简介

热循环仪(也称为DNA循环仪,热循环仪,PCR机器或DNA放大器)用于通过聚合酶链反应扩增DNA片段,对于依赖分子生物学的实验室至关重要。它们的使用对于传染病和遗传性疾病的检测和诊断,用于测序的DNA克隆以及DNA分析等应用至关重要。热循环仪为温度循环过程中必需的DNA样品提供热控制环境。由于该过程严重依赖于精确的温度控制,因此该设备具有适当的热管理至关重要。由于 Bio-Rad 为其最新的热循环仪设计需要最佳的热设计,因此他们联系了 Boyd Corporation 热部门的 Aavid。

挑战

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。

Boyd还需要通过推荐适当的绝缘方案和热界面材料来确定从样品块中移除边缘加热器的可行性。

解决 方案

Boyd工程师通过创建气流-热仿真模型来评估几种风扇和散热器组合,以选择特定的风扇、风扇数量、风扇位置、散热器几何形状等。这些仿真有助于选择风扇和散热器的最佳组合。然后,该团队创建了该装置的原型,以捕获所有与热量和气流相关的细节。对原型进行了温度变化测试,并利用数据提高了仿真预测的准确性和可靠性。

为了进一步优化整体产品设计,Boyd工程师评估了移除加热器的可行性,以最大限度地减少样品到样品的温度变化。使用模拟表明,将聚氨酯泡沫放置在关键位置可以在没有侧面加热器的情况下保持样品到样品的温度变化。

实现

Bio-Rad 利用了推荐的 Boyd 解决方案,并将其应用到其热循环仪设计中,该设计至今仍在生产中。

结果

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。

有疑问?我们随时可以提供帮助!