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CN110157590A - 热循环仪 - Google Patents

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CN110157590A
CN110157590A CN201810148629.9A CN201810148629A CN110157590A CN 110157590 A CN110157590 A CN 110157590A CN 201810148629 A CN201810148629 A CN 201810148629A CN 110157590 A CN110157590 A CN 110157590A
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Abstract

一种热循环仪,可应用于进行聚合酶链锁反应,其主体包括腔体以及提供容置多个试管的试样区在该腔体中,以及设置于该腔体中的协定执行装置端口。当协定执行装置放置在协定执行装置端口中时,该主体可依据该协定执行装置储存的协定内容对该些试管执行热循环过程。

Description

热循环仪
技术领域
本发明是关于一种热循环仪,尤其是关于一种应用于进行聚合酶链锁反应的热循环仪。
背景技术
习知的聚合酶链锁反应仪是利用聚合酶链锁反应在体外大量复制DNA样本,其过程通常由研究人员将具有DNA和引子等溶液的试样注入试管中,将具有试样的试管经过数回合的升降温的热循环过程以进行分解双股DNA、结合单股DNA和引子以及复制DNA等步骤后得到增量的DNA。是以,在聚合酶链锁反应仪方面,高、低、中温度的设定和其阶段应停留的时间对于正确DNA的适量产量是非常重要的。
现行许多的聚合酶链锁反应仪在进行连续试验时,研究人员须借由聚合酶链锁反应仪提供的本体控制界面或是连接至远端的电脑界面来进行热循环过程中各温度和时间的设定输入,在及时输入后才进行聚合酶链锁反应。然而,及时输入的风险之一在于,一时的疏忽可能导致以错误的温度和时间进行聚合酶链锁反应,其恐等后续对产物检验时才知道以错误的温度和时间等环境参数进行反应,时间延宕且浪费了试样和时间。其次,及时输入的工作需由研究人员或具有此方面专业知识者才能操作,如此限制了聚合酶链锁反应仪运用的弹性。又,连接电脑界面操作的聚合酶链锁反应仪被限制了使用的环境。是以,上述缺失是有改进的空间。
发明内容
本发明提供一种热循环仪(thermal cycler),其具有可容置协定执行装置的装置连接端口,方便使用者将预写入协定设定的协定执行装置置入热循环仪后即可执行,降低热循环设定的输入错误。
本发明提供一种热循环仪,其使用预写入协定设定的协定执行装置来设定热循环反应条件,因此热循环仪可独立(stand alone)操作无须连接网路和远端电脑系统,并且兼顾方便使用者操作和追踪反应条件的设定。
本发明提供一种热循环仪,其提供试样区封闭加热环境,利用加热件在试样区的试管的上方加压,可避免试管内发生冷凝并促进试管内反应混合物的浓度。
依据上述,一种热循环仪,包括:主体,其包括腔体以及提供容置多个试管的试样区于该腔体中;及协定执行装置端口设置于该腔体中,其用以容置协定执行装置,其中,该主体依据容置于该协定执行装置端口中的该协定执行装置所储存的协定内容对该些试管执行热循环过程。
实施例中,热循环仪更包括盖体,该盖体与该主体相盖合以将该腔体密闭于该盖体和该主体之中。
实施例中,该盖体包括加热件,以及当该盖体和该主体相盖合且该试样区放置该些试管时,该加热件位于该试样区上方以及加热该试样区,并且于该些试管上方对该些试管施压。
实施例中,该盖体包括上锁感测件以感应该盖体和该主体是否相互盖合或上锁。
实施例中,该协定内容包括完成聚合酶链锁反应所需的多个温度和时间的设定,或更包括因应该上锁感测件的感测结果,中断或停止该热循环过程的设定。
实施例中,该协定执行装置包括可抹可规划式只读存储器、闪存或无线射频识别技术标签储存该协定内容。
实施例中,该主体更包括主屏幕设置于该主体上,该主屏幕用以显示该协定内容。
实施例中,该主体更包括启动件设置于该主体上,该启动件用以启动、中断或停止该热循环过程。
附图说明
图1为本发明的热循环仪实施例的前视立体示意图。
图2为本发明的热循环仪实施例的另一前视立体示意图。。
【主要元件符号说明】
2:热循环仪 10:主体
11:腔体 12:主屏幕
14:启动键 16:盖体
31:试样区 32:试管
34:第二开关件 35:协定执行装置端口
36:上锁感测件 38:协定执行装置
61:第一面 62:按键
64:加热件 66:温度警示
68:突出件 69:第一开关件
具体实施方式
本发明以下所称的热循环仪,是指适用于由热循环过程组成的反应,热循环通常包括多次升降温的步骤,每个温度的时间历程可相同或不同,升降温通常相互交替。是以,本发明以下以聚合酶链锁反应为例说明,但并非用以限制本发明的运用。
图1为本发明的热循环仪实施例的前视立体示意图。热循环仪2主要包括相互盖合的主体10(main body)和盖体16(lid)二部份。主体10上设有用以显示参数或结果等资讯的主屏幕12(main screen),其中,主屏幕12,例如在协定(protocol)载入执行前可显示温度,而在协定载入执行期间则可显示协定编号/ID、加热温度、以及协定执行时间或倒数计数时间(countdown time)等等,但本发明不限于上述。主体10上尚设有用以启动协定载入执行、中断、停止或选项切换(item switch)的启动键14。其次,盖体16(lid)覆盖于热循环仪2的主体10的上方以隔绝外界和主体10内的腔体。在本发明中,盖体16包括加热件可避免热循环进行期间、反应试管内发生冷却。盖体16上设有按键62以便使用者按下按键62即可开启盖体16并暴露主体10内的腔体。
图2为本发明的热循环仪实施例的另一前视立体示意图。可同时参考图1和图2,使用者按下盖体16上的按键62即可开启盖体16并暴露主体10内的腔体11。其次,加热件64(heating member)设置于盖体16处并用以加热腔体11中放置的试管32。在一实施例中,加热件64,例如加热垫(heater platen),其至少一部分暴露于盖体16朝向腔体11的第一面61处,暴露出的加热件64可贴近试管32以利直接传热至被放入腔体11中的试管32。可以选择的,盖体16的第一面61上可设置温度警示66,提醒使用者留意开启盖体16后的高温腔体11。又,盖体16的第一面61上设有第一开关件69和突出件68,第一开关件69可和腔体11上的第二开关件34相互嵌合以将盖合的盖体16和主体10上锁。另外,在盖体16和主体10盖合的情况下,突出件68可介入腔体11中的上锁感测件36(lock sensor)以确认盖体16和主体10的上锁。
续参考图2,试样区31设置于腔体11中并暴露于腔体11上以及对应盖体16的第一面61处被暴露出的加热件64的位置。试样区31中可放置多个试管32并加热试管32。当盖体16和主体10盖合时,加热件64和试样区31配合形成密闭环境,加热件64可施予适当的压力在试管32上,使得试管32和试样区31的热源形成较佳的热传导。另外,为加强试管32的栓盖的密闭性,加热件64所施于试管32上的压力亦可避免试管32中的试样气体漏失及受到污染。又,加热件64得以以高于反应温度的温度加热试样区31中的上方空气,可避免在试管32上的水蒸气冷凝,如此可确保在热冷交替循环过程中试管32中反应混合物的浓度保持不变。
续参考图2,其次,协定执行装置端口35(protocol running device port)设置于主体10的腔体11中并暴露于腔体11上,用以容置载有协定设定的协定执行装置38以及和主体10的主系统(图上未绘)电连接。通过协定执行装置端口35的电连接,外界的载有协定设定的协定执行装置38所储存的协定可被协定执行装置端口35读取并进而被主体10的主系统辨识,主体10的主系统依据协定设定热循环环境和相关参数,以便进行置入试样区31中的试管32中的试样的热循环反应。在一实施例中,热循环仪2为聚合酶链锁反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)仪,协定执行装置38中的协定内容则至少包括进行聚合酶链锁反应的温度和时间设定,主体的主系统则是具有处理能力的芯片和相关电路等。是以,相较于习知使用者必须利用主体表面的面板或控制键去选择或输入所需热循环反应进行的温度和时间流程或顺序,使用者只需将协定执行装置38放入本发明的热循环仪2的协定执行装置端口35中,盖合后按下启动键14,热循环仪2即可开始执行聚合酶链锁反应。
另外,可以选择的,协定执行装置38中的协定内容亦可规范因应上锁感测件36感应盖体16的设定,举例但不受限的,例如当上锁感测件36感应到盖体16被开启的情况时中断或继续进行执行中的热循环的设定。
续参考图2,本发明的热循环仪2的优点之一在于,使用者只须将载有协定设定的协定执行装置38插入协定执行装置端口35并按下主体10上的启动键14,即可利用热循环仪2进行并完成聚合酶链锁反应等的热循环反应,使用者可不具备设定技巧或甚至不具备热循环反应的相关知识。对应各种试样的协定设定可预先写入协定执行装置38以备,并且协定设定可先被确认好,减少习知使用者在热循环仪2上设定时可能产生的错误输入/设定/选择。又,由于本发明的热循环仪2设有协定执行装置端口35可直接容置协定执行装置38,故热循环仪2可独立操作,即使在没有网路或电脑设备的环境中,也可以即时进行试样的反应,不受到使用环境的限制。再者,备好的协定执行装置38可减少进行热循环反应过程的整体时间,缩短取得反应结果和产品的时间。
其次,本发明的协定执行装置38,可利用可抹可规划式只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory,EPROM)、闪存(flash memory)或无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)标签等等来实现,事先通过匹配的写入装置。因应如聚合酶链锁反应所需的热循环反应条件的不同,本发明可将热循环反应所需设定的温度和时间以及相关的参数以协定的方式事先写入可抹可规划式只读存储器等适当的储存装置中,使用者只需要将对应不同聚合酶链锁反应的协定执行装置38置入本发明的热循环仪2中,即可进行聚合酶链锁反应。相较于习知须利用仪器上的控制界面或仪器所连接的电脑界面来设定热循环反应条件,本发明提供分工的方式,让专业人士事先设计/输入热循环反应条件的设定,操作仪器者只须将匹配聚合酶链锁反应的本发明协定执行装置38置入热循环仪2中按下启动键即可,亦可确保反应条件的准确性。
综上,本发明提供一种热循环仪,其应用于聚合酶链反应的领域时,其简单且方便携带,只须将载有协定设定的协定执行装置交给一般常识的操作者即可利用本发明进行反应,有利于一般的使用者即时进行聚合酶链反应,预设好的协定内容可降低错误设定的发生机率。
以上,已对各种实施方式及变形例进行了说明,但是本发明并不限定于这些内容。在本发明的技术思想的范围内所想到的其它实施形态也包含在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种热循环仪,其特征在于,包括:
主体,其包括腔体以及提供容置多个试管的试样区在该腔体中;及
协定执行装置端口设置于该腔体中,其用以容置协定执行装置,其中,该主体依据容置于该协定执行装置端口中的该协定执行装置所储存的协定内容对该些试管执行热循环过程。
2.如权利要求1所述的热循环仪,其特征在于,更包括盖体,该盖体与该主体相盖合以将该腔体密闭于该盖体和该主体之中。
3.如权利要求2所述的热循环仪,其特征在于,其中,该盖体包括加热件,以及当该盖体和该主体相盖合且该试样区放置该些试管时,该加热件位于该试样区上方以及加热该试样区,并且于该些试管上方对该些试管施压。
4.如权利要求2或3所述的热循环仪,其特征在于,其中,该盖体包括上锁感测件以感应该盖体和该主体是否相互盖合或上锁。
5.如权利要求4所述的热循环仪,其特征在于,其中,该协定内容包括因应该上锁感测件的感测结果,中断或停止该热循环过程的设定或更包括完成聚合酶链锁反应所需的多个温度和时间的设定。
6.如权利要求5所述的热循环仪,其特征在于,其中,该协定执行装置包括可抹可规划式只读存储器、闪存或无线射频识别技术(RFID)标签储存该协定内容。
7.如权利要求1、2或3所述的热循环仪,其特征在于,其中,该协定内容包括完成聚合酶链锁反应所需的多个温度和时间的设定。
8.如权利要求7所述的热循环仪,其特征在于,其中,该协定执行装置包括可抹可规划式只读存储器、闪存或无线射频识别技术标签储存该协定内容。
9.如权利要求1、2或3所述的热循环仪,其特征在于,其中,该主体更包括:主屏幕设置于该主体上,该主屏幕用以显示该协定内容;或
主屏幕和启动件设置于该主体上,该主屏幕用以显示该协定内容,该启动件用以启动、中断或停止该热循环过程。
10.如权利要求1、2或3所述的热循环仪,其特征在于,其中,该主体更包括启动件设置于该主体上,该启动件用以启动、中断或停止该热循环过程。
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