[发明专利]PCR反应装置

权利要求书

1.一种PCR反应装置，其特征在于，包括：PCR反应主体、显示模组和电源装置；所述电源装置设置在所述PCR反应主体的侧面，所述显示模组设置在所述PCR反应主体的端部；

所述PCR反应主体包括核酸提取装置、核酸纯化装置、扩增反应装置和壳体，所述核酸提取装置包括加样层和管路层，所述加样层设置在所述管路层的上方，所述核酸纯化装置包括超声单元和磁吸单元，所述超声单元和所述磁吸单元并列设置在所述管路层内纯化仓的下方，所述核酸扩增反应装置包括温控模块，所述温控模块设置在所述管路层内扩增仓的下方，所述核酸提取装置用以对样品进行裂解，得到核酸和蛋白质的混合物；所述核酸纯化装置用以从所述混合物中单独分离出所述核酸；所述核酸扩增反应装置用以利用激发光源对所述核酸在指定的温度下进行扩增，所述核酸提取装置、所述核酸纯化装置和所述核酸扩增反应装置均设置在所述壳体内，所述超声单元包括下板、上板，在所述上板和下板之间设置有若干导轨，在每个所述导轨上套设有一弹簧，以对上板提供反作用力，还包括一超声变幅杆，所述超声变幅杆穿过所述上板，并且，超声变幅杆的下部通过连接法兰与一超声换能器连接，以改变超声换能器的振幅；所述超声变幅杆在传递及改变振幅过程中，超声变幅杆上下振动；所述导轨，用以限制弹簧被压缩时运动方向，保证超声换能器与管路层的纯化仓接触；

所述显示模组，用以显示所述核酸提取装置、所述核酸纯化装置和所述扩增反应装置的工作状态，所述电源装置用于对所述PCR反应主体和显示模组进行供电；

还包括有中控单元，所述中控单元分别与所述超声单元、磁吸单元和温控单元连接，用以控制所述超声单元的实时振动频率F，所述磁吸单元的实时位置L以及所述温控单元的实时温度T；

所述中控单元内设置有标准反应矩阵R0（F0，L0，T0）,其中F0表示所述超声单元的标准振动频率，L0表示所述磁吸单元的标准位置，T0表示所述温控单元的标准温度；

所述中控单元根据所述标准反应矩阵R0（F0，L0，T0）控制所述超声单元、所述磁吸单元和所述温控单元；

所述中控单元内还设置有时间矩阵t（t1，t2，t3），其中t1表示超声单元的振动时间，t2表示当所述超声单元停止振动后启动所述磁吸单元的时间间隔，t3表示所述磁吸单元停止工作后启动所述温控单元的时间间隔；

在反应过程中，若所述超声单元的实时振动频率F低于所述超声单元的标准振动频率F0，则增加所述超声单元的振动时间t11，更新所述中控单元内的时间矩阵t1（t11，t21，t31）,所述超声单元的振动时间t11= t1（1+F/F0），启动所述磁吸单元的时间间隔为t21=t2（1-F/F0），所述温控单元的时间间隔为t31= t3（1-F/F0）;

若所述超声单元的实时振动频率高于或等于所述超声单元的标准振动频率F0，则维持所述超声单元的振动时间t1，维持所述中控单元内的时间矩阵t（t1，t2，t3）。

2.根据权利要求1所述的PCR反应装置，其特征在于，所述核酸扩增反应装置还包括光学检测单元，所述光学检测单元包括激发光源和采光模块控制板，所述壳体包括上壳、下壳，上盖和光源盖板，所述上壳设置有激发光源仓和芯片安装仓，所述激发光源仓内用以放置所述激发光源，所述芯片安装仓内用以放置所述管路层和所述加样层，所述超声单元、所述磁吸单元均设置在所述上壳和所述下壳之间，所述温控模块设置在所述设置在所述上壳和所述下壳之间；所述光源盖板用以盖住所述激发光源仓，所述上盖用以盖住所述芯片安装仓。

3.根据权利要求2所述的PCR反应装置，其特征在于，所述加样层上侧设置有加样孔，用以向管路层内添加样品，所述加样孔的下方为多个间隔设置的加样仓，在所述加样仓的一侧还设置有加压结构，其包括管壁，在管壁内部设置有活塞，所述活塞沿着所述管壁往复移动，推动其内的试剂向试剂出口流出或抽回。

4.根据权利要求3所述的PCR反应装置，其特征在于，所述加压结构的一端还连接有电机组，所述电机组包括连接件和电机，所述活塞设置在所述连接件的凹槽处，所述电机带动所述连接件转动，进而带动所述活塞沿着所述管壁往复移动。