DNA循环仪案例分析

项目详情

客户:Bio-Rad

应用:DNA循环仪/热循环仪

技术:风扇/散热器组合

行业:医疗和诊断



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设计挑战

热循环仪(又名DNA循环仪、温度循环器、PCR机或DNA扩增器)用于通过聚合酶链反应扩增DNA片段,是分子生物学实验室必不可少的设备。这种设备对于传染病和遗传性疾病的检测和诊断、DNA克隆测序、以及DNA图谱分析等应用都是至关重要的。

热循环仪为温度循环过程中的DNA样本提供了一个必不可少的热受控环境。由于这一过程严重依赖精确的温度控制,因此务必要对这种设备进行适当的热管理。

由于其最新的热循环仪设计需要最好的热管理设计,Bio-Rad联系了宝德(Boyd)公司的热工部门Aavid。

为实现顶尖的准确性、均匀性和快速性,对产品进行热优化设计时,散热器的结构应能保持不同样本间的温度偏差小于+/-0.5°C。

Aavid还需要通过推荐合适的隔热方案和热界面材料,来确定从试样块上去掉边缘加热器的可行性。

Aavid解决方案

Aavid的工程师们通过创建气流/热模拟模型来选择特定的风扇、风扇数量、风扇位置、散热器几何结构等,从而对几种风扇和散热器组合进行了评估。这些模拟有助于选择风扇和散热器的最佳组合。该团队随后制造了一台样机装置,以获取所有与热量和气流相关的细节。对样机进行了温度变化测试,并利用测试数据提高模拟预测的准确性和可靠性。

为进一步优化整个产品设计,Aavid的工程师们评估了去掉加热器的可行性,要去除的加热器是用于尽量减小不同样本间的温度偏差的。模拟结果表明,在没有边缘加热器的情况下,放置在关键位置的聚氨酯泡沫可以保持不同样本间的温度没有明显变化。

这款Bio-Rad热循环器投用数年,且效果非常良好。多年来,最终产品保持了准确性和可靠性,Bio-Rad从而凭借其强大的高性能PCR扩增设备声名远播。

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