PCR反应模块的结构设计及仿真与试验研究

江 小婷
上海纬冉科技有限公司

摘要


PCR反应模块作为基因合成设备的核心执行单元，其核心性能在于其温度控制的升降温速率及孔板的温度
均匀性。本文从机械工程的角度出发，提出了一种基于半导体热电制冷（TEC）的高效PCR反应模块设计方案。本
文详细阐述了反应模块的总体结构设计、隔热与散热系统设计以及温控分区设计。通过利用ANSYS软件对散热器的
散热能力和96孔板的升降温速率进行了有限元仿真分析。最后，制作物理样机，对孔板的升降温速率及温度均匀性
进行了实验验证。仿真与实验结果表明：PCR模块最大升温速率达到2.63℃ /s，最大降温速率达到2.46℃ /s，各孔
间温度均匀性控制在1℃以内。本研究为PCR设备的工程化应用提供可靠技术支撑。

关键词


PCR反应模块；机械结构设计；温控分区；隔热散热；仿真分析；升降温试验

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参考


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