国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

核酸檢測(cè)用PCR儀設(shè)計(jì)和測(cè)試方法

2021-10-21 08:50:27鄭鎮(zhèn)欽
科技信息·學(xué)術(shù)版 2021年14期
關(guān)鍵詞:設(shè)計(jì)方法測(cè)試方法

鄭鎮(zhèn)欽

摘要:核酸檢測(cè)用PCR儀通過對(duì)未知模板進(jìn)行定量分析,具有操作簡(jiǎn)便、快速高效、特異性強(qiáng)、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),該技術(shù)在核酸定量分析和分子診斷等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。本文重要介紹PCR儀的設(shè)計(jì)和測(cè)試方法。

關(guān)鍵詞:PCR、設(shè)計(jì)方法、測(cè)試方法

一、熒光PCR工作站應(yīng)用領(lǐng)域

分子生物學(xué)研究:對(duì)傳染性疾病進(jìn)行定量定性分析,病原微生物或病毒含量的檢測(cè),比如新型新型冠狀病毒SARS-CoV-2導(dǎo)致的新冠肺炎(COVID-19)的檢測(cè)等。

醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究:采用熒光定量PCR檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)淋球菌、沙眼衣原體、解脲支原體、人類乳頭瘤病毒、單純皰疹病毒、人類免疫缺陷病毒、肝炎病毒、流感病毒、結(jié)核分枝桿菌、EB病毒和巨細(xì)胞病毒等病原體進(jìn)行定量測(cè)定。

二、熒光PCR工作站的基本原理

熒光共振能量轉(zhuǎn)移原理是當(dāng)一個(gè)熒光分子(供體分子)的熒光光譜與另一個(gè)熒光分子(受體分子)的激發(fā)光譜重疊時(shí),供體熒光分子自身的熒光強(qiáng)度衰減,受體熒光分子的熒光強(qiáng)度增強(qiáng)。Ct值是指每個(gè)反應(yīng)管內(nèi)的熒光信號(hào)到達(dá)設(shè)定的閾值時(shí)所經(jīng)歷的循環(huán)數(shù)。Ct值是實(shí)時(shí)熒光PCR中一個(gè)很關(guān)鍵的因素,C代表循環(huán)(Cycle),t代表閾值(Threshold)。每個(gè)模板的Ct值與該模板的起始拷貝數(shù)的對(duì)數(shù)存在線性關(guān)系,起始拷貝數(shù)越多,Ct值越小。利用已知起始拷貝數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)品可做出標(biāo)準(zhǔn)曲線。

實(shí)時(shí)熒光PCR工作站是基于熒光PCR技術(shù)的全自動(dòng)化一體化儀器,設(shè)計(jì)的核心是PCR模塊。

三、PCR模塊的功能設(shè)計(jì)

1.高速升降溫度功能:通過快速升降溫完成聚合酶連鎖反應(yīng);

2.熒光讀取功能:在PCR過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)熒光信號(hào)的讀取;

3.通信功能:模塊提供下位機(jī)軟件、電路接口,實(shí)現(xiàn)外部軟件對(duì)模塊的控制、數(shù)據(jù)讀取。

四、PCR管的選擇

由于PCR的核心指標(biāo)是升溫速率、降溫速率、模塊溫度均勻性等,因此,PCR管容積越小,越有利于升降溫。盡管目前主要使用的PCR管有0.2mL透明單管、0.1mL透明單管、0.2mL透明八聯(lián)管、0.2mL白色八聯(lián)管、0.1mL透明八聯(lián)管、0.1mL白色八聯(lián)管等等,但我們?nèi)匀恢鲝堃M(jìn)一步越小容積方向發(fā)展,應(yīng)以微升級(jí)為目標(biāo),例如先進(jìn)一步縮小至70μL。同時(shí),為更有利于熒光掃描,PCR應(yīng)盡量選用透明度高的材質(zhì)。

五、PCR模塊的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)

PCR模塊的每一個(gè)單元,應(yīng)采用獨(dú)立的升降溫組件,每個(gè)升降溫組件可容納1個(gè)PCR管,PCR管可以是6聯(lián)管或者8聯(lián)管,或者其他規(guī)格。升降溫組件采用帕爾貼進(jìn)行溫度控制,散熱采用水冷方式,帕爾貼加水冷散熱的組合方式使得PCR反應(yīng)速度更快、溫度控制更精準(zhǔn)。

主要組件有:

升降溫組件:每個(gè)組件搭載3個(gè)帕爾貼,可對(duì)模塊進(jìn)行精確控溫以及快速升降溫;

水冷組件:采用水冷泵供給制冷液,可快速對(duì)帕爾貼進(jìn)行降溫散熱,加快PCR反應(yīng)速率;

運(yùn)動(dòng)組件:帶動(dòng)掃描頭組件運(yùn)動(dòng),快速對(duì)PCR管進(jìn)行側(cè)掃描;

掃描頭組件:對(duì)PCR管進(jìn)行掃描,檢測(cè)PCR管內(nèi)熒光信號(hào)值;

加熱模塊壓緊件:壓緊模塊,使模塊與帕爾貼充分貼合,增強(qiáng)熱傳導(dǎo)速率。壓緊件采用聚醚醚酮材料加工;

加熱模塊:承載PCR管,同時(shí)為PCR管均勻傳導(dǎo)熱能。加熱模塊采用6063材料加工;

溫度保險(xiǎn):為升降溫組件提供溫度保護(hù)。溫度保險(xiǎn)采用130℃、3A熔斷式溫度保險(xiǎn),可保證儀器安全;

帕爾貼:進(jìn)行升降溫控制。每個(gè)加熱模塊下布置1-3個(gè)帕爾貼,使得加熱速度更快,均一性更好。

水冷組件:由水冷倉組件、水冷排組件、水冷泵組件和水冷管路組成。

六、PCR性能的測(cè)試方法

1.平均升溫速率的測(cè)試方法

獲得45℃(恒溫2min)->95℃(恒溫2min)循環(huán)的一組數(shù)據(jù)。取50℃±0.5℃范圍內(nèi)一溫度點(diǎn),溫度記為Ta,取90℃±0.5℃范圍內(nèi)一溫度點(diǎn),溫度記為Tb,從Ta到達(dá)Tb的時(shí)間記為t。按公式計(jì)算平均升溫速率:平均升溫速率=(Tb-Ta)/t。平均升溫速率溫度從50℃±0.5℃升至90℃±0.5℃,平均升溫速率應(yīng)≥1.5℃/s。

2.最大升溫升溫速率的測(cè)試方法

設(shè)置溫度采集時(shí)間間隔為Δt,Δt≤1s并盡可能足夠小,掃描溫度從50℃±0.5℃升至90℃±0.5℃過過程中的瞬時(shí)最大溫度變化ΔTmax。按如下公式計(jì)算最大升溫速率:最大升溫速率=ΔTmax/Δt。溫度從50℃±0.5℃升至90℃±0.5℃,最大升溫速率應(yīng)≥2.5℃/s。

平均降溫速率和最大降溫速率同理測(cè)試。

3.控溫精度

獲得55℃(恒溫2min)->72℃(恒溫2min)->95℃(恒溫2min),且循環(huán)5次的溫度數(shù)據(jù)。取55℃、72℃、95℃三個(gè)溫度點(diǎn),當(dāng)測(cè)試溫度到達(dá)設(shè)定溫度后恒溫10s后(即當(dāng)溫度穩(wěn)定后),計(jì)時(shí)30s。記錄30s內(nèi)的最高溫度和最低溫度,計(jì)算二者差值的一半ΔTn(n為5個(gè)循環(huán)),并取ΔTn的最大值Max(ΔTn)。Max(ΔTn)應(yīng)≤0.5℃。

4.溫度準(zhǔn)確度

獲得55℃(恒溫2min)->72℃(恒溫2min)->95℃(恒溫2min),且循環(huán)5次的溫度數(shù)據(jù)。取55℃、72℃、95℃三個(gè)溫度點(diǎn),當(dāng)測(cè)試溫度到達(dá)設(shè)定溫度后恒溫10s后(即當(dāng)溫度穩(wěn)定后),計(jì)時(shí)60s,每10s記錄一次溫度數(shù)據(jù),即60s內(nèi)共記錄6個(gè)溫度數(shù)據(jù)Ti(i=1~6),求Ti的平均值Tm。Tm與設(shè)定溫度差值的絕對(duì)值應(yīng)≤0.5℃。

5.溫度均勻性

獲得55℃(恒溫2min)->72℃(恒溫2min)->95℃(恒溫2min),且循環(huán)5次的溫度數(shù)據(jù)。取55℃、72℃、95℃三個(gè)溫度點(diǎn),當(dāng)測(cè)試溫度到達(dá)設(shè)定溫度后恒溫10s后(即當(dāng)溫度穩(wěn)定后),計(jì)時(shí)60s,記錄溫度數(shù)據(jù)Ti(Ti=1,2,…n),在模塊上隨機(jī)或均勻選取n(n≥6)個(gè)孔位,取Ti最大與最小值,計(jì)算各孔位的溫度差值ΔT。各孔位(孔位需≥6)的溫度差值ΔT應(yīng)在±1℃范圍內(nèi)。

6.溫度持續(xù)時(shí)間準(zhǔn)確度

以95℃±0.5℃為計(jì)時(shí)參考點(diǎn),自顯示溫度首次到達(dá)計(jì)時(shí)參考點(diǎn),計(jì)時(shí)開始;至末次到達(dá)計(jì)時(shí)參考點(diǎn)結(jié)束,記錄時(shí)間為tn(n=1~5,為循環(huán)數(shù)),并計(jì)算5個(gè)循環(huán)記錄時(shí)間的平均值tm。按下列公式計(jì)算相對(duì)偏差:相對(duì)偏差=(tm-t)/tx100%。

總結(jié):聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是分子生物學(xué)里程碑式的巨大成就,而熒光定量PCR的發(fā)展,又具有飛躍式的巨大進(jìn)步。因此,基于熒光定量PCR工作站的PCR設(shè)計(jì)和測(cè)試技術(shù)研究,是對(duì)人類生命健康具有重要意義的研究方向。

參考文獻(xiàn):

[1]凱普企業(yè)工業(yè)設(shè)計(jì)中心熒光PCR工作站項(xiàng)目

猜你喜歡
設(shè)計(jì)方法測(cè)試方法
基于泊松對(duì)相關(guān)的偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的統(tǒng)計(jì)測(cè)試方法
基于云計(jì)算的軟件自動(dòng)化測(cè)試方法
電子制作(2019年16期)2019-09-27 09:34:56
DLD-100C型雷達(dá)測(cè)試方法和應(yīng)用
電子制作(2019年15期)2019-08-27 01:12:02
話劇舞臺(tái)服裝設(shè)計(jì)方法探究
戲劇之家(2016年19期)2016-10-31 17:12:25
淺析旅游景區(qū)公共設(shè)施的設(shè)計(jì)
今傳媒(2016年9期)2016-10-15 23:14:14
公路橋梁結(jié)構(gòu)橋梁抗疲勞設(shè)計(jì)方法應(yīng)用
如何利用七年級(jí)新教材進(jìn)行英語課堂閱讀教學(xué)
考試周刊(2016年77期)2016-10-09 10:31:55
對(duì)改良的三種最小抑菌濃度測(cè)試方法的探討
404 Not Found

404 Not Found


nginx
昆明市| 凤城市| 锦屏县| 抚宁县| 吴堡县| 冷水江市| 郑州市| 定兴县| 佛山市| 广宗县| 扬州市| 南乐县| 盐津县| 塔城市| 西盟| 泰来县| 咸宁市| 南郑县| 子长县| 芒康县| 宽城| 富宁县| 白水县| 昆明市| 龙口市| 余姚市| 长治县| 温宿县| 蓬莱市| 曲沃县| 左贡县| 丹阳市| 丘北县| 霍山县| 罗江县| 贵南县| 邳州市| 安远县| 全南县| 闽清县| 依兰县|