一種氣浴毛細管式微型核酸擴增裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及分子生物學技術領域，特別是涉及一種氣浴毛細管式微型核酸擴增裝置。
【背景技術】
[0002]目前，聚合酶鏈式反應(Polymerase Chain React1n，PCR)是一種在短時間內大量復制某種DNA片段的技術。該技術一般包括變性、退火和延伸三個基本步驟，隨著這三個基本步驟的不斷循環進行，特定DNA片段將會呈指數式增長，短時間內可以得到百萬倍于反應物的量。因為PCR技術有著特異性強、靈敏度高的特點，因此，目前PCR技術已被廣泛運用于轉基因產品檢測、病毒檢測、藥物篩選、檢驗檢疫、農業病蟲害防止、法醫物證、考古研究以及生物反恐等領域。
[0003]對于核酸，它是由許多核苷酸聚合成的生物大分子化合物，為生命的最基本物質之一。核酸廣泛存在于所有動植物細胞、微生物體內，生物體內的核酸常與蛋白質結合形成核蛋白。不同的核酸，其化學組成、核苷酸排列順序等不同。根據化學組成不同，核酸可分為核糖核酸(簡稱RNA)和脫氧核糖核酸(簡稱DNA)。當前，常規的核酸擴增裝置基本都是面向實驗室使用的傳統核酸擴增儀，即通過對同一腔室內部的多個反應管進行整體控溫，促使內部各反應樣品按變性、退火和延伸三個步驟不斷循環反應，進而完成聚合酶鏈式反應PCR0
[0004]按照加熱方式不同，現有的核酸擴增系統可以分為變溫金屬塊式和氣浴式。現有的變溫金屬塊式和氣浴式系統都是通過整體控溫來控制反映多個樣品的溫度，在使用中無法對核酸的擴增程序進行最優化篩選，系統內部的溫度的均勻性無法得到保證。因此，將會導致在核酸擴增過程中浪費較多時間去進行擴增程序篩選以及同一次擴增中各反應管之間容易出現較大差異的結果。
[0005]因此，目前迫切需要開發出一種核酸擴增裝置，其相對簡單、成本較低，可以支撐對核酸的擴增程序進行篩選，保證裝置內部溫度的均勻性，確保多個樣品的擴增效果一致性，滿足核酸擴增的需求。
【實用新型內容】
[0006]有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種氣浴毛細管式微型核酸擴增裝置，其相對簡單、成本較低，可以快速高效地對核酸的擴增程序進行篩選，保證裝置內部溫度的均勻性，具有重大的生產實踐意義。
[0007]為此，本實用新型提供了一種氣浴毛細管式微型核酸擴增裝置，包括外殼，所述外殼的右端設置有人機交互面板；
[0008]所述外殼的右側開有一個模塊放入口，所述模塊放入口中放置有多個核酸擴增通道模塊，所述模塊放入口的底部邊緣樞接有一個隔熱擋板；
[0009]所述核酸擴增通道模塊的左端設置有一個氣流動力源，所述核酸擴增通道模塊的右側面縱向開有一個核酸擴增通道；
[0010]所述核酸擴增通道模塊包括上蓋和底板，所述上蓋和底板固定連接；
[0011 ]所述底板的中央位置設置有熱源，所述底板的右端設置有毛細管支架，所述毛細管支架上縱向放置有一個毛細管；
[0012]所述底板在位于熱源和毛細管之間的位置上設置有氣流處理模塊。
[0013]其中，所述氣流動力源為軸流風機。
[0014]其中，所述熱源為鐵烙鋁制成的電熱絲。
[0015]其中，所述氣流處理模塊為泡沫銅。
[0016]其中，所述氣流處理模塊為孔隙率大于85%的泡沫銅。
[0017]其中，每個所述核酸擴增通道模塊的縱截面是高寬比為2:1的矩形；
[0018]所述外殼的前端右邊設置有一個總出風口，所述核酸擴增通道模塊的右側面邊緣開有出風口，所述出風口與所述總出風口相連通。
[0019]其中，所述人機交互面板的前后兩側分別設置有USB數據口和裝置開關3
[0020]所述毛細管支架在靠近所述毛細管的位置還設置有溫度傳感器。
[0021 ]其中，所述溫度傳感器為熱電偶或者熱敏電阻。
[0022]其中，所述核酸擴增通道模塊為采用聚酰亞胺或者聚四氟乙烯制成的模塊;所述核酸擴增通道模塊的內壁貼有絕緣隔熱膜。
[0023]其中，所述絕緣隔熱膜為采用陶瓷纖維或納米微孔隔熱材料制成的絕緣隔熱膜。
[0024]由以上本實用新型提供的技術方案可見，與現有技術相比較，本實用新型提供了一種氣浴毛細管式微型核酸擴增裝置，其相對簡單、成本較低，可以快速高效地對核酸的擴增程序進行篩選，保證裝置內部溫度的均勻性，滿足核酸擴增的需求，具有重大的生產實踐意義。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型提供的一種氣浴毛細管式微型核酸擴增裝置的整體結構示意圖；
[0026]圖2為圖1中的核酸擴增通道的結構示意圖；
[0027]圖3為圖2所示核酸擴增通道的內部元件結構示意圖；
[0028]圖4為利用本實用新型提供的一種氣浴毛細管式微型核酸擴增裝置獲得的擴增產物的一種實施例拍照獲得的電泳對比圖；
[0029]圖中，I為外殼，2為人機交互面板，3為裝置開關，4為USB數據口，5為隔熱擋板，6為核酸擴增通道模塊，7為軸流風機，8為出風口，9為底板，10為電熱絲，11為泡沫銅，12為熱電偶，13為毛細管支架，14為毛細管，20為總出風口，21為模塊放入口，60為上蓋，61為核酸擴增通道。
【具體實施方式】
[0030]為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型方案，下面結合附圖和實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0031]參見圖1，本實用新型提供了一種氣浴毛細管式微型核酸擴增裝置，包括下部中空的外殼I，所述外殼I的右端上部傾斜設置有人機交互面板2;
[0032]所述人機交互面板2的前后兩側分別設置有USB數據口4和裝置開關3。
[0033]所述外殼I的前端右邊設置有一個總出風口20，所述外殼I的右側開有一個模塊放入口 21，所述模塊放入口 21中放置有四個核酸擴增通道模塊6，所述模塊放入口 21的底部邊緣樞接有一個隔熱擋板5。
[0034]參見圖2，每個所述核酸擴增通道模塊6的縱截面為矩形，所述核酸擴增通道模塊6包括上蓋60和底板9，所述上蓋60和底板9固定連接。
[0035]所述核酸擴增通道模塊6的左端設置有一個軸流風機7，所述核酸擴增通道模塊6的右側面縱向開有一個核酸擴增通道61，所述核酸擴增通道模塊6的右側面邊緣開有出風口 8，所述出風口 8與所述總出風口 20相連通。
[0036]在本實用新型中，具體實現上，需要說明的是，所述核酸擴增通道模塊6優選為絕緣耐熱的通道模塊，用于為核酸擴增提供封閉的反應場所。
[0037]在本實用新型中，所述核酸擴增通道模塊6優選為縱截面為矩形的、中空的模塊，所述核酸擴增通道模塊6的高度和寬度比為2:1。縱截面為矩形的設計，有助于減小該通道模塊內部的空氣動能損失，同時保證整體結構的穩定性和緊湊性。
[0038]對于本實用新型，具體實現上，由于核酸擴增時的變性階段溫度較高，因此，本實用新型的核酸擴增通道模塊6需要具有較強的耐熱性。具體實現上，所述核酸擴增通道模塊6優選為采用聚酰亞胺、聚四氟乙烯等耐高溫塑料制成的模塊。
[0039]對于本實用新型，具體實現上，所述核酸擴增通道模塊6的內壁貼有絕緣隔熱膜。所述絕緣隔熱膜緊貼于核酸擴增通道模塊6的內壁，主要是用于降低核酸擴增通道模塊內部的熱空氣發生流動時在壁面熱量的損失，因此，需要較低的導熱系數。所述絕緣隔熱膜優選為采用陶瓷纖維或納米微孔隔熱材料制成的絕緣隔熱膜。
[0040]—并參見圖3，所述底板9的中央位置還設置有電熱絲10，所述底板9的右端設置有毛細管支架13，所述毛細管支架13上縱向放置有一個毛細管14，所述毛細管支架13在靠近所述毛細管14的位置還設置有T型的熱電偶12;
[0041]所述底板9在位于電熱絲10和毛細管14之間的位置上還設置有泡沫銅11。
[0042]在本實用新型中，所述核酸擴增裝置還包括運行控制模塊，與人機交互面板2相連接，用于根據用戶通過人機交互面板2輸入的運行控制參數(包含擴增時間、擴增溫度以及循環)，對軸流風機7和電阻絲的功率進行控制，以實現用戶的需求。
[0043]在本實用新型中，具體實現上，所述運行控制模塊優選為單片機控制器，用于對核酸擴增通道模塊6內部的熱源(如電熱絲)和氣流動力源(如軸流風機7)進行功率控制。
[0044]在本實用新型中，具體實現上，所述毛細管14優選為容積為30ul的石英毛細管。所述毛細管14是用于盛放反應的核酸樣品、緩沖液和模板等物質的容器，為反應核酸樣品的擴增提供場所，其主要特點是導熱性好。所述毛細管支架13用于放置毛細管14，在使用中，所述毛細管支架13插入至核酸擴增通道61中，從而保證毛細管位于核酸擴增通道61的固定位置。
[0045]在本實用新型中，所述熱電偶12作為一種溫度傳感器，是用于反饋核酸擴增通道模塊6內部溫度的元件，置于毛細管14的附近。具體實現上，還可以為體積小的熱敏電阻。
[0046]對于本實用新型，需要說明的是，為了進行核酸擴增，首先，所述軸流電機7將外部的冷空氣吹入到所述核酸擴增通道模塊6中，冷空氣經過電熱絲10時，電熱絲10對冷空氣進行加熱，發生對流換熱，使得冷空氣變為高溫空氣，然后，高溫空氣流過泡沫銅11，由于泡沫銅11在與熱空氣對流交換過程中其內部溫度趨于一致，因此可以有效降低空氣溫差，提高從泡沫銅11流出的空氣的溫度均勻性，使得熱空氣的流動穩