[实用新型]一种发散型对流PCR扩增装置

说明书

本实用新型公开了一种发散型对流PCR扩增装置,包括具有空腔结构的扁平外壳，空腔结构中安装有扁平状PCR反应杯，扁平状PCR反应杯上设置有进液口；外壳的两相对内侧面的中部均设置有高温恒温加热模块，位于外壳两相对内侧面上设置有环绕高温恒温加热模块的低温恒温加热模块；两组高温恒温加热模块之间的扁平状PCR反应杯形成高温区，两组低温恒温加热模块之间的扁平状PCR反应杯形成低温区；高温区与低温区之间形成对流区。本实用新型的发散型对流PCR扩增装置与自然对流PCR扩增装置相比，实现PCR反应变性、退火、延伸三个阶段温度的精准控制和快速平衡，进一步缩短检测时间，降低温控能耗，解决了传统仪器耗时和节能的问题。

技术领域

本实用新型涉及医疗器材领域，更具体地，涉及一种发散型对流PCR扩增装置。

背景技术

基因扩增技术又称聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction，PCR)，是通过DNA的半保留复制原理实现的特异性DNA序列体外引物定向酶促扩增技术。PCR反应需要经过DNA的变性、退火、延伸三个阶段，每个阶段分别有固定的温度,变性是指DNA在体外95℃左右时会形成单链，退火是指温度在60℃左右时，引物与单链模板的结合，延伸是指温度在72℃左右时，在DNA聚合酶的作用下，从引物的5’端→3’端延伸，合成与模板互补DNA链的过程。

传统PCR热循环仪都是使用半导体元件升降温并加热塑料制成的PCR反应管，通过热循环系统对反应管重复地进行加热和冷却，以此来达到PCR反应所需温度。半导体元件的升降温需要大功率的电源输入，因此设备通常不易便携，难以实现野外的移动检测。另外常规的热循环系统都是由高热导率的金属块和低热导率的塑料多孔板构成，具有较大的体积和热容，因此PCR反应时间受到金属块升降温速率的快慢以及金属块的温度传递至管内反应液的滞后时间这两个方面的限制。通常完成30个循环的扩增需要1～1.5小时或者更久，实际上大部分时间都耗费在控制仪器的温度变化上，而不是用于核酸扩增。

为了降低反应时间，实现核酸快速扩增，现有技术提出自然对流PCR技术，该方法是将PCR反应液置于一个封闭的圆柱腔体内，分别在其上、下表面进行恒温控制，即通过上、下表面的温差所产生的对流驱动液体经过不同的温区，完成PCR的变性、退火和延伸3个步骤，减少PCR整个过程所需要的时间。目前的自然对流PCR技术一般通过控制流体内温度梯度的分布(取决于参照位置的温差和间距)和重力来控制反应流体的热对流速度，由于体积和空间的限制对于许多自然对流PCR应用而言扩增效率不太令人满意。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术中由于体积和空间的限制对于许多自然对流PCR应用而言扩增效率不高的问题，提供一种发散型对流PCR扩增装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种发散型对流PCR扩增装置,包括具有空腔结构的扁平外壳，所述空腔结构中安装有扁平状PCR反应杯，所述扁平状PCR反应杯上设置有进液口；所述外壳的两相对内侧面的中部均设置有高温恒温加热模块，位于所述外壳两相对内侧面上设置有环绕所述高温恒温加热模块的低温恒温加热模块；两组高温恒温加热模块之间的扁平状PCR反应杯形成高温区，两组低温恒温加热模块之间的扁平状PCR反应杯形成低温区；所述高温区与所述低温区之间形成对流区。