基因扩增仪的原理|分类|应用|注意事项/维护保养/故障分析

杨二

基因扩增仪

PCR是分子生物学研究极其重要的工具，是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，基本原理是在试管中模拟细胞内的DNA复制，即人为创造核酸半保留复制条件，使目的DNA在细胞外完成扩增的过程，它可被看作是生物体外的特殊DNA复制。

PCR也叫基因扩增仪，主要用于用于科研及临床的基因扩增、定性PCR基因扩增、荧光/酶免终点定量DNA基因扩增、基因芯片等其他基因分析应用的基因扩增等。基因扩增仪适合国内外各种PCR试剂盒传染病类、肿瘤类、科研类。进口基因扩增仪主要由外壳、变温反应腔、散热系统、加热系统、制冷系统、电子控制系统、供电系统、人机界面等各部分组成。基因扩增仪广泛应用于各级各类医疗机构、大学及研究所、CDC、检验检疫局、兽医站、食品企业及乳品厂等。

“基因扩增仪”的诞生和发展

核酸体外扩增的设想最早是由Khorana在1971年提出的。“经DNA变性，与合适的引物杂交，用DNA聚合酶延伸引物，并不断重复该过程便可合成tRNA基因。”

然而当时还没有成熟的基因序列分析方法，也没有热稳定DNA聚合酶以及引物合成操作很困难。这种设想达不到实际的效果。并且在70年代初出现了分子克隆技术，一种克隆和扩增基因的途径被提供了，因此人们遗忘了Khorana的设想。

1983年4月的一个星期五晚上， Kary Mullis开车去乡下别墅的路上,猛然闪现出“多聚酶链式反应”的想法；

1983年12月，Mullis用同位素标记法看到了10个循环后的49 bp长度的diyi个PCR片段；

1985年， Mullis在Cetus公司工作期间，发明了PCR。Mullis要合成DNA引物来进行测序工作，却常为没有足够多的模板DNA而烦恼；

1985年10月25日申请了PCR的专利，1987年7月28日批准（专利号4,683,202 ），Mullis是diyi发明人；

1985年12月20日在Science杂志上发表了diyi篇PCR的学术论文，Mullis是共同作者；

1986年5月，Mullis在冷泉港实验室做专题报告，全世界从此开始学习PCR的方法。

根据PCR原理，商业公司在PCR仪的基础功能上不断进行创新和改进。至今，PCR仪已经更新至第三代技术。为方便读者朋友理解，本文将对三代PCR仪的原理、特点、主要厂商及产品、应用领域做一系统梳理。

第一代——标准PCR仪

标准PCR仪也叫做终点PCR仪，是指目的基因仅经过预变性、变性、退火、延伸阶段产生大量的核酸序列的PCR仪，PE-Cetus公司推出的世界上第一台PCR自动化热循环仪属于此种。根据PCR退火温度和扩增条件(细胞内/外)，标准PCR又可以分为三类：普通PCR、梯度PCR和原位PCR。



第二代——qPCR(实时定量PCR)

1996年Applied Biosystems(现被赛默飞收购)公司推出了实时荧光定量PCR(RTFQ PCR)技术，并发明了世界上第一台荧光定量PCR仪，开始了从定性到定量的跨越。
实时定量PCR仪是指在PCR反应体系中加入能够指示DNA片段扩增过程的荧光染料(SYBR Green等)或荧光标记的特异性的探针(TaqMan Probe等)，在普通PCR仪设计基础上增加荧光信号激发和采集系统和计算机分析处理系统，形成了具有荧光定量PCR功能的仪器，通过对PCR过程中产生的荧光信号积累实时监测整个PCR过程，再结合相应的计算机软件对所获得的荧光信号数据进行分析，计算待测样品特定DNA片段的初始浓度。



第三代——dPCR(数字PCR)

不同于qPCR 对每个循环进行实时荧光测定的方法，数字 PCR 技术是在扩增结束后对每个反应单元的荧光信号进行采集。
数字PCR是一种基于PCR反应(聚合酶链反应)的单分子绝对定量技术。如图1，在数字PCR的过程中：
(a) PCR反应体系(含有荧光染料或探针)被分割为数以万计的均一微液滴，
(b) 其中部分微液滴内会含有一个或多个模板，
(c) 将这些微液滴收集到试管内进行PCR反应，其中含有模板的微液滴会产生扩增产物，由此具有较强的荧光，成为阳性微液滴，
(d) 在PCR反应完成后，依次对每个微液滴内的荧光进行检测，
(e) 根据微液滴信号的峰值高度，绘制出微液滴荧光分布的散点图，
(f) 通过合理的荧光分类阈值将微液滴内的荧光强度数字化，判断出其中具有较强荧光的阳性微液滴(图1f中绿色的数据点，称为“1”)和具有较弱荧光的阴性微液滴(图1f中蓝色的数据点，称为“0”)，并通过“1”和“0”的个数来实现绝对定量。因此，与实时定量PCR不同，数字PCR不需要使用标准曲线，即可直接对核酸拷贝数的绝对值进行定量。



基因扩增仪原理
基因扩增仪是利用PCR技术对特定基因做体外的大量合成，用于以检测DNA/RNA为目的的各种基因分析。
　　PCR反应一般设置20~40次循环，每一循环包括高温变性、低温退火、中温延伸三步反应。每一循环的产物作为下一个循环的模板。PCR的扩增效率很高，如果循环次数是30次，那么新生DNA片段理论上达到230拷贝(约为109个分子)。PCR反应每个循环的三个基本反应步骤如下：
　　①模板DNA的变性：模板DNA经加热至94℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA产物解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备;
　　②模板DNA与引物的退火(复性)：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;
　　③引物的延伸：温度升到72℃左右，DNA模板-引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链。重复循环变性-退火-延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2～4分钟，2～3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。到达平台期所需循环次数取决于样品中模板的拷贝。



基因扩增仪的用途

基因扩增仪灵敏度高，操作起来简便、快捷，加上对特定基因样本纯度要求低，因而被广泛地运用在以下检测活动中:
　　1、医学和健康检验机构临床诊断，用于判断检体中是否会表现某遗传疾病的图谱、传染病的诊断以及基因复制。
　　2、DNA鉴定，常见于司法鉴定领域。
　　3、临床分子诊断试剂和生物试剂公司药品研发。
　　4、转基因、微生物、动物源性成分检测，常见于医药卫生及农产品检验领域。

基因扩增仪的分类
基因扩增仪一般有四种类型，分别是普通基因扩增仪，梯度基因扩增仪，实时荧光定量基因扩增仪和原位基因扩增仪。这四种基因扩增仪的一般原理有相似的地方，但在结构和配件方面还存在一些差异。

普通基因扩增仪

　　一般把一次PCR扩增扩增只能运行一个特定退火温度的基因扩增仪，叫传统基因扩增仪，也叫普通基因扩增仪。如果要做不同的退火温度需要多次运行。
　　普通基因扩增仪主要是做简单的，对目的基因退火温度的扩增。可用于科研研究，教学，医学临床，检验检疫等机构。

结构上由主机，加热模块，PCR管样品基座，热盖，控制软件组成。

梯度基因扩增仪

　　一次性PCR扩增可以设置一系列不同的退火温度条件(通常12种温度梯度)的称之为梯度基因扩增仪。因为被扩增的不同的DNApian段其Z适合的退火温度不同，通过设置一系列的梯度退火温度进行扩增，从而一次性PCR扩增就可以筛选出表达量高的Z适合退火温度进行有效的扩增。
　　基因扩增仪主要用来研究未知DNA退火温度的扩增，这样既节约时间，也节约经费。在不设置梯度的情况下亦可当做普通基因扩增仪用。正真的梯度基因扩增仪，是每一排管都有精确的加热控温探头，2009年为止只有美国ABI公司可以做到。其他的基因扩增仪都是从两头的热传递来设计控温。目前，梯度基因扩增仪多应用于科研、教学机构。

结构上除具有普通基因扩增仪的结构外，还具有特殊的梯度模块，可实现对梯度温度和梯度时间等参数的调整。因此可以在一次实验中对不同样品设置不同的退火温度和退火时间，从而可在短时间内对PCR实验条件进行优化，提高PCR科研效率。

原位基因扩增仪

　　原位基因扩增仪是用于从细胞内靶DNA的定位分析的细胞内基因扩增仪。如病原基因在细胞的位置或目的基因在细胞内的作用位置等。可保持细胞或组织的完整性，使基因扩增反应体系渗透到组织和细胞中，在细胞的靶DNA所在的位置进行基因扩增。不但可以检测到靶DNA，还能标出靶序列在细胞内的位置。于分子和细胞水平上研究疾病的发病机理和临床过程及病理的转变有着重大的实用价值。

结构上和普通基因扩增仪相比，用玻片代替了PCR管，其反应过程是在载玻片的平面上进行的。

实时荧光定量基因扩增仪

　　实时荧光定量基因扩增仪是在普通基因扩增仪设计基础上，增加荧光信号激发和采集系统和计算机分析处理系统，形成了具有荧光定量PCR功能的仪器。其PCR扩增原理和普通PCR扩增原理相同，在PCR扩增时加入的引物是利用同位素、荧光素等进行标记，使用引物和荧光探针同时与模板特异性结合扩增。扩增的结果通过荧光信号采集系统实时采集信号连接输送到计算机分析处理系统，得出量化的实时结果输出。
　　实时荧光定量基因扩增仪有单通道，双通道和多通道之分。当只用一种荧光探针标记的时候，选用单通道;有多种荧光标记的时候使用多通道。单通道也可以检测多荧光的标记和目的基因表达产物，因为一次只能检测一种目的基因的扩增量，需多次扩增才能检测完不同的目的基因片段的量。多通道利于做多重PCR，实现一次检测多种目的基因的功能。
　　实时荧光定量基因扩增仪主要应用于临床医学检测、生物医药研发、食品行业、科研院校等。

结构上在普通基因扩增仪的基础上增加一个荧光信号采集系统和计算机分析处理系统。荧光检测系统主要包括激发光源和检测器。
　　激发光源有卤钨灯光源、氩离子激光器、发光二极管LED光源，前者可配多色滤光镜实现不同激发波长，而单色发光二极管LED价格低、能耗少、寿命长，不过因为是单色，需要不同的LED才能更好地实现不同激发波长。
　　监测系统有超低温CCD成像系统和PMT光电倍增管，前者可以一次对多点成像，后者灵敏度高但一次只能扫描一个样品，需要通过逐个扫描实现多样品检测，对于大量样品来说需要较长的时间。

荧光定量PCR仪操作规程
因为手上只有荧光定量PCR仪的仪器，所以只能操作荧光定量PCR仪。这次使用的仪器是QuantGene 9600实时荧光定量PCR分析仪，

采用了极为成熟的热电制冷技术，全新的光源和光路设计。独特的恒流电源和6分区独立控温方式，保证了本产品在荧光定量分析上更为快速、准确和稳定，同时兼备低能耗的卓越性能。设计上更加看重客户的体验度，全面实现自动增益，充分满足科学研究和临床医疗的需求。

1.适配App，方便管理与操作；
2.大屏幕触摸式操作面板，单机或PC端均可；
3.模块化设计，多种配置选择；
4. 6分区独立控温；
5.配有SOAK的恒温功能，满足PCR试剂的低温保存需求；
6.全自动探出式样品仓；

7. 6检测通道设计；
8.顶部检测，无需校准；
9.采用全进口高端光纤的集束传导设计，提升荧光信号强度，减少光传导损失；
10.全新的阵列平场光源，提升激发光效应，强化荧光信号；

1.开始运行仪器
将PCR仪底座开关打开，再将定量PCR仪检测器开关打开。在实验之前，首先对系统预热半个小时，打开电脑，将软件启动。
2.放置样品
在0.2ml的薄壁管或96孔板内加入PCR反应体系，将管盖盖上，注意，不要让手指和反应管表面有接触，所以必须将一次性塑料手套戴上。按照顺序在仪器的加热孔中放入反应管。
3.设置程序，运行试验
定量PCR软件的基本操作步骤如下：
（1）对热循环程序文件进行设置。
（2）对反应管文件进行设置。
（3）点击启动键，将程序运行。
（4）数据分析
4.结果分析
（1）PCR反应结束后，标准曲线和Ct值软件会自动计算。
（2）可以在软件窗口选择相应的分析功能进行表达量分析，等位基因分析。
（3）点击右上方的导出键，还能够将结果报告单输出。
5.关闭运行仪器
实验结束后将软件、荧光定量检测器及扩增系统电源关闭，将电脑关闭，将反应管取出。
基因扩增仪的注意事项
       1、PCR反应的要求温度与实际分布的反应温度是不一致的，当检测发现各孔平均温度差偏离设置温度大于1～2℃时，可以运用温度修正法纠正基因扩增仪实际反应温度差。
　　2、基因扩增仪需要定期检测，根据制冷方式而定，一般半年至少检测一次。
　　3、一般情况如能采用温度修正法纠正基因扩增仪的温度时，不要轻易打开或调整仪器的电子控制部件，必要时要请专业人员修理或利用基因扩增仪电子线路详细图纸进行维修。
　　4、PCR反应过程的关键是升、降温过程的时间控制，要求越短越好，当基因扩增仪的降温过程超过60s，就应该检查基因扩增仪的制冷系统，对风冷制冷的基因扩增仪要较彻底地清理反应底座的灰尘;对其他制冷系统应检查相关的制冷部件。
　　5、注意基因扩增仪的使用环境条件和电源，严禁工作时打开机盖，机盖开关要轻，以防损坏盖锁。
　　6、定期用中性肥皂水清洗样品槽，严禁使用强碱、有机溶液和高浓度酒精擦洗基因扩增仪。

基因扩增仪的维护保养
1、基因扩增仪的安置
　　基因扩增仪应安放在湿度较低、灰尘较少并远离水源和热源，无腐蚀性气体或强磁场干扰的地方。环境温度应控制在18~35℃之间。仪器之间应保持50cm 以上距离，降低基因扩增仪之间的影响。
2、样品台、热盖定期清洁
　　用95%乙醇配合棉签、无尘布等工具，清洁样品台。之后运行基因扩增仪，设定保持温度为50℃，约5~10min，让残余液体挥发去除。热盖也应该用酒精或纯水定期清洗，确保热盖清洁，温控性能良好。对于荧光定量基因扩增仪，清洁样品台和热盖的同时，要去除灰尘等杂物，保证光路清洁，降低信号干扰。
3、使用前预热
　　老款的基因扩增仪的性能比不上新款基因扩增仪，使用前需要进行预热，不仅对基因扩增仪维护有好处，还能节约实验时间。新款的基因扩增仪升温快，但还是建议Z好能在进行实验前预热2min，这样可以有效延长基因扩增仪的使用寿命。
4、定期运行维护
　　基因扩增仪使用频率较低的情况下，在仪器关闭1小时后需要用软布或塑料纸覆盖以防止灰尘进入。基因扩增仪如果长期不使用，需要至少每隔半个月进行一次开机自检，运行20min左右。
　　由于基因扩增仪生产厂家和型号的不同，基因扩增仪在保养上也会有差异，有些荧光定量基因扩增仪，采用底部检测的模式，平时使用基因扩增仪附件中的橡胶风球吹去样品台上的灰尘等。必要的时候，可以用棉签沾取无水酒精清洁，但需要注意不要把液体滴入检测孔中，防止影响里面的光路部件。

基因扩增仪的清洗
1、样品池的清洗
　　先打开盖子，然后用95%乙醇或10%清洗液浸泡样品池5min，然后清洗被污染的孔;用微量移液器吸取液体，用棉签吸干剩余液体，设定保持温度为50℃的PCR程序并使基因扩增仪运行，让残余液体挥发去除，一般5～10min即可。
2、热盖的清洗
　　对于荧光定量基因扩增仪，当有荧光污染出现，而且这一污染并非来自样品池时，或当有污染或残迹物影响到热盖的松紧时，需要用压缩空气或纯水清洗垫盖底面，确保样品池的孔干净，无污物阻挡光路。
3、基因扩增仪外表面的清洗
　　清洗基因扩增仪的外表面，可以除去灰尘和油脂，但达不到消毒的效果，选择没有腐蚀性的清洗剂对基因扩增仪的外表面进行清洗。

基因扩增仪的故障分析
基因扩增仪的故障主要有以下几类：①制冷半导体故障;②温度传感器故障;③控制板故障;④电源板故障;⑤热盖故障;⑥软件故障;⑦其他故障。
1、制冷半导体故障
　　制冷半导体故障率与制冷半导体的质量、温度变化次数(循环次数)以及制冷片防水等都有关系。
　　制冷半导体是基因扩增仪的核心部件，基因扩增仪用的制冷半导体，都是工业级基因扩增仪专用的半导体片，主要是能耐大的温度变化。但这些制冷半导体的生产都是半手工的，也没有很好的办法来检测其耐用性。总之是有一定的故障率的。
　　制冷半导体的耐温度变化次数是与其材料及生产技术相关的。如陶瓷片切块、非硬性焊接等技术。好的制冷半导体生产商会提供温度变化次数实验数据。其性能随温度变化次数会下降。有的PCR仪具有温度变化次数计数的功能。
　　制冷片保持低温(如4度)时，冷面会凝集水。因此制冷半导体片需要防水，其周围环境也需要防水。防水做得不好，制冷半导体片进水，其寿命会大大减少。我国南方的基因扩增仪用户常发生4度过夜后制冷片故障。因此，不需要4度过夜的话，Z好别4度过夜。
2、温度传感器故障
　　基因扩增仪用的温度传感器是大致有三类，即热电阻型、热电偶型和半导体型。热电阻型、热电偶型用得多，故障率较低，而半导体型的因为内含电路，在基因扩增仪中使用时故障率较高(当然它有其他的优点)。
3、控制板故障
　　控制板是基因扩增仪的指挥ZX，其比较容易受到外部因素的影响而出现故障，如灰尘过多引起控制板温度过高、湿度过大引起电路短路、串扰(从电源线来)及电磁幅射(无线)的干扰等。
4、电源板故障
　　电源板故障主要来自于电源的品质不好(不同级别的电源价格差别较大)以及供电的环境不良。低端基因扩增仪的电源的故障率会比较高，其对供电环境不好的耐受力较差，如电压大的波动以及杂波等抗干扰能力不足。
5、热盖故障
　　热盖一般是在运行时保持105度左右的。据了解可大致可分为三种，电热膜型、电热丝型及电路板型，电热膜型的成本较低，但其与热盖金属板的附着以及电热膜接口的引线都很难做好，因此故障率较高。电热丝型是将发热丝埋在导热硅胶板中间，用胶水贴到热盖金属板上，故障率也较高。
6、软件故障
　　即所谓的软件Bug等，一般通过软件更新来消除。
7、其他故障
　　如元器件故障、焊接不良等。
　　其中前三类故障，即制冷半导体、温度传感器以及控制板故障的维修会影响基因扩增仪的温度性能，需要用专门的多温度探头的测温仪，以及配套软件进行测温和温度校准。

基因扩增仪的常见问题及解决方法
      1、基因扩增仪反应管壁出现液滴?
　　可能原因：运行程序前没有开启热盖加热功能。
　　解决方法：开启热盖加热功能。
　　可能原因：反应结束后低温保存时间过久。
　　解决方法：运行结束后，热盖将自动关闭，所以冷凝会自然出现，这不会对实验结果产生影。响，将反应管置于离心机上瞬时离心使液滴回到管子底部即可。
2、使用的微孔板，反应后反应液有明显蒸发?
　　解决方法：确保使用高质量的微孔板，反应前要严格密封。
　　解决方法：确保盖紧热盖，适当提高热盖的温度。
　　解决方法：增大反应体积。
      3、使用PCR管，反应后部分PCR管内反应液有明显蒸发?
　　解决方法：确保使用高质量的PCR管或使用我们推荐的PCR管。
　　解决方法：在样品台的四角放置四个同样的空PCR管，以保证热盖压在各PCR管上的压力均匀。
4、打开电源但是基因扩增仪不响应?
　　这种情况很一般是由于基因扩增仪电源线脱落或者没有插紧而致，将电源线重新插入插座即可排除故障。
5、屏幕无显示且马达与风扇不启动?
　　这种情况很可能是总保险丝被熔断而造成的，更换保险丝即可排除故障，更换准确型号保险丝是所有用电仪器常见的故障排除办法，需要注意的是更换时一定要严格按照使用说明书来进行，或者邀请生产厂家维修工程师来完成。
6、插上电源，但是屏幕空白或当按下某一按键时屏幕不显示相应的画面?
　　这种情况可能是逻辑电路或者电源的保险丝被熔断，也有可能是控制器的缘故。更换保险丝后若不能排除故障，请向维修工程师咨询。
7、显示的样品池温度不正确?
　　一般的基因扩增仪附件中都含有温度校准设备，用于定时对各样品孔的温度进行校准或者用于定期检查各样品孔温度的均一性，有的基因扩增仪将其作为标准配置，购买时不需另行定购，但有些品牌的基因扩增仪将其作为选购件，购买时就得选配。

基因扩增仪的选购指南
基因扩增仪的选购误区

误区一：仪器通道越多越好
　　随着基因扩增技术的成熟运用，多重扩增越来越热闹，基因扩增仪也不能幸免。从Z初ABI公司推出的单通道基因扩增仪发展到如今各个厂家都推出4通道、5通道甚至6通道基因扩增仪，眼花缭乱的选择让人无所适从，就有人一不小心走进了“通道越多越好”的误区。
　　在使用有些厂家5通道的基因扩增仪时，为了确保实验结果的精确性和准确性都要在实验中使用ROX或专用的Referencedye，这些荧光染料都必须单独使用一个检测通道。这样以来，真正能检测多重PCR荧光信号的有效通道只有4个，而且使用校正染料可能会增加后期的使用成本。
　　考虑多重基因扩增仪的通道数的时候也应该从实验室实际情况出发，多重基因扩增仪并非人人适用、人人可用，因为它使实验复杂化了。
误区二：基因扩增仪无需梯度功能
　　对于使用染料法的定量PCR反应，虽然有各种各样的PCR引物设计软件或者经验公式计算熔解温度(Tm值)，但运用的公式不同、引物序列不同，Tm值的差异会很大。引物的熔解温度决定了退火温度。而且模版中碱基的组合千变万化，对于特殊片断，经验公式得到的数据不一定能得出准确的结果，退火温度细微的差异对结果都可能产生决定性的影响，因而“摸条件”一度是让人很头疼的问题。
　　梯度基因扩增仪的出现部分解决了一些问题，在反应过程中每个孔的温度控制条件可以在指定范围内按照梯度变化，根据结果，一步就可以摸索出Z适合的反应条件。使用有梯度功能的基因扩增仪可以一次完成以往多次实验才能完成的优化过程，简化了摸索PCR反应条件的繁琐实验，既节省实验时间提GX率，又节省实验成本。

基因扩增仪的选购要点
1、基因扩增仪的检测通量
　　在购买定量基因扩增仪的时候，要根据实验室的需要来选择不同通量的仪器。基因扩增仪的检测通量小到16个多到384个。
　　如果进行一般的基因表达研究或病原体检测，实在不必购买昂贵的基因扩增仪，96孔的通量足够用。
　　如果需要寻找要新药靶点和疾病标记的实验室可以考虑购买384孔板的基因扩增仪，假如经费有限无法购买384孔板基因扩增仪的实验室，可以考虑购买运行速度快(带有FAST模块)的96孔板基因扩增仪。
2、硬件设计特点
　　基因扩增仪主要有传统的96孔板式、创新的离心式等，每种设计都有它的独到之处但也都有无法避免的缺憾。
　　传统的96孔板的PCR可以容纳的样本量大，而且无需特殊的耗材。有些传统的96孔板的基因扩增仪采用卤钨灯激发、CCD检测，这些光学结构在96孔板的顶部，每个样品孔距光源和检测器的光程各不相同——边缘效应，对结果产生影响。为了保证精确、准确的实验结果，这类仪器在实验过程中通常会使用ROX或专用的Referencedye作为参照校正实验结果。
　　卤钨灯的使用寿命短、更换成本较高已经成为很多用户头痛的问题。在实验过程中卤钨灯作为一种热光源，产生较多热能对实验结果有一定的影响。CCDZda的优点就是可以同时扫描所有样品中的荧光信号，但是灵敏度较低，而且同时检测样品间的荧光信号存在干扰。
　　创新的离心式的基因扩增仪通常选用LED激发、PMT检测，离心式的设计上避免了边缘效应。LED光源是冷光源对实验没有影响，因此无需采用其他荧光染料校正，而且使用寿命长无需经常更换。PMT每次只能收集单个荧光信号，但是检测灵敏度高。这类基因扩增仪运行速度非常快，但也存在样本量小、耗材昂贵、没有梯度功能、存在时间积分等缺点。
       3、温度控制
　　对基因扩增仪来说，温度控制主要是指温度的准确性、均匀性、以及升降温速度，对梯度基因扩增仪来说，除了温度的准确性和均匀性、升降温速度以外，还必须考虑仪器在梯度模式和标准模式下是否具有同样的温度特性。
　　温度的准确性是指样品孔温度与设定温度的一致性，它直接关系到实验的成败。由于PCR是一个几何级数扩增的过程，扩增过程中退火温度的细微变化会被放大而直接影响结果，不论是变性、退火还是延伸都需要准确控制温度，对退火温度而言温控显的尤为重要，有时1度甚至0.5度的差异也能决定实验的成功与失败，因而对基因扩增仪而言温度控制就意味着质量。
　　温度的均匀性是指样品孔间的温度差异，它关系到在不同样品孔进行反应结果的一致性。我们在实验中发现有时用同样的样品，同样的PCR反应程序，Z后的结果竟然差异非常明显，或许就是因为不同位置的温度不均一性所致。基因扩增仪的温度均匀性不好，特别是Z外周的样品孔情况更差，很有可能影响实验结果。
　　温度控制还有指针-升降温的速度。更快的升降温速度，可以缩短反应进行的时间，而且缩短了可能的非特异性结合、反应的时间，能提高PCR反应特异性。因此从本质而言温控方式就从以前相对稳定耐用的机械式转向了升降温更快速的半导体。除了基因扩增仪本身的原因，影响升降温速度的还有制作承托样品管的基座模块的材料的导热性。
4、运行速度
　　在基因扩增仪的众多技术参数中，升降温速度也是厂家喜欢大力宣传的指标。更快的升降温，可以缩短反应进行的时间，而且缩短了可能的非特异性结合、反应的时间，提高基因扩增仪的特异性。

结论
了解完以上知识后，可以根据您的真实需求和实际情况来决定基因扩增仪的型号、参数等等，选择适合的产品。

基因扩增仪的原理|分类|应用 - 德瑞科仪-为实验室提供整体解决方案
基因扩增仪的注意事项/维护保养/故障分析 - 德瑞科仪-为实验室提供整体解决方案

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