一种多层结构的低功耗PCR样品台

一种多层结构的低功耗pcr样品台
技术领域
1.本发明属于医疗检测仪器技术领域，涉及一种多层结构的低功耗pcr样品台。

背景技术：

2.实时荧光定量pcr(polymerase chain reaction)技术通过对待测样品进行周期性反复升降温和光学检测，能够实现样品中特定dna序列的高灵敏度定量分析，在医学、分子生物学等领域得到了广泛应用。低功耗、轻量化是实时荧光定量pcr仪器的一个重要发展方向，而用于放置pcr管的样品台则是pcr仪器功率消耗的一个主要部件。现有的大多数pcr样品台为一个较厚的带有阵列式凹槽结构的金属块，凹槽结构用于放置pcr管。然而，这种样品台的热容量大，对其进行快速地升降温需要很大的功率，而且它与周围空气的对流换热速率快，在pcr过程中会消耗大量的热量。

技术实现要素：

3.针对现有技术存在的问题，本发明提供一种多层结构的低功耗pcr样品台。
4.本发明采用的技术方案为：
5.一种多层结构的低功耗pcr样品台，所述的低功耗pcr样品台从下至上依次由铜样品块2、纳米气凝胶隔热层3、丁基橡胶隔热层5和聚醚醚酮支撑架6四层结构组成。
6.所述的铜样品块2、纳米气凝胶隔热层3、丁基橡胶隔热层5、聚醚醚酮支撑架6的两端对应位置均设有用于螺栓1连接的u型凹槽。
7.所述的铜样品块2作为底板，为薄板结构，在底板表面加工出多个用于存放pcr管7的阵列式中空的圆柱结构。
8.所述的纳米气凝胶隔热层3、丁基橡胶隔热层5表面与铜样品块2圆柱结构的对应位置处设有通孔。其中，纳米气凝胶隔热层3、丁基橡胶隔热层5上的通孔直径等于铜样品块2上圆柱结构外径，纳米气凝胶隔热层3、丁基橡胶隔热层5上的通孔与铜样品块2上的圆柱之间为过盈配合。
9.所述的聚醚醚酮支撑架6靠近丁基橡胶隔热层5的一面设有用于丁基橡胶隔热层5的放置矩形凹槽，包裹住丁基橡胶隔热层5。所述的聚醚醚酮支撑架6表面与铜样品块2圆柱结构的对应位置处设有通孔，其中通孔直径小于圆柱结构外径且大于pcr管7外径。
10.通过双通六角螺柱和螺栓配合，将铜样品块2、纳米气凝胶隔热层3、丁基橡胶隔热层5和聚醚醚酮支撑架6连接固定到一起，得到多层结构的低功耗pcr样品台。
11.进一步的，所述的铜样品块2厚度为毫米级，优选为1～3mm。
12.进一步的，所述的纳米气凝胶隔热层3厚度为毫米级，优选为3～5mm。
13.进一步的，所述的丁基橡胶隔热层5厚度为毫米级，优选为5～7mm。
14.进一步的，所述的聚醚醚酮支撑架6厚度为厘米级，优选为1.0～1.5cm。
15.使用时，铜样品块2的底面放置加热结构，pcr管7从上至下依次穿过聚醚醚酮支撑架6、丁基橡胶隔热层5、纳米气凝胶隔热层3后放置于铜样品块2的圆柱结构中。与现有的大
多数pcr样品台相比，该铜样品块2的热容量得到了显著降低。中间的两层隔热层材料不同，其中纳米气凝胶隔热层3的纳米气凝胶的导热系数更低，可以有效地减慢铜样品块与外界的对流换热，丁基橡胶隔热层5的丁基橡胶则具有一定的弹性，有利于对铜样品块进行定位和固定。聚醚醚酮支撑架6的聚醚醚酮是一种耐高温、耐腐蚀、机械强度高的热塑性塑料，因此利用聚醚醚酮制作的支撑架热和机械稳定性好，且不会受pcr反应中用到的各种生化试剂的腐蚀，同时还具有良好的绝热效果。
16.本发明具有以下优点：
17.(1)与现有的大多数pcr样品台相比，该pcr样品台中的铜样品块热容量小，在pcr过程中对其进行升降温所需的功率低。
18.(2)在铜样品块的顶部覆盖了两层隔热层，可以显著减慢其与外界的对流换热，从而减少pcr过程中的热量损失。
附图说明
19.图1为本发明提供的一种多层结构的低功耗pcr样品台的示意图。
20.图2为本发明组合后的整体结构示意图。
21.图中，1螺栓；2铜样品块；3纳米气凝胶隔热层；4双通六角螺柱；5丁基橡胶隔热层；6聚醚醚酮支撑架；7pcr管。
具体实施方式
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
23.本发明所提供的pcr样品台从下至上依次由铜样品块2、纳米气凝胶隔热层3、丁基橡胶隔热层4和聚醚醚酮支撑架5四层结构组成。
24.首先，加工出一块底板厚度为2毫米的铜样品块2，在样品块表面有16个用于存放pcr管7的中空圆柱结构，在铜样品块2两端有4个用于螺栓连接的u型凹槽。
25.接着，加工出厚度为4毫米的纳米气凝胶隔热层3和厚度为6毫米的丁基橡胶隔热层4，这两层隔热层上面均有16个通孔和4个u型凹槽，位置分别与铜样品块2上的圆柱结构和u型凹槽相对应，且两个隔热层上的通孔与铜样品块2上的圆柱之间为过盈配合。
26.然后，加工出厚度为1.1厘米的聚醚醚酮支撑架6，支撑架6上面有16个用于插入pcr管7的通孔和4个用于螺栓1连接的通孔，在支撑架6靠近丁基橡胶隔热层4的一面设有一个矩形凹槽，用于包裹住丁基橡胶隔热层4。
27.最后，借助4个双通六角螺柱4和8个螺栓1，将铜样品块2、纳米气凝胶隔热层3、丁基橡胶隔热层5和聚醚醚酮支撑架6连接固定到一起，得到多层结构的低功耗pcr样品台。
28.以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种多层结构的低功耗pcr样品台，其特征在于，所述的pcr样品台从下至上依次由铜样品块(2)、纳米气凝胶隔热层(3)、丁基橡胶隔热层(5)和聚醚醚酮支撑架(6)四层结构组成；所述的铜样品块(2)作为底板，为薄板结构，在底板表面加工出多个用于存放pcr管(7)的阵列式中空的圆柱结构；所述的纳米气凝胶隔热层(3)、丁基橡胶隔热层(5)表面与铜样品块(2)圆柱结构的对应位置处设有通孔；其中，纳米气凝胶隔热层(3)、丁基橡胶隔热层(5)上的通孔与铜样品块(2)上的圆柱之间为过盈配合；所述的聚醚醚酮支撑架(6)靠近丁基橡胶隔热层(5)的一面设有用于丁基橡胶隔热层(5)的放置矩形凹槽，所述的聚醚醚酮支撑架(6)表面与铜样品块(2)圆柱结构的对应位置处设有通孔，其中通孔直径小于圆柱结构外径且大于pcr管(7)外径；所述的铜样品块(2)、纳米气凝胶隔热层(3)、丁基橡胶隔热层(5)和聚醚醚酮支撑架(6)通过螺栓固定后得到多层结构的低功耗pcr样品台。2.根据权利要求1所述的一种多层结构的低功耗pcr样品台，其特征在于，所述的铜样品块(2)、纳米气凝胶隔热层(3)、丁基橡胶隔热层(5)、聚醚醚酮支撑架(6)的两端对应位置均设有用于螺栓(1)连接的u型凹槽。3.根据权利要求1所述的一种多层结构的低功耗pcr样品台，其特征在于，所述的铜样品块(2)厚度为毫米级。4.根据权利要求3所述的一种多层结构的低功耗pcr样品台，其特征在于，所述的铜样品块(2)厚度优选为1～3mm。5.根据权利要求1所述的一种多层结构的低功耗pcr样品台，其特征在于，所述的纳米气凝胶隔热层(3)厚度为毫米级。6.根据权利要求5所述的一种多层结构的低功耗pcr样品台，其特征在于，所述的纳米气凝胶隔热层(3)厚度优选为3～5mm。7.根据权利要求1所述的一种多层结构的低功耗pcr样品台，其特征在于，所述的丁基橡胶隔热层(5)厚度为毫米级。8.根据权利要求7所述的一种多层结构的低功耗pcr样品台，其特征在于，所述的丁基橡胶隔热层(5)厚度优选为5～7mm。9.根据权利要求1所述的一种多层结构的低功耗pcr样品台，其特征在于，所述的聚醚醚酮支撑架(6)厚度为厘米级。10.根据权利要求9所述的一种多层结构的低功耗pcr样品台，其特征在于，所述的聚醚醚酮支撑架(6)厚度优选为1.0～1.5cm。

技术总结

本发明提供一种多层结构的低功耗PCR样品台，属于医疗检测仪器技术领域。所述的低功耗PCR样品台从下至上依次由铜样品块、纳米气凝胶隔热层、丁基橡胶隔热层和聚醚醚酮支撑架四层结构组成。在铜样品块的底板表面有用于存放PCR管的阵列式中空的圆柱结构。PCR样品台中的铜样品块热容量小，在PCR过程中对其进行升降温所需的功率低。在铜样品块的顶部覆盖了两层隔热层，可以显著减慢其与外界的对流换热，从而减少PCR过程中的热量损失。而减少PCR过程中的热量损失。而减少PCR过程中的热量损失。