[发明专利]一种基于压电陶瓷鼓动输送式的单微通道PCR扩增系统

权利要求书

1.一种基于压电陶瓷鼓动输送式的单微通道PCR扩增系统，其特征在于：该系统包括作为生物芯片的载体微通道、动力模块（4）、单片机控制模块；具体而言，生物芯片的载体微通道包括三个温区即退火低温区（1）、延伸适温区（2）、热变高温区（3），以上三者相互连接构成了单循环微通道，内部充满了PCR试剂；动力模块（4）包括压电陶瓷（5）、微型电磁阀（10）；单片机控制模块包括单片机（6）、电阻（7）、三极管（8）、光电耦合隔离器（9）；动力模块（4）中的压电陶瓷（5）、微型电磁阀（10）由单片机控制模块对其进行控制；在该系统中，主要是利用压电陶瓷中机械能和电能互相转换原理，对于整个微通道当中充满了PCR试剂，通过互换电极来使压电陶瓷鼓动压缩的技术与两边的阀门联合作用实现动力装置部分的动力产生，从而在整体微通道中产生推动PCR试剂的动力，实现PCR试剂在三个不同温区内的移动，达到PCR试剂扩增循环实验。

2.根据权利要求1所述的一种基于压电陶瓷鼓动输送式的单微通道PCR扩增系统，其特征在于：系统的动力由压电陶瓷（5）和微型电磁阀（10）二者联合作用实现的；当压电陶瓷（5）通正向电之后，压电陶瓷（5）变形产生向下的压力，对整体两侧产生向外的压力，此时由单片机（6）控制使左侧电磁阀关闭，右侧电磁阀打开，使其微通道当中的PCR试剂得以从右侧排出；同理，当压电陶瓷（5）通反向电之后，压电陶瓷（5）变形产生向上的拉力，对整体两侧产生向外的拉力，此时由单片机控制使左侧电磁阀打开，右侧电磁阀关闭，使其微通道当中的PCR试剂得以从左侧注入；通过控制动力模块（4）即可实现PCR试剂段在微通道中三个温区退火低温区（1）、延伸适温区（2）、热变高温区（3）内的循环工作任务。

3.根据权利要求1所述的一种基于压电陶瓷鼓动输送式的单微通道PCR扩增系统，其特征在于：利用单片机（6）对微型电磁阀门（10）控制；首先对单片机（6）做一个时钟校准，算出每个循环所用的时间间隔，每当过了三分之一循环时间之后，单片机分别用两个I/O口来控制压电陶瓷（5）和微型电磁阀（10）；其先对微型电磁阀电路输出一个高电平，经过电阻（7）、三极管(8)后将电信号放大，输入到光电耦合隔离器（9）中使得光电耦合器导通再经过电阻（7）、三极管（8）放大，此时微型电磁阀吸合，微通道关闭；之后再通过另一个I/O口控制压电陶瓷（5）鼓动，使整个系统产生推力；反之，当对微型电磁阀电路输出一个低电平，光电耦合隔离器（9）截止，此时电磁阀断开，微通道打开；然后通过另一个I/O口控制压电陶瓷收缩，使整个系统产生拉力，来完成一个完成的动力循环运作。