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Amplyus熱循環儀(miniPCR)工作原理詳解
更新時間:2025-10-29
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Amplyus熱循環儀(miniPCR)是一款結構緊湊的PCR儀,旨在讓PCR實驗變得簡單易行。它通過USB連接,可使用專用軟件進行協議的創建、保存以及監控工作狀態。即使僅靠主機本身運行,用戶也能通過機身的LED顯示快速了解當前的運行模式。
該熱循環儀支持8×0.2ml的PCR管(兼容條紋管),采用PID控制方式進行溫度控制,其溫變速率最高可達升溫3.2℃/秒,降溫2.2℃/秒。
PCR技術的本質是通過變性、退火、延伸三個步驟的循環,對特定的DNA序列進行指數級擴增。Amplyus熱循環儀(miniPCR)的核心工作原理就是精確控制這三個步驟的溫度轉換與持續時間。
溫度控制機制
PID溫度控制:儀器采用PID(比例-積分-微分)控制算法,這種控制方式能夠實現快速、穩定的溫度控制。它通過實時計算設定溫度與實際溫度之間的誤差,并據此調整加熱或制冷功率,最大限度地減小溫度過沖和波動,確保每個溫度步驟的精確性。
高效溫變系統:儀器集成了高效的加熱和制冷元件,能夠實現最大3.2℃/秒的升溫速率和2.2℃/秒的降溫速率。這種快速的溫度轉換不僅縮短了實驗時間,也有助于提高擴增特異性,減少非特異性產物的產生。
工作流程與程序控制
變性:通常在94-95°C下進行,使雙鏈DNA解鏈為單鏈。
退火:溫度降至50-65°C(根據引物的Tm值設定),使引物與模板DNA特異性結合。
延伸:一般在72°C左右(耐熱DNA聚合酶的最適溫度),聚合酶沿模板合成新的DNA鏈。
基本PCR循環:
程序設置與存儲:Amplyus熱循環儀(miniPCR)主機可保存1個預設協議。通過USB連接到電腦(支持Windows和Mac系統)或Android設備,用戶可以利用專用軟件創建新的實驗方案,并監控儀器的實時運行狀態。軟件控制提供了更豐富的實驗設計可能性,例如設置多步循環、調節溫度轉換速率等。
關鍵性能參數
溫度范圍:可在環境溫度至99°C之間運行。
溫控精度:采用PID控制方式,確保了良好的溫度準確性和均勻性。
電源要求:支持AC 100-240V,50/60Hz的寬電壓輸入,功耗約為70W。
Amplyus熱循環儀(miniPCR)雖然體積小巧,但功能全面,可應用于多種分子生物學實驗場景:
基因擴增:用于常規DNA片段擴增,如基因克隆、基因分型等。
教學演示:其緊湊的設計和直觀的操作(可通過主機LED顯示了解運行模式)非常適合于實驗室教學和學生實踐。
快速檢測:可用于一些簡單的PCR快速檢測實驗。
野外研究:考慮到其相對便攜的設計(具體便攜程度需參考更多產品信息),也可能適用于野外或現場的基礎分子生物學研究。
實驗前準備
在冰上配制PCR反應體系,包括DNA模板、引物、dNTPs、緩沖液和耐熱DNA聚合酶。
將反應液分裝至0.2ml PCR管中,確保管壁無液體殘留,然后蓋緊管蓋。
儀器操作
接通電源,打開儀器開關。
直接在主機的LED顯示上查看當前的運行模式,或通過USB連接至電腦(支持Windows和Mac系統)或Android設備。
在專用軟件上創建或選擇所需的PCR程序,設置變性、退火、延伸各階段的溫度和時間以及循環數。
將PCR管放入加熱模塊,啟動運行程序。
注意事項
避免在儀器運行過程中強行打開熱蓋。
定期清潔加熱模塊,防止樣品污染。
注意儀器運行時的環境溫度,確保通風良好。
Amplyus熱循環儀(miniPCR)通過其緊湊的設計、便捷的軟件控制以及可靠的PID溫控系統,將PCR技術變得更為簡單和易于使用。無論是用于常規基因擴增還是教學演示,它都能提供穩定可靠的性能,是現代分子生物學實驗室中一個實用且高效的工具。