基于红外热成像的PCR温控系统

被引:18
作者
张蓬勃 [1 ,2 ]
陈旭海 [1 ,2 ]
李玉榕 [2 ]
刘绍丽 [2 ,3 ]
杜民 [2 ]
机构
[1] 福州大学电气工程与自动化学院
[2] 福建省医疗器械和医药技术重点实验室
[3] 福州大学物理与信息工程学院
关键词
聚合酶链式反应; 红外热成像仪; 温度测量; 发射率;
D O I
暂无
中图分类号
TP273 [自动控制、自动控制系统];
学科分类号
080802 [电力系统及其自动化];
摘要
电化学实时定量PCR仪中,对热循环3个温度区试剂温度的精度控制至关重要,因为其决定了PCR反应效率。根据非稳态传热原理,热量从基座传递到试剂存在延迟,因此基座上的接触式温度传感器无法直接测得试剂的温度。设计基于红外热成像仪温度检测的温控系统,可以同时对多通道试剂表面的温度进行直接测量,从而准确控制DNA解链-结合-延伸时间,提高DNA扩增效率。为了实现红外热像仪对温度的精确测量,对获取的红外温度进行中值滤波,根据热辐射理论与红外热像仪的测温原理以及公式推导,在线得到被测试剂表面发射率,通过换算从而获得试剂真实温度。实验表明,校准后热像仪测温精度由2.0℃提高到0.3℃;对试剂表面温度的监控使得PCR温控更加准确高效,具有重要意义。
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