[发明专利]聚合酶链式反应器及实时微光学检测装置

摘要

聚合酶链式反应器及实时微光学检测装置，涉及生化反应和医学检测领域，其包括带有螺旋式微流道结构的基底层，基底层与盖板层密封。半导体加热制冷器在微流控芯片的下方，微处理器控制三个半导体加热制冷器，使整个微流道区域形成聚合酶链式反应所需的变性区、退火区、延伸区。三个铂电阻温度传感器置于微流控道芯片和半导体加热制冷器之间，形成闭环温度控制。实时荧光检测系统包括光源、光电探测器和荧光信号采集处理系统。光源采用线阵发光二极管，光电探测器采用光电倍增管，两者通过光学支架固定在光源和光电探测器位于微流控芯片延伸区上方。本发明省去了升降温时间缩短了聚合酶链式反应的时间，延长了半导体加热制冷器的使用寿命。

主权项

聚合酶链式反应器及实时微光学检测装置，其特征在于：它包括：微流控芯片，其包括带有螺旋形微流道的基底层(1)、盖板层(2)，基底层(1)与盖板层(2)一起形成微流控芯片；在盖板层(2)上有两个孔分别为进样孔和出样孔，分别位于微流道的起点和终点；提供气压动力使样品流动的空气泵(10)与进样孔(3)相连；基底层(1)的材料为导热性能良好的材料；盖板层(2)采用透光材料；热循环单元，其包括半导体加热制冷器(5)和驱动电路、温度传感器(6)，以及基于微处理器与比例积分微分算法的控制模块；3个半导体加热制冷器(5)在螺旋形微流体通道的下方，沿样品在微流体通道依次形成变性区、退火区和延伸区；温度传感器(6)放置在半导体加热制冷器(5)和微流控芯片之间；温度传感器(6)连接至控制模块，控制模块连接至驱动电路，驱动电路与半导体加热制冷器(5相连，控制半导体加热制冷器(5)的加热或制冷温度；三个半导体加热制冷器彼此之间留有空隙；实时荧光检测单元，该系统包括光源(7)、光电探测器(9)和上述的控制模块；光源(7)采用线阵发光二极管，光电探测器(9)采用光电倍增管，所述的线阵发光二极管与光电倍增管平行固定，并且与螺旋形微流道成大于(10)度的夹角；光源线阵发光二极管和光电倍增管位于微流控芯片延伸区上方；将微流道的荧光汇聚成一条直线光的柱面镜与接受直线光将其聚焦到一点的球面透镜组合式的微光学器件，置于微流道的上方，球面透镜的出射光由光电探测器(9)接收；光电探测器(9)连接到控制模块；上述的控制模块连接至计算机。