專利名稱：一種pcr儀熱啟動(dòng)方法及具有熱啟動(dòng)功能的pcr儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及PCR儀技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種PCR儀熱啟動(dòng)方法及具有熱啟動(dòng)功能的PCR儀。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的PCR反應(yīng)中，反應(yīng)體系各成分均是一次加入并進(jìn)入循環(huán)，盡管Taq DNA聚合酶的最佳延伸溫度在72°C，聚合酶在室溫仍然有活性。因此，在進(jìn)行PCR反應(yīng)配制過程中，以及在熱循環(huán)剛開始，保溫溫度低于退火溫度時(shí)，能發(fā)生引物錯(cuò)配和二聚體的形成，繼而導(dǎo)致非特異性產(chǎn)物的擴(kuò)增。熱啟動(dòng)是利用各種物理化學(xué)方法控制PCR反應(yīng)的必需組分，直到反應(yīng)混合物被加熱到可以阻止非特異引導(dǎo)和引物聚合的溫度后，再啟動(dòng)PCR，有效擴(kuò)增特異性PCR產(chǎn)物的方法。是提高PCR特異性最重要的方法之一。在較難擴(kuò)增的PCR反應(yīng)，如基因組DNA單拷貝序列的擴(kuò)增、多重PCR(多重引物PCR或復(fù)合PCR)和超長片段(>20kb)的擴(kuò)增，在引物設(shè)計(jì)的位點(diǎn)因?yàn)檫z傳元件的定位而受限的實(shí)驗(yàn)中，如site-directed突變、表達(dá)克隆或用于DNA工程的遺傳元件的構(gòu)建和操作，有重要應(yīng)用。熱啟動(dòng)PCR方法有多種。少加一種PCR反應(yīng)成分Taq DNA酶、引物、三磷酸脫氧核苷酸(dNTP)或模板DNA，帶溫度達(dá)到反應(yīng)溫度后再加入該成分的手工熱啟動(dòng)方法，十分煩瑣，易于污染，不適于高通量應(yīng)用JtTaq DNA酶、引物、三磷酸脫氧核苷酸(dNTP)等反應(yīng)成分進(jìn)行化學(xué)修飾的方法，研發(fā)和使用成本高昂；一種經(jīng)典的熱啟動(dòng)方法是冰上配制PCR反應(yīng)液，這時(shí)DNA聚合酶沒有活性，將其置于預(yù)熱的PCR儀中啟動(dòng)反應(yīng)，這種方法簡單便宜，易于推廣，但是現(xiàn)有的PCR儀的預(yù)熱操作不精確，需要人為的監(jiān)視測量，且很繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明要解決的問題是提供一種操作便捷有效的PCR儀熱啟動(dòng)方法和裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案原理如下利用物理方法即控制溫度，來影響Taq DNA聚合酶的活性。PCR儀精確控溫預(yù)熱到特定溫度，這樣PCR反應(yīng)一開始就處于退火溫度以上，再配合冰上配制PCR反應(yīng)液，有效阻止了非特異擴(kuò)增。技術(shù)方案如下一種PCR儀熱啟動(dòng)方法，在PCR反應(yīng)程序開始前預(yù)熱PCR儀，包括如下步驟I)設(shè)置PCR儀將要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)程序；2)選擇PCR儀的加熱方式，可對如下動(dòng)作進(jìn)行選擇進(jìn)行室溫啟動(dòng)、進(jìn)行熱啟動(dòng)、取消操作；3)如果選擇進(jìn)行熱啟動(dòng)，則需對預(yù)熱溫度進(jìn)行設(shè)定，通過處理器發(fā)送加熱信號(hào)對招座進(jìn)行加熱；
4)判斷鋁座的溫度是否加熱到預(yù)熱溫度設(shè)定值，如果已達(dá)到預(yù)熱溫度，則在鋁座內(nèi)放入在冰上配制的PCR反應(yīng)體系；5)然后確認(rèn)以進(jìn)行PCR試驗(yàn)。上述PCR儀熱啟動(dòng)方法步驟4)具體包括將獲得的溫度采集電路采集到的鋁座的實(shí)時(shí)溫度與預(yù)熱溫度設(shè)定值進(jìn)行比較，小于預(yù)熱溫度設(shè)定值則繼續(xù)進(jìn)行鋁座加熱，達(dá)到預(yù)熱溫度設(shè)定值，則放置多個(gè)加入了在冰上配制的PCR反應(yīng)液的PCR管到鋁座內(nèi)。上述PCR儀熱啟動(dòng)方法步驟3)中，處理器通過控制半導(dǎo)體制冷片組對鋁座進(jìn)行加熱。上述PCR儀熱啟動(dòng)方法步驟3)中，預(yù)熱溫度的設(shè)定值為70度。通過上述方法實(shí)現(xiàn)的一種帶有熱啟動(dòng)功能的PCR儀，包括實(shí)驗(yàn)設(shè)置模塊、啟動(dòng)選擇模塊、預(yù)熱溫度設(shè)置模塊、加熱控制模塊、溫度讀取模塊和比較模塊；所述實(shí)驗(yàn)設(shè)置模塊用于設(shè)置PCR儀將要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)程序；所述啟動(dòng)選擇模塊用于對如下動(dòng)作進(jìn)行選擇進(jìn)行室溫啟動(dòng)、進(jìn)行熱啟動(dòng)、取消操作；所述預(yù)熱溫度設(shè)置模塊用于對應(yīng)熱啟動(dòng)選擇，輸入預(yù)熱溫度設(shè)定值，控制加熱控制模塊發(fā)送命令給處理器，通過處理器控制對鋁座進(jìn)行加熱；所述溫度讀取模塊用于獲得實(shí)時(shí)的鋁槽溫度；所述比較模塊用于比較溫度讀取模塊中的數(shù)據(jù)和預(yù)熱溫度設(shè)定值，如果溫度讀取模塊中的數(shù)據(jù)未達(dá)到預(yù)熱溫度設(shè)定值繼續(xù)控制加熱控制模塊加熱；若達(dá)到預(yù)熱溫度則確認(rèn)試驗(yàn)操作。本發(fā)明的有益效果在于由于采用上述技術(shù)方案，PCR儀加入了熱啟動(dòng)功能，且操作便捷；能有效降低PCR實(shí)驗(yàn)的非特異擴(kuò)增，優(yōu)化PCR反應(yīng)。


圖I為本發(fā)明一種PCR儀熱啟動(dòng)方法的流程圖；圖2為本發(fā)明一種帶有熱啟動(dòng)功能的PCR儀的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式
做出簡要說明。如圖I所示一種PCR儀熱啟動(dòng)方法，即在PCR反應(yīng)程序開始前預(yù)熱PCR儀，包括如下步驟I)設(shè)置PCR儀將要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)程序；2)選擇PCR儀的加熱方式，可對如下動(dòng)作進(jìn)行選擇進(jìn)行室溫啟動(dòng)、進(jìn)行熱啟動(dòng)、取消操作；3)如果選擇進(jìn)行熱啟動(dòng)，則需對預(yù)熱溫度進(jìn)行設(shè)定，預(yù)熱溫度的設(shè)定值為70度，通過處理器發(fā)送加熱信號(hào)，通過控制半導(dǎo)體制冷片組對鋁座進(jìn)行加熱；4)判斷鋁座的溫度是否加熱到預(yù)熱溫度設(shè)定值，如果已達(dá)到預(yù)熱溫度70°，則在鋁座內(nèi)放入在冰上配制的PCR反應(yīng)體系；5)確認(rèn)以進(jìn)行PCR試驗(yàn)。
如圖2所示一種帶有熱啟動(dòng)功能的PCR儀，包括實(shí)驗(yàn)設(shè)置模塊、啟動(dòng)選擇模塊、預(yù)熱溫度設(shè)置模塊、加熱控制模塊、溫度讀取模塊和比較模塊；所述實(shí)驗(yàn)設(shè)置模塊用于設(shè)置PCR儀將要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)程序；所述啟動(dòng)選擇模塊用于對如下動(dòng)作進(jìn)行選擇進(jìn)行室溫啟動(dòng)、進(jìn)行熱啟動(dòng)、取消操作；所述預(yù)熱溫度設(shè)置模塊用于對應(yīng)熱啟動(dòng)選擇，輸入預(yù)熱溫度設(shè)定值，控制加熱控制模塊發(fā)送命令給處理器，通過處理器控制對鋁座進(jìn)行加熱；所述溫度讀取模塊用于獲得實(shí)時(shí)的鋁槽溫度； 所述比較模塊用于比較溫度讀取模塊中的數(shù)據(jù)和預(yù)熱溫度設(shè)定值，如果溫度讀取模塊中的數(shù)據(jù)未達(dá)到預(yù)熱溫度設(shè)定值繼續(xù)控制加熱控制模塊加熱；若達(dá)到預(yù)熱溫度則確認(rèn)試驗(yàn)操作。以上對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種PCR儀熱啟動(dòng)方法，其特征在于在PCR反應(yīng)程序開始前預(yù)熱PCR儀，包括如下步驟1)設(shè)置PCR儀將要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)程序；2)選擇PCR儀的加熱方式，可對如下動(dòng)作進(jìn)行選擇進(jìn)行室溫啟動(dòng)或進(jìn)行熱啟動(dòng)；3)如果選擇進(jìn)行熱啟動(dòng)，則需對預(yù)熱溫度進(jìn)行設(shè)定，通過處理器發(fā)送加熱信號(hào)對鋁座進(jìn)行加熱；4)判斷鋁座的溫度是否加熱到預(yù)熱溫度設(shè)定值，如果未達(dá)到繼續(xù)進(jìn)行加熱，如果已達(dá)到預(yù)熱溫度，則在鋁座內(nèi)放入在冰上配制的PCR反應(yīng)體系；5)確認(rèn)試驗(yàn)或取消試驗(yàn)操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PCR儀熱啟動(dòng)方法，其特征在于所述步驟4)具體包括將獲得的溫度采集電路采集到的鋁座的實(shí)時(shí)溫度與預(yù)熱溫度設(shè)定值進(jìn)行比較，小于預(yù)熱溫度設(shè)定值則繼續(xù)進(jìn)行鋁座加熱，達(dá)到預(yù)熱溫度設(shè)定值，則在鋁座內(nèi)放入在冰上配制的PCR反應(yīng)體系。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PCR儀熱啟動(dòng)方法，其特征在于所述步驟3)處理器通過控制半導(dǎo)體制冷片組對鋁座進(jìn)行加熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PCR儀熱啟動(dòng)方法，其特征在于所述步驟3)預(yù)熱溫度的設(shè)定值為70度。
5.一種帶有熱啟動(dòng)功能的PCR儀，其特征在于包括實(shí)驗(yàn)設(shè)置模塊、啟動(dòng)選擇模塊、預(yù)熱溫度設(shè)置模塊、加熱控制模塊、溫度讀取模塊和比較模塊；所述實(shí)驗(yàn)設(shè)置模塊用于設(shè)置PCR儀將要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)程序；所述啟動(dòng)選擇模塊用于對如下動(dòng)作進(jìn)行選擇進(jìn)行室溫啟動(dòng)、進(jìn)行熱啟動(dòng)、取消操作；所述預(yù)熱溫度設(shè)置模塊用于對應(yīng)熱啟動(dòng)選擇，輸入預(yù)熱溫度設(shè)定值，控制加熱控制模塊發(fā)送命令給處理器，通過處理器控制對鋁座進(jìn)行加熱；所述溫度讀取模塊用于獲得實(shí)時(shí)的鋁槽溫度；所述比較模塊用于比較溫度讀取模塊中的數(shù)據(jù)和預(yù)熱溫度設(shè)定值，如果溫度讀取模塊中的數(shù)據(jù)未達(dá)到預(yù)熱溫度設(shè)定值繼續(xù)控制加熱控制模塊加熱；若達(dá)到預(yù)熱溫度則確認(rèn)試驗(yàn)操作。
全文摘要
本發(fā)明要解決的問題是提供一種PCR儀熱啟動(dòng)方法及具有熱啟動(dòng)功能的PCR儀，PCR儀熱啟動(dòng)方法包括如下步驟設(shè)置PCR儀將要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)程序；選擇PCR儀的工作方式，可對如下動(dòng)作進(jìn)行選擇進(jìn)行室溫啟動(dòng)、進(jìn)行熱啟動(dòng)；如果選擇進(jìn)行熱啟動(dòng)，則設(shè)定預(yù)熱溫度，通過處理器發(fā)送加熱信號(hào)對鋁座進(jìn)行加熱；判斷鋁座的溫度是否加熱到預(yù)熱溫度設(shè)定值，如果未達(dá)到繼續(xù)進(jìn)行加熱，只有鋁座達(dá)到預(yù)熱溫度后，實(shí)驗(yàn)者在鋁座內(nèi)放入在冰上配制的PCR反應(yīng)體系，點(diǎn)擊確認(rèn)開始實(shí)驗(yàn)；以實(shí)現(xiàn)進(jìn)行熱啟動(dòng)PCR反應(yīng)的操作。本發(fā)明的有益效果在于由于采用上述技術(shù)方案，PCR儀加入了熱啟動(dòng)功能，且操作便捷；能有效降低PCR實(shí)驗(yàn)的非特異擴(kuò)增，優(yōu)化PCR反應(yīng)。
文檔編號(hào)C12M1/38GK102911855SQ20121040175
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者戴博海, 戴博嶺 申請人:天津金思德生物技術(shù)有限公司