一种智能化PCR仪的制作方法

本发明涉及生化设备领域，具体涉及一种智能化PCR仪。

背景技术：

聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction，简称为PCR)是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，它可看作是生物体外的特殊DNA复制，PCR的最大特点，是能将微量的DNA大幅增加。目前，用于进行聚合酶链式反应的设备叫做PCR仪。目前，市面上的PCR仪种类繁多，主要分为普通的PCR仪、梯度PCR仪、原位PCR仪、实时荧光定量PCR仪等。

PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成，PCR仪就是通过控制样品达到不同温度，对被扩增的DNA片段进行变性、退火和聚合处理，以达到将DNA片段的量成倍扩增的目的。由于PCR的反应过程耗时较长，工作人员只能坐在专用的计算机旁边等待并且随时关注着反应过程，而无法处理其它事务，尤其是外出相关的事务。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于现有的PCR仪在进行反应时，工作人员需要在专用的计算机旁边等待，无法处理其它事务，尤其是外出相关的事务，从而提供一种智能化PCR仪。

本发明的一方面，提供了一种智能化PCR仪，包括：壳体；热循环装置，设置在所述壳体内，用于对聚合酶链式反应过程进行温度条件；荧光检测装置，设置在所述壳体内，用于对聚合酶链式反应结果进行荧光检测；主控制板，设置在所述壳体内，与所述热循环装置和所述荧光检测装置分别电连接；多个接口，设置在所述壳体上，用于连接外部终端并与所述外部终端进行通讯，所述多个接口包括以下至少两个：RJ-45接口、RJ-11接口、SC光纤接口、FDDI接口、AUI接口、BNC接口、Console接口、USB接口；接口转换器，设置在所述主控制板上，与所述多个接口分别电连接，用于将所述主控制板的数据转化为所述多个接口中任一个接口所能够传输的信息；无线通讯模块，设置在所述主控制板上，用于与外部终端实现无线通讯。

可选地，所述无线通讯模块包括以下至少之一：WIFI模块、蓝牙模块、Zigbee模块、移动通信模块。

可选地，所述移动通信模块包括：GSM模块、GPRS模块、3G模块、4G模块。

可选地，所述外部终端为以下之一：路由器、台式电脑、手机、平板电脑、笔记本电脑。

可选地，所述热循环装置包括：孔板，用于放置样品试管；加热模块，设置在所述孔板下方，与所述主控制板连接，用于进行加热或者降温；热盖部件，设置在所述样品试管上，与所述样品试管口接触。

可选地，还包括：副控制板，与所述热盖部件连接，用于对所述热盖部件进行控制。

可选地，还包括：主控制器，设置在所述主控制板上，所述主控制器通过所述主控制板上的接口与所述热循环装置和所述荧光检测装置分别电连接，用于控制聚合酶链式反应的过程；副控制器，设置在所述主控制板上，与所述主控制器、所述无线通讯模块以及所述多个接口分别电连接，用于处理与外部终端的通信。

可选地，还包括：电源检测模块，与所述主控制器电连接，用于检测电源部件输出的电能参数；发光检测模块，与所述主控制器电连接，用于检测所述荧光检测装置的发光参数；温度传感器，与所述主控制器电连接，用于检测所述加热模块的温度；热盖温度传感器，与所述主控制器电连接，用于检测所述热盖部件的温度。

可选地，所述电源检测模块、所述发光检测模块、所述温度传感器和所述热盖温度传感器分别与所述副控制器电连接，所述副控制器用于将所述电源检测模块、所述发光检测模块、所述温度传感器和所述热盖温度传感器的检测结果通过所述无线通讯模块和/或所述多个接口发送至外部终端。

本发明实施例中，在PCR仪上集成多个接口，可以有多个不同种类、信号的接口，以适用于各种外部终端接口，这样，工作人员可以使用各种类型的终端与PCR仪连接，无需使用专用的计算机，即可对其进行监控，并且，通过增加了无线通讯模块，可以实现无线监控，只要外部终端与PCR仪建立无线连接，工作人员就可以在任意地方实现对PCR过程的监控，大大提升了PCR仪的便捷性和智能化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中智能化PCR仪的一个具体示例的示意图；

图2为本发明实施例中智能化PCR仪的另一个具体示例的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供一种智能化PCR仪，如图1所示，该智能化PCR仪包括：壳体10、热循环装置20、荧光检测装置30、主控制板40、多个接口50、接口转换器60和无线通讯模块70。

热循环装置20设置在壳体10内，用于对聚合酶链式反应过程进行温度条件；荧光检测装置30设置在壳体10内，用于对聚合酶链式反应结果进行荧光检测；主控制板40设置在壳体10内，与热循环装置20和荧光检测装置30分别电连接；多个接口50设置在壳体10上，用于连接外部终端并与外部终端进行通讯，多个接口50包括以下至少两个：RJ-45接口、RJ-11接口、SC光纤接口、FDDI接口、AUI接口、BNC接口、Console接口、USB接口；接口转换器60设置在主控制板40上，与多个接口50分别电连接，用于将主控制板的数据转化为多个接口50中任一个接口所能够传输的信息；无线通讯模块70设置在主控制板40上，用于与外部终端实现无线通讯。

本发明实施例中，在PCR仪上集成多个接口，可以有多个不同种类、信号的接口，以适用于各种外部终端接口，这样，工作人员可以使用各种类型的终端与PCR仪连接，无需使用专用的计算机，即可对其进行监控，并且，通过增加了无线通讯模块，可以实现无线监控，只要外部终端与PCR仪建立无线连接，工作人员就可以在任意地方实现对PCR过程的监控，大大提升了PCR仪的便捷性和智能化。

可选地，本发明实施例的无线通讯模块包括以下至少之一：WIFI模块、蓝牙模块、Zigbee模块、移动通信模块。对于近距离的无线监控，外部终端可以与PCR仪通过蓝牙模块、Zigbee模块、WIFI模块建立连接，实现无线通讯和数据监控，对于远程监控，则可以使用移动通信模块与外部终端建立远程无线连接，方便工作人员远程监控PCR仪的反应过程和结果。

进一步地，移动通信模块包括：GSM模块、GPRS模块、3G模块、4G模块。

本发明实施例中，外部终端为以下之一：路由器、台式电脑、手机、平板电脑、笔记本电脑。其中，当外部终端为路由器时，也即是将PCR仪的反应过程数据及结果上传至网络服务器，工作人员可以在网络服务器上提取这些数据。本发明实施例中，用户可以使用个人手机、电脑等终端与PCR仪建立连接，从而对其实现任意地点的监控。

本发明实施例中，热循环装置为PCR反应的主要场所，其包括：孔板，用于放置样品试管；加热模块，设置在孔板下方，与主控制板连接，用于进行加热或者降温；热盖部件，设置在样品试管上，与样品试管口接触。

在孔板上对样品试管进行变性--退火--延伸三个基本反应过程，然后由荧光检测装置实现荧光检测，得出检测结果。进一步地，智能PCR仪还包括：副控制板，与热盖部件连接，用于对热盖部件进行控制。具体地，还副控制板既用于控制热盖部件的温度，还用于控制热盖部件的移动。

可选地，如图2所示，本发明实施例的智能化PCR仪还包括：主控制器401，设置在主控制板40上，主控制器401通过主控制板40上的接口与热循环装置20和荧光检测装置30分别电连接，用于控制聚合酶链式反应的过程；副控制器402，设置在主控制板40上，与主控制器401、无线通讯模块70以及多个接口50分别电连接，用于处理与外部终端的通信。

本发明实施例中，由主控制器401控制聚合酶链式反应的过程，例如，温度控制、荧光检测控制等，由副控制器402实现与外部终端之前的数据通信，这样可以降低主控制器401的负荷，避免由于主控制器401负荷过大出现故障卡停的问题。另外，采用双控制器进行控制，无需使用高性能的单个处理器，效率更高。

可选地，本发明实施例的智能化PCR仪还包括：电源检测模块，与主控制器电连接，用于检测电源部件输出的电能参数；发光检测模块，与主控制器电连接，用于检测荧光检测装置的发光参数；温度传感器，与主控制器电连接，用于检测加热模块的温度；热盖温度传感器，与主控制器电连接，用于检测热盖部件的温度。

本实施例中，电源检测模块检测电源部件输出的电能参数，能够反映出电源部件是否出现异常。同理，发光检测模块检测到的发光参数能够反映荧光检测装置是否出现异常，具体反应荧光检测装置的发光系统是否出现异常；温度传感器检测到的温度参数能够反映加热模块是否出现异常；热盖温度传感器检测的温度参数能够反映的热盖部件的加热是否异常。

根据本发明实施例，通过设置检测模块或者传感器以检测PCR仪的工作情况，实现对PCR仪的自检，从而能够及时确定出发生异常的部件，避免利用发生异常的部件持续反应或实验所导致的实验反应时间延长、效率低的问题。

进一步地，本发明实施例的电源检测模块、发光检测模块、温度传感器和热盖温度传感器分别与副控制器电连接，副控制器用于将电源检测模块、发光检测模块、温度传感器和热盖温度传感器的检测结果通过无线通讯模块和/或多个接口发送至外部终端。

本发明实施例中，通过副控制器将PCR仪进行自检的参数发送至外部终端，从而使得用户可以通过外部终端即可知道PCR仪的工作状态，以便于及时作出反应，调整工作。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之中。