生物化學反應系統(tǒng)技術方案

提供了具有至少一個反應容器（3）的化學和/或生物化學系統(tǒng)（1），在該反應容器中可發(fā)生化學和/或生物化學反應，反應容器的溫度至少在最高預定溫度和最低預定溫度之間循環(huán)，系統(tǒng)包括用于容納反應容器的熱支持件（4），熱支持件熱耦合到熱電模塊（5）的第一導熱側(cè)，熱電模塊的第二導熱側(cè)熱耦合到散熱器（6）并設置有一對電觸頭（33），一對導電電線（34）連接到這對電觸頭用于耦合到電源，特征在于，柔性粘合劑（31，32）設置在熱電模塊的第一導熱側(cè)和熱支持件之間以及熱電模塊的第二導熱側(cè)和散熱器之間，由此，粘合劑與熱電模塊的第一和第二導熱側(cè)比較是相對絕熱的，并形成在熱電模塊和熱支持件之間以及在熱電模塊和散熱器之間的唯一的熱耦合或機械耦合。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】生物化學反應系統(tǒng)本專利技術涉及用于化學和/或生物化學反應例如聚合酶鏈反應(PCR)的系統(tǒng)中的改進。需要高度準確地控制溫度變化的很多化學和生物化學反應被執(zhí)行。這樣的反應常常需要經(jīng)歷變化的溫度的幾個或甚至很多循環(huán)，以便產(chǎn)生所需的效應。此外，產(chǎn)生可探測的光信號例如熒光、化學發(fā)光或生物熒光信號的很多這樣的化學和生物化學反應被執(zhí)行，所述可探測的光信號在某些反應條件下出現(xiàn)或被修改。這樣的信號可由于在某些條件下發(fā)射光的試劑或反應的結(jié)果例如由于正施加的激發(fā)能而發(fā)出，或可通過由反應本身產(chǎn)生而發(fā)出。可以用各種方法使用這些光信號的探測。特別是，它們可允許探測反應的出現(xiàn)，其可指示特定的試劑在測試樣本中的存在或不存在，或提供關于特定的反應的進展或動力學的信息。雖然術語“光”通常用于包括可見光，不過將認識到，可從反應發(fā)出并被探測的光·信號也可出現(xiàn)在光譜的紅外和/或紫外部分中，且意圖是術語“光”包括能夠從可被探測到的任何波長的反應發(fā)出的所有光信號。當然，精確的熒光測量依賴于精確的激發(fā)光源。這又依賴于一個或多個激發(fā)光源被謹慎控制，但也依賴于從所述源或每個源耦合到反應容器的光被適當?shù)乜刂茷榫鶆虻那以趶姸群筒ㄩL上被控制。在已知的系統(tǒng)中，缺少對源和到反應容器的耦合的這樣的源控制。其中需要相對大數(shù)量的高度準確地控制的溫度變化循環(huán)以及監(jiān)控可探測的信號特別是熒光信號的反應的特定例子是在核酸擴增技術且特別是聚合酶鏈反應(PCR)中。DNA通過聚合酶鏈反應(PCR)的擴增是對分子生物學的基本技術。PCR是用于探測樣本內(nèi)的特定核酸的存在的廣泛使用和有效的技術，即使在目標核酸的相對數(shù)量低的場合。因此，它在包括診斷和探測以及研究的各種領域中是有用的。通過PCR進行核酸分析需要樣本準備、擴增和產(chǎn)物分析。雖然這些步驟通常被順序地執(zhí)行,但擴增和分析可同時發(fā)生。在PCR的過程中，特定的目標核酸通過步驟的循環(huán)的一系列反復來擴增，其中存在于反應混合物中的核酸在相對高的溫度例如在95° C變性(變性)，然后反應混合物被冷卻到短的寡核苷酸引物結(jié)合到單鏈目標核酸的溫度，例如55° C (退火)。其后，引物使用聚合酶例如在72° C擴展(擴展)，使得原始核酸序列被復制。變性、退火和擴展的重復循環(huán)導致在樣本中存在的目標核酸的數(shù)量的指數(shù)增加。例如通過在變性和退火溫度之間循環(huán)或通過從一個循環(huán)到另一循環(huán)修改一個或多個溫度，這個熱剖面的變化是可能的。很多這樣的化學或生物化學反應在具有布置成陣列的很多——有時大量——容座(receptacle)的裝置中發(fā)生。為了不影響反應，容座常常由聚丙烯形成，作為在板中的盛器(well)的陣列。盛器插入用熱的方法控制的金屬塊中，以便按照穿過盛器的壁的導熱率用熱的方法控制盛器。提供所需的熱控制的各種方法是已知的。最常見的方法之一是通過使用可用于(根據(jù)通過模塊的電流的方向)提供加熱或冷卻的熱電模塊，例如Peltier模塊。雖然Peltier模塊是公知的且將不在這里被詳細描述，應注意，Peltier模塊本質(zhì)上由權利要求1.一種化學和/或生物化學系統(tǒng)，其具有至少一個反應容器，在所述反應容器中能夠發(fā)生化學和/或生物化學反應，所述反應容器的溫度至少在最高預定溫度和最低預定溫度之間循環(huán)，所述系統(tǒng)包括用于容納所述反應容器的熱支持件，所述熱支持件熱耦合到熱電模塊的第一導熱側(cè)，所述熱電模塊的第二導熱側(cè)熱耦合到散熱器并設置有一對電觸頭，一對導電電線連接到這對電觸頭用于耦合到電源，所述系統(tǒng)特征在于，柔性粘合劑設置在所述熱電模塊的第一導熱側(cè)和所述熱支持件之間以及所述熱電模塊的第二導熱側(cè)和所述散熱器之間，由此，所述粘合劑與所述熱電模塊的所述第一導熱側(cè)和第二導熱側(cè)相比較是相對絕熱的，并形成在所述熱電模塊和所述熱支持件之間以及在所述熱電模塊和所述散熱器之間的唯一的熱耦合或機械耦合。2.如權利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述熱電模塊包括Peltier模塊。3.如權利要求I或權利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述粘合劑包括散布有導熱材料的硅酮粘合劑。4.如任一前述權利要求所述的系統(tǒng)，其中所述粘合劑是熱各向異性的，由此，在熱能通過所述粘合劑傳導之前，所述熱能優(yōu)先擴散在所述熱電模塊的整個導熱側(cè)上，從而減少所述導熱側(cè)上的熱點和/或冷點。5.如任一前述權利要求所述的系統(tǒng)，其中所述電觸頭設置在所述熱電模塊的所述第二導熱側(cè)的延伸部分上，且所述粘合劑未設置在所述熱電模塊的所述第二導熱側(cè)的延伸部分和所述散熱器之間。6.如任一前述權利要求所述的系統(tǒng)，包括在所述熱電模塊和所述熱支持件之間以及在所述熱電模塊和所述散熱器之間的熱各向異性元件。7.如權利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述熱各向異性元件由至少兩層所述粘合劑形成，所述至少兩層所述粘合劑被該至少兩層所述粘合劑之間的至少一個導熱薄片隔開，一起形成粘合層壓結(jié)構。8.如權利要求6或權利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述電觸頭設置在所述熱電模塊的所述第二導熱側(cè)的延伸部分上，且所述熱各向異性元件未設置在所述熱電模塊的所述第二導熱側(cè)的延伸部分和所述散熱器之間。9.如任一前述權利要求所述的系統(tǒng)，其中所述導電電線是細的，并具有足夠的電阻來在所述熱電模塊的操作期間產(chǎn)生熱。10.一種化學和/或生物化學系統(tǒng)，其具有至少一個反應容器，在所述反應容器中能夠發(fā)生化學和/或生物化學反應，所述反應容器的溫度至少在最高預定溫度和最低預定溫度之間循環(huán)，所述系統(tǒng)包括用于容納所述反應容器的熱支持件，所述熱支持件熱耦合到熱電模塊的第一導熱側(cè)，所述熱電模塊的第二導熱側(cè)熱耦合到散熱器并設置有一對電觸頭，一對導電電線連接到這對電觸頭用于耦合到電源，所述系統(tǒng)特征在于，所述導電電線是細的，并具有足夠的電阻來在所述熱電模塊的操作期間產(chǎn)生熱。11.如權利要求9或權利要求10所述的系統(tǒng)，其中由所述細導電電線產(chǎn)生的熱用于抵消原本將由所述電線從所述熱電模塊傳導的熱能。12.如權利要求I到8中的任一項所述的系統(tǒng)，其中所述電線是絕熱的。13.一種化學和/或生物化學系統(tǒng)，其具有至少一個反應容器，在所述反應容器中能夠發(fā)生化學和/或生物化學反應，所述反應容器的溫度至少在最高預定溫度和最低預定溫度之間循環(huán)，所述系統(tǒng)包括用于容納所述反應容器的熱支持件，所述熱支持件熱耦合到熱電模塊的第一導熱側(cè)，所述熱電模塊的第二導熱側(cè)熱耦合到散熱器并設置有一對電觸頭，一對導電電線連接到這對電觸頭用于耦合到電源，所述系統(tǒng)特征在于，所述導電電線是絕熱的。14.如任一前述權利要求所述的系統(tǒng)，其中至少一個電阻器耦合到所述電觸頭中的至少一個以在所述熱電模塊的操作期間產(chǎn)生熱。15.一種化學和/或生物化學系統(tǒng)，其具有至少一個反應容器，在所述反應容器中能夠發(fā)生化學和/或生物化學反應，所述反應容器的溫度至少在最高預定溫度和最低預定溫度之間循環(huán)，所述系統(tǒng)包括用于容納所述反應容器的熱支持件，所述熱支持件熱耦合到熱電模塊的第一導熱側(cè)，所述熱電模塊的第二導熱側(cè)熱耦合到散熱器并設置有一對電觸頭，一對導電電線連接到這對電觸頭用于耦合到電源，所述系統(tǒng)特征在于，至少一個電阻器耦合到所述電觸頭中的至少一個以在所述熱電模塊的操作期間產(chǎn)生熱。16.如權利要求14或權利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述電阻器串聯(lián)耦合在所述電觸頭之一和連接到該電觸頭的所述導電電線之間以在所述熱電模塊的操作期間產(chǎn)生熱。17.如本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：本杰明·馬斯特曼·韋伯斯特，詹姆斯·理查德·豪厄爾，
申請(專利權)人：ITIS國際有限公司，
類型：
國別省市：