一文帮你理清PCR！
PCR仪
PCR仪又称为PCR基因扩增仪、PCR核酸扩增仪、聚合酶链反应核酸扩增仪，是利用PCR（Polymerase Chain Reaction，聚合酶链反应）技术对特定DNA扩增的一种仪器设备，被广泛运用于医学、生物学实验室中，例如传染病的诊断、基因复制、亲子鉴定、判断检体中是否会表现某遗传疾病的图谱等。
工作原理
PCR仪的工作原理涉及到PCR反应的不同步骤，包括变性、退火和延伸。
1.变性（Denaturation）：PCR反应开始时，PCR仪会将反应混合物加热至高温（通常为94~98℃），以使DNA双链分离成两个单链。这个步骤会破坏DNA的氢键，使DNA解开，并使DNA片段的序列得以扩增。
2.退火（Annealing）：随后，PCR仪会将温度降低至较低的退火温度（通常为50~65℃），以便引物（或引物组合）与DNA模板的目标区域结合。引物是一小段具有互补碱基序列的短链DNA片段，其序列与目标DNA片段的起始和终止位置相匹配。
3.延伸（Extension）：然后，PCR仪会将温度升高至适合DNA聚合酶活性发挥的温度（通常为72℃）。在此温度下，DNA聚合酶通过添加新的核苷酸以延伸引物，合成新的DNA链。这个步骤会在每个引物位点上反复进行，使扩增产生的DNA链数量成倍增加。
特点功能
1.均匀的温度控制：PCR仪能够准确控制温度以执行PCR反应需要的不同步骤，如变性、退火和延伸。温度可根据实验需求进行程序化设定。
2.高精度的温度探测：PCR仪通常配备了高精度的温度传感器，以确保反应温度的准确性和稳定性。
3.设计合理的热传导系统：PCR仪通常采用高效的热传导系统，以确保温度变化的迅速性和均匀性。
4.自动化控制和监测：PCR仪配备了自动化的控制和监测系统，可以自动调节温度变化，显示反应进程并记录实验数据。
5.多样化的容量和样品适用性：PCR仪通常可容纳不同规格的试管和样品量，以适应不同的实验需求。
6.连接计算机：PCR仪通常可通过USB或其他接口与计算机连接，以便于实验数据的处理和分析。
操作步骤
1.设置PCR仪：首先，将PCR仪接通电源，并根据实验需要设置所需的温度、时间和循环次数等参数。
2.准备PCR反应体系：根据实验需求，准备PCR反应混合液，包括DNA模板、引物、酶、缓冲液和核酸或DNA/RNA模板，确保所有试剂和样品充分混合。
3.装载反应管：将PCR反应混合液分装到PCR反应管中，该过程中要避免污染，并注意不要产生空泡。
4.装载PCR样品块或孔板：将装有反应混合液的反应管装载入PCR仪的样品块或孔板中，确保反应管正确安装并紧密密封。
5.启动PCR反应：关闭PCR仪的上盖，按照设定参数启动PCR反应。
6.结束PCR反应：完成PCR反应后，根据设定的程序和温度条件，PCR仪会自动终止PCR反应。
7.分析PCR产物：根据实验目的，通过凝胶电泳、荧光定量、序列分析等方法，对PCR产物进行分析和验证。
8.清洗PCR仪：在PCR反应结束后，关闭PCR仪电源，清理孔板，注意避免污染或交叉污染。
实验小百科
最初的PCR仪是在使用恒温水浴槽和温度控制器等设备的基础上构建的。随着科研进程的不断推进，早期的PCR仪已不再满足实验的需要，因此出现了更高级的PCR仪器。
1990年代，PCR仪开始出现商业化和市场化的趋势，许多生物技术公司开始生产和销售PCR仪。这些PCR仪在温度控制、稳定性、自动化程度和多重功效等方面进行了改进和创新。目前根据DNA扩增的目的和检测的标准，可以将PCR仪分为普通PCR仪、梯度PCR仪、原位PCR仪、实时荧光定量PCR仪四类。
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