PCR儀的分類及校準方法分析

張永臣 周彤 / 黑龍江省計量檢定測試研究院

0 引言

聚合酶鏈反應（polymerase chain reaction，簡稱PCR）儀利用PCR技術對特定DNA分子進行體外快速擴增及分析，是一種廣泛應用于分子生物學領域的儀器。該技術可將微量的靶DNA特異地擴增上百萬倍，其原理為在一個標準的反應體系中重復完成以下三個步驟：模板DNA的變性（溫度場90～96 ℃）、模板DNA與引物的退火45～65 ℃、引物的延伸55～75 ℃。每一次擴增需在指定溫度場下完成，即DNA的體外擴增需要通過一臺精密溫度控制儀完成。1988年美國Cetus公司推出了第一臺PCR自動熱循環儀，開創了PCR自動化進程。隨著PCR技術的不斷發展，在傳統PCR儀基礎上增加信號采集系統和數據分析處理系統，構成了相對定量或者絕對定量分析模式的PCR儀。對不同加熱原理、不同分析方法的PCR儀的測量結果準確性判定及量值溯源工作提出了新的要求。

1 PCR儀的分類

本文對PCR儀的分類主要參考YY/T 1173-2010《聚合酶鏈反應分析儀》，并結合實際應用[1]。隨著對該類儀器的深入研究及開發利用，控溫更精準、檢測通量更高、定量分析更準確的PCR儀正逐漸被推廣應用，PCR儀的分類也將不斷更新完善。

1.1 按控溫方式分類

溫度控制是PCR儀的關鍵技術，樣品池溫度控制的準確性、均勻性和波動性直接影響聚合酶鏈反應的擴增結果。現階段PCR儀常見的控溫系統有兩種。一種是空氣循環驅動控溫系統，多以電熱絲加熱，空氣制冷，利用風扇將熱風或冷風傳送給反應孔。也有由熱風槍提供熱風，冷氣由空氣或其他制冷設備提供。……