1993年美國科學(xué)家Mulis眾望所歸地獲得了諾貝爾化學(xué)獎，他所取得的成就是發(fā)明了PCR技術(shù)。如今，PCR技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于生命科學(xué)研究、食品衛(wèi)生、醫(yī)療、法醫(yī)及環(huán)境監(jiān)測等諸多方面。然而，PCR技術(shù)的發(fā)展離不開PCR擴(kuò)增儀?？梢哉f，沒有PCR擴(kuò)增儀就沒有PCR技術(shù)。
PCR儀是利用升溫使DNA變性，用限制性內(nèi)切酶使DNA雙鏈解鏈，在聚合酶的作用下使單鏈復(fù)制成雙鏈，進(jìn)而達(dá)到基因復(fù)制的目的。
PCR儀的維護(hù)
1、樣品池的清洗
先打開蓋子，然后用95%乙醇或10%清洗液浸泡樣品池5min，然后清洗被污染的孔。用微量移液器吸取液體，用棉簽吸干剩余液體。打開PCR儀，設(shè)定保持溫度為50℃的PCR程序并使之運(yùn)行，讓殘余液體揮發(fā)去除，一般5～10min即可。
2、熱蓋的清洗
對于熒光定量PCR儀，當(dāng)有熒光污染出現(xiàn)，且這一污染并非來自樣品池時(shí)，或當(dāng)有污染或殘跡物影響到熱蓋的松緊時(shí)，需要用壓縮空氣或純水清洗墊蓋底面，確保樣品池的孔干凈，無污物阻擋光路。
3、儀器外表面的清洗
清洗儀器的外表面可除去灰塵和油脂，但達(dá)不到消毒的效果。選擇沒有腐蝕性的清洗劑對PCR儀的外表面進(jìn)行清洗。
4、更換保險(xiǎn)絲
先將PCR儀關(guān)機(jī)，拔去插頭，打開電源插口旁邊的保險(xiǎn)盒，換上備用的保險(xiǎn)絲，觀察是否恢復(fù)正常。
5、定期檢測
視制冷方式而定一般半年至少一次，當(dāng)PCR儀的降溫過程超過60s，就應(yīng)該檢查儀器的制冷系統(tǒng)，對風(fēng)冷制冷的PCR儀要較徹底地清理反應(yīng)底座的灰塵，對其他制冷系統(tǒng)應(yīng)檢查相關(guān)的制冷部件。
PCR擴(kuò)增儀和實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀，普通的PCR擴(kuò)增儀又衍生出帶梯度PCR功能的梯度PCR儀、和帶原位擴(kuò)增功能的原位PCR儀等等。
梯度PCR儀
一次性PCR擴(kuò)增可以設(shè)置一系列不同的退火溫度條件（通常12種溫度梯度）的稱之為梯度PCR儀。因?yàn)楸粩U(kuò)增的不同的DNApian段其比較適合的退火溫度不同，通過設(shè)置一系列的梯度退火溫度進(jìn)行擴(kuò)增，從而一次性PCR擴(kuò)增就可以篩選出表達(dá)量高的比較適合退火溫度進(jìn)行有效的擴(kuò)增。主要用于研究未知DNA退火溫度的擴(kuò)增，這樣既節(jié)約時(shí)間，也節(jié)約經(jīng)費(fèi)。在不設(shè)置梯度的情況下亦可當(dāng)做普通的PCR用。正真的梯度，是每一排管都有精確的加熱控溫探頭，2009年為止只有美國ABI公司可以做到。其他的都是從兩頭的熱傳遞來設(shè)計(jì)控溫。梯度PCR儀多應(yīng)用于科研、教學(xué)機(jī)構(gòu)。
原位PCR儀
是用于從細(xì)胞內(nèi)靶DNA的定位分析的細(xì)胞內(nèi)基因擴(kuò)增儀。如病原基因在細(xì)胞的位置或目的基因在細(xì)胞內(nèi)的作用位置等?？杀３旨?xì)胞或組織的完整性，使PCR反應(yīng)體系滲透到組織和細(xì)胞中，在細(xì)胞的靶DNA所在的位置進(jìn)行基因擴(kuò)增。不但可以檢測到靶DNA，還能標(biāo)出靶序列在細(xì)胞內(nèi)的位置。于分子和細(xì)胞水平上研究疾病的發(fā)病機(jī)理和臨床過程及病理的轉(zhuǎn)變有著重大的實(shí)用價(jià)值。
實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀
在普通PCR儀設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上增加熒光信號激發(fā)和采集系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)分析處理系統(tǒng)，形成了具有熒光定量PCR功能的儀器。其PCR擴(kuò)增原理和普通PCR擴(kuò)增原理相同，在PCR擴(kuò)增時(shí)加入的引物是利用同位素、熒光素等進(jìn)行標(biāo)記，使用引物和熒光探針同時(shí)與模板特異性結(jié)合擴(kuò)增。擴(kuò)增的結(jié)果通過熒光信號采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集信號連接輸送到計(jì)算機(jī)分析處理系統(tǒng)，得出量化的實(shí)時(shí)結(jié)果輸出。
熒光定量PCR儀有單通道，雙通道和多通道之分。當(dāng)只用一種熒光探針標(biāo)記的時(shí)候，選用單通道；有多種熒光標(biāo)記的時(shí)候使用多通道。單通道也可以檢測多熒光的標(biāo)記和目的基因表達(dá)產(chǎn)物，因?yàn)橐淮沃荒軝z測一種目的基因的擴(kuò)增量，需多次擴(kuò)增才能檢測完不同的目的基因片段的量。多通道利于做多重PCR，實(shí)現(xiàn)一次檢測多種目的基因的功能。
實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀主要應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)檢測、生物醫(yī)藥研發(fā)、食品行業(yè)、科研院校等。
根據(jù)DNA擴(kuò)增的目的和檢測的標(biāo)準(zhǔn)可以將PCR儀分為普通PCR儀，梯度PCR儀，原位PCR，實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀等幾類。
1、普通PCR儀
一般把一次PCR擴(kuò)增只能運(yùn)行一個(gè)特定退火溫度的PCR儀，稱之為普通PCR儀。如果要用它做不同的退火溫度則需要多次運(yùn)行。主要是用作簡單的，對目的基因退火溫度的擴(kuò)增。
主要應(yīng)用于科研、教學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、檢驗(yàn)、檢疫等。
2、梯度PCR儀
一次性PCR擴(kuò)增可以設(shè)臵一系列不同的退火溫度條件（通常12種溫度梯度）的稱之為梯度PCR儀。因?yàn)楸粩U(kuò)增的不同的DNA片段其比較適合的退火溫度不同，通過設(shè)臵一系列的梯度退火溫度進(jìn)行擴(kuò)增，從而一次性PCR擴(kuò)增就可以篩選出表達(dá)量高的比較適合退火溫度進(jìn)行有效的擴(kuò)增。主要用于研究未知DNA退火溫度的擴(kuò)增，這樣既節(jié)約時(shí)間，也節(jié)約經(jīng)費(fèi)。在不設(shè)臵梯度的情況下亦可當(dāng)做普通的PCR用。真正的梯度，是每一排管都有精確的加熱控溫探頭，2009年為止只有美國ABI公司可以做到。其他的都是從兩頭的熱傳遞來設(shè)計(jì)控溫。
梯度PCR儀多應(yīng)用于科研、教學(xué)機(jī)構(gòu)。
3、原位PCR儀
?。ㄓ行┢放频腜CR儀具有普通PCR、梯度PCR、原位PCR的功能，通過替換模塊進(jìn)行多用途開展實(shí)驗(yàn)工作）
是用于從細(xì)胞內(nèi)靶DNA的定位分析的細(xì)胞內(nèi)基因擴(kuò)增儀。如病原基因在細(xì)胞的位臵或目的基因在細(xì)胞內(nèi)的作用位臵等。可保持細(xì)胞或組織的完整性，使PCR反應(yīng)體系滲透到組織和細(xì)胞中，在細(xì)胞的靶DNA所在的位臵進(jìn)行基因擴(kuò)增。不但可以檢測到靶DNA，還能標(biāo)出靶序列在細(xì)胞內(nèi)的位臵。于分子和細(xì)胞水平上研究疾病的發(fā)病機(jī)理和臨床過程及病理的轉(zhuǎn)變有著重大的實(shí)用價(jià)值。
4、實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀（fluorescencerquantitivepolymerasechainreaction,FQPCR)
在普通PCR儀設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上增加熒光信號激發(fā)和采集系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)分析處理系統(tǒng)，形成了具有熒光定量PCR功能的儀器。其PCR擴(kuò)增原理和普通PCR擴(kuò)增原理相同，在PCR擴(kuò)增時(shí)加入的引物是利用同位素、熒光素等進(jìn)行標(biāo)記，使用引物和熒光探針同時(shí)與模板特異性結(jié)合擴(kuò)增。擴(kuò)增的結(jié)果通過熒光信號采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集信號連接輸送到計(jì)算機(jī)分析處理系統(tǒng)，得出量化的實(shí)時(shí)結(jié)果輸出。
熒光定量PCR儀有單通道，雙通道和多通道之分。當(dāng)只用一種熒光探針標(biāo)記的時(shí)候，選用單通道；有多種熒光標(biāo)記的時(shí)候使用多通道。單通道也可以檢測多熒光的標(biāo)記和目的基因表達(dá)產(chǎn)物，因?yàn)橐淮沃荒軝z測一種目的基因的擴(kuò)增量，需多次擴(kuò)增才能檢測完不同的目的基因片段的量。多通道利于做多重PCR，實(shí)現(xiàn)一次檢測多種目的基因的功能。
實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀主要應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)檢測、生物醫(yī)藥研發(fā)、食品行業(yè)、科研院校等。
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