本发明涉及生物分析，特别是涉及包括样本处理的毛细管电泳仪器，更具体地涉及包括用于样本处理(例如，pcr：聚合酶链式反应)的热控制模块(例如，加热、冷却、热循环)的毛细管电泳仪器。
背景技术：
1、毛细管电泳(ce)分离是一种微流体凝胶电泳方法(用于简化凝胶电泳分离的微通道设备)，其最大优点是其应用范围多样。ce技术通常被生物技术行业接受，特别是在基于核酸的测试中作为可靠的、高分辨率和高灵敏度的分离和检测工具，并且ce已经应用于例如蛋白质、碳水化合物和dna相关的分析，例如寡核苷酸分析、dna测序和dsdna片段分析以及聚糖谱分析。
2、共同转让给本发明的受让人的美国专利no.8,778,155公开了一种基于可重复使用的盒的便携式电泳系统，其被配置为利用笔形生物分离盒，该笔形生物分离盒易于组装和使用，没有移动部件，并且具有集成的试剂(分离缓冲液)储存器。所述盒包括：主体，其限定作为用于接收外部检测光学器件的检测窗口的开口；支撑在所述主体中的至少一个毛细管柱，其具有延伸超过所述主体的第一端的第一端，其中所述检测窗口暴露出沿着所述毛细管柱的一部分，所述外部光学器件通过所述检测窗口对准所述部分；以及储存器，其附接到所述主体的第二端，与所述毛细管柱的第二端流体流动连通。储存器被构造成联接到气压泵或n2罐，该气压泵或n2罐对凝胶储器加压以用作为分离支撑介质的缓冲液/凝胶吹扫和填充毛细管。可以将带负电荷的样本加载到毛细管柱中以进行ce分离用于分析。在样本分离运行结束时，废样本(带负电荷的分离的dna/rna片段)被捕获在远离毛细管柱输出的嵌入电极(阳极)内的凝胶储器(大池)中。随后可以将另一个样本加载到毛细管柱中，并使用相同的盒在另一次运行中进行分析。
3、关于基于ce分离的dna/rna分析，聚合酶链式反应(缩写为pcr)是一种用于快速产生(扩增)数百万至数十亿拷贝的特定dna部分的实验室技术，然后可以以高分辨率更详细地研究，而不需要最初提供大样本体积的dna/rna。pcr涉及使用称为引物的短合成dna/rna片段来选择待扩增的基因组部分，然后在传统的凝胶电泳或毛细管电泳(ce)分离和检测分析之前进行多轮dna/rna合成以扩增该部分，从而基于初始低样本体积摄入(例如，以皮升计)提供高分辨率结果。pcr过程需要样本dna部分的热循环以制备用于随后ce分离分析的样本。
4、迄今为止，采用不是ce分离和检测系统/仪器的一部分(即，在ce分离和检测系统/仪器外部)的热循环器进行的单独的pcr过程是长期的实践，然后将制备的样本转移到ce系统用于分离分析。共同转让给本发明的受让人的美国专利no.11,531,004公开了一种ce仪器，其包括温度控制机构，例如与支撑待定位在毛细管盒下方的样本瓶的工作台(例如，在其下方)对接的珀耳帖加热/冷却模块。加热/冷却模块提供温度控制以在一个仪器中促进pcr扩增和电泳/检测。
5、需要一种改进的ce系统，其在系统内包括改进的热循环器。
技术实现思路
1、我们介绍了一种便携式毛细管凝胶电泳系统，该系统带有集成的热循环器，用于进行聚合酶链反应(pcr)以用于高效、高速的生物分子分析在分子诊断中的应用。自动pcr-ce系统是一种新开发的产品，其将显著提高在实验室中进行dna/rna研究和护理点的速度，节省数小时的准备时间并确保准确、一致和经济的结果。
2、在本发明的一个方面，高性能毛细管凝胶电泳分析仪系统已经与用于分子诊断(mdx)应用的内置pcr机器集成。该系统使用集成的双光纤荧光检测技术和新颖的一次性笔形凝胶盒设计。该系统可以容纳总共8个样本，其可以在1-2小时内自动分析。全自动ce-pcr系统使用荧光检测器(高检测灵敏度)，其可在实验室中用于dna/rna扩增和终点pcr分析以用于高速分子诊断应用。
3、pcr反应器和毛细管电泳(ce)已经成功地联接，形成了一个完整的dna片段分析系统。该构建体将mini-pcr设备的快速热循环能力(开放系统；无盖/门，提供通过ce系统的凝胶盒进行样本拾取的通路)与ce系统的高速dna分离和荧光检测相结合。利用该系统实现了直接从pcr(开放系统)室通过凝胶盒的电泳注入，以快速分析生物分子。为了证明该系统的功能，唾液样本的60分钟pcr扩增之后立即在120秒内进行高速ce分离，在90分钟内提供快速pcr-ce分析。在90分钟内进行sars-cov-2检测的快速测定，证明诊断上感兴趣的靶的挑战性扩增也可以在高检测灵敏度下进行。由于开放系统(pcr模块上没有盖子/门提供在热循环过程期间或之后容易接近样本)，在这些集成pcr-ce设备中实时监测pcr靶扩增也是可行的。pcr-ce系统建立了在集成pcr-ce系统中进行高速dna分析的可行性。
4、在本发明的一个方面，一种用于生物分离系统的热控制模块，包括：热联接到热电模块的热平台，其中热平台包括：基座，和导热支撑在基座上的至少一个热块，其中热块被构造成接收容纳至少样本的容器，并且其中热块包括主体，主体包括具有限定谷的两个纵向侧面的分裂纵向块，其中所述侧面的面对的壁各自具有扇形凹形轮廓，该扇形凹形轮廓适形所述容器托盘的孔的底表面的凸锥形管形轮廓；热沉；以及热电模块，该热电模块导热地联接在所述热平台的基座和所述热沉之间，根据期望的加热/冷却温度剖面来加热/冷却所述热平台。
5、在一个实施例中，面对的壁由渐缩间隙间隔开以限定谷部以容纳孔的连接的中线部分，并且其中面对的壁的扇形轮廓以及面对的壁之间的间隙基本上适形容器托盘的孔的外部底表面的轮廓，以便允许热块和孔的壁之间的有效热传导，从而有效地加热/冷却孔中的内容物。在另一个实施例中，当从热块的顶部观察到谷中时，扇形轮廓通常类似于一系列相邻的凹表面，每个凹表面沿着热块的面对壁具有凹曲线或弧(例如，半圆形或其部分)的截面轮廓。在另一实施例中，热块的面对的壁限定一排腔，其中相邻的腔接合/连接以容纳容器托盘底部处的邻接的中线部分。在又一个实施例中，邻接的腔类似于沿着渐缩间隙(变窄/渐缩以使间隙朝向块的底部变窄)的一排邻接的锥形空间，用于接收容器托盘中的孔的锥形外部底表面。
6、热块接收容器托盘的主体，其中孔的底部外壁与热块的面对的壁接触或紧密相邻，以促进热块的侧面和孔之间的热传导。
7、在一个实施例中，热平台包括两个热块，每个热块导热地支撑在热平台的基座的不同部分处，其中热电模块包括单独的加热/冷却子模块，其根据不同的加热/冷却温度剖面加热/冷却热平台的基座的不同部分，从而根据不同的加热/冷却温度剖面加热/冷却热块，并且其中子模块经受单独的控制以实现相应热块的不同加热/冷却温度剖面，从而使接收器中的样本经受不同的温度剖面。
8、在一个实施例中，热块和基座是单独的结构，其导热地联接在一起或联接在一体的单片结构中，并且其中热电模块导热地夹在上方的热平台和下方的热沉之间。
9、在另一个实施例中，导热地支撑在热平台的基座上的热平台包括第二热块，该第二热块包括具有用于接收容器管的多个腔的主体。
10、在本发明的另一方面，一种生物分离系统，包括：底盘；盒，所述盒支撑用于毛细管电泳的毛细管柱，其中所述盒体由所述底盘支撑；根据上述权利要求中任一项所述的热控制模块，其相对于所述毛细管柱的延伸端支撑容纳至少样本的容器，其中所述热控制模块根据期望的加热/冷却温度剖面执行所述热控制模块中的热平台的加热/冷却；分离机构，该分离机构在从所述容器托盘加载经受加热/冷却的样本之后在所述毛细管柱内实现生物分离；以及控制器，其控制所述分离机构以实现分离。
1.一种用于生物分离系统的热控制模块，包括：
2.根据权利要求1所述的热控制模块，其中面对的壁由渐缩间隙间隔开以限定所述谷以容纳孔的连接的中线部分，并且其中面对的壁的扇形轮廓以及面对的壁之间的间隙基本上适形所述容器托盘的孔的外部底表面的轮廓，以便允许热块和所述孔的壁之间的有效热传导，从而有效地加热/冷却所述孔中的内容物。
3.根据权利要求1或2所述的热控制模块，其中当从热块的顶部观察到所述谷时，所述扇形轮廓通常类似于一系列相邻的凹表面，每个凹表面沿着热块的面对的壁具有凹曲线或弧(例如，半圆形或其部分)的截面轮廓。
4.根据权利要求1所述的热控制模块，其中热块的面对的壁限定一排腔，其中相邻的腔接合/连接以容纳所述容器托盘的底部处的邻接的中线部分。
5.根据权利要求4所述的热控制模块，其中邻接的腔类似于沿着所述渐缩间隙的一排邻接的锥形空间(变窄/渐缩以使所述间隙朝向所述块的底部变窄)，用于接收所述容器托盘中的孔的锥形外部底表面。
6.根据上述权利要求中任一项所述的热控制模块，其中热块接收所述容器托盘的主体，其中所述孔的底部外壁与热块的面对的壁接触或紧密相邻，以促进热块的侧面和所述孔之间的热传导。
7.根据上述权利要求中任一项所述的热控制模块，其中所述热平台包括两个热块，每个热块导热地支撑在所述热平台的基座的不同部分处，其中所述热电模块包括单独的加热/冷却子模块，该单独的加热/冷却子模块根据不同的加热/冷却温度剖面来加热/冷却所述热平台的基座的不同部分，从而根据不同的加热/冷却温度剖面来加热/冷却热块，以及其中所述子模块经受单独的控制以实现相应热块的不同加热/冷却温度剖面，从而使容器中的样本经受不同的温度剖面。
8.根据上述权利要求中任一项所述的热控制模块，
9.根据上述权利要求中任一项所述的热控制模块，其中热块和基座是导热地联接在一起或联接在一体的单片结构中的单独结构，并且其中所述热电模块导热地夹在上方的热平台和下方的热沉之间。
10.根据上述权利要求中任一项所述的热控制模块，其中导热地支撑在所述热平台的基座上的热平台包括第二热块，该第二热块包括具有用于接收容器管的多个腔的主体。
11.根据上述权利要求中任一项所述的热控制模块，其中热块被构造成支撑多个容器，该多个容器包括容器托盘中的孔或用于加热/冷却的多个容器管。
12.一种生物分离系统，包括：
