一种分区温控的实时荧光PCR快速热循环系统设计

作     者：陈尔东 高孜航 王坤东 雷华明 CHEN Erdong;GAO Zihang;WANG Kundong;LEI Huaming

作者机构：上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 

出 版 物：《上海交通大学学报》 (Journal of Shanghai Jiaotong University)

年 卷 期：2023年第57卷第9期

页      码：1196-1202页

摘      要：热循环系统是实时荧光聚合酶链式反应(PCR)仪的关键组成部分,决定了核酸检测效率和结果准确性.针对传统PCR检测系统的热循环耗费时间长、温度控制复杂的问题,设计了一种分区温控的实时荧光PCR热循环系统,包括热循环系统硬件电路和机械结构,通过控制试液在不同恒温区切换实现快速热循环,采用增量式比例积分微分算法控制恒温区温度,控制精度达到±0.1℃.使用Fluent建立传热模型,分析试液热延迟现象预估试液变化规律.通过搭建PCR样机进行实验验证,试液升降温速率分别为3.8和4.4℃/s,证明了所提出PCR热循环系统能有效提高检测效率.

主 题 词：聚合酶链反应仪 温度控制 比例积分微分控制 有限元方法 传热机制 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 0831[工学-公安技术类] 1004[医学-公共卫生预防医学类] 08[工学] 0811[工学-水利类] 0812[工学-测绘类] 10[医学] 

核心收录：

D　O　I：10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.361

馆 藏 号：203123966...