關于PCR儀基座溫度校準點選擇的探討

方榮瑞

(蕪湖市計量測試研究所,蕪湖 241007)

0 引言

聚合酶鏈式反應(PCR)是20世紀80年代中期發展起來的在短時間內體外大量擴增特定的DNA片段的分子生物學技術[1]。溫度控制作為PCR儀中一個關鍵技術，它的準確性直接影響到擴增的結果。由于PCR儀基座形狀復雜，如圖1所示，影響其控溫精度和溫場分布因素很多[2]。對PCR溫度研究都是通過各個單點出發，通過比較特征點溫度與設定值的差異來評估儀器控溫精度，對比特征值之間的溫差來評估溫場均一性等[3,4]。對于96孔基座接入96根溫度傳感器進行溫度實時采集，最能真實的反應出基座的溫度場，然而卻太費物力，也大大加重了計算量。因此，選擇溫度校準特征點是我們開展溫度校準的前提工作。目前，特征點的選擇一般都是根據基座形狀的對稱性，考慮邊緣效應和空氣對流等因素憑經驗和常識來確定的，不具有科學性，當選擇的特征點處于同一高或低溫度區域時，勢必會導致對PCR儀器溫度性能指標評估的偏差。文中運用solidworks自帶仿真軟件，對PCR儀基座進行仿真模擬，劃分不同溫區，確定特征點，并加以實驗驗證。為今后開展PCR分析儀器熱循環系統校準工作提供參考。

圖1 PCR儀基座示意圖

1 PCR儀熱循環系統

PCR儀的核心是鋁制或不銹鋼的樣品塊，其上陣列式地分布著數量不等的PCR反應試管插孔，將封裝有反應液的反應試管插入到插孔中進行PCR反應。如圖2所示，在樣品塊下端均勻貼合著幾片相互串聯相接的基于Peltier效應的半導體制冷片(thermoelectric cooler，TEC)，完成快速升降溫功能?！?br>