[发明专利]一种PCR的检测系统

说明书

本发明涉及医疗器械领域，具体是一种PCR的检测系统，包括：检测台；设有多个反应单元的反应装置；所述反应单元包括反应室和连通所述反应室的注入口和排出口，所述反应室至少有一个朝向所述反应装置同一侧的透光外露的采集面，以及避让所述采集面的热转换层；第一能量源，用于为反应单元的加热提供能量，包括使热转换层发热；冷却装置，用于对反应单元进行降温；测温装置，用于测量所述反应室内的温度；光学检测装置，用于检测反应单元的光信号；控制器，与第一能量源、冷却装置、测温装置和光学检测装置电相连，控制PCR的运行。本申请至少通过提高反应室的升温速度、减少散热所需的时间，以提升效率和检测速度。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，更具体地，涉及一种PCR的检测系统。

背景技术

基于PCR技术的分子诊断是医疗检测机构在诊断各种细菌、病毒、基因突变时常用的重要医疗工具之一。例如，当前席卷全球、患病人数超过5亿的新型冠状病毒的核酸检测排查，其主要检测方式就依赖于PCR技术，从而进行冠状病毒的判断。PCR是利用体外环境，通过扩增DNA模板的方式以产生特定DNA片段中的一种技术，其过程离不开一个需要循环调节扩增环境温度的过程。每个循环中，首先需要将PCR液体反应物加热至90℃以上进行变性，然后又将温度冷却至50℃至65℃之间进行退火，接着需要再一次升温到70℃-75℃以完成延伸，这些步骤不断循环，直至满足多核苷酸的扩增需要。PCR的效率和成功率与其温度切换的速度和控制的精准度有直接关联。

现有PCR设备中，以核酸检测常用的设备为例，通过导热架承载一定数量的带盖反应管，而液体反应物装放在反应管内；通过对导热架的升温实现对反应管的加热；在加热过程中，反应管被温度更高的导热架所包围。在温度控制过程中，需检测实时温度以便进行控制，然而基于现有技术，只能检测导热架的温度，而无法检测液体反应物的实际温度，甚至是液体反应物正对反应管部分的温度也无法测量；这一类现有设备通常只能依赖预设的经验数据，利用时间进行控温，这导致温度的控制波动大，与实际需求温度存在较大差异；同时，为了均匀加热和避免过度超温，其升温过程还需要进一步放缓。还有通过热空气进行升温的设备也一样，由于热空气的干扰，其对温度的测量始终是一个估算值，这导致温度的控制精度差，且空气升温速度慢。进一步，无论是高温的导热架还是热空气，都对周边设备造成了不必要的热残留，这种热残留除了干扰准确的测温外，还使得冷却的时间被大幅度延长。在对反应管冷却的过程中，为了稳定实现冷却，设备必须先对被额外加热的周边设备进行冷却，令整个加热环境内的温度同步下降，这使得冷却时间由于额外的热能量被延长。在实验室检测过程中PCR效率低的问题并不突显，但应用在临床，特别是病毒的疾控下，PCR的效率直接关系着防控的成败，因此提高PCR的效率非常重要。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种PCR的检测系统，用于解决如何提高PCR检测过程的有效性和效率的问题。

本发明采取的技术方案是，一种PCR的检测系统，包括：检测台；设有多个反应单元的反应装置；所述反应单元包括反应室和连通所述反应室的注入口和排出口，所述反应室至少有一个朝向所述反应装置同一侧的透光外露的采集面，以及避让所述采集面的热转换层；第一能量源，用于为反应单元的加热提供能量，包括使热转换层发热；冷却装置，用于对反应单元进行降温；测温装置，用于检测所述反应室内的温度；光学检测装置，用于检测反应单元中的光信号；控制器，与第一能量源、冷却装置、测温装置和光学检测装置电相连且设置在检测台上，控制PCR的运行；所述检测台用于承托所述检测系统。

每个反应单元对应于一个PCR反应体系，反应装置中的多个反应单元能同时进行PCR；反应室用于提供足够空间使待测样品进行PCR扩增；注入口用于注入液体反应物；光学检测装置用于检测反应室内的荧光信号；控制器通过控制第一能量源、冷却装置和测温装置调节PCR的过程的温度，通过光学检测装置快速采集液体反应物的反应信息；第一能量源发出的能量在被热转换层吸收后能转化为热能；采集面至少能用于配合光学检测装置对反应室内进行检测。