專利名稱：聚合酶鏈式反應(yīng)dna擴增儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種生物實驗技術(shù)中使用的聚合酶鏈式反應(yīng)DNA(脫氧核糖核酸)擴增儀，屬于分析儀器類。
一項從微量生物樣品中采用體外擴增的方式獲取大量特定遺傳物質(zhì)的技術(shù)，是利用DNA聚合酶依賴于DNA模板的特征模擬體內(nèi)的復(fù)制過程在附加的一對引物之間誘發(fā)聚合反應(yīng)。這個工作過程是基于三種不同溫度下變性、退火、延伸循環(huán)完成的。這樣，實驗需要溫度不同的三個恒溫水浴槽，同一個生物樣品要在這三個水浴槽中按一定的次序輪流浸泡，而且在每個槽內(nèi)浸泡的時間不等。生物樣品在各槽中輪流浸泡時間的設(shè)定值要遞增，這樣的循環(huán)要進行30－50次。若實驗另外一種生物樣品時，則水浴槽的溫度和浸泡時間又與前一種有所不同。這樣的操作，以往由手工進行，勞動量大，煩瑣，消耗時間長，重復(fù)性差，常常影響實驗結(jié)果的準確性。
本實用新型的目的是要提供一種由單板計算機自動控制各槽的水溫、浸泡時間和逐槽輪流浸泡的操作過程，達到自動循環(huán)和在每一個循環(huán)中保持恒溫、定時準確的目的。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的它主要由一臺單板計算機、溫度不同的三個恒溫水浴槽和一套提取機構(gòu)組成，其中提取機構(gòu)由一個呈圓柱形豎直固定安放的凸輪體、在凸輪體內(nèi)的電動機、在凸輪體上部并由電動機帶動的搖桿和與搖桿連接為一體的承物架四個部分組成。凸輪體上部的周邊上分布三個凸輪。在電動機帶動搖桿及承物架做圓周運動的同時，搖桿受凸輪的作用，后端圍繞銷軸轉(zhuǎn)動，前端在凸輪上時撓起，在凸輪之間的缺口處落下。在每個凸輪之間的缺口處的外側(cè)安放一個水浴槽，使搖桿處于缺口處時，吊掛在承物架上的生物樣品恰好浸泡在槽內(nèi)的水中。電動機的轉(zhuǎn)動與停止、每個水浴槽中的水溫、生物樣品在不同的水浴槽內(nèi)浸泡的時間和輪流浸泡的循環(huán)次數(shù)均由單板計算機控制。
本實用新型對原有的溫度不同的三個恒溫水浴槽在結(jié)構(gòu)上不做任何變動，只要求它們按一定次序擺放，使承物架上 的生物樣品在凸輪之間的缺口處，隨承物架落下時能浸泡到槽內(nèi)的水中即可；由凸輪體、電動機、搖桿和承物架組成的提取機構(gòu)按計算機程序自動操作代替人工操作自動完成多次循環(huán)，減輕了手工勞動量；生物樣品在各水浴槽內(nèi)浸泡的延時時間由計算機程序計時，取得一致性容易；由單板計算機自動控制電加熱器的通斷來保持各水浴槽內(nèi)水溫的恒定，使溫控系統(tǒng)變?yōu)楹唵巍?br> 本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實施例及附圖給出。


圖1是本實用新型的剖面圖；圖2是本實用新型的局部俯視圖；圖3是提取機構(gòu)的剖面圖，圖中虛線所示的搖桿(7)在凸輪上，實線所示的搖桿(7)在凸輪之間的缺口處；圖4是凸輪的俯視圖，圖中的陰影部分是凸輪之間的缺口處；圖5是凸輪的展開圖；圖6是關(guān)于生物樣品輪流在各水浴槽內(nèi)浸泡及浸泡時間的單板計算機控制流程圖7是水浴槽(11)的恒溫控制方框圖，圖中的(19)為予置的溫度設(shè)定值。
以下結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的結(jié)構(gòu)及工作情況。
本實用新型的一個實施例命名為PCR－90型DNA擴增儀，它包括一臺單板計算機(18)、溫度不同的三個帶有溫度傳感器(16)的恒溫水浴槽(11)、(12)、(13)和一套提取機構(gòu)。在每個水浴槽的下部有電加熱器(17)，在提取機構(gòu)的外側(cè)有三個到位傳感器(15)，這些設(shè)備均安裝在一塊鋼板底盤(21)上，外加鋁合金罩殼(20)。通過該擴增儀正面傾斜放置的單板計算機(18)的鍵盤和高亮度數(shù)碼顯示屏(22)，監(jiān)控本擴增儀的工作情況。
提取機構(gòu)由凸輪體(8)、電動機(10)、搖桿(7)及承物架(9)組成，由不銹鋼制成的凸輪體(8)呈圓柱形，它上部的周邊上均勻分布三個大小相同的被動式凸輪，電動機(10)在凸輪體(8)內(nèi)，二者由連接板(4)連接在一起，電動機(10)受單板計算機(18)的控制，電動機(10)的輸出軸(3)帶動主軸(2)，主軸(2)被支撐在軸承(5)上，由不銹鋼制成的搖桿(7)被主軸(2)帶動做圓周運動的同時滾軸(6)沿凸輪體(8)上的凸輪外廓滾動，搖桿(7)受凸輪的作用，后端圍繞銷軸(1)轉(zhuǎn)動，前端及與前端連在一起的承物架(9)隨凸輪外廓的變化而上、下擺動。
溫度不同的三個恒溫水浴槽(11)、(12)、(13)分布在以凸輪體(8)為中心的外圓的圓周上，三個水浴槽分別與凸輪體(3)上的三個凸輪之間的缺口相對應(yīng)。當搖桿(7)在凸輪上運動時，承物架(9)載著生物樣品(14)同步運動，搖桿(7)運動到凸輪之間的缺口處時到位傳感器(15)向單板計算機(18)輸入一個到位信號，單板計算機(18)立即輸出一個停機令，電動機(10)停止運轉(zhuǎn)，承物架(9)恰好落在水浴槽(13)的上方，生物樣品(14)便浸泡在水浴槽(13)中，浸泡時間達到在水浴槽(13)內(nèi)浸泡延時的計算機程序設(shè)定值時，單板計算機(18)令電動機(10)再次運轉(zhuǎn)，搖桿(7)被下一個凸輪頂起，承物架(9)及生物樣品(14)脫離水浴槽(13)；搖桿(7)運動到下一個凸論之間的缺口處時，電動機(10)再次停止，承物架(9)恰好落在水浴槽(12)的上方生物樣品(14)便浸泡在水浴槽(12)中浸泡時間達到在水浴槽(12)內(nèi)浸泡延時的計算機程序設(shè)定值時，單板計算機(18)令電動機(10)第三次運轉(zhuǎn)，搖桿(7)被下一個凸輪頂起，承物架(9)及生物樣品(14)脫離水浴槽(12)，搖桿(7)運動到下一個凸輪之間的缺口處時，電動機(10)第三次停止，承物架(9)恰好落在水浴槽(11)的上方，生物樣品便浸泡在水浴槽(11)中，浸泡時間達到在水浴槽(11)內(nèi)浸泡延時的計算機程序設(shè)定值時，完成一次循環(huán)，單板計算機(18)的計數(shù)器減一，接著再進入下一次循環(huán)，直到計數(shù)器計數(shù)為零時，實驗結(jié)束。
單板計算機(18)接受各水浴槽中溫度傳感器(16)輸入的溫度值，并與計算機程序中各槽的溫度設(shè)定值比較，當某水浴槽中的水溫溫度偏離設(shè)定值時，單板計算機(18)控制該槽內(nèi)的電加熱裝置(17)通電或斷電，以保持槽中水溫的恒定。
權(quán)利要求1.一種聚合酶鏈式反應(yīng)DNA擴增儀，它由溫度不同的三個恒溫水浴槽(11)、(12)、(13)和把生物樣品(14)在各水浴槽中輪流浸泡的提取機構(gòu)及控制裝置組成，其特征在于①水浴槽(11)、(12)、(13)安放在以凸輪體(8)為中心的外圓的圓周上；②提取機構(gòu)由凸輪體(8)、電動機(10)、搖桿(7)及承物架(9)組成，電動機(10)在凸輪體內(nèi)，兩者由連接板(4)連接在一起，電動機(10)的輸出軸(3)帶動主軸(2)，主軸(2)被支撐在軸承(5)上，搖桿(7)被主軸(2)帶動做圓周運動的同時，滾軸(6)沿凸輪體(8)上的凸輪外廓滾動，搖桿(7)及其前端的承物架(9)圍繞銷軸(1)轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴增儀，其特征在于凸輪體(8)上部的周邊上均勻分布三個大小相同的被動式凸輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的擴增儀，其特征在于水浴槽(11)、(12)、(13)分別與凸輪體(8)上的凸輪之間缺口處相對應(yīng)。
專利摘要聚合酶鏈式反應(yīng)DNA擴增儀，屬分析儀器類。本實用新型包括一臺單板計算機、一套提取機構(gòu)和溫度不同的三個恒溫水浴槽，外罩鋁合金外殼，面板上有操作鍵盤和數(shù)碼顯示屏。提取機構(gòu)由凸輪體、電動機、搖桿和承物架組成。提取機構(gòu)將生物樣品按一定的次序輪流在各水浴槽中浸泡、浸泡時間和次數(shù)及各槽中的水溫均由單板計算機控制，這減輕了手工勞動量，實驗結(jié)果容易取得一致性，溫控系統(tǒng)也變得簡單。
文檔編號C12Q1/68GK2068968SQ90205278
公開日1991年1月9日 申請日期1990年4月27日 優(yōu)先權(quán)日1990年4月27日
發(fā)明者劉新志, 張于詩, 張明宏, 田明華 申請人:中國科學院遺傳研究所