PCR儀的種類及選購
2012-06-19
PCR的原理：
DNA的半保留復制是生物進化和傳代的重要途徑。雙鏈DNA在多種酶的作用下可以變性解鏈成單鏈，在DNA聚合酶的作用下，以單鏈為模版，根據堿基互補配對原則復制成新的單鏈，與模版配對成為雙鏈分子挎貝。在體外實驗中發現，DNA在高溫時也可以發生變性解鏈，當溫度降低后又可以復性成為雙鏈。因此，通過溫度變化控制DNA的變性和復性，并設計與模板DNA的5’端結合的兩條引物，加入DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的體外復制，多次重復“變性解鏈—退火—合成延伸”的循環就可以以幾何級數大量擴增特定的基因。
從PCR原理可以看出，PCR儀的關鍵是升降溫的步驟。現在偶爾還能聽到一些前輩們笑談早年的PCR實驗如何在3個中完成的趣聞。經過不斷改進，今天的PCR已經越來越完善和智能化。出于市場推廣的戰略需要，各廠家的PCR儀型號不同，著力宣傳的技術指標和參數也不盡統一，天呈在這里簡單列出選購時我們認為應該考慮的常用指標，希望有助于大家選購PCR儀的選購技巧。
PCR儀的種類：
PCR儀的種類總體來說可以分為兩大類：PCR擴增儀和實時熒光定量PCR儀，普通的PCR擴增儀又衍生出帶梯度PCR功能的梯度PCR儀、和帶原位擴增功能的原位PCR儀等等。
PCR最重要的就是個升降溫過程，最初的水浴鍋式PCR，就是三個水浴箱，一個機械臂，定時抓出反應槽轉換水浴鍋。這種儀器體積大，迅速慢，但其實結果并不比以后的PCR儀差。后來有人利用致冷和加熱做成了，固定位置升降溫的PCR擴增儀。
后來隨著定量技術的發展，有公司將擴增儀和檢測做成一體，也就成了現在的實時熒光定量PCR儀。1996年由ABI公司首先推出將擴增和檢測融為一體的實時熒光定量PCR儀。
PCR儀的選購：
一、溫度控制
對普通PCR儀來說，溫度控制主要是介質問題，理想的介質是導熱性好、比熱大、接觸緊密的物質。溫控指標主要是指溫度的準確性、均勻性、以及升降溫速度，對梯度PCR儀來說，除了溫度的準確性和均勻性、升降溫速度以外，還必須考慮儀器在梯度模式和標準模式下是否具有同樣的溫度特性。關于溫度控制方面，作者將在以后的技術文章里詳細介紹。
二、儀器的功能性和人性化設計
當然是越簡單方便的設計最符合用戶的要求。
熱蓋——現在的PCR儀一般均配備熱蓋，熱蓋溫度設為105℃，使樣品管頂部的溫度達到105℃左右，蒸發的反應液就不會產生凝集在管蓋上而改變反應體積，這樣用戶就無需再向反應管內加石蠟油，直接減少后繼反應的麻煩。如果是旋轉加壓的熱蓋就要特別小心，因為壓力到達時沒有明顯的提示，用戶需要根據經驗將熱蓋旋到合適位置，不太容易掌握。如果過松，熱蓋沒有充分接觸反應管而影響結果；如果過緊，則會導致反應管變形，甚至可能造成熱蓋的機械故障。最新的ESP技術是指熱蓋加熱時不接觸樣品管，避免加熱樣品管導致非特異產物，等加熱到設定溫度后熱蓋下降，將樣品管壓入加熱模塊，下降時間和壓力都由電子控制。
樣品基座——PCR反應多在0.2或者0.5的管子中進行，多數PCR儀也配備了不同的可更換樣品槽適配不同的樣品管。eppendorf有一個有趣的設計，一個槽內帶有0.2和0.5兩種不同樣品孔，不需更換基座就可以分別使用兩種不同的反應管，或者96孔板，加原位適配器就可以變成原位PCR了。避免了換基座的麻煩。當然不同的反應管不可以同時使用的，因為高度不同，熱蓋不能作用。ABI的9700就可以更換不同的樣品槽，樣品槽系列擴增到從0.5到標準96孔，到雙384孔板，分別適合不同的需要，相當靈活。
軟件——新的PCR儀都比較注重程序編寫的簡易性。大屏幕，顯示實時信息，倒計時，記憶存儲多個程序、自動斷電保護等都有助于實驗室中的復雜環境使用。程序儲存方面，有人覺得儲存程序的多少似乎意義不太大，但是對于實驗人員多、PCR儀每天運作頻繁的實驗室來說，每個使用者獨立儲存自定義的PCR程序，確實能方便下一次的調用，會節約一些時間。
綜合考慮，一臺PCR儀選購的關鍵還是在于用戶自己的要求，有些功能可能都用不上或很少用，用戶需要仔細斟酌，畢竟是一分錢一分貨。
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