ОБЛЕГЧЕННАЯ МАТРИЦА ДЛЯ ПЛАШЕК, ПРИМЕНЯЕМАЯ В ПЦР-АМПЛИФИКАТОРЕ

Область техники.
Предлагаемое устройство применяется в приборостроении в области медицины и биологии для применения в лабораторной и клинической диагностике при проведении исследований ПЦР (полимеразной цепной реакции), и позволяет увеличить эффективность термоциклирования образцов при проведении ПЦР исследований.
Уровень техники.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является матрица для 384 луночных плашек с реагентами, используемых при термоциклировании при проведении полимерной цепной реакции (US 7632464 В). Недостатки наиболее близкого аналога заключаются в большой массе матрицы и ее геометрической форме, которая приводит к большей теплоемкости, к увеличению времени прохождения ПЦР-реакции и понижению качества реакции.
Раскрытие полезной модели.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель является создание конструкции матрицы, обеспечивающей повышение эффективности проведения ПЦР за счет сокращения во время протекании реакции времени перехода от одной температуры матрицы к другой (температурной «полки»).
Задача решается тем, что матрица для плашек с реагентами, используемых при термоциклировании при проведении полимеразной ценной реакции изготовлена из алюминиевого сплава, а между лупками для плашек с реагентами во взаимно перпендикулярных направлениях выполнены пазы треугольной формы.
В предлагаемом устройстве используются известный принцип термоциклирования исследуемых образцов, помещенных в плашку, которая установлена в металлическую матрицу. Температура материала, из которого сделана матрица - алюминиевого сплава, меняется по заранее заданному закону. Для минимизации времени температурных переходов сводится к подбору материала матрицы с оптимальным соотношением таких свойств, как теплопроводность, теплоемкость, плотность и прочность. У матрицы, изготовленной из алюминиевого сплава с подходящими характеристиками, удаляется металл между лунками, в которые устанавливается плашка. Это позволяет при сохранении прочностных свойств снизить массу матрицы и получить улучшенные удельные характеристики изделия. Тепло распределяется по алюминиевой матрице в зависимости от ее геометрической формы. Наличие пазов треугольной формы, выполненных во взаимно перпендикулярных направлениях, позволяет снизить массу матрицы и распределить тепло по матрице таким образом, что происходит увеличение скорости и равномерное распределение температуры по матрице по время проведения реакции.
Краткое описание чертежей.
На фиг.1 изображен общий вид матрицы без плашки.
На фиг.2 изображен участок матрицы, показывающий относительное расположение плашки и матрицы с пазами треугольной формы.
Осуществление полезной модели.
При изготовлении матрицы 1 удаление лишнего металла производится созданием между лунками 2, в которые помещается плашка 3 с реагентами 4, пазов 5 треугольной формы по всему массиву матрицы в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
В прямоугольном бруске соответствующих размеров из алюминиевого сплава, предварительно подвергнутого термической обработке, делаются отверстия с шагом 4, 5 мм во взаимно перпендикулярных направлениях. На электроэрозионном станке профиль отверстий доводится до нужной треугольной формы. На следующем этапе, на фрезерном ЧПУ изготавливаются лунки и прочие конструктивные элементы матрицы.
При работе матрица устанавливается на термоэлемент (чаще всего термоэлектрический модуль Пельтье), который задает ей закон изменения температуры. За счет хорошей теплопроводности, малой массы, высокой жесткости конструкции, которая позволяет получить малое тепловое сопротивление переходов, матрица имеет небольшую тепловую инерцию. Это сокращает время перехода от одной температурной «полки» к другой, что приводит к повышению эффективности ПЦР (например, для матриц из сплава АД31, работающих с плашкой на 384 лунки на 30%).