CN220166180U - 一种pcr检测仪用校温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PCR检测仪用校温装置，用于对设置在扩增槽外的控温模块校准，包括温度传感器，还包括导热外壳，所述导热外壳设置有与所述扩增槽相适配的插接部，所述插接部用于在进行所述校准时插入所述扩增槽内；所述插接部具有安装腔，所述温度传感器设置在所述安装腔内，并且所述温度传感器至少设置有两个，所述插接部与温度传感器的数量相同且一一对应。应用本实用新型对PCR检测仪进行校准时，温度传感器的测温数据能够更准确地表征被测试剂在扩增反应中的温度值，进而实现对PCR检测仪中控温模块的精确校准，保证PCR检测仪的批间及台间一致性。

Description

一种PCR检测仪用校温装置

技术领域

本实用新型属于生物检测设备领域，尤其涉及一种PCR检测仪用校温装置。

背景技术

聚合酶链式反应(PCR)是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，PCR检测仪是根据该技术对被测试剂进行检测的仪器。该仪器通过为含有生物DNA信息的被测试剂制造适宜其进行扩增的温度环境，使得生物DNA变形、退火、延伸，实现生物DNA的复制，便于后续检测。在扩增过程中，温度的控制非常重要，相关技术中一般将含有生物DNA信息的被测试剂置于试管(该试管的形状不受限制，可以是块状、管状等)中，在扩增反应时，将试管插入PCR检测仪内的扩增槽内。扩增槽具体结构与上述的试管相适配，以便试管能够插接在扩增槽内，通过设置在扩增槽外部的控温模块(包括加热模块和降温模块，控制温度变化)对试管控温。控温模块的显示温度就被认为是试管内盛放的被测试剂的扩增反应温度。由于扩增反应过程对温度的准确性及稳定性要求非常高，为保证PCR检测仪下线后批间及台间的一致性，每台PCR检测仪均需要进行温度校准。

相关技术中用于上述温度校准操作的校温装置均简单使用温度传感器对扩增槽的外壁进行多点测温，根据测温结果得到一个平均值作为校准用温度值，再对PCR检测仪的控温模块进行参数调整。上述校温装置过于简单，不能准确地对控温模块进行校准，也就不能够满足PCR检测仪对于温度准确性及稳定性的要求。上述问题主要是由于下述四方面的原因造成的：1、采购的温度传感器一般具有特定的形状，操作时只能够对扩增槽的外壁进行点测温，无法准确测量扩增槽内部的温度(扩增反应时扩增槽的内壁对试管进行加热)，而扩增槽的内部与外壁存在一定温度差异，也就导致温度传感器测量得到的温度数据不能准确地表征对试管的加热温度；2、由于试管的存在，在进行扩增反应时，试管内部被测试剂的温度与扩增槽的内部温度也会存在一定差异，因此，即使准确测量了扩增槽内部的温度，也还不能够准确地表征试管内部被测试剂的温度；3、PCR检测仪一般设置有多个扩增槽，不同的扩增槽之间容易出现温差，采用该校温装置在对测温数据处理时会忽略掉上述温差；4、用于校准的温度传感器在使用较长时间后也可能出现测量精度下降的问题，影响校准结果。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一，为此，本实用新型采用如下技术方案：一种PCR检测仪用校温装置，用于对设置在扩增槽外的控温模块校准，包括温度传感器，还包括导热外壳，所述导热外壳设置有与所述扩增槽相适配的插接部，所述插接部用于在进行所述校准时插入所述扩增槽内；所述插接部具有安装腔，所述温度传感器设置在所述安装腔内，并且所述温度传感器至少设置有两个，所述插接部与温度传感器的数量相同且一一对应。

本实用新型具有以下有益效果：

1、通过设置导热外壳，将温度传感器设置在导热外壳内，导热外壳具有插接部，通过插接部与扩增槽插接，这样在进行校准操作时，温度传感器能够测量扩增槽内部的温度，相比于现有技术能够更加准确地表征对试管的加热温度；

2、温度传感器通过导热外壳插接在扩增槽内，便于温度传感器相对扩增槽的固定，无需操作人员手持温度传感器进行测量，提升操作便捷度；

3、温度传感器不仅位于扩增槽的内部，还位于插接部的安装腔内，由于插接部的存在，安装腔内的温度与扩增槽内的温度也存在一定的差异，也即插接部能够模拟用于盛装被测试剂的试管，使得温度传感器测量到的温度数据能够进一步准确地表征试管内被测试剂在扩增反应时的温度；

4、温度传感器至少设置有两个，插接部的数量与温度传感器相同且一一对应，这样校准时可以至少对两个扩增槽进行测温，当不同的扩增槽之间具有温差时，可针对性地单独进行校准，而不会将测温数据进行平均处理。

优选的，所述导热外壳设置有连通所述安装腔的开口，所述温度传感器由所述开口插入至安装腔内。通过设置开口便于温度传感器与导热外壳的装配。

优选的，该校温装置还包括主控器，所述主控器与所述温度传感器信号连接，所述主控器用于将采集信号转换为温度数据并对所述温度数据进行校准处理。通过设置主控器进一步提高校准操作的自动化程度，减少人工干预，提升校准操作效率。

优选的，所述主控器还信号连接有显示器，所述主控器将校准处理后的温度数据传输至显示器并通过显示器显示。

优选的，该校温装置还包括高精度校温仪和恒温源，所述高精度校温仪具有测温探头，所述恒温源用于供所述测温探头和温度传感器进行测温，所述主控器根据高精度校温仪显示的测温结果对所述温度传感器进行校准处理。这样在校准前，可先通过高精度校温仪对温度传感器进行校准，防止温度传感器在使用较久后精度下降，从而进一步提升温度传感器的可靠性，保证校准准确。

优选的，所述恒温源为金属浴恒温器。

优选的，所述导热外壳为PP材质。PP材质具有良好的导热性能，同时便于加工。

优选的，所述温度传感器的组数与所述扩增槽的数量相同且一一对应。这样在校准时能够对所有的扩增槽进行温度测量，也即可以对所有的扩增槽进行针对性的校准。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的一种PCR检测仪用校温装置的结构示意图；

图2是实施例一中导热外壳与温度传感器的爆炸图；

图3是实施例一中校温装置适用的PCR检测仪内部扩增槽及控温模块的结构示意图；

图4是实施例一中带有温度传感器的导热外壳插接至扩增槽内的剖视图；

图5是实施例二中使用校温装置对其内部的温度传感器进行校准的原理图。

其中：1.温度传感器，2.导热外壳，20.插接部，21.开口，3.主控器，30.电路板，31.微控制单元，4.高精度校温仪，40.测温探头，5.金属浴恒温器,6.扩增槽，7.控温模块。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述本实用新型实施例。

实施例一：本实施例提供了一种PCR检测仪用校温装置，该校温装置用于对设置在扩增槽外的控温模块校准，如图1和图2中所示，该校温装置包括温度传感器1，还包括导热外壳2，导热外壳2设置有与扩增槽相适配的插接部20，插接部20用于在进行所述校准时插入所述扩增槽内。插接部20具有安装腔，温度传感器1设置在安装腔内，并且温度传感器1至少设置有两个，插接部20与温度传感器1的数量相同且一一对应。如图3中示出了一种PCR检测仪内部扩增槽及控温模块的结构，本实施例提供的该校温装置适用于上述的PCR检测仪，也即该校温装置中的插接部20依照图3中扩增槽6的结构进行设计，以使得插接部20能够在校温时插接至扩增槽6内部。可以理解的是，其它的PCR检测仪中的扩增槽的结构可能会与本实施例中提供的该扩增槽6不同，例如有的PCR检测仪中的扩增槽呈筒状，其适宜与常见的试管进行装配，那相应的，就可以将插接部设计为与呈筒状的扩增槽相适配的管状。

该校温装置通过设置导热外壳2，将温度传感器1设置在导热外壳2上的插接部20内，通过插接部20与扩增槽插接，这样在进行校准操作时，温度传感器1能够测量扩增槽内部的温度，相比于现有技术能够更加准确地表征对试管的加热温度。同时，温度传感器1通过导热外壳2插接在扩增槽内，便于温度传感器1相对扩增槽的固定，无需操作人员手持温度传感器1进行测量，提升操作便捷度。进一步的，温度传感器1不仅位于扩增槽的内部，还位于插接部20的安装腔内，由于插接部20的存在，安装腔内的温度与扩增槽内的温度也存在一定的差异，也即插接部20能够模拟用于盛装被测试剂的试管，使得温度传感器1测量到的温度数据能够进一步准确地表征试管内被测试剂在扩增反应时的温度。温度传感器1设置有两个，校准时可以对两个扩增槽进行测温，当两个扩增槽之间具有温差时，可针对性地单独进行校准，而不会将测温数据进行平均处理。

可以理解的是，温度传感器1的数量可以设置为多于两个，在其它的实施方式中，可以根据PCR检测仪内扩增槽的设置数量而对应设置温度传感器1的数量，也即在进行校温时，每个扩增槽均具有与其对应的校准用温度传感器1，可以对所有的扩增槽进行针对性的校准。本实施例中以PCR检测仪中设置有两个扩增槽为例进行说明。

为便于温度传感器1与导热壳体的装配，本实施例中在导热外壳2上设置有连通安装腔的开口21，装配时将温度传感器1由开口21插入至安装腔内。这样设置便于温度传感器1与导热外壳2的装配，同时可保证温度传感器1在校准时完全位于插接槽内，这样温度传感器1所测量得到的温度数据能够更加准确地表征被测试剂在扩增反应中的温度。

本实施例中该校温装置还包括主控器3，主控器3与温度传感器1信号连接，主控器3用于将采集信号转换为温度数据并对温度数据进行校准处理。具体的，主控器3包括电路板30和设置在电路板30上的微控制单元31(MCU)，如图1中所示，温度传感器1通过导线与电路板30连接，从而实现温度传感器1与微控制单元31的信号连通，可以将温度传感器1的采集信号传输至微控制单元31，再通过微控制单元31将其转换为温度数据。通过设置主控器3进一步提高校准操作的自动化程度，减少人工干预，提升校准操作效率。进一步的，该主控器3还信号连接有显示器，主控器3将校准处理后的温度数据传输至显示器并通过显示器显示，这样便于操作人员通过显示器查看温度数据。具体的，显示器直接使用电脑显示屏，将主控器3通过数据线连接至电脑主机即可。

本实施例中导热外壳2为PP材质，PP材质具有良好的导热性能，同时便于加工。

结合图4中所示，应用本实施例提供的该校温装置对PCR检测仪进行校准的过程及原理说明如下：将带有温度传感器1的导热外壳2插接至扩增槽6内，再启动PCR检测仪内的控温模块7工作，通过控温模块7对扩增槽6进行温度调节(升温或降温)。待控温模块7的温度读数稳定后，读取温度传感器1的测温数据。通过控温模块7改变扩增槽6的温度，再次重复上述操作，得到多组控温模块7的温度读数和温度传感器1的测温数据。比较上述测温数据与控温模块7的温度读数，得到控温模块7上温度读数的偏差参数。将上述偏差参数保存至控温模块7中，完成校准操作。上述的偏差参数是指在针对不同的PCR进行温度校准的操作时，温度传感器1测量得到的温度数据与控温模块7的温度读数之间大致具有线性关系，也即将温度传感器1测量得到的温度数据设定为T，将控温模块的温度读数设定为t，则T＝kt+b，上述的偏差参数是指k、b的值。

这样在PCR检测仪出场后使用时，其控温模块上的温度读数是经过偏差参数进行校准后的温度值，能够保证PCR检测仪在扩增反应过程中温度控制的一致性以及准确性。

实施例二：本实施例也提供了一种PCR检测仪用校温装置，与上述实施例的区别在于，本实施例中该校温装置还包括高精度校温仪4和恒温源。其中，高精度校温仪4是指测温精度比温度传感器1至少高一个数量级的测温仪器，例如如果所使用的温度传感器1的精度为2％，那么高精度测温仪的精度需要至少达到0.2％。高精度校温仪4具有测温探头40，恒温源用于供测温探头40和温度传感器1进行测温，也即恒温源为测温探头40和温度传感器1提供一个温度恒定的测温环境，主控器3根据高精度校温仪4显示的测温结果对温度传感器1进行校准处理。这样在校准前，可先通过高精度校温仪4对温度传感器1进行校准，防止温度传感器1在使用较久后精度下降，从而进一步提升温度传感器1的可靠性，保证校准准确。

恒温源为金属浴恒温器5，金属浴恒温器5的升温降温快速，同时维持温度稳定性好。

结合图5所示，在对PCR检测仪进行校准前，应用本实施例提供的该校温装置对其内部的温度传感器1进行校准的过程及原理说明如下：利用金属浴恒温器5建立一个稳定的恒温场环境，也即提供一个恒温源，然后将温度传感器1和测温探头40一起置于恒温源中。在上述步骤中，为了尽可能地保证温度传感器1和测温探头40是对相同温度的温度环境进行测量，可以将温度传感器1和测温探头40尽可能地靠近放置。改变恒温源的温度，待其稳定之后，同时记录温度传感器1和测温探头40测量到的温度数据。再次改变恒温源的温度，重复以上的步骤，多次记录温度传感器1和测温探头40测量到的温度数据。比较两者之间的多组数据，得到温度传感器1的偏差参数，将上述偏差参数保存，完成校准操作。可以理解的是，当该校准装置设置有主控器3时，可通过主控器3自动实现两组数据的比较以及偏差参数的记录、保存。

之后使用温度传感器1对PCR检测仪进行温度校准时，温度传感器1测量得到的温度数据需要按照偏差参数进行校正处理，得到正确的校准用值，再使用该校准用值对PCR检测仪器进行温度校准。

在本实用新型中，除非实施例中另有明确的相关规定或者限定，否则实施例中出现的术语“安装”、“相连”、“连接”和“固定”等应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体，可以理解的，也可以是机械连接、电连接等；当然，还可以是直接相连，或者通过中间媒介进行间接连接，或者可以是两个元件内部的连通，或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，能够根据具体的实施情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种PCR检测仪用校温装置，用于对设置在扩增槽外的控温模块校准，包括温度传感器(1)，其特征在于，还包括导热外壳(2)，所述导热外壳(2)设置有与所述扩增槽相适配的插接部(20)，所述插接部(20)用于在进行所述校准时插入所述扩增槽内；

所述插接部(20)具有安装腔，所述温度传感器(1)设置在所述安装腔内，并且所述温度传感器(1)至少设置有两个，所述插接部(20)与温度传感器(1)的数量相同且一一对应。

2.如权利要求1所述的PCR检测仪用校温装置，其特征在于，所述导热外壳(2)设置有连通所述安装腔的开口(21)，所述温度传感器(1)由所述开口(21)插入至安装腔内。

3.如权利要求1或2所述的PCR检测仪用校温装置，其特征在于，该校温装置还包括主控器(3)，所述主控器(3)与所述温度传感器(1)信号连接，所述主控器(3)用于将采集信号转换为温度数据并对所述温度数据进行校准处理。

4.如权利要求3所述的PCR检测仪用校温装置，其特征在于，所述主控器(3)还信号连接有显示器，所述主控器(3)将校准处理后的温度数据传输至显示器并通过显示器显示。

5.如权利要求3所述的PCR检测仪用校温装置，其特征在于，该校温装置还包括高精度校温仪(4)和恒温源，所述高精度校温仪(4)具有测温探头(40)，所述恒温源用于供所述测温探头(40)和温度传感器(1)进行测温，所述主控器(3)根据高精度校温仪(4)显示的测温结果对所述温度传感器(1)进行校准处理。

6.如权利要求5所述的PCR检测仪用校温装置，其特征在于，所述恒温源为金属浴恒温器。

7.如权利要求1所述的PCR检测仪用校温装置，其特征在于，所述导热外壳(2)为PP材质。

8.如权利要求1所述的PCR检测仪用校温装置，其特征在于，所述温度传感器(1)的组数与所述扩增槽的数量相同且一一对应。