為本發明一實施例之溫控流程的流程圖。
本發明的各溫控流程(例如為第一溫控流程與第二溫控流程)可包含以下步驟S20-S28。
於步驟S20中,控制裝置10透過溫度感測裝置17持續感測各導熱容器130的溫度。
於步驟S21中,控制裝置10控制溫度調節裝置12加熱調節塊120,並控制驅動裝置11來使加熱後的調節塊120接觸對應區的導熱容器130來使導熱容器130升溫至第一目標溫度。
於步驟S22中,控制裝置10控制驅動裝置11來使調節塊120離開導熱容器130來使導熱容器130降溫至第二目標溫度。
於步驟S23中,控制裝置10控制溫度調節裝置12再次加熱調節塊120,並控制驅動裝置11來使調節塊接觸對應區的導熱容器130來使導熱容器130升溫至第三目標溫度。
於一實施例中,前述第一目標溫度、第二目標溫度與第三目標溫度不同。
於一實施例中,前述第一目標溫度高於第三目標溫度。
於一實施例中,前述第三目標溫度可高於或等於第二目標溫度。
於步驟S24中,控制裝置10透過檢驗裝置18(例如為光檢驗裝置)來對置於導熱容器130中的試管14中的檢體140進行檢驗,來偵測檢體140中的螢光標示。
於步驟S25中,控制裝置10判斷是否偵測到檢體140中的螢光標示。
若偵測到螢光標示,則執行步驟S26:控制裝置10產生檢驗結果。
於一實施例中,控制裝置10可依據目前已執行的溫度循環次數(即溫控流程的執行次數)來決定循環數閾值(cycle threshold value,CT)作為檢驗結果。
若未偵測到螢光標示,則執行於步驟S27:控制裝置10判斷是否結束檢驗,例如溫控流程的執行次數是否大於預設的停止次數,或檢驗人員手動停止檢驗。
若控制裝置10判斷不需結束檢驗,則再次執行步驟S21以再次執行溫控流程。
藉由重複使導熱容器130依序達到溫控流程的多個目標溫度,直到偵測到螢光標示或結束檢驗。
若控制裝置10判斷需結束檢驗,則於步驟S28中,控制裝置10產生檢驗結果,檢驗結果可例如為未測得檢驗目標(例如為病毒)。
請同時參閱圖1至圖7,圖7為本發明一實施例之多個溫控流程的溫度變化曲線圖。
於本實施例中,調溫器121可為加熱器,並用來加熱調節塊120。
並且,第一溫控流程與第二溫控流程為相同的溫控流程,其差別是在於其執行時間點不同。
第一溫控流程與第二溫控流程為PCR的溫控流程,其依序執行DNA變性(90℃-96℃)、退火(25℃-65℃)與延伸(70℃-75℃)的溫度循環。透過重複執行上述溫度循環可增加DNA含量,以產生檢體的檢驗結果。
具體而言,控制裝置10開始對第一區的導熱容器130執行第一溫控流程,來透過使調節塊120接觸第一區的導熱容器130(第一導熱容器)來使第一導熱容器於時間點t1從溫度T1升溫至溫度T4(第一目標溫度,例如為90℃)。
接著,透過使調節塊120離開第一區的導熱容器130來使第一導熱容器於時間點t2從溫度T4降溫至溫度T2(第二目標溫度,例如為25℃)。
接著,透過使調節塊120接觸第一區的導熱容器130來使第一區的導熱容器130於時間點t3從溫度T2升溫溫度T3(第三目標溫度,例如為70℃)。
最後,透過使調節塊120離開第一區的導熱容器130來使第一導熱容器於時間點t4從溫度T3降溫至溫度T1,以完成第一次溫度循環。
第一區溫度曲線30即為對第一區的導熱容器130重複上述溫度循環所獲得的結果。
此外,於時間點t2,控制裝置10開始對第二區的導熱容器130執行第二溫控流程,來獲得如第二區溫度曲線31的結果。
因此,本發明可實現對不同區的導熱容器130分時執行溫控流程。
以上所述僅為本發明之較佳具體實例,非因此即侷限本發明之申請專利範圍,故舉凡運用本發明內容所為之等效變化,均同理皆包含於本發明之範圍內,合予陳明。
1:多區溫控裝置
10:控制裝置
11:驅動裝置
12a、12b、12c:溫度調節裝置
120a、120b、120c:調節塊
13:受體裝置
130a、130b、130c:導熱容器
Claims (20)
- 一種多區溫控裝置,包括:一受體裝置,包括用來放置檢體的多個導熱容器,其中至少一該導熱容器屬於一第一區,至少一該導熱容器屬於一第二區;多個溫度調節裝置,用來調節多個調節塊的溫度,並透過該多個調節塊接觸該多個導熱容器來調節該多個導熱容器的溫度;一驅動裝置,用來改變該多個調節塊與該多個導熱容器之間的一接觸狀態;及一控制裝置,電性連接該驅動裝置與該多個溫度調節裝置,該控制裝置用來執行一第一溫控流程來控制至少一該溫度調節裝置調節溫度,控制該驅動裝置改變至少一該調節塊與該第一區的該導熱容器之間的該接觸狀態來使該第一區的該導熱容器依序滿足該第一溫控流程的多個目標溫度,該控制裝置用來執行一第二溫控流程來控制至少一該溫度調節裝置調節溫度,控制該驅動裝置改變至少一該調節塊與該第二區的該導熱容器之間的該接觸狀態來使該第二區的該導熱容器依序達到該第二溫控流程的多個目標溫度。
- 如請求項1所述之多區溫控裝置,更包括一溫度感測裝置,電性連接該控制裝置,用來感測各該導熱容器的溫度。
- 如請求項1所述之多區溫控裝置,更包括一檢驗裝置,電性連接該控制裝置,用來對該檢體進行檢驗。
- 如請求項3所述之多區溫控裝置,其中該檢驗裝置為一光檢驗裝置,包括:一激發光元件,用來朝該檢體發射一激發光;及 一感測光元件,用來感測該檢體的一螢光標示。
- 如請求項4所述之多區溫控裝置,其中該導熱容器形成用來設置二光纖纜線的二穿孔;其中,該激發光元件用來朝該光纖纜線發射該激發光,該感測光元件用來透過另一該光纖纜線感測該螢光標示。
- 如請求項1所述之多區溫控裝置,其中該驅動裝置包括多個移動控制裝置,用來分別使該多個調節塊接觸或離開該多個導熱容器。
- 如請求項6所述之多區溫控裝置,其中該驅動裝置更包括:多個氣體管線,分別連接該多個移動控制裝置;及一氣壓驅動器,用來提供一高壓氣體至該多個氣體管線;其中,該多個移動控制裝置為多個電磁閥;其中,該移動控制裝置透過一可動件連接該調節塊,並用來於被開啟時引入該高壓氣體來推動該可動件來移動該調節塊至接觸對應的該導熱容器。
- 如請求項1所述之多區溫控裝置,其中各該溫度調節裝置包括一調溫器,用來加熱該調節塊;其中,該驅動裝置包括多個可動件,至少一該可動件的一後端用來連接該驅動裝置,一前端用來設置該調節塊;其中,該調溫器設置於該可動件。
- 如請求項8所述之多區溫控裝置,其中該調節塊用來接觸該導熱容器的一接觸面為斜面;其中,該溫度調節裝置包括一保溫套,用來至少部分包覆該可動件;其中,該保溫套為低導熱係數的材料所製成。
- 如請求項1所述之多區溫控裝置,其中該多個導熱容器為高導熱係數的金屬薄杯,其厚度小於0.5mm。
- 如請求項1所述之多區溫控裝置,其中該受體裝置包括一固定座,為低導熱係數的材料所製成,用來固定該多個導熱容器。
- 如請求項11所述之多區溫控裝置,其中該固定座形成多個開孔,用以供該多個調節塊穿過該多個開孔來接觸該多個導熱容器。
- 如請求項1所述之多區溫控裝置,其中該多區溫控裝置為照護端檢驗裝置。
- 如請求項1所述之多區溫控裝置,其中該多個溫度調節裝置包括多個加熱器,用來加熱該多個調節塊;其中,該控制裝置被設定來執行該第一溫控流程來透過使該調節塊接觸與遠離該第一區的該導熱容器來使該導熱容器升溫至一第一目標溫度,降溫至一第二目標溫度,並升溫至一第三目標溫度,其中該第一目標溫度、該第二目標溫度與該第三目標溫度不同。
- 如請求項14所述之多區溫控裝置,其中該控制裝置被設定來執行該第一溫控流程直到一結束檢驗條件滿足。
- 一種多區溫控方法,包括:a)執行一第一溫控流程來控制一第一溫度調節裝置調節一第一調節塊的溫度,控制一驅動裝置調整該第一調節塊與一第一導熱容器之間的一第一接觸狀態來使該第一導熱容器依序達到該第一溫控流程的多個目標溫度;及b)於執行該第一溫控流程的同時,執行一第二溫控流程來控制一第二溫度調節裝置調節一第二調節塊的溫度,控制該驅動裝置調整該第二調節塊與一第 二導熱容器之間的一第二接觸狀態來使該第二導熱容器依序達到該第二溫控流程的多個目標溫度。
- 如請求項16所述之多區溫控方法,其中該步驟a)包括:a1)控制該第一溫度調節裝置加熱該第一調節塊,並控制該驅動裝置來使該第一調節塊接觸該第一導熱容器來使該第一導熱容器升溫至一第一目標溫度;a2)控制該驅動裝置來使該第一調節塊離開該第一導熱容器來使該第一導熱容器降溫至一第二目標溫度;及a3)控制該第一溫度調節裝置加熱該第一調節塊,並控制該驅動裝置來使該第一調節塊接觸該第一導熱容器來使該第一導熱容器升溫至一第三目標溫度,其中該第一目標溫度、該第二目標溫度與該第三目標溫度不同。
- 如請求項16所述之多區溫控方法,其中該步驟a)包括:a4)透過一溫度感測裝置感測該第一導熱容器的溫度。
- 如請求項16所述之多區溫控方法,其中該步驟a)包括:a5)透過一光檢驗裝置來對置於該第一導熱容器中的一檢體進行檢驗,來偵測該檢體中的一螢光標示。
- 如請求項19所述之多區溫控方法,其中該步驟a)包括:a6)重複使該第一導熱容器依序達到該第一溫控流程的該多個目標溫度,直到偵測到該螢光標示。
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WO2016091344A2 (de) * | 2014-12-10 | 2016-06-16 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Temperierkörper für eine multiwell-platte und verfahren und vorrichtung zum einfrieren und/oder auftauen von biologischen proben |
CN110736683A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-01-31 | 云南大学 | 一种液相扩散系数测量仪的温度控制装置与方法 |
US20210060548A1 (en) * | 2017-11-22 | 2021-03-04 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Temperature-cycling microfluidic devices |
CN114018976A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-02-08 | 张逸晴 | 一种耐火材料导热系数的测定装置及方法 |
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