[实用新型]具有液体冷却系统的基因扩增装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及聚合酶链反应装置，特别是涉及一种具有液体冷却系统的基因扩增装置。

背景技术

在分子生物学领域，聚合酶链反应已得到广泛认可，是一种探索DNA的具有高可靠性的有效手段。样品中的DNA在试剂配合下，在特定温度程序下进行温度循环反应，在短时间内可获得2的N次方数量的片段扩增，使得检测非常灵敏。

基于聚合酶链反应技术的基因扩增设备已经成为分子生物学领域种的基础性和必备设备。基因扩增设备通常包含基因扩增仪和荧光定量聚合酶链反应检测系统两大类，这两大类设备的核心都是采用聚合酶链反应技术。

传统基因扩增设备可以满足一般性低敏感度试剂的聚合酶链反应。但随着聚合酶链反应技术在各个领域的扩展应用、技术深度的延伸，以及反应原理的进一步细化，对仪器的技术性能提出了越来越高的要求。传统基因扩增设备主流都采用半导体制冷器作为加热源和制冷源，通常采用铝合金、铜合金或热管型的散热器并通过直接风机风冷形式散热，这样的基因扩增设备在进行温度敏感试剂或高分辨率实验时往往不能取得理想的结果，影响了在临床、科研、检验场合的应用，主要体现在：

1.半导体制冷器温度性能影响因素众多，且调控手段不多，机构安装工艺要求较高。半导体制冷器其制冷加热性能不仅与原件自身的材料特性、材料排布特性、热功率分布、平面度、焊接工艺等相关，还与安装平面度、压力分布均匀性、界面导热材料、环境水汽、散热面工况等结构和环境相关。因此要发挥最大性能有一定的难度，保持设备不同批号一致性也有一定难度。

2.由于聚合酶链反应是一个高低温循环的技术，试剂中酶活性是随时间衰变的，同时由于用户检测效率和及时性的要求，决定了基因扩增设备必须是一个尽可能高速运行的快速升降温系统。在这种情况下，半导体制冷器的工作条件是快速冷热循环，使用状态类似于变温条件疲劳寿命测试。多次循环后，半导体制冷器元件的承压结构会发生松动，其热接触和热应力条件及易发生变化，加剧性能退化，因此一般实际使用寿命仅数万次循环。

3.半导体制冷器的一面(工作面)带有试管孔的导热模块，另一面(非工作面)装有散热器，半导体制冷器自身是一个热传导路径，因此半导体制冷器的每个面都对另一面的温度及其分布均匀性造成影响。在基因扩增设备中，散热器面的温度分布对工作面导热模块的热分布就有显著影响。散热器面通常还带有风机进行强迫风冷，在此情况下，由于散热器形状、翅片分布、边缘效应、散热气流路径、端面流量分布、气道阻力等的不一致，使得半导体制冷器非工作面的热分布成因复杂，虽有一些厂家采用热管散热器进行性能改进，但这些因素即使经过某些补偿措施也不能有效消除。

4.与前几项表述相关，所用散热器有效面积偏小、体积大、重量大、热传导效率低，风机也带来较大的噪声。导热模块的温度均匀性差、升降温效率低，导致无法应用于温度敏感试剂和高分辨率实验。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述传统基因扩增设备在进行温度敏感试剂或高分辨率实验时不能取得理想效果的问题，提供一种具有液体冷却系统的基因扩增装置。

一种具有液体冷却系统的基因扩增装置，包括恒温系统和冷却系统，所述恒温系统包括半导体制冷器和导热模块，所述半导体制冷器通过所述导热模块对反应试剂加热或制冷或恒温，所述冷却系统包括收集所述半导体制冷器的热能的集热板、用于散发热能的散热板、循环管路、冷却液及用于推动所述冷却液流动的循环泵，所述集热板和散热板内分别设有与所述循环管路连通的第一液体管路和第二液体管路，所述集热板与所述半导体制冷器相连。

在其中一个实施例中，所述集热板上设有第一集热接口和第二集热接口，所述第一集热接口和第二集热接口将所述第一液体管路与所述循环管路连通，所述第一集热接口和第二集热接口的数量至少是1。

在其中一个实施例中，所述散热板设有第一散热接口和第二散热接口，所述第一散热接口与所述第二散热接口将所述第二液体管路与所述循环管路连通，所述第一散热接口和所述第二散热接口的数量至少是1。

在其中一个实施例中，所述第一液体管路内部路径可以是并行或串行或分叉或转折或合并的。

在其中一个实施例中，所述第二液体管路内部路径可以是并行或串行或分叉或转折或合并的。

在其中一个实施例中，所述散热板上设有散热翅片。

在其中一个实施例中，所述冷却液为发动机防冻液。

在其中一个实施例中，所述集热板与半导体制冷器之间设有导热介质。

在其中一个实施例中，所述循环管路为耐高温软管。