專利名稱：具有控溫囊的聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)熱循環(huán)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的設(shè)備，特別是用來進(jìn)行聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng) (PCR)的自動(dòng)設(shè)備。更具體地說，本發(fā)明提供了對(duì)自動(dòng)PCR設(shè)備中的反應(yīng)溫度進(jìn)行控制的方 法和設(shè)備。本發(fā)明可以應(yīng)用于分析化學(xué)、分子生物學(xué)和過程化學(xué)中。
背景技術(shù)：
聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)已經(jīng)成為生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中的主流，其原因在于這種 利用聚合酶酶(例如Taq聚合酶)來對(duì)寡核苷酸進(jìn)行復(fù)制的一流的方法已經(jīng)成為生物技 術(shù)研究和產(chǎn)品的蓬勃發(fā)展中的主要因素。該方法及其應(yīng)用是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的 (Ausubel, Brent等人1992)。簡(jiǎn)單地說，PCR使寡核苷酸(特別是DNA)能被迅速復(fù)制，從 而能使寡核苷酸(oligonucleotide)的單拷貝轉(zhuǎn)化為高濃度從而能進(jìn)行進(jìn)一步的操作或 分析。所述PCR過程包括使靶寡核苷酸從樣品中轉(zhuǎn)移至粗提取物中；向所述提取物中加 入含有各種酶、緩沖劑、三磷酸鹽(dNTPS)和互補(bǔ)(complimentary)的寡核苷酸引物的水 溶液，以形成反應(yīng)混合物；使反應(yīng)混合物的溫度在兩個(gè)或三個(gè)溫度之間進(jìn)行重復(fù)循環(huán)(例 如，90°C -9637°C _65°C和72°C )，從而使所述靶寡核苷酸的復(fù)制能夠進(jìn)行；然后對(duì)擴(kuò) 增的寡核苷酸進(jìn)行檢測(cè)。還可以包括中間步驟，例如反應(yīng)產(chǎn)物的提純和表面彎曲的引物 (surface-bendingprimers)的結(jié)合。每一個(gè)循環(huán)都使靶低聚物序列的數(shù)量加倍。PCR技術(shù) 能夠使寡核苷酸或寡核糖核苷酸的單個(gè)分子擴(kuò)增約IO6至約IO9倍。由于遺傳信息可以用來證實(shí)對(duì)有機(jī)體的個(gè)體和類型的識(shí)別，并且由于PCR能從非 常小的樣品中產(chǎn)生可以進(jìn)行分析的量的遺傳物質(zhì)，因此存在有許多技術(shù)以促進(jìn)PCR在分析 作業(yè)和法醫(yī)作業(yè)中的應(yīng)用。具體來說，在執(zhí)法過程中和軍事中廣泛地利用PCR來對(duì)身份不 明的尸體和罪犯進(jìn)行識(shí)別。將PCR應(yīng)用于國防和國家安全中也屬于積極發(fā)展生物防御領(lǐng)域 內(nèi)容。而且，醫(yī)生和醫(yī)院越來越希望獲得能在給予照護(hù)過程中使用的便攜式PCR技術(shù)。這 種用途的實(shí)例包括 篩選血液、唾液或尿液樣品中的多種與上呼吸道、腸道或STD (性傳播疾病)感染 有關(guān)的傳染病?！ご_定傳染病是否對(duì)抗生素具有耐受性。·確定感染是病毒性感染還是細(xì)菌性感染?！ぷR(shí)別個(gè)體對(duì)藥物不良反應(yīng)的易感性?！?duì)癌癥類型進(jìn)行診斷(例如，乳腺癌、前列腺癌、卵巢癌、胰腺癌)。·識(shí)別個(gè)體容易患阿爾茨海默式病(alzheimer’ s disease)的傾向性。這些應(yīng)用產(chǎn)生了對(duì)自動(dòng)化PCR設(shè)備的大量需求，這些PCR設(shè)備能從遠(yuǎn)程對(duì)小樣品 濃度進(jìn)行就地處理，從而向研究者和醫(yī)務(wù)工作者提供分析數(shù)據(jù)。如以上所提到的，所述PCR過程中的基本操作是熱循環(huán)，即升高或降低反應(yīng)溫度 從而使所述擴(kuò)增過程能夠進(jìn)行，其中，將反應(yīng)混合物的溫度在約60°C至約95°C之間進(jìn)行 50次或更多次的調(diào)節(jié)。熱循環(huán)通常具有四個(gè)階段將樣品加熱至第一溫度；將所述樣品保持在該第一溫度下；將所述樣品冷卻至較低的溫度；以及保持該較低溫度下的溫度。傳統(tǒng) 的PCR儀器通常使用具有多達(dá)96個(gè)錐形反應(yīng)管的鋁塊(aluminum block)，該反應(yīng)管中含 有樣品和擴(kuò)增所必須的試劑。在所述PCR擴(kuò)增過程中對(duì)該鋁塊進(jìn)行加熱和冷卻，通常使用 Peltier加熱/冷卻設(shè)備，或閉環(huán)液體加熱/冷卻體系，該體系在鋁塊中加工出來的通道內(nèi) 流通。然而，所述鋁塊的大質(zhì)量以及鋁的傳導(dǎo)率將加熱和冷卻的速率限制為每秒rc;因此， 50次循環(huán)的PCR擴(kuò)增過程需要花費(fèi)至少2個(gè)小時(shí)。此外，所述鋁塊的冷卻速率明顯低于加熱速率。加熱速率和冷卻速率之間的不對(duì) 稱降低了 PCR過程的效率。例如，不期望的副反應(yīng)能夠在產(chǎn)生不需要的DNA產(chǎn)品的極端條 件之間的溫度下發(fā)生，例如被稱為“引物_ 二聚物”和不規(guī)則的擴(kuò)增子(amplicon)，它們會(huì) 消耗期望PCR反應(yīng)所必須的試劑。其他過程，例如配體結(jié)合(有機(jī)的或酶的)也會(huì)在不均 勻的溫度下發(fā)生不期望的副反應(yīng)，這經(jīng)常會(huì)降低分析的等級(jí)。出于這些原因，PCR過程以及 類似的生物化學(xué)反應(yīng)過程的最優(yōu)化的要求是，盡可能快地達(dá)到所期望的最佳反應(yīng)溫度，中 間溫度占去最少的時(shí)間。因此，必須將含有試劑的反應(yīng)器設(shè)計(jì)為使加熱速率和冷卻速率最 優(yōu)化，允許實(shí)時(shí)光學(xué)審訊(real time opticalinterrogation)，并接受各種樣品體積。一種自動(dòng)化 PCR 體系是美國專利 No. 5,589，136(Northrup，Raymond P. Mariella 等人，1996)中公開的MATCI設(shè)備，該專利公開的這種設(shè)備對(duì)熱循環(huán)使用了模塊法和30次 分析每一次反應(yīng)在其熱循環(huán)套管內(nèi)進(jìn)行，并且每一個(gè)套管本身具有有關(guān)的光學(xué)激發(fā)原和 熒光檢測(cè)器。該熱循環(huán)套管的低熱質(zhì)使該MATCI設(shè)備實(shí)現(xiàn)非常快的熱循環(huán)可以以最高 為30°C /秒的速度對(duì)樣品進(jìn)行加熱，并且以5°C /秒的速率對(duì)樣品進(jìn)行冷卻。商品名為 GeneXpert(Cepheid, Sunnyvale,力口利福尼亞洲)禾口 Razor(Idaho Technology 公司)的 兩種其他可商購得到的系統(tǒng)采用了一次性的流體藥筒(fluidic cartridge)，每一個(gè)流體 藥筒含有彈性的反應(yīng)室，該反應(yīng)室可以在壓力下膨脹從而與設(shè)備中的實(shí)體加熱器(solid heater)緊密接觸(Petersen，McMillan等人，1999)。所述Razor采用了彈性的流體袋 (fluidic pouch)以及在流體袋內(nèi)推動(dòng)反應(yīng)塊狀物(reaction slug)的傳動(dòng)裝置；所述袋 的反應(yīng)區(qū)壁與兩個(gè)實(shí)體加熱器緊密接觸。在上述兩種情況中，所述加熱器為實(shí)體的，并且所 述一次性藥筒或袋子中含有一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)區(qū)，每一個(gè)反應(yīng)區(qū)具有與所述加熱器發(fā)生熱接 觸的薄的彈性的壁。在另一種技術(shù)中，由Akonni Biosystems (Fredericksburg,MD)售出的 商品名為TruDiagnosisTM和TruArrayTM通過使用數(shù)百種分子生物傳感器而一次就能對(duì)樣 品中數(shù)百種疾病標(biāo)記物迅速地進(jìn)行篩選，所述分子生物傳感器排列在手指甲大小的微陣列 上。通過采用微流體通道的陣列對(duì)樣品進(jìn)行轉(zhuǎn)化。Akormi技術(shù)能在少于30分鐘的時(shí)間內(nèi) 提供準(zhǔn)確的診斷結(jié)果，以支持可靠而及時(shí)的治療結(jié)果。雖然如此，目前處理熱循環(huán)的方法還是有限的，需要依靠一次性組件的彈性以產(chǎn) 生與儀器硬件的令人滿意的熱接觸。特別是，提供所需循環(huán)特性但不依賴于特定反應(yīng)室材 料的方法和設(shè)備提供了降低的成本和更大的效率的期望。本發(fā)明滿足了這些和其他的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了用于控制容器(例如反應(yīng)器)的溫度的方法和設(shè)備，化學(xué)試劑在所 述容器中混合，從而在控制的溫度下產(chǎn)生反應(yīng)產(chǎn)物。
第一方面，本發(fā)明提供了一種進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的設(shè)備。在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提 供的設(shè)備包括外殼，該外殼的尺寸能容納置于該外殼的內(nèi)部體積(internal volume)中的 反應(yīng)室。所述反應(yīng)室具有導(dǎo)熱性內(nèi)表面和外表面，該內(nèi)表面和外表面界定出具有第一溫度 的內(nèi)部體積。該設(shè)備還包括至少一個(gè)置于其中的導(dǎo)熱性控溫囊，該囊被構(gòu)造成接受具有第 二溫度的控溫物質(zhì)進(jìn)入該囊中，并將該控溫物質(zhì)從囊中排出。該囊被進(jìn)一步構(gòu)造成在接受 控溫物質(zhì)時(shí)，該囊膨脹至充分靠近所述反應(yīng)室的至少部分所述外表面，使得所述控溫物質(zhì) 與所述反應(yīng)室的內(nèi)部體積之間能夠發(fā)生熱交換。在一些實(shí)施方式中，前述的在所述控溫物質(zhì)和所述反應(yīng)室的內(nèi)部體積之間的熱交 換能有效地將所述反應(yīng)室的內(nèi)部體積的溫度從第一溫度改變?yōu)榈谌郎囟?，所述第三溫度?少介于所述第一溫度和第二溫度之間。在更具體的實(shí)施方式中，所述控溫物質(zhì)和所述反應(yīng) 室的內(nèi)部體積之間的熱交換能有效地將所述反應(yīng)室中含有的物質(zhì)的溫度從所述第一溫度 改變?yōu)榈谌郎囟?，所述第三溫度至少介于所述第一溫度和第二溫度之間。第二方面，本發(fā)明提供了一種用于改變?nèi)萜鞯膬?nèi)部體積的溫度的方法。本發(fā)明的 方法包括提供外殼，該外殼的尺寸能容納置于該外殼的內(nèi)部體積中的反應(yīng)室，所述反應(yīng)室 具有導(dǎo)熱性內(nèi)表面和外表面，該內(nèi)表面和外表面界定出具有第一溫度的內(nèi)部體積。所述外 殼還包括至少一個(gè)置于該外殼內(nèi)的導(dǎo)熱性控溫囊，該囊被構(gòu)造成接受具有第二溫度的控溫 物質(zhì)進(jìn)入該囊中，并將所述控溫物質(zhì)從所述囊中排出。該囊進(jìn)一步被構(gòu)造成在接受控溫物 質(zhì)時(shí)，該囊膨脹至充分靠近所述反應(yīng)室的至少部分外表面，使得所述控溫物質(zhì)與所述反應(yīng) 室的內(nèi)部體積之間能夠發(fā)生熱交換。該方法還包括在能有效地使所述囊發(fā)生膨脹的條件下 加入控溫物質(zhì)，所述膨脹使所述囊與所述反應(yīng)室的至少部分外表面充分靠近，使得所述控 溫物質(zhì)與所述反應(yīng)室的內(nèi)部體積之間能夠發(fā)生熱交換。在一些實(shí)施方式中，前述的在所述控溫物質(zhì)和所述反應(yīng)室內(nèi)部體積之間的熱交換 能有效地將所述反應(yīng)室的內(nèi)部體積的溫度從所述第一溫度改變?yōu)榈谌郎囟龋龅谌郎囟?至少介于所述第一溫度和第二溫度之間。在更具體的實(shí)施方式中，所述控溫物質(zhì)和所述反 應(yīng)室內(nèi)部體積之間的熱交換能有效地將所述反應(yīng)室中含有的物質(zhì)的溫度從所述第一溫度 改變?yōu)榈谌郎囟?，所述第三溫度至少介于所述第一溫度和第二溫度之間。在其他的實(shí)施方式中，該方法包括將物質(zhì)加入到所述反應(yīng)室的內(nèi)部體積中。在其 他的實(shí)施方式中，包括使所述囊的膨脹保持一段時(shí)間，該段時(shí)間足以將所述物質(zhì)的溫度改 變?yōu)榻橛谒龅谝粶囟群退龅诙囟戎g的第三溫度。在另一種實(shí)施方式中，第三溫度 基本上等于所述第二溫度。在其他的實(shí)施方式中，所述物質(zhì)含有PCR反應(yīng)物的混合物，且所 述第三溫度能有效地誘導(dǎo)PCR反應(yīng)。另一方面，本發(fā)明提供了進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的設(shè)備，該設(shè)備包括具有導(dǎo)熱性內(nèi)表面和 外表面的反應(yīng)室，所述內(nèi)表面和外表面在所述反應(yīng)室內(nèi)界定出具有第一溫度的內(nèi)部體積。 該設(shè)備還包括至少一個(gè)與所述反應(yīng)室鄰近的導(dǎo)熱性控溫囊，該囊被構(gòu)造成接受具有第二溫 度的控溫物質(zhì)進(jìn)入該囊中，并將所述控溫物質(zhì)從該囊中排出；并且該囊被進(jìn)一步構(gòu)造成在 接受所述控溫物質(zhì)時(shí)，該囊膨脹至充分靠近所述反應(yīng)室的至少部分外表面，使得所述控溫 物質(zhì)與所述反應(yīng)室的內(nèi)部體積之間能夠發(fā)生熱交換。另一方面，本發(fā)明提供了一種用于改變?nèi)萜鞯膬?nèi)部體積的溫度的方法，該方法包 括提供具有導(dǎo)熱性內(nèi)表面和外表面的反應(yīng)室，所述內(nèi)表面和外表面在所述反應(yīng)室內(nèi)界定出具有第一溫度的內(nèi)部體積。還提供了至少一個(gè)與所述反應(yīng)室鄰近的導(dǎo)熱性控溫囊，該囊被 構(gòu)造成接受具有第二溫度的控溫物質(zhì)進(jìn)入該囊中，并將所述控溫物質(zhì)從該囊中排出。該囊 被進(jìn)一步構(gòu)造成在接受所述控溫物質(zhì)時(shí)，該囊膨脹至充分靠近所述反應(yīng)室的至少部分外表 面，使得所述控溫物質(zhì)與所述反應(yīng)室的內(nèi)部體積之間能夠發(fā)生熱交換。該方法還包括在能 有效地使所述囊發(fā)生膨脹的條件下加入控溫物質(zhì)，所述膨脹使所述囊與所述反應(yīng)室的至少 部分外表面充分靠近，使得所述控溫物質(zhì)與所述反應(yīng)室的內(nèi)部體積之間能夠發(fā)生熱交換。結(jié)合附圖通過下文描述將使本發(fā)明的其他方面和優(yōu)勢(shì)變得顯而易見。


圖1A、圖IB和圖IC描述了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的設(shè)備。圖IA為該設(shè)備的 局部剖視圖；圖IB為該設(shè)備內(nèi)部的頂部剖視圖，其中囊為充分收縮的狀態(tài)；圖IC為該設(shè)備 內(nèi)部的頂部剖視圖，其中囊為充氣膨脹的狀態(tài)從而提供與反應(yīng)器的熱接觸；圖2為根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式的設(shè)備的局部剖視圖，該設(shè)備包括多套囊；圖3為闡述了本發(fā)明的一種示例性實(shí)施方式的示意圖；圖4為表示圖3中所闡述的實(shí)施方式中，加熱和冷卻作為時(shí)間的函數(shù)的圖表；圖5為表示圖3中所闡述的實(shí)施方式中，加熱和冷卻作為時(shí)間的函數(shù)的圖表。
具體實(shí)施例方式第一方面，本發(fā)明提供了一種用于控制界定的體積的溫度的設(shè)備。在一種實(shí)施方 式中，所界定的體積為被構(gòu)造成容納化學(xué)反應(yīng)物并在控制的溫度下在其內(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的 反應(yīng)室。在更具體的實(shí)施方式中，如圖IA中所示1000，本發(fā)明提供的設(shè)備包括外殼1004。 該外殼可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的材料和設(shè)計(jì)來構(gòu)造。所述材料的實(shí)例包括但不限于塑 料、金屬、陶瓷、復(fù)合材料等。外殼實(shí)施方式的實(shí)例包括所述外殼為輕質(zhì)結(jié)構(gòu)(例如，薄塑 料)、密封的(例如，用于含有有害物質(zhì)如危險(xiǎn)化學(xué)品和生物物質(zhì)的情況)，或能夠保持內(nèi)部 空間的真空。因此，在一些實(shí)施方式中，所述外殼包括降低所述外殼內(nèi)(即，內(nèi)部空間1012 內(nèi))壓力的裝置(即，產(chǎn)生真空)；在其他實(shí)施方式中，所述外殼包括一個(gè)或多個(gè)用于加入 試劑的入口或端口。所述外殼還可以包括傳感器、反應(yīng)物供給以及其它的本領(lǐng)域技術(shù)人員 熟悉的元件。更多的設(shè)計(jì)和說明是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的。對(duì)材料和設(shè)計(jì)的具體選擇將 取決于所述設(shè)備的預(yù)期功能以及操作條件，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的。所述設(shè)備1000還包括置于所述外殼1012的內(nèi)部空間內(nèi)的反應(yīng)室1008。如圖IB 和圖IC所示，所述反應(yīng)室包括導(dǎo)熱性的外壁1016以及導(dǎo)熱性的內(nèi)壁1020，該外壁1016和 內(nèi)壁1020在反應(yīng)室1024中界定出內(nèi)部體積。所述反應(yīng)室可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的材 料和設(shè)計(jì)來構(gòu)造。這些材料的實(shí)例包括但不限于塑料、金屬、陶瓷、復(fù)合材料等。示例性實(shí)施 方式包括所述反應(yīng)室為輕質(zhì)結(jié)構(gòu)(例如，薄塑料)、密封的(例如，用于含有有害物質(zhì)如20 種危險(xiǎn)化學(xué)品和生物物質(zhì)的情況)，或能夠保持真空。在一些實(shí)施方式中，將所述反應(yīng)室設(shè) 計(jì)成容納材料的單一混合物；并且在更具體的實(shí)施方式中，所述反應(yīng)室包括蓋或其他的密 封件以產(chǎn)生密封的體系。在其他的實(shí)施方式中，所述反應(yīng)室具有基本為管狀的設(shè)計(jì)，材料的 混合物能通過該管狀在被界定且分離的體積內(nèi)移動(dòng)，這通常被稱為“塊狀物”(參見圖2)。 更多的設(shè)計(jì)和說明將是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。例如，所述反應(yīng)室可以包括一個(gè)或多個(gè)用于加入試劑或去除反應(yīng)產(chǎn)物的入口或端口、內(nèi)部傳感器以及用于外部傳感器的窗口。對(duì) 材料和設(shè)計(jì)的具體選擇將取決于所述設(shè)備的預(yù)期功能以及操作條件，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員 可以理解的。再來看圖1A，外殼內(nèi)部還放置了一個(gè)或多個(gè)控溫袋或控溫囊1028，所述控溫袋或 控溫囊1028與所述反應(yīng)室鄰近，并被構(gòu)造成對(duì)所述反應(yīng)室1024的內(nèi)部體積的溫度進(jìn)行控 制、調(diào)節(jié)或其它的更改。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的，所述袋或囊由具有合適的機(jī)械性能 和熱性能的材料組成。合適的材料的實(shí)例包括但不限于硅氧烷、膠乳、聚酯薄膜、聚氨基甲 酸酯、聚丙烯、和聚乙烯。在其他的實(shí)施方式中，上述的囊含有通過熱源(例如電阻加熱器 或帕爾貼加熱器(Peltier heater))進(jìn)行固化的凝膠材料。每一個(gè)囊被構(gòu)造成接受控溫物 質(zhì)(如圖1C中所示的1036)，例如在控制的溫度下的液體或氣體，這些控溫物質(zhì)例如通過 分別在圖1中1028和1032所示的入口和出口加入到囊1028的空腔內(nèi)(1040，參見圖1B)。 可以將控溫物質(zhì)存儲(chǔ)在儲(chǔ)庫或其他的儲(chǔ)存庫中，操作者可以對(duì)其中的所述控溫物質(zhì)的溫度 進(jìn)行改變。在另一種實(shí)施方式中，在加入控溫物質(zhì)后，從所述囊中撤出所述控溫物質(zhì)能通過 減少和選擇性地防止上述熱交換，從而有效地使所述囊還原至上述脫離的狀態(tài)。因此，通過 加入和撤出所述控溫物質(zhì)，可以以受控的方式調(diào)整所述內(nèi)部體積的溫度。在一種實(shí)施方式 中，所述控溫物質(zhì)為水，且所述囊與水回路相連，所述水回路能夠向所述囊提供所需溫度的 水。合適的控溫物質(zhì)、用于調(diào)節(jié)這種材料的溫度的方法以及向所述袋或囊中加入這些物質(zhì) 和從所述袋或囊中撤出這些物質(zhì)的方法也是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。在一種實(shí)施方式中，將所述控溫物質(zhì)加入所述囊內(nèi)能使所述囊從基本上不鄰接的 脫離的位置(參見圖1B)有效地誘導(dǎo)膨脹至接合的位置，在該接合的位置處所述囊與所述 反應(yīng)室的至少部分外壁1016充分靠近(參見圖1C)，因此，通過所述囊和反應(yīng)室的壁，提供 所述控溫物質(zhì)與所述反應(yīng)室1024的內(nèi)部體積的熱交換。因此，在一種實(shí)施方式中，所述反 應(yīng)室的內(nèi)部體積為第一溫度，控溫物質(zhì)為第二溫度，而這二者之間的熱接觸能有效地將所 述反應(yīng)室的內(nèi)部體積的溫度從所述第一溫度改變至第三溫度，所述第三溫度至少介于第一 溫度和第二溫度之間。在更具體的實(shí)施方式中，所述第三溫度基本上等于第二溫度。在更具 體的實(shí)施方式中，所述反應(yīng)室的內(nèi)部體積含有這樣的物質(zhì)，例如反應(yīng)物或分析物的混合物， 該物質(zhì)的溫度在進(jìn)行前述的熱交換前基本上等于所述第一溫度，并在進(jìn)行這種熱交換后使 其溫度基本上等于所述第三溫度。在另一種更具體的實(shí)施方式中，所述內(nèi)部體積中含有這 樣的物質(zhì)，其第三溫度基本上等于第二溫度?？梢园凑毡景l(fā)明提供的類似方法，將一個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè)袋或囊安置在與所述反 應(yīng)室鄰近(如圖2中2000所示)。在此，外殼2004如上文所述的，包括反應(yīng)室2008，該反 應(yīng)室2008中含有一系列的反應(yīng)物的塊狀物2009、2010、2011，這些反應(yīng)物的塊狀物被運(yùn)輸 通過所述反應(yīng)室，并與所述反應(yīng)室2014的內(nèi)表面接觸。與所述反應(yīng)室最鄰近的是兩套成對(duì) 地位于所述反應(yīng)室2016、2020的相對(duì)側(cè)的、并與入口 2017和出口 2018相連通的控溫袋或 控溫囊，所述入口 2017和出口 2018按照上文描述的進(jìn)行操作。在一種實(shí)施方式中，所述塊 狀物通過所述反應(yīng)室的內(nèi)部體積進(jìn)行運(yùn)輸，并停在界定的位置處，在該界定的位置上，一個(gè) 或多個(gè)所述囊與所述反應(yīng)室2038的外壁接合，從而通過如上文所描述的熱交換來調(diào)節(jié)所 述塊狀物的溫度。所述囊可以填充有具有單一溫度的控溫物質(zhì)，從而由全部的囊提供基本 上相同的熱交換，或者不同的囊中可以容納具有不同溫度的控溫物質(zhì)。在一些實(shí)施方式中，不同的囊中可以含有不同的控溫物質(zhì)以提供不同的熱交換性能。在另一種實(shí)施方式中，所述反應(yīng)室的內(nèi)部體積中含有的物質(zhì)(可以為一個(gè)或多個(gè) 塊狀物的形式)為用于進(jìn)行PCR反應(yīng)的試劑的混合物。在更具體的實(shí)施方式中，所述反應(yīng) 室為一次性的分析藥筒(例如可商購得到的)，所述分析藥筒能容納PCR試劑。在更具體 的實(shí)施方式中，將所述反應(yīng)藥筒插入所述外殼內(nèi)，并將所述控溫物質(zhì)加入囊內(nèi)，由此膨脹并 告知所述藥筒，使所述反應(yīng)物加熱預(yù)定的時(shí)間。在選擇的時(shí)刻，將所述控溫物質(zhì)撤出，所述 囊緊縮，從而減少或抑制進(jìn)一步的熱交換。這種脫離的構(gòu)造能夠保持一定的時(shí)間，在此之后 可以將囊再次進(jìn)行填充以使所述反應(yīng)物返回到早期的溫度，或者可選擇的不同的溫度?？?以利用在恒定的或變化的溫度下的控溫物質(zhì)進(jìn)行接合或脫離的連續(xù)階段，從而在規(guī)定的時(shí) 間-溫度循環(huán)中進(jìn)行反應(yīng)。這種熱循環(huán)應(yīng)該是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。一種具體的實(shí)施方式包括單個(gè)的靜態(tài)的反應(yīng)室，該反應(yīng)室內(nèi)含有用于低聚物的 PCR擴(kuò)增的反應(yīng)物。使一個(gè)或多個(gè)囊與所述反應(yīng)室進(jìn)行接觸，每一個(gè)囊中含有同樣的循環(huán) 控溫物質(zhì)。使用閥從兩個(gè)或更多個(gè)不同溫度的控溫物質(zhì)的儲(chǔ)庫中轉(zhuǎn)移所述控溫物質(zhì)，從而 能通過交換所述囊內(nèi)的所述控溫流體使所述PCR混合物具有不同的溫度。在熱循環(huán)的過程 中，將95 °C的控溫物質(zhì)循環(huán)進(jìn)入所述囊內(nèi)進(jìn)行加熱，從而使所述低聚物發(fā)生變性，隨后將所 述控溫物質(zhì)撤出。接著，將60°C的控溫物質(zhì)循環(huán)至所述囊內(nèi)，使所述引物能夠發(fā)生雜交和擴(kuò) 展，從而產(chǎn)生PCR擴(kuò)增產(chǎn)物。將這一順序進(jìn)行30-50次循環(huán)。在另一種實(shí)施方式中，使兩個(gè)囊與單個(gè)反應(yīng)器相接觸，其中，每一個(gè)囊中含有不同 溫度的循環(huán)控溫物質(zhì)(例如，一種為95°C，另一種為60°C)。如上文所述的囊的膨脹和收 縮確定哪一個(gè)囊與所述反應(yīng)室或通道進(jìn)行接觸。在另一種實(shí)施方式中，單個(gè)的反應(yīng)室在一 條通道中具有兩個(gè)或更多個(gè)反應(yīng)區(qū)。每個(gè)區(qū)域與不同的囊交界；并且每個(gè)囊具有不同的溫 度，例如分別為95°C和60°C。所述反應(yīng)塊狀物在溫度區(qū)域之間來回移動(dòng)以產(chǎn)生所需要的熱 循環(huán)(參見圖2，已在上面進(jìn)行了描述)。在其他的實(shí)施方式中，可以單獨(dú)使用電阻加熱器、帕爾貼或控溫的空氣或它們的 組合來替換上述一個(gè)或多個(gè)上述的囊。在另一種實(shí)施方式中，用微陣列來替換上述反應(yīng)室，所述微陣列在每一個(gè)微陣列 點(diǎn)上具有固定的引物。實(shí)施例圖3提供的示意圖對(duì)本發(fā)明的一種實(shí)施方式3000進(jìn)行了闡述。將本領(lǐng)域技術(shù)人員 所知曉的具有標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的泵3002進(jìn)行連接，且供水流通經(jīng)過熱交換器3006的輸出線3004 采用了本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的材料。從熱交換器3008出來的輸出線將水輸送至第一加熱 器3010，該第一加熱器3010被構(gòu)造成將水加熱至約95°C。隨后使水通過分支3012，該分 支3012將流入囊單元3014的路徑進(jìn)行分流，所述囊單元3014包括與第一囊3018連接的 第一囊支架3016，所述第一囊支架3016基本上與第二囊支架3020相對(duì)設(shè)置，所述第二囊支 架3020與第二囊3022連接。存在于囊單元3014中的水通過第二分支3024再次結(jié)合成一 條路徑，然后流入第二加熱器3026，該第二加熱器3026被構(gòu)造成將水加熱至約65°C。返回 路徑3028使水流回泵中。每一個(gè)囊的容量為5毫升(ml)，每一個(gè)加熱器能容納22ml，而熱 交換器能容納5ml和22ml之間。通過使水可逆地在各個(gè)加熱器和熱交換器之間進(jìn)行循環(huán)， 所述囊能使容納與所述囊單元內(nèi)的樣品的溫度在規(guī)定的起始溫度65°C和95°C之間循環(huán)。
圖4示出了結(jié)合圖3描述的所述設(shè)備的性能。在此，水在約3-4秒的時(shí)間內(nèi)達(dá)到 約為65°C的初始溫度(S卩，以約9. 8°C /s的速度進(jìn)行加熱)，在該溫度下保持約1分鐘，然 后在約5秒內(nèi)冷卻返回至起始溫度(即，約為77°C /s的速度)，然后在約10秒內(nèi)加熱至約 95°C，在該溫度下保持約75-80秒，然后冷卻至40°C。圖5示出了結(jié)合圖3描述的所述設(shè)備的性能的第二個(gè)實(shí)施例。該圖中，將容納于 成對(duì)的囊中的反應(yīng)室內(nèi)的水加熱至95°C，并在該溫度下保持至少10秒鐘，然后在約2秒鐘 內(nèi)冷卻返回約65°C ( S卩，約為15°C /s的速度)，在該溫度下保持約為25秒，在約3秒的時(shí) 間內(nèi)加熱至約95°C (即，約為10°C /s的速度)，保持該溫度約1秒，然后再在約3秒的時(shí)間 內(nèi)冷卻至約65°C，保持該溫度約25秒。如上所述和所示地重復(fù)加熱和冷卻。在進(jìn)行上述本發(fā)明的方法的一種示例性實(shí)施方式中，操作者將用于PCR擴(kuò)增的樣 品置于一次性藥筒反應(yīng)室內(nèi)。將該藥筒裝載入儀器中，并與放松的(即，脫離的)囊對(duì)齊。 啟動(dòng)對(duì)儀器的操作，并向囊內(nèi)充入循環(huán)控溫流體。在對(duì)樣品進(jìn)行加工的過程中，使流體儲(chǔ)庫 開始加熱以達(dá)到操作溫度。將加工的樣品與PCR試劑在所述藥筒上混合，并將混合物移至 PCR反應(yīng)室內(nèi)。通過閥對(duì)兩個(gè)不同溫度(例如，95°C和60°C)的流體儲(chǔ)庫進(jìn)行控制，使熱循 環(huán)在取樣器反應(yīng)室內(nèi)進(jìn)行。使所述熱循環(huán)持續(xù)進(jìn)行約30-45個(gè)循環(huán)。然后將其中含有所需 PCR產(chǎn)品的反應(yīng)混合物移至微陣列元件上。當(dāng)完成對(duì)儀器的操作時(shí)，對(duì)所述囊進(jìn)行排泄，因 此釋放壓力從而不再與所述藥筒發(fā)生接觸。接著從所述儀器中取出所述藥筒。結(jié)論因此可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明提供了用于控制反應(yīng)室(特別是用來進(jìn)行PCR反應(yīng)的反應(yīng) 室)內(nèi)的溫度的重要的設(shè)備和方法。由本文所描述的設(shè)備和方法提供的示例性優(yōu)點(diǎn)包括但 不限于以下 囊能簡(jiǎn)化向一次性藥筒進(jìn)行基于流體的熱傳遞，從而能有效且可重復(fù)地在料筒 中進(jìn)行熱循環(huán)。 排除了氣體的囊易于插入包括反應(yīng)室的一次性藥筒。 囊的利用避免了液體與用于液體循環(huán)的一次性藥筒的互相聯(lián)系。雖然本文中已經(jīng)描述了各種具體的實(shí)施方式和實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解 的是，可以在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)或范圍的前提下可以以許多不同的方式來實(shí)施本發(fā)明。 比如說，可以利用一個(gè)軟件模塊或兩個(gè)以上的軟件模塊來進(jìn)行編碼和解碼。本文中所述的 模塊可以通過各種技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，并且可以成為操作系統(tǒng)和插件的一部分。其他的改變也是 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以清楚知道的。參考文獻(xiàn)出于所有目的而將下列參考文獻(xiàn)的全部結(jié)合于此。Ausubel, F. M. , Brent, R.,等人，Eds. (1992) Short Protocols in MolecularBiology (jfT^^^n^i) Current Protocols in Molecular Biology(^|lf 分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方法匯編).New York, John Wiley & Sons。Northrup, M. A. , Raymond P. Mariella, J.等人(1996). Silicon-Based SleeveDevices for Chemical Reactions (化學(xué)反應(yīng)中使用的硅系套管設(shè) 備) US5，589，136。Petersen, K. E. , McMillan, ff. A.等入(1999). Reaction Vessel forHeatExchanging Chemical Processes (熱交換化學(xué)過程中的反應(yīng)爸) US 5,958,349。
權(quán)利要求
一種用來進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的設(shè)備，該設(shè)備包括外殼，所述外殼的尺寸能容納置于該外殼的內(nèi)部體積中的反應(yīng)室，所述反應(yīng)室具有導(dǎo)熱性內(nèi)表面和外表面，該內(nèi)表面和外表面在所述反應(yīng)室內(nèi)界定出內(nèi)部體積，所述內(nèi)部體積具有第一溫度；以及至少一個(gè)置于所述外殼內(nèi)的導(dǎo)熱性控溫囊，該囊被構(gòu)造成接受具有第二溫度的控溫物質(zhì)進(jìn)入所述囊中，并將所述控溫物質(zhì)從所述囊中排出；并且所述囊被進(jìn)一步構(gòu)造成在接受所述控溫物質(zhì)時(shí)，所述囊膨脹至充分靠近所述反應(yīng)室的至少部分所述外表面，使得所述控溫物質(zhì)與所述反應(yīng)室的所述內(nèi)部體積之間能夠發(fā)生熱交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述控溫物質(zhì)與所述反應(yīng)室的所述內(nèi)部體積之 間的所述熱交換能有效地將所述反應(yīng)室的所述內(nèi)部體積的溫度從所述第一溫度改變成第 三溫度，所述第三溫度至少介于所述第一溫度和第二溫度之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述第三溫度基本上等于所述第二溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述控溫物質(zhì)與所述反應(yīng)室的所述內(nèi)部體積之 間的所述熱交換能有效地將包含在所述反應(yīng)室內(nèi)的物質(zhì)的溫度從所述第一溫度改變成第 三溫度，該第三溫度至少介于所述第一溫度和第二溫度之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述第三溫度基本上等于所述第二溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，該設(shè)備還包括置于所述外殼的所述內(nèi)部體積中的所述 反應(yīng)室。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述囊包括接受所述控溫物質(zhì)的入口以及排出 所述控溫物質(zhì)的出口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述囊被構(gòu)造成在將所述控溫物質(zhì)從所述囊中 排出時(shí)，該囊從所述靠近所述反應(yīng)室的至少部分所述外表面的位置開始收縮，從而至少能 夠減少所述控溫物質(zhì)與所述反應(yīng)室的所述內(nèi)部體積之間的所述熱交換。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，所述控溫物質(zhì)與所述反應(yīng)室的所述內(nèi)部體積之 間的所述熱交換的減少能有效地充分防止所述控溫物質(zhì)與所述反應(yīng)室的所述內(nèi)部體積之 間的所述熱交換。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，該設(shè)備還包括用于降低所述外殼的內(nèi)部體積內(nèi)的壓 力的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，該設(shè)備還包括用于向所述囊中提供所述控溫物質(zhì)和 從所述囊中去除所述控溫物質(zhì)的裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述控溫物質(zhì)為流體。
13.一種用于改變?nèi)萜鲀?nèi)部體積的溫度的方法，該方法包括提供外殼，所述外殼的尺寸能容納置于該外殼的內(nèi)部體積中的反應(yīng)室，所述反應(yīng)室具 有導(dǎo)熱性內(nèi)表面和外表面，該內(nèi)表面和外表面在所述反應(yīng)室內(nèi)界定出內(nèi)部體積，所述內(nèi)部 體積具有第一溫度；并且所述外殼還包括至少一個(gè)置于所述外殼內(nèi)的導(dǎo)熱性控溫囊，該囊 被構(gòu)造成接受具有第二溫度的控溫物質(zhì)進(jìn)入所述囊中，并將所述控溫物質(zhì)從所述囊中排 出；并且該囊進(jìn)一步被構(gòu)造成在接受所述控溫物質(zhì)時(shí)，所述囊膨脹至充分靠近所述反應(yīng)室 的至少部分所述外表面，使得所述控溫物質(zhì)與所述反應(yīng)室的所述內(nèi)部體積之間能夠發(fā)生熱 交換；在能有效引起所述囊的膨脹的條件下加入所述控溫物質(zhì)，以使所述囊充分靠近所述反 應(yīng)室的至少部分所述外表面，從而使得所述控溫物質(zhì)與所述反應(yīng)室的內(nèi)部體積之間能夠發(fā) 生熱交換。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，該方法還包括使所述囊保持所述膨脹從而使所述熱 交換保持一段時(shí)間，該段時(shí)間足以將所述反應(yīng)室的所述內(nèi)部體積的溫度從所述第一溫度改 變成至少第三溫度，所述第三溫度介于所述第一溫度和所述第二溫度之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述第三溫度基本上等于所述第二溫度。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，該方法還包括向所述反應(yīng)室的所述內(nèi)部體積中加入 物質(zhì)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，該方法還包括使所述囊的所述膨脹保持一段時(shí)間， 該段時(shí)間足以將所述物質(zhì)的溫度改變成第三溫度，所述第三溫度介于所述第一溫度和所述 第二溫度之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述第三溫度基本上等于所述第二溫度。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述物質(zhì)包括多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的反應(yīng)物的混 合物，且所述第三溫度能有效地誘導(dǎo)多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，該方法還包括從所述囊中撤出所述控溫物質(zhì)，從而 使所述囊從所述反應(yīng)室的所述外壁開始收縮。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述收縮能有效地減少所述控溫流體與所述 反應(yīng)室的所述外壁之間的所述熱交換。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，該方法還包括使所述反應(yīng)室的所述內(nèi)部體積返回到 第四溫度，該第四溫度基本上等于所述第一溫度。
23. 一種用來進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的設(shè)備，該設(shè)備包括反應(yīng)室，該反應(yīng)室具有導(dǎo)熱性內(nèi)表面和外表面，該內(nèi)表面和外表面在所述反應(yīng)室內(nèi)界 定出內(nèi)部體積，所述內(nèi)部體積具有第一溫度；以及至少一個(gè)設(shè)置為與所述反應(yīng)室鄰近的導(dǎo)熱性控溫囊，該囊被構(gòu)造成接受具有第二溫度 的控溫物質(zhì)進(jìn)入所述囊中，并將所述控溫物質(zhì)從所述囊中排出；并且該囊被進(jìn)一步構(gòu)造成 在接受所述控溫物質(zhì)時(shí)，所述囊膨脹至充分靠近所述反應(yīng)室的至少部分所述外表面，使得 所述控溫物質(zhì)與所述反應(yīng)室的內(nèi)部體積之間能夠發(fā)生熱交換。
24.根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中，所述控溫物質(zhì)和所述反應(yīng)室的所述內(nèi)部體積 之間的所述熱交換能有效地將所述反應(yīng)室的所述內(nèi)部體積的溫度從所述第一溫度改變成 第三溫度，所述第三溫度至少介于所述第一溫度和所述第二溫度之間。
25.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，所述第三溫度基本上等于所述第二溫度。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，所述控溫物質(zhì)與所述反應(yīng)室的所述內(nèi)部體積 之間的所述熱交換能有效地將包含在所述反應(yīng)室內(nèi)的物質(zhì)的溫度從所述第一溫度改變成 第三溫度，所述第三溫度至少介于所述第一溫度和所述第二溫度之間。
27.根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其中，所述第三溫度基本上等于所述第二溫度。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，該設(shè)備還包括置于所述外殼的所述內(nèi)部體積中的反 應(yīng)室。
29.根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中，所述囊包括接受所述控溫物質(zhì)的入口以及排出所述控溫物質(zhì)的出口。
30.根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中，所述囊被構(gòu)造成在將所述控溫物質(zhì)從所述囊 中排出時(shí)，該囊從所述靠近所述反應(yīng)室的至少部分所述外表面的位置開始收縮，從而至少 能夠減少所述控溫物質(zhì)與所述反應(yīng)室的所述內(nèi)部體積之間的所述熱交換。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其中，所述控溫物質(zhì)與所述反應(yīng)室的所述內(nèi)部體積 之間的所述熱交換的減少能有效地充分防止所述控溫物質(zhì)與所述反應(yīng)室的所述內(nèi)部體積 之間的所述熱交換。
32.根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，該設(shè)備還包括用于降低所述外殼的內(nèi)部體積內(nèi)的壓 力的裝置。
33.根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，該設(shè)備還包括用于向所述囊中提供所述控溫物質(zhì)和 從所述囊中去除所述控溫物質(zhì)的裝置。
34.根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中，所述控溫物質(zhì)為流體。
35.一種用于改變?nèi)萜鲀?nèi)部體積的溫度的方法，該方法包括提供反應(yīng)室，該反應(yīng)室具有導(dǎo)熱性內(nèi)表面和外表面，該內(nèi)表面和外表面在所述反應(yīng)室 內(nèi)界定出內(nèi)部體積，所述內(nèi)部體積具有第一溫度；以及至少一個(gè)與所述反應(yīng)室鄰近的導(dǎo)熱 性控溫囊，該囊被構(gòu)造成接受具有第二溫度的控溫物質(zhì)進(jìn)入所述囊中，并將所述控溫物質(zhì) 從所述囊中排出；并且該囊被進(jìn)一步構(gòu)造成在接受所述控溫物質(zhì)時(shí)，所述囊膨脹至充分靠 近所述反應(yīng)室的至少部分所述外表面，使得所述控溫物質(zhì)與反應(yīng)室的所述內(nèi)部體積之間能 夠發(fā)生熱交換；在能有效引起所述囊的膨脹的條件下加入所述控溫物質(zhì)，以使所述囊充分靠近所述反 應(yīng)室的至少部分所述外表面，從而使得所述控溫物質(zhì)與所述反應(yīng)室的內(nèi)部體積之間能夠發(fā) 生熱交換。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，該方法還包括使所述囊保持膨脹從而保持一段時(shí)間 的熱交換，該段時(shí)間足以將所述反應(yīng)室的所述內(nèi)部體積的溫度從所述第一溫度改變成至少 第三溫度，所述第三溫度介于所述第一溫度和所述第二溫度之間。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中，所述第三溫度基本上等于所述第二溫度。
38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，該方法還包括向所述反應(yīng)室的所述內(nèi)部體積中加入 物質(zhì)。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，該方法還包括使所述囊的所述膨脹保持一段時(shí)間， 該段時(shí)間足以將所述物質(zhì)的溫度改變成第三溫度，所述第三溫度介于所述第一溫度和所述 第二溫度之間。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中，所述第三溫度基本上等于所述第二溫度。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中，所述物質(zhì)含有聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的反應(yīng)物的混 合物，且所述第三溫度能有效地誘導(dǎo)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
42.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，該方法還包括從所述囊中撤出所述控溫物質(zhì)，從而 使所述囊從所述反應(yīng)室的所述外壁開始收縮。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中，所述收縮能有效地減少所述控溫流體與所述 反應(yīng)室的所述外壁之間的所述熱交換。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，該方法還包括使所述反應(yīng)室的所述內(nèi)部體積返回到第四溫度，該第四溫度基本上等于所述第一溫度。
全文摘要
描述了在受控的溫度下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的方法和設(shè)備。在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的設(shè)備包括外殼，該外殼的尺寸能容納置于所述外殼的內(nèi)部體積中的反應(yīng)室。所述反應(yīng)室具有導(dǎo)熱性內(nèi)表面和外表面，該內(nèi)表面和外表面在其中界定出具有第一溫度的內(nèi)部體積。該設(shè)備還包括至少一種位于所述囊中的具有第二溫度的控溫物質(zhì)，并將所述控溫物質(zhì)排出，使該囊膨脹至充分靠近所述反應(yīng)室的至少部分所述外表面，使得所述控溫物質(zhì)與所述反應(yīng)室的內(nèi)部體積之間能夠發(fā)生熱交換。
文檔編號(hào)B01J19/30GK101808725SQ200880104071
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2008年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月23日
發(fā)明者P·貝爾格拉德 申請(qǐng)人:阿科尼生物系統(tǒng)公司