一種PCR儀校準裝置溫度檢測組件

/ 福建省計量科學研究院

0 引言

聚合酶鏈式反應分析儀（Polymerase Chain Reaction Analyzer,簡稱PCR儀），是一種DNA聚合酶在指定的溫度場條件下使基因發生復制的儀器。2015年國家質檢總局正式發布了JJF1527-2015《聚合酶鏈反應分析儀校準規范》[1]，該規范推薦使用15點測溫布置方式，如圖1所示。

圖1 15點校準位置布點

PCR儀的校準過程中，測溫探頭和反應孔壁的接觸情況差異會影響溫度的測量，產生較大的測量誤差，因此傳感器外形設計和如何適當地固定多通道傳感器探頭成為需要解決的關鍵問題。目前校準存在如下問題：人工操作難以在相同的狀態下將溫度傳感器探頭逐個插入對應的反應孔；傳感器外形過大，無法閉蓋測量，不能如實反應PCR儀實際工作情況；傳感器導線過細，不易固定，可能導致傳感器與反應孔直接接觸或接觸到上蓋，由于熱蓋反應導致測出溫度遠遠高于實際溫度；成本高，國外設備多在30～40萬/套。因此，本文設計了一種PCR儀校準裝置溫度檢測組件，包括測溫探頭、固定板、電路板和FPC排線，可以優化布線，減少復雜的人工布線工作，提高測溫的準確性和可靠性，同時可有效降低校準成本[2,3]。

1 PCR儀校準裝置

圖2 PCR儀校準裝置組成結構

PCR儀校準裝置包括主機、溫度檢測組件和上位機軟件系統，如圖2所示。溫度檢測組件采集PCR儀反應孔內溫度參數傳輸至主機，經過主機處理后無線傳輸至上位機，在上位機進一步處理，并保存生成原始記錄等。

2 溫度檢測組件

本文主要介紹其中的溫度檢測組件，結構如圖3所示，包括測溫探頭、固定板、電路板和FPC排線。……