[发明专利]用于生物分析的系统和方法

说明书

本发明提供了一种用于生物分析系统中的热块组件，所述热块组件包括：样本块；加热和冷却元件；以及散热器，所述散热器包括表面，所述表面包括多个突出部，所述多个突出部用于接合所述加热和冷却元件以将所述加热和冷却元件保持在所述散热器上。一种在生物分析系统中使用的热块组件，所述热块组件包括：加热和冷却元件；样本块，所述样本块包括构造成热耦合到所述加热和冷却元件的下表面；一个或多个温度传感器，所述一个或多个温度传感器被构造成延伸穿过所述样本块的所述下表面的所述一个或多个狭槽；以及一个或多个热垫，所述一个或多个热垫介于所述一个或多个温度传感器与加热和冷却元件之间。

相关申请案的交叉参考

本申请根据35 U.S.C.§119(e)要求于2015年9月15日提交的美国临时专利申请第62/270,948号和2015年12月22日提交的美国临时专利申请第62/270,975号的优先权，这两项临时专利申请均以引用方式并入本文。

技术领域

本发明整体涉及用于生物分析的系统和方法，并且更具体地涉及热循环仪及其使用方法。

背景技术

生物或化学样本的检测通常需要通过一系列温度循环反复分析多个样本的装置。此类装置被描述为热循环仪或热循环装置，并且被用于产生特定的温度循环，即，将反应容器中的预定温度设定为保持预定的时间间隔。

一般来讲，就PCR而言，出于若干原因，希望在循环中所需的温度之间尽可能快地改变样本温度。首先，化学反应的每个阶段有其最佳温度，因此，在非最佳温度下花费较少的时间意味着获得更出色的化学结果。其次，在设定最小周期时间的任何给定设定点处通常需要最小时间并且在设定点之间的转变中花费的任何时间添加到此最小时间。由于循环次数通常相当大，因此这一转变时间可明显增加完成扩增所需的总时间。

随着样本块温度的变化，各个孔中的样本的温度发生相似的变化。温度梯度通常存在于热块组件中，导致一些样本在循环的特定时间具有与其它样本不同的温度。另外，从加热和冷却元件、样本块和样本传递的热量存在延迟，并且这些延迟可在不同样本块之间不同。这些温度差异和热传递的延迟导致PCR过程的产量在不同样本之间根据样本在样本块中的位置不同而不同。样本块中样本的位置引起的PCR过程的产量差异可降低从PCR反应获得的数据的可靠性。另外，散热器的不规则性可能会在样本块的加热和冷却中产生偏差。这是利用螺钉或夹具来保持样本块、加热和冷却元件与散热器的相对位置的装置中的一个特定问题。为成功、有效、准确地执行PCR过程，必须最大程度降低这些时间延迟和温度不规则性。

越来越需要提供改善的生物分析系统来解决一个或多个上述缺点。

发明内容

在一个实施例中，一种在生物分析系统中使用的热块组件包括：样本块，该样本块被构造成用于容纳样本固持器，该样本固持器被构造成用于接收多个样本；加热和冷却元件；以及包括表面的散热器。该表面包括多个突出部，所述多个突出部用于接合加热和冷却元件以将加热和冷却元件保持在散热器上。

在另一个实施例中，一种在生物分析系统中使用的热块组件包括：加热和冷却元件；以及样本块，该样本块具有上表面，该上表面具有一个或多个被构造成用于容纳样本固持器的腔。该样本块具有下表面，该下表面被构造成用于热耦合到加热和冷却元件并且该下表面包括一个或多个狭槽。该热块组件还包括一个或多个温度传感器和一个或多个热垫，其中所述一个或多个温度传感器被构造成延伸穿过样本块的下表面的所述一个或多个狭槽，并且所述一个或多个热垫介于所述一个或多个温度传感器与加热和冷却元件之间。

在另一个实施例中，一种与被构造成用于接收多个样本的样本固持器一起使用的生物分析系统包括：样本块，该样本块被构造成用于容纳样本固持器；加热和冷却元件；散热器；以及接滴盘。接滴盘用于在样本固持器被定位在样本块上时接合样本块，以使加热和冷却元件和散热器与样本固持器中的多个样本隔绝。接滴盘包括用于将样本固持器从样本块中弹出的弹出机构。