[实用新型]一种PCR的控温系统

说明书

本实用新型涉及PCR设备领域，具体地是一种PCR的控温系统包括：多个反应单元；加热组件，包括光热转换端和作用于光热转换端的能量源；风机，用于反应单元的降温；测温装置，用于检测反应单元的温度；控制器，与反应装置、加热组件、测温装置和风机电相连；所述反应单元包括：基体，设有注入口和排出口；反应室，通过微流通道分别与注入口和排出口相连；所述光热转换端设置在所述反应室上。微流通道能减少注液过程中的气泡产生，使反应室的存储稳定性好，受晃动影响小。光热转换端的设置能提高热传递的指向性，提高热的传输效率，从而提升温速度，减少升温对周边设备的影响，缩短冷却时间，实现温度控制效率整体的提升。

技术领域

本实用新型涉及PCR设备领域，更具体地，涉及一种PCR的控温系统。

背景技术

现诊断各种细菌、病毒、基因突变时，常用PCR技术进行分子诊断。控温系统是PCR技术中非常重要的一环，一次PCR过程中，需要经历多次温度的反复升降。PCR的有效率和速度与温度控制的精准度和升温速度有关。但现有的PCR控温系统均不理想，例如当前新冠病毒的核苷酸PCR过程中是利用铝块对反应容器进行加热。这样的加热装置一方面需要凑齐样本数量，另一方面无法直接对液体反应物进行测温，只能通过检测测温结合理论参数进行温度控制，一旦设备由于长期使用导致参数变化，液体反应物很容易损坏，损坏后的液体反应物是难以修复的。而且这一方式升温速度慢，通常只有1℃/s。因此，PCR的大部分循环时间都花在了加热和冷却过程上，而不是用于实际所需的变性、退火和扩增这些核心步骤内。

虽然现有技术还提出了热空气升温的方法，提升了加热的速度。但由于热空气的飘散，导致整个平台和反应容器周围的结构都被热空气加热。在冷却阶段中，这些额外被加热的单元都需要先进行冷却，否则它们将持续对反应容器进行热量辐射。这导致了冷却过程被大大延长，并无法真正提升温度控制的速度和效率。

实用新型内容

本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种PCR的控温系统，用于解决现有PCR控制系统控温速度慢，调温准确性不足的问题。

本实用新型采取的技术方案是，一种PCR的控温系统，包括：多个反应单元；加热组件，包括多个光热转换端和作用于光热转换端的能量源；风机，用于反应单元的降温；测温装置，用于在非接触状态下检测反应单元的温度；控制器，与反应装置、加热组件、测温装置和风机电相连；所述反应单元包括：基体，设有注入口和排出口；反应室，通过微流通道分别与注入口和排出口相连；所述光热转换端设置在反应室上。

所述反应单元用于独立地装存一份液体反应物；加热组件用于对反应单元进行升温；每个反应单元具有光热转换端，能量源用于为光热转换端提供能量，使光热转换端发热；风机用于对反应单元进行降温；控制器用于控制加热和冷却的温度；反应室用于存放液体反应物并进行PCR，微流通道用于引导液体反应物的流动；注入口用于加入液体反应物。

在持续的重力作用下，微流通道能使液体反应物的流动更稳定，减少注液过程中的气泡产生，而且在微流通道的作用下，反应室的存储稳定性好，受晃动影响小。正对反应室的光热转换端能提高升温的指向性，提高热效率和升温速度的同时减少升温对周边设备的影响，缩短冷却时间，从而提升整体的温度控制效率。

所述反应单元划分为至少两个温度区；温度区之间具有分隔区。分隔区用于降低温度区之间的热影响。温度区的设置用于实现温度条件不同的液体样品在同一个控温系统中同时进行PCR。温度条件相同的反应单元处于同一个温度区内，这是基于每个反应单元之间的光热转换端相互独立，互不干扰的前提下实现的效果；分隔区进一步降低相互之间的干扰。

所述风机设有冷却通道，所述温度区具有独立的冷却通道。冷却通道用于提供有指向性的降温；独立的冷却通道有助于各个温度区之间的温度控制完全独立，互不干扰，从而提升PCR的速度和效率。

所述反应室包括：透光板、导热板，以及连接透光板和导热板的侧板；所述光热转换端设置在导热板上。