PCR基因擴(kuò)增儀的用途和維修保養(yǎng)，故障分析

   PCR也叫基因擴(kuò)增儀，主要用于用于科研及臨床的基因擴(kuò)增、定性PCR基因擴(kuò)增、熒光/酶免終點(diǎn)定量DNA基因擴(kuò)增、基因芯片等其他基因分析應(yīng)用的基因擴(kuò)增等?；驍U(kuò)增儀適合國內(nèi)外各種PCR試劑盒傳染病類、腫瘤類、科研類。進(jìn)口基因擴(kuò)增儀主要由外殼、變溫反應(yīng)腔、散熱系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、人機(jī)界面等各部分組成?；驍U(kuò)增儀廣泛應(yīng)用于各級各類醫(yī)療機(jī)構(gòu)、大學(xué)及研究所、CDC、檢驗(yàn)檢疫局、獸醫(yī)站、食品企業(yè)及乳品廠等。

基因擴(kuò)增儀的用途
基因擴(kuò)增儀靈敏度高，操作起來簡便、快捷，加上對特定基因樣本純度要求低，因而被廣泛地運(yùn)用在以下檢測活動中:
1、醫(yī)學(xué)和健康檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)臨床診斷，用于判斷檢體中是否會表現(xiàn)某遺傳**的圖譜、傳染病的診斷以及基因復(fù)制。
2、DNA鑒定，常見于司法鑒定領(lǐng)域。
3、臨床分子診斷試劑和生物試劑公司藥品研發(fā)。
4、轉(zhuǎn)基因、微生物、動物源性成分檢測，常見于醫(yī)藥衛(wèi)生及農(nóng)產(chǎn)品檢驗(yàn)領(lǐng)域。
PCR基因擴(kuò)增儀的種類
基因擴(kuò)增儀一般有四種類型，分別是普通基因擴(kuò)增儀，梯度基因擴(kuò)增儀，實(shí)時熒光定量基因擴(kuò)增儀和原位基因擴(kuò)增儀。這四種基因擴(kuò)增儀的一般原理有相似的地方，但在結(jié)構(gòu)和配件方面還存在一些差異。

1.開始運(yùn)行儀器
將PCR儀底座開關(guān)打開，再將定量PCR儀檢測器開關(guān)打開。在實(shí)驗(yàn)之前，首先對系統(tǒng)預(yù)熱半個小時，打開電腦，將軟件啟動。
2.放置樣品
在0.2ml的薄壁管或96孔板內(nèi)加入PCR反應(yīng)體系，將管蓋蓋上，注意，不要讓手指和反應(yīng)管表面有接觸，所以必須將一次性塑料手套戴上。按照順序在儀器的加熱孔中放入反應(yīng)管。
3.設(shè)置程序，運(yùn)行試驗(yàn)
定量PCR軟件的基本操作步驟如下：
（1）對熱循環(huán)程序文件進(jìn)行設(shè)置。
（2）對反應(yīng)管文件進(jìn)行設(shè)置。
（3）點(diǎn)擊啟動鍵，將程序運(yùn)行。
（4）數(shù)據(jù)分析
4.結(jié)果分析
（1）PCR反應(yīng)結(jié)束后，標(biāo)準(zhǔn)曲線和Ct值軟件會自動計算。
（2）可以在軟件窗口選擇相應(yīng)的分析功能進(jìn)行表達(dá)量分析，等位基因分析。
（3）點(diǎn)擊右上方的導(dǎo)出鍵，還能夠?qū)⒔Y(jié)果報告單輸出。
5.關(guān)閉運(yùn)行儀器

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將軟件、熒光定量檢測器及擴(kuò)增系統(tǒng)電源關(guān)閉，將電腦關(guān)閉，將反應(yīng)管取出。

基因擴(kuò)增儀的注意事項(xiàng)
1、PCR反應(yīng)的要求溫度與實(shí)際分布的反應(yīng)溫度是不一致的，當(dāng)檢測發(fā)現(xiàn)各孔平均溫度差偏離設(shè)置溫度大于1～2℃時，可以運(yùn)用溫度修正法糾正基因擴(kuò)增儀實(shí)際反應(yīng)溫度差。
2、基因擴(kuò)增儀需要定期檢測，根據(jù)制冷方式而定，一般半年至少檢測一次。
3、一般情況如能采用溫度修正法糾正基因擴(kuò)增儀的溫度時，不要輕易打開或調(diào)整儀器的電子控制部件，必要時要請專業(yè)人員修理或利用基因擴(kuò)增儀電子線路詳細(xì)圖紙進(jìn)行維修。
4、PCR反應(yīng)過程的關(guān)鍵是升、降溫過程的時間控制，要求越短越好，當(dāng)基因擴(kuò)增儀的降溫過程超過60s，就應(yīng)該檢查基因擴(kuò)增儀的制冷系統(tǒng)，對風(fēng)冷制冷的基因擴(kuò)增儀要較徹底地清理反應(yīng)底座的灰塵;對其他制冷系統(tǒng)應(yīng)檢查相關(guān)的制冷部件。
5、注意基因擴(kuò)增儀的使用環(huán)境條件和電源，嚴(yán)禁工作時打開機(jī)蓋，機(jī)蓋開關(guān)要輕，以防損壞蓋鎖。
6、定期用中性肥皂水清洗樣品槽，嚴(yán)禁使用強(qiáng)堿、有機(jī)溶液和高濃度酒精擦洗基因擴(kuò)增儀。

基因擴(kuò)增儀的維護(hù)保養(yǎng)

1、基因擴(kuò)增儀的安置

基因擴(kuò)增儀應(yīng)安放在濕度較低、灰塵較少并遠(yuǎn)離水源和熱源，無腐蝕性氣體或強(qiáng)磁場干擾的地方。環(huán)境溫度應(yīng)控制在18~35℃之間。儀器之間應(yīng)保持50cm 以上距離，降低基因擴(kuò)增儀之間的影響。

2、樣品臺、熱蓋定期清潔
用95%乙醇配合棉簽、無塵布等工具，清潔樣品臺。之后運(yùn)行基因擴(kuò)增儀，設(shè)定保持溫度為50℃，約5~10min，讓殘余液體揮發(fā)去除。熱蓋也應(yīng)該用酒精或純水定期清洗，確保熱蓋清潔，溫控性能良好。對于熒光定量基因擴(kuò)增儀，清潔樣品臺和熱蓋的同時，要去除灰塵等雜物，保證光路清潔，降低信號干擾。
3、使用前預(yù)熱
老款的基因擴(kuò)增儀的性能比不上新款基因擴(kuò)增儀，使用前需要進(jìn)行預(yù)熱，不僅對基因擴(kuò)增儀維護(hù)有好處，還能節(jié)約實(shí)驗(yàn)時間。新款的基因擴(kuò)增儀升溫快，但還是建議Z好能在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前預(yù)熱2min，這樣可以有效延長基因擴(kuò)增儀的使用壽命。
4、定期運(yùn)行維護(hù)
基因擴(kuò)增儀使用頻率較低的情況下，在儀器關(guān)閉1小時后需要用軟布或塑料紙覆蓋以防止灰塵進(jìn)入。基因擴(kuò)增儀如果長期不使用，需要至少每隔半個月進(jìn)行一次開機(jī)自檢，運(yùn)行20min左右。
由于基因擴(kuò)增儀生產(chǎn)廠家和型號的不同，基因擴(kuò)增儀在保養(yǎng)上也會有差異，有些熒光定量基因擴(kuò)增儀，采用底部檢測的模式，平時使用基因擴(kuò)增儀附件中的橡膠風(fēng)球吹去樣品臺上的灰塵等。必要的時候，可以用棉簽沾取無水酒精清潔，但需要注意不要把液體滴入檢測孔中，防止影響里面的光路部件。
基因擴(kuò)增儀的清洗

1、樣品池的清洗
先打開蓋子，然后用95%乙醇或10%清洗液浸泡樣品池5min，然后清洗被污染的孔;用微量移液器吸取液體，用棉簽吸干剩余液體，設(shè)定保持溫度為50℃的PCR程序并使基因擴(kuò)增儀運(yùn)行，讓殘余液體揮發(fā)去除，一般5～10min即可。
2、熱蓋的清洗
對于熒光定量基因擴(kuò)增儀，當(dāng)有熒光污染出現(xiàn)，而且這一污染并非來自樣品池時，或當(dāng)有污染或殘跡物影響到熱蓋的松緊時，需要用壓縮空氣或純水清洗墊蓋底面，確保樣品池的孔干凈，無污物阻擋光路。
3、基因擴(kuò)增儀外表面的清洗
清洗基因擴(kuò)增儀的外表面，可以除去灰塵和油脂，但達(dá)不到**的效果，選擇沒有腐蝕性的清洗劑對基因擴(kuò)增儀的外表面進(jìn)行清洗。
基因擴(kuò)增儀的故障分析
基因擴(kuò)增儀的故障主要有以下幾類：①制冷半導(dǎo)體故障;②溫度傳感器故障;③控制板故障;④電源板故障;⑤熱蓋故障;⑥軟件故障;⑦其他故障。
1、制冷半導(dǎo)體故障
制冷半導(dǎo)體故障率與制冷半導(dǎo)體的質(zhì)量、溫度變化次數(shù)(循環(huán)次數(shù))以及制冷片防水等都有關(guān)系。
制冷半導(dǎo)體是基因擴(kuò)增儀的核心部件，基因擴(kuò)增儀用的制冷半導(dǎo)體，都是工業(yè)級基因擴(kuò)增儀專用的半導(dǎo)體片，主要是能耐大的溫度變化。但這些制冷半導(dǎo)體的生產(chǎn)都是半手工的，也沒有很好的辦法來檢測其耐用性?？傊怯幸欢ǖ墓收下实?。
制冷半導(dǎo)體的耐溫度變化次數(shù)是與其材料及生產(chǎn)技術(shù)相關(guān)的。如陶瓷片切塊、非硬性焊接等技術(shù)。好的制冷半導(dǎo)體生產(chǎn)商會提供溫度變化次數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。其性能隨溫度變化次數(shù)會下降。有的PCR儀具有溫度變化次數(shù)計數(shù)的功能。

制冷片保持低溫(如4度)時，冷面會凝集水。因此制冷半導(dǎo)體片需要防水，其周圍環(huán)境也需要防水。防水做得不好，制冷半導(dǎo)體片進(jìn)水，其壽命會大大減少。我國南方的基因擴(kuò)增儀用戶常發(fā)生4度過夜后制冷片故障。因此，不需要4度過夜的話，Z好別4度過夜。
2、溫度傳感器故障
基因擴(kuò)增儀用的溫度傳感器是大致有三類，即熱電阻型、熱電偶型和半導(dǎo)體型。熱電阻型、熱電偶型用得多，故障率較低，而半導(dǎo)體型的因?yàn)閮?nèi)含電路，在基因擴(kuò)增儀中使用時故障率較高(當(dāng)然它有其他的優(yōu)點(diǎn))。
3、控制板故障
控制板是基因擴(kuò)增儀的指揮ZX，其比較容易受到外部因素的影響而出現(xiàn)故障，如灰塵過多引起控制板溫度過高、濕度過大引起電路短路、串?dāng)_(從電源線來)及電磁幅射(無線)的干擾等。
4、電源板故障
電源板故障主要來自于電源的品質(zhì)不好(不同級別的電源價格差別較大)以及供電的環(huán)境**。低端基因擴(kuò)增儀的電源的故障率會比較高，其對供電環(huán)境不好的耐受力較差，如電壓大的波動以及雜波等抗干擾能力不足。
5、熱蓋故障
熱蓋一般是在運(yùn)行時保持105度左右的。據(jù)了解可大致可分為三種，電熱膜型、電熱絲型及電路板型，電熱膜型的成本較低，但其與熱蓋金屬板的附著以及電熱膜接口的引線都很難做好，因此故障率較高。電熱絲型是將發(fā)熱絲埋在導(dǎo)熱硅膠板中間，用膠水貼到熱蓋金屬板上，故障率也較高。

6、軟件故障
即所謂的軟件Bug等，一般通過軟件更新來消除。
7、其他故障
如元器件故障、焊接**等。
其中前三類故障，即制冷半導(dǎo)體、溫度傳感器以及控制板故障的維修會影響基因擴(kuò)增儀的溫度性能，需要用專門的多溫度探頭的測溫儀，以及配套軟件進(jìn)行測溫和溫度校準(zhǔn)。
基因擴(kuò)增儀的常見問題及解決方法
1、基因擴(kuò)增儀反應(yīng)管壁出現(xiàn)液滴?
可能原因：運(yùn)行程序前沒有開啟熱蓋加熱功能。
解決方法：開啟熱蓋加熱功能。
可能原因：反應(yīng)結(jié)束后低溫保存時間過久。
解決方法：運(yùn)行結(jié)束后，熱蓋將自動關(guān)閉，所以冷凝會自然出現(xiàn)，這不會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影。響，將反應(yīng)管置于離心機(jī)上瞬時離心使液滴回到管子底部即可。

2、使用的微孔板，反應(yīng)后反應(yīng)液有明顯蒸發(fā)?
解決方法：確保使用高質(zhì)量的微孔板，反應(yīng)前要嚴(yán)格密封。
解決方法：確保蓋緊熱蓋，適當(dāng)提高熱蓋的溫度。
解決方法：增大反應(yīng)體積。
3、使用PCR管，反應(yīng)后部分PCR管內(nèi)反應(yīng)液有明顯蒸發(fā)?
解決方法：確保使用高質(zhì)量的PCR管或使用我們推薦的PCR管。
解決方法：在樣品臺的四角放置四個同樣的空PCR管，以保證熱蓋壓在各PCR管上的壓力均勻。

4、打開電源但是基因擴(kuò)增儀不響應(yīng)?
這種情況很一般是由于基因擴(kuò)增儀電源線脫落或者沒有插緊而致，將電源線重新插入插座即可排除故障。
5、屏幕無顯示且馬達(dá)與風(fēng)扇不啟動?
這種情況很可能是總保險絲被熔斷而造成的，更換保險絲即可排除故障，更換準(zhǔn)確型號保險絲是所有用電儀器常見的故障排除辦法，需要注意的是更換時一定要嚴(yán)格按照使用說明書來進(jìn)行，或者邀請生產(chǎn)廠家維修工程師來完成。
6、插上電源，但是屏幕空白或當(dāng)按下某一按鍵時屏幕不顯示相應(yīng)的畫面?
這種情況可能是邏輯電路或者電源的保險絲被熔斷，也有可能是控制器的緣故。更換保險絲后若不能排除故障，請向維修工程師咨詢。
7、顯示的樣品池溫度不正確?
一般的基因擴(kuò)增儀附件中都含有溫度校準(zhǔn)設(shè)備，用于定時對各樣品孔的溫度進(jìn)行校準(zhǔn)或者用于定期檢查各樣品孔溫度的均一性，有的基因擴(kuò)增儀將其作為標(biāo)準(zhǔn)配置，購買時不需另行定購，但有些品牌的基因擴(kuò)增儀將其作為選購件，購買時就得選配。

基因擴(kuò)增儀的選購指南
基因擴(kuò)增儀的選購誤區(qū)
誤區(qū)一：儀器通道越多越好
隨著基因擴(kuò)增技術(shù)的成熟運(yùn)用，多重擴(kuò)增越來越熱鬧，基因擴(kuò)增儀也不能幸免。從Z初ABI公司推出的單通道基因擴(kuò)增儀發(fā)展到如今各個廠家都推出4通道、5通道甚至6通道基因擴(kuò)增儀，眼花繚亂的選擇讓人無所適從，就有人一不小心走進(jìn)了“通道越多越好”
基因擴(kuò)增儀的選購要點(diǎn)
1、基因擴(kuò)增儀的檢測通量
在購買定量基因擴(kuò)增儀的時候，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的需要來選擇不同通量的儀器?；驍U(kuò)增儀的檢測通量小到16個多到384個。
如果進(jìn)行一般的基因表達(dá)研究或病原體檢測，實(shí)在不必購買昂貴的基因擴(kuò)增儀，96孔的通量足夠用。
如果需要尋找要新藥靶點(diǎn)和**標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)室可以考慮購買384孔板的基因擴(kuò)增儀，假如經(jīng)費(fèi)有限無法購買384孔板基因擴(kuò)增儀的實(shí)驗(yàn)室，可以考慮購買運(yùn)行速度快(帶有FAST模塊)的96孔板基因擴(kuò)增儀。
2、硬件設(shè)計特點(diǎn)
基因擴(kuò)增儀主要有傳統(tǒng)的96孔板式、**的離心式等，每種設(shè)計都有它的獨(dú)到之處但也都有無法避免的缺憾。
傳統(tǒng)的96孔板的PCR可以容納的樣本量大，而且無需特殊的耗材。有些傳統(tǒng)的96孔板的基因擴(kuò)增儀采用鹵鎢燈激發(fā)、CCD檢測，這些光學(xué)結(jié)構(gòu)在96孔板的頂部，每個樣品孔距光源和檢測器的光程各不相同——邊緣效應(yīng)，對結(jié)果產(chǎn)生影響。為了保證**、準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這類儀器在實(shí)驗(yàn)過程中通常會使用ROX或?qū)Ｓ玫腞eferencedye作為參照校正實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3、溫度控制
對基因擴(kuò)增儀來說，溫度控制主要是指溫度的準(zhǔn)確性、均勻性、以及升降溫速度，對梯度基因擴(kuò)增儀來說，除了溫度的準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)模式下是否具有同樣的溫度特性。

4、運(yùn)行速度

在基因擴(kuò)增儀的眾多技術(shù)參數(shù)中，升降溫速度也是廠家喜歡大力宣傳的指標(biāo)。更快的升降溫，可以縮短反應(yīng)進(jìn)行的時間，而且縮短了可能的非特異性結(jié)合、反應(yīng)的時間，提高基因擴(kuò)增儀的特異性。
結(jié)論
了解完以上知識后，可以根據(jù)您的真實(shí)需求和實(shí)際情況來決定基因擴(kuò)增儀的型號、參數(shù)等等，選擇適合的產(chǎn)品。