CN105302192A - 温控单元及具备该温控单元的生物芯片检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及温控单元及具备该温控单元的生物芯片检测装置。所述温控单元包括设置于生物芯片下方的加热元件，所述加热元件的上表面用于与所述生物芯片的下表面接触，且在所述加热元件的与所述上表面相隔规定距离的位置处形成有用于容纳磁铁的开口，所述开口与所述生物芯片的容纳有生物磁珠的反应槽在垂直方向上至少部分重叠。根据本发明，可改善对于生物芯片反应槽的加热效果。

Description

温控单元及具备该温控单元的生物芯片检测装置

技术领域

本发明属于生物检测领域，具体地，涉及一种适用于生物芯片检测装置的温控单元及具备该温控单元的生物芯片检测装置。

背景技术

生物芯片（biochip），又称蛋白芯片或基因芯片，是将大量探针分子固定于支持物上后与带荧光标记的DNA或其他样品分子（例如蛋白，因子或小分子）进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强度进而获取样品分子的数量和序列信息。生物芯片是根据生物分子间特异相互作用的原理，将生化分析过程集成于芯片表面，从而实现对DNA、RNA、多肽、蛋白质以及其他生物成分的高通量快速检测。

随着生物芯片技术的不断发展，在早期的微阵列芯片的基础上，又研发出了微流控芯片。所谓微流控芯片技术（microfluidics）是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块芯片上，自动完成分析全过程。微流控芯片可以包括各种微观尺度的结构，例如微流道、微阀、微泵等，可使流体在芯片上的各个位置之间来回流动，或用于与流体试剂反应。由于微流控芯片在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。

另外，聚合酶链式反应（polymerasechainreaction，PCR）技术是一种扩增DNA的常用技术，是微量/痕量级生物分子检测必不可少的手段。PCR技术是利用DNA在体外摄氏95℃左右高温时变性会变成单链，低温（经常是60℃左右）时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度（72℃左右），DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5’-3’)的方向合成互补链。

即、PCR是在特定的温度下进行变性、退火和延伸的三温循环过程，每完成一次温度循环，DNA分量的数量翻一番，即以2ⁿ的形式递增。通常，经过20-30次温度循环，DNA将被扩增至百万倍。PCR反应的关键是重复和控制循环温度，由此可以实现DNA片段的放大扩增，目前已在科研和医学检测领域得到了广泛的应用。

结合了上述微流控芯片及PCR技术优点的PCR微流控生物芯片是近年来生物检测领域的一大重要发展方向，在使用PCR微流控生物芯片进行检测时，需要对生物芯片进行升温/降温控制。在现有技术中，也已研发出了各种适用于PCR微流控生物芯片的生物芯片检测装置。

在此类PCR微流控生物芯片上，通常设有多个进/出液口和用于容纳反应物的多个反应槽，在该生物芯片上还形成有可连接进/出液口与反应槽的多个微流道。在使用生物芯片检测装置进行检测时，待测样品（例如PCR反应混合物）通过设于生物芯片上的进液口流入，并通过适当的气动控制使该待测样品流经相应的微流道后流入至反应槽。通过对反应槽进行循环的升温/降温控制，可以使反应槽内的待测样品实现扩增循环，在n次循环后可使该待测样品的DNA量以2ⁿ的形式扩增。最后对扩增后的待测样品进行荧光检测。例如可通过激光源照射发出荧光，由光敏元件采集并经过光电转换后可输出荧光值的电信号。在上述生物芯片中，多个反应槽例如可以是分别用于待测样品的样品反应槽、和/或用于对照组的对比反应槽。在使用中，需要对多个反应槽同时进行升温/降温控制。

目前，在对PCR进行温控的技术中，已有将热电制冷器（thermoelectriccooler，TEC）应用于PCR温控中的技术。例如，在上述生物芯片检测装置中，可使用以TEC作为加热/制冷部件的温控单元对生物芯片上的多个反应槽同时进行升温/降温。通过改变流入TEC的电流方向可使其冷端、热端互换，且通过调节电流大小则可控制其产冷量和放热量，由此可通过TEC有效地实现PCR温控。

具体地，将上述温控单元设置于载置有生物芯片的支持架下方，在进行升温时，将TEC作为热源，通过TEC使与该支持架的下表面接触的例如由金属块构成的加热元件升温，通过支持架的导热进而可对生物芯片进行加热，由此可实现PCR升温过程。而在进行降温时，可改变TEC的电流方向以将该TEC作为冷却源，通过TEC使上述加热元件降温，进而对生物芯片进行降温。通过对生物芯片进行循环的升温/降温控制，从而可使容纳于该生物芯片的各反应槽中的反应物实现放大扩增。

此外，在使用上述生物芯片检测装置进行检测时，往往还需要对生物芯片进行冲刷以洗去杂质。通常需要在待测样品中加入生物磁珠，生物磁珠可以与待测样品中所需的待测物质相吸附而结合。因而，在上述加热元件中还需加入磁铁，该磁铁可隔着生物芯片的基板与反应槽中的生物磁珠相吸附，从而可使与该生物磁珠相结合的所需待测物质与杂质分离，杂质可通过废液口从生物芯片中排出。而为了在加热元件中设置该磁铁，在现有技术中，通常采用的手段是在加热元件上的与各反应槽在垂直方向上均部分重叠的位置处开槽以放置磁铁。

但是，由于在加热元件上的与各反应槽部分重叠的位置处开槽，因而在该位置处由于开槽而导致加热元件的缺失，由此会影响对各反应槽的加热速率及均匀性，从而不能得到理想的加热效果。尤其是对于具有包含用于待测样品的样品反应槽及用于对照组的对比反应槽的多个反应槽的生物芯片，由于上述磁铁槽的存在会影响各个反应槽的加热速率及均匀性，因而不能得到同等的加热条件，进而无法获得准确的检测结果。

此外，在现有的生物芯片检测装置中，通常手动地将生物芯片放置于支持架中，在安放好生物芯片后，通过气缸等构件将该支持架由上而下压紧在温控单元上，但无法实现生物芯片与下方的温控单元之间的位置的精确控制。

发明内容

鉴于以上所述，本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于生物芯片检测装置的温控单元及具备该温控单元的生物芯片检测装置，可改善对于生物芯片反应槽的加热效果。

为了解决上述技术问题，根据本发明的一方面，提供了一种用于生物芯片检测装置的温控单元，所述温控单元包括设置于生物芯片下方的加热元件，所述加热元件的上表面用于与所述生物芯片的下表面接触，且在所述加热元件的与所述上表面相隔规定距离的位置处形成有用于容纳磁铁的开口，所述开口与所述生物芯片的容纳有生物磁珠的反应槽在垂直方向上至少部分重叠。

根据本发明，通过上表面与生物芯片的下表面接触的加热元件对生物芯片进行加热。且在加热元件的与上表面相隔规定距离的位置处形成有用于容纳磁铁的开口，该开口与生物芯片的容纳有生物磁珠的反应槽在垂直方向上至少部分重叠。由此，插入于该开口中的磁铁可隔着生物芯片的基板与反应槽中的生物磁珠相吸附，从而有利于使与该生物磁珠相结合的所需待测物质与杂质分离。并且，由于在与生物芯片的下表面接触的加热元件的上表面上并未开设任何沟槽，因而可以对整个反应区域进行均匀加热，不会影响各反应槽的加热速率及均匀性。因此，采用本发明的温控单元，可以获得准确的检测效果。

在本发明中，温控单元还可以包括设于所述加热元件上的温度检测构件。

根据本发明，通过设于加热元件上的温度检测构件，可以有效地检测加热元件的温度，从而有利于对生物芯片进行温度控制。优选地，该温度检测构件例如可以是设置于上述加热元件上的一个或多个温度传感器。

在本发明中，所述加热元件的表面可形成为镜面表面。

根据本发明，对加热元件的表面进行镜面处理，可使加热元件能够充分地与生物芯片支持架下表面接触，进一步减少传热不均匀。

在本发明中，所述加热元件的表面可形成为钝化表面。

根据本发明，通过对加热元件的表面进行钝化处理，可防止加热元件氧化，由此可延长加热元件的使用寿命。

在本发明中，所述加热元件可由紫铜制成。

根据本发明，加热元件可由能够导热的各种金属制成，尤其是紫铜。由紫铜制成的加热元件比传统的铝制加热元件热效率高，从而可以更有利于实现对生物芯片的温度控制。

在本发明中，所述加热元件包括与加热源抵接的基部和设置于所述基部上的突出部，所述突出部的上表面与所述生物芯片的下表面接触且所述开口形成于所述突出部上，且所述突出部形成为具备两个平行段以及连接于所述两个平行段之间的垂直段的工字型形状，所述垂直段位于所述生物芯片的需加热的反应槽的下方。

根据本发明，加热元件包括与诸如TEC元件的加热源抵接的基部，从而可有效地通过加热源对加热元件进行加热；并且该加热元件还包括设于基部上方的形成为工字型的突出部，通过使该工字型突出部的垂直段位于生物芯片的需加热的反应槽的下方，可以使加热区域仅集合在生物芯片上需要进行加热的反应槽下方，从而可尽可能减少热量发散，提高升温/降温效率和速度。

在本发明中，所述温控单元还可包括使所述磁铁可伸缩地插入于所述开口中的磁铁驱动机构。

根据本发明，通过磁铁驱动机构可有效地将磁铁插入于上述加热元件的开口中，或从该开口中移出磁铁。由此，可以在需要吸附反应槽中的生物磁珠时，将磁铁插入于上述开口中，而在不需要进行该吸附时，将磁铁从该开口中移出。

在本发明中，所述磁铁驱动机构可包括：用于容置所述磁铁的磁铁支架；和用于使容置于所述磁铁支架上的所述磁铁移动的推进构件。

通过推进构件可有效地使容置于磁铁支架上的磁铁可伸缩地插入于上述开口中。

在本发明中，所述磁铁驱动机构还可包括连接在所述推进构件与所述磁铁之间以使所述磁铁与所述开口的最深处表面相抵接的弹性构件。

根据本发明，由于在使用磁铁时，需要使磁铁尽可能地接近生物磁珠，因而需要将磁铁尽可能深入地插入于上述加热元件上的开口中。而通过连接在推进构件与磁铁之间的弹性构件，可以在使用该磁铁吸附生物磁珠时，将该磁铁保持与开口的最深处的表面相抵接，由此可将该磁铁始终保持在开口的最深处。

在本发明中，所述推进构件可包括：步进马达；与所述步进马达相连且由所述步进马达驱动旋转的螺杆；与所述螺杆螺纹接合以在所述螺杆上移动的螺母；和可移动地设置于所述磁铁支架中且与所述磁铁相连的连接件，通过所述螺母的移动使所述连接件带动所述磁铁移动；所述弹性构件连接在所述螺母与所述连接件之间。

根据本发明，通过步进马达旋转螺杆，以使与该螺杆螺纹接合的螺母前后移动，进而带动与该螺母相连的磁铁移动，且上述弹性构件连接在螺母与磁铁之间，由此可在螺母不断向前移动时，将该磁铁保持与开口的最深处的表面相抵接。

此外，本发明的另一方面，提供了一种具备上述温控单元的生物芯片检测装置。

根据本发明的生物芯片检测装置，可以对整个反应区域进行均匀加热，不会影响各反应槽的加热速率及均匀性。因此，可以获得准确的检测效果。

本发明可包含权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少两个结构的任意组合。尤其是，本发明包含权利要求书的各项权利要求的两个以上的任意组合。

根据下述具体实施方式并参考附图，将更好地理解本发明的上述及其他目的、特征和优点。

附图说明

图1示出了根据本发明的一实施形态的生物芯片检测装置的结构示意图；

图2示出了图1所示的生物芯片检测装置的沿图1的A-A线的纵向剖视图；

图3示意性地示出了用于生物芯片检测装置的温控单元的加热元件的一实施形态的俯视图；

图4示出了图3所示的加热元件的立体图；

图5示意性地示出了使用磁铁驱动机构推动磁铁进行吸附时的生物芯片处的俯视图；

图6示意性地示出了图5所示的磁铁驱动机构的沿图5的B-B线的纵向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施形态对本发明的技术方案进行详细说明。图1和图2示出了根据本发明的一实施形态的生物芯片检测装置的示意图。在各附图中相同或相应的部件标以相同的附图标记，并省略其详细说明。

如图1和图2所示，本实施形态的生物芯片检测装置主要包括：由上而下依次设置的用于载置生物芯片的芯片载置单元1、用于对生物芯片进行温度控制的温控单元2、以及底座3。此外，该生物芯片检测装置还包括图示省略的用于对生物芯片进行检测的光学检测单元、以及用于控制生物芯片内的各微流道的气动控制单元等。光学检测单元和气动控制单元可使用本领域的常规设计，在此省略其详细说明。

如图2所示，上述芯片载置单元1包括用于载置生物芯片11的支持架12。且上述温控单元2包括设置于芯片载置单元1下方的加热元件20。具体地，该加热元件20设于生物芯片11的下方。此外，该温控单元2还包括设置于加热元件20下方的TEC元件26，以及设于该TEC元件26下方的散热片23。其中，TEC元件26可作为该温控单元2的加热源和冷却源，根据需要进行加热或降温，以实现该生物芯片检测装置中的PCR温度控制。

图3和图4示意性地示出了加热元件20的一实施形态，图5示意性地示出了使用磁铁驱动机构4推动磁铁41进行吸附时的生物芯片11处的俯视图。如图2至图4所示，该加热元件20可包括与作为加热源的TEC元件26抵接的基部22。该基部22的尺寸可以与TEC元件26一致。通过设置该基部22可有效地通过TEC元件26使加热元件20进行加热。

如图3和图4所示，该加热元件20还包括设于基部22上方的突出部21。如图2所示，该突出部21的上表面21a与生物芯片11的下表面接触。

且如图3和图4所示，该突出部21形成为具备两个平行段21b、21c以及连接于这两个平行段21b、21c之间的垂直段21d的工字型形状，且该垂直段21d位于生物芯片11的需加热的反应槽14-16的下方（参照图5）。如图5所示，通过使该工字型突出部21的垂直段21d位于生物芯片11的需加热的反应槽14-16的下方，可以使加热区域仅集合在生物芯片11上需要进行加热的反应槽14-16下方，从而可尽可能减少热量发散，提高升温/降温效率和速度。

由于，该加热元件20的突出部21的上表面21a用于与生物芯片11的下表面接触，从而可以在TEC元件26作为加热源而产生热量时，使该加热元件20受热，进而通过突出部21对生物芯片11（参照图1、图5）进行加热。且如图4所示，在该加热元件20的与其上表面21a相隔规定距离的位置处形成有用于容纳磁铁的开口24。具体地，如图4所示，该开口24形成于20的突出部21上。且开口24与上表面21a之间的上述规定距离可根据实际情况进行设定，例如可根据加热元件的材质、所希望达到的热效率等设定。该开口24与生物芯片11的容纳有生物磁珠16a的反应槽（参见图5所示的反应槽16和容纳于该反应槽16内的生物磁珠16a）在垂直方向上至少部分重叠。

具体地，如图5所示，该生物芯片11可具有使反应物流入的多个进液口18，用于容纳反应物的多个反应槽14-16，以及连接进液口18与反应槽14-16的多个微流道17。在图5所示的实施形态中，示出了三个进液口18以及与其对应的三个反应槽14-16，其中，反应槽14和15是用于对照组的对比反应槽，而反应槽16是用于待测样品的样品反应槽。但本发明不限于此，可根据实际需要设定进液口及反应槽的数量。

并且，通常在容纳于样品反应槽16中的待测样品中会加入生物磁珠16a。可从图5更清楚地示出，加热元件20的开口24与生物芯片11的容纳有生物磁珠16a的样品反应槽16在垂直方向上至少部分重叠，由此可使磁铁41位于该样品反应槽16的下方。

如图5和图6所示，通过设置上述开口24，可使插入于该开口24中的磁铁41（在后文详述）隔着生物芯片11的例如由玻璃制成的基板11a（参照图5）与样品反应槽16中的生物磁珠16a相吸附，从而有利于使与该生物磁珠16a相结合的所需待测物质与杂质分离。并且，由于在与生物芯片11的下表面接触的加热元件20的上表面21a上并未开设任何沟槽，因而可以对生物芯片11的整个反应区域进行均匀加热，不会影响各反应槽14-16的加热速率及均匀性。因此，采用具备本发明的加热元件20的温控单元2，可以获得准确的检测效果。

上述加热元件20可由能够导热的各种金属制成，尤其是紫铜。由紫铜制成的加热元件比传统的铝制加热元件热效率高，从而可以更有利于实现对生物芯片的温度控制。

另外，还可对加热元件20的表面、尤其是突出部21的上表面21a进行镜面处理，可使加热元件20能够充分地与生物芯片11的下表面接触，进一步减少传热不均匀。并且，还可通过对加热元件20的表面进行钝化处理，以防止加热元件20氧化，由此可延长加热元件20的使用寿命。

此外，在加热元件20上还可设置温度检测构件，可以有效地检测加热元件20的温度，从而有利于对生物芯片11进行温度控制。该温度检测构件例如可以是设置于上述加热元件20上的一个或多个温度传感器。具体地，如图4所示，可在该加热元件20上开设温度检测孔25，并在该温度检测孔25中安装温度传感器。虽然图4示出了设置于加热元件20的突出部21上的两个温度检测孔25，但本发明不限于此，可根据实际需要设置温度传感器的数量和位置。

在本发明中，温控单元2还可包括使磁铁41可伸缩地插入于上述加热元件20的开口24中的磁铁驱动机构。通过该磁铁驱动机构4可以在需要吸附样品反应槽16中的生物磁珠时，将磁铁41插入于上述开口24中，而在不需要进行该吸附时，将磁铁从该开口24中移出。

图6示意性地示出了图5所示的磁铁驱动机构4的沿图5的B-B线的纵向剖视图。如图5和图6所示，该磁铁驱动机构4例如可包括：用于容置并支持磁铁41而呈长管状的磁铁支架42；用于使容置于磁铁支架42上的磁铁41移动的推进构件。且该磁铁驱动机构4还可包括连接在推进构件与磁铁41之间的弹性构件43。

通过推进构件可有效地使容置于磁铁支架42上的磁铁41可伸缩地插入于上述开口24中。并且在使用磁铁41时，需要使磁铁41尽可能地接近生物磁珠16a，因而需要将磁铁41尽可能深入地插入于开口24中。而通过连接在推进构件与磁铁41之间的弹性构件43，可以在使用该磁铁41吸附生物磁珠时，将该磁铁41保持与开口24的最深处的表面24a相抵接（参照图5和图6所示），由此可将该磁铁41始终保持在开口24的最深处。

如图6所示，上述推进构件可具体包括步进马达44；与该步进马达44相连且由步进马达44驱动旋转的螺杆45；与螺杆45螺纹接合以在螺杆45上移动的螺母46；和可移动地设置于磁铁支架42中且与磁铁41相连的连接件47。可通过螺母46的移动使连接件47带动磁铁41移动。且上述弹性构件43连接在螺母45与连接件47之间。如图5和图6所示，该弹性构件43可以是连接在螺母45与连接件47之间的弹簧43。

通过步进马达44旋转螺杆45，以使与该螺杆45螺纹接合的螺母46前后移动，进而通过与磁铁41相连的连接件47以及连接在螺母45与连接件47之间的弹簧43带动磁铁41移动。且通过设置上述弹性构件43，由此可在螺母46不断向接近上述加热元件20的开口24的方向移动时，将该磁铁41保持与开口24的最深处的表面24a相抵接。由此可将该磁铁41始终保持在开口24的最深处，以使磁铁41尽可能地接近生物磁珠16a，可从而可有效地吸附生物磁珠。

通过具备上述温控单元2的生物芯片检测装置，可以对整个反应区域进行均匀加热，不会影响各反应槽的加热速率及均匀性。因此，可以获得准确的检测效果。尤其是对于具有包含待测样品反应槽16及对照组反应槽14、15的多个反应槽的生物芯片，通过本发明的生物芯片检测装置可以使各反应槽获得相同的加热效果，有利于对检测的准确性。

此外，回到图1和图2，本发明的生物芯片检测装置还包括用于温控单元2的升降机构。该升降机构可包括：用于支持并驱动温控单元2升降的驱动构件；和用于检测温控单元2在垂直方向上的位置的位置检测构件。通过该驱动构件可以将包含加热元件20、TEC元件26、散热片23等的整个温控单元2向上提升，使该温控单元2的加热元件20的上表面21a与生物芯片11的下表面接触，以对生物芯片11进行加热。并且，通过该位置检测构件可以使温控单元2停止在适当的位置。由此可控制加热元件20对生物芯片11所施加的压力，防止对生物芯片11过度挤压。此外，还可使生物芯片11的微流道17（参照图5所示）与外接气嘴（图示省略）密封连接，以防止气体泄漏。

具体地，如图2所示，上述驱动构件可包括位于底座3上的步进马达51。该步进马达51通过马达支架52固定于底座3上。该驱动构件还包括由步进马达51驱动以使温控单元2升降的丝杠构件。

在图2所示的实施形态中，丝杠构件可包括从步进马达51向上延伸且由步进马达51驱动旋转的丝杆53和与丝杆53螺纹接合以在该丝杆53上上下移动的丝杠54。该丝杠54与温控单元2相以连带动温控单元2升降。

具体地，丝杠54与温控单元2之间通过连接构件相连。如图2所示，该连接构件可包括设置于丝杠54上的传递板55以及连接于传递板55与温控单元2之间的连接柱56。并且，在连接柱56上还设有弹簧57。该弹簧57受传递板55挤压而产生弹性变形，此变形量可提供抬起温控单元2的力，和使生物芯片11与外接气嘴之间密封的力，并能使生物芯片11与加热元件21紧密贴合。虽然在本实施形态中设置了四个连接柱56及分别设于各连接柱56上的共四个弹簧57，但本发明不限于此，可根据需要设置弹簧57的数量。

此外，还如图2所示，在本发明中，上述丝杠54可形成为梯形丝杠。通过形成为梯形丝杠，可使温控单元2的上下移动带有自锁功能，进而温控单元2不会自由滑落。具体地，当步进马达51停止运行时，在梯形丝杠54和丝杆53之间可提供摩擦阻力，此摩擦阻力可阻止温控单元2下滑而产生自锁。即、使温控单元2的位置可任意控制。

另外，在本发明中，上述位置检测构件可包括设于温控单元2的升降路径上的位置传感器。具体地，在温控单元2上升或下降过程中，可于其运动路径上设置作为位置传感器的微动传感器（图示省略）。当该微动传感器被温控单元2触发时，产生信号控制步进马达51的运动或停止。

参照图1和图2，本发明的升降机构还可包括用于在垂直方向上引导温控单元2的移动的导向机构。在本实施形态中，该导向机构例如可以包括设于温控单元2四角处的四个导向柱58。通过该导向柱58可引导温控单元2仅进行上下移动，而不发生转动。

此外，如图2所示，在芯片载置单元1的上方可设有顶板13。该顶板13可从上方压住生物芯片11，以使设于其上使外接气嘴与生物芯片11的微流道17（参照图5）密封连接，从而提供导入生物芯片11的气路。

通过本发明，可在安放好生物芯片11后，实现生物芯片11与下方的温控单元2之间的位置的精确控制。尤其是，相对于现有技术中通过气缸等构件将支持架12由上而下压紧在温控单元2上而只能手动放置生物芯片的技术，本发明可以实现生物芯片11的自动就位。例如，可在将生物芯片11安放于芯片托盘后，使该芯片托盘自动移动至支持架12上。由此，可有利于实现生物芯片检测装置的自动化。

在不脱离本发明的基本特征的宗旨下，本发明可体现为多种形式，因此本发明中的实施形态是用于说明而非限制，由于本发明的范围由权利要求限定而非由说明书限定，而且落在权利要求界定的范围，或其界定的范围的等价范围内的所有变化都应理解为包括在权利要求书中。

Claims (10)

1.一种用于生物芯片检测装置的温控单元，其特征在于，所述温控单元包括设置于生物芯片下方的加热元件，所述加热元件的上表面用于与所述生物芯片的下表面接触，且在所述加热元件的与所述上表面相隔规定距离的位置处形成有用于容纳磁铁的开口，所述开口与所述生物芯片的容纳有生物磁珠的反应槽在垂直方向上至少部分重叠。

2.根据权利要求1所述的温控单元，其特征在于，还包括设于所述加热元件上的温度检测构件。

3.根据权利要求1所述的温控单元，其特征在于，所述加热元件的表面形成为镜面表面。

4.根据权利要求1所述的温控单元，其特征在于，所述加热元件的表面形成为钝化表面。

5.根据权利要求1所述的温控单元，其特征在于，所述加热元件包括与加热源抵接的基部和设置于所述基部上的突出部，所述突出部的上表面与所述生物芯片的下表面接触且所述开口形成于所述突出部上，且所述突出部形成为具备两个平行段以及连接于所述两个平行段之间的垂直段的工字型形状，所述垂直段位于所述生物芯片的需加热的反应槽的下方。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的温控单元，其特征在于，所述温控单元还包括使所述磁铁可伸缩地插入于所述开口中的磁铁驱动机构。

7.根据权利要求6所述的温控单元，其特征在于，所述磁铁驱动机构包括：

用于容置所述磁铁的磁铁支架；和

用于使容置于所述磁铁支架上的所述磁铁移动的推进构件。

8.根据权利要求7所述的温控单元，其特征在于，所述磁铁驱动机构还包括连接在所述推进构件与所述磁铁之间以使所述磁铁与所述开口的最深处表面相抵接的弹性构件。

9.根据权利要求8所述的温控单元，其特征在于，所述推进构件包括：

步进马达；

与所述步进马达相连且由所述步进马达驱动旋转的螺杆；

与所述螺杆螺纹接合以在所述螺杆上移动的螺母；和

可移动地设置于所述磁铁支架中且与所述磁铁相连的连接件，通过所述螺母的移动使所述连接件带动所述磁铁移动；

所述弹性构件连接在所述螺母与所述连接件之间。

10.一种具备根据权利要求1至9中任一项所述的温控单元的生物芯片检测装置。