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国产PCR仪这些问题的解决刻不容缓!

发布时间2019-09-05        浏览次数:88

    历经30载风风雨雨,PCR仪也几经迭代创新,继半导体制冷、热盖、温度梯度等技术突破后,PCR仪在技术层面上已然到了瓶颈期,但我们面临的问题依然存在,孔温不均一?温度不准确?边缘蒸发明显?这些问题的解决已经是刻不容缓!
    问题一、 孔温不均一
    影响因素
    散热面温度不匀:PCR仪一般采用风冷方式散热。前后吹风散热时,散热器前冷后热;底部吹风散热时,中间风速与边缘风速有很大的差别。此外,由于边缘散热快会导致散热器的边缘温度偏低。
温控模块的边缘效应:由于温控模块的边缘散热快,导致边缘温度低于中心温度(特别是高温,如95℃时)。部分厂家采用边缘辅助加热的方式来提高温度的均一性。
    制冷片之间的差异:大多数PCR仪采用的是多片制冷片,其中两片串联的方式比较常见,由于制冷片的片间的差别会直接影响温度的均一性(片内差也有影响但无法解决),因此专业的制冷片供应商在出厂前都会进行配对,以保证一台PCR仪上所使用的制冷片的性能尽可能接近。综上,遇到PCR仪故障时,推荐大家找原厂进行维修,一般的维修工是很难提供配对的制冷片的,即使是换掉所有的制冷片,也无法保证PCR仪的温度均一性。
    问题二、 温度不准确
    PCR仪在出厂时都会进行温度校准。仪器的温度是通过温度传感器的电阻值转换而来的。温度传感器之间是有差别的,将电阻转换成温度的电路也是有差异的,因此,温度传感器测得的温度与PCR管内的温度也是有差异的,以上这些差异都可以通过温度校准来消除。但随着仪器的使用,温度传感器和电路会逐渐老化,电阻值也会有所改变,但转换电路无法对此做出调整,zui终导致仪器的温度准确性会下降。因此一般PCR仪需要每年进行一次温度重新校准,以提高温度的准确性。
    问题三、边缘蒸发明显
    边缘蒸发即边缘的孔在PCR反应后体积会明显减少,有的甚至蒸干,这种现象在使用96孔PCR板时比较常见,高板(200ul板)和矮板(100ul板)都存在这个问题。有些厂家会通过增加压力来减少边缘蒸发,但此方法非但不能消除这一现象,反而会使PCR板在实验后不易取下来。也有一些厂家采用在热盖上增加软性导热材料的方法来解决这一问题,但此类材料的使用寿命存疑。
    问题四、热压力盖调节
    热盖分为手拧压紧和弹簧压紧两种。手拧也有采用力矩式的,以免拧得过紧。拧得不紧会发生蒸发,拧得过紧又可能将管子压坏(有的仪器也会因拧得过紧而发生蒸发),不少仪器的旋钮也因此被拧坏。只有自动化设备上配套的自动PCR仪才会采用电动热盖,但这种PCR仪价格往往很高。
    问题五、故障率高,维修费用高
    PCR仪的高故障率问题也是不容小觑。由于PCR仪的工作任务重、工作时间长,而制冷片寿命有限。一台全新的PCR仪,如果处于全天工作状态,一般2-3年制冷片就到寿命了。因为制冷片的配对、制冷部件的装配工艺、测温与校温的设备、防冷凝水的密封系统等都是需要能力的,选择国内厂家维修,费用一般还可以接受,但需要对其专业水准进行评估,如果是返回国外的厂家,费用基本上就只能“呵呵”了。
    问题六、占用空间大
    PCR仪有侧出风和后出风两种(极少有前出风的)。对于侧出风的PCR仪来讲,摆放仪器时,需要其左右之间留下一定的散热空间。因此拥有多台PCR仪的用户往往需要专门准备一个房间来放PCR仪或者买了货架来摆放,为了操作方便,对货架的高度也有一定的要求。目前由于热盖设计的原因,还没有可以叠放的PCR仪出现。
    PCR仪目前存在的问题不容小觑,这些问题对实验结果产生的影响重大,只有解决这些困扰了无数科研人的问题,才能实现新的突破。此刻,我们需要有人站出来去解决这些难题,国产PCR仪能承担这个重任吗?我们拭目以待!








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