玻璃结构PCR芯片快速精密温控及实验验证

• 作者: 吕天意 吴校生
• 来源期刊: 半导体光电
• 学科: 工学
• 关键词: PCR芯片 温控 STM32 PT100 PID算法
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 光电技术及应用
• 页码范围: 275-279,290
• 页数: 6页
• 分类号: TP273
• 语种: 中文
• DOI: 10.16818/j.issn1001-5868.2019.02.027

摘要

PCR芯片作为即时检测技术的一种核心生化分析器件,在疾病快速现场检测、便携式分析中有着广泛应用.温度快速精密控制对提高PCR芯片的扩增效率和准确性极为重要.相较于聚合物材料,玻璃材料具备优良的生物兼容性、导热性和密封性.设计并制作了一种全玻璃结构的PCR芯片,以PT100温度传感器和恒流源组成温度检测电路,将温度值线性转换成电压值.采用STM32控制器作为核心处理器,完成电压值的数字化采集.结合积分分离PID算法,对加热电极和风扇施加驱动电流和控制电压,实现对PCR芯片的快速精密温度控制.实验结果表明,该PCR芯片可获得6℃/s的升温速率以及3℃/s的降温速率,控温精度为0.4℃,优于当前市场上大多数PCR仪的性能.生物扩增实验验证了PCR芯片DNA扩增的有效性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吴校生	上海交通大学微纳电子学系微米纳米加工技术国家级重点实验室	15	65	4.0	7.0
2	吕天意	上海交通大学微纳电子学系微米纳米加工技术国家级重点实验室	1	0	0.0	0.0