分子生物学常用仪器技术介绍
分子生物学实验室仪器使用说明书
分子生物学实验室仪器使用说明书一、引言分子生物学实验室仪器的使用是进行基因研究和分析的重要环节，正确的仪器操作和维护对于保证实验结果的准确性具有至关重要的作用。
本说明书旨在提供对分子生物学实验室仪器的正确使用方法和维护技巧的指导，以确保实验室工作的顺利进行。
二、常用仪器1. 基因扩增仪基因扩增仪是分子生物学实验室常用的仪器之一，其中最常见的是PCR仪。
以下是PCR仪的使用步骤：- 将待扩增的DNA模板、引物和试剂添加至PCR管或96孔板中；- 根据所需的扩增程序，在PCR仪面板上设置合适的温度和时间参数；- 启动PCR仪，开始扩增；- 扩增结束后，及时取出试管或孔板，并进行下一步实验操作。
2. 凝胶电泳仪凝胶电泳仪主要用于观察DNA、RNA或蛋白质的迁移情况以及分子大小的测定。
以下是凝胶电泳仪的使用步骤：- 准备所需的琼脂糖凝胶，并注入到电泳槽中；- 将待检测的样品混合液加入到电泳槽中的样品孔中；- 在电泳槽两侧连接正负极电源，并设置合适的电压和时间参数；- 启动电源，进行电泳；- 电泳结束后，取出凝胶，进行染色或进一步分析。
3. 离心机离心机用于分离混合物中的固体颗粒和液体，是分子生物学实验室必备的仪器之一。
以下是离心机的使用步骤：- 将待离心的样品均匀加入离心管中，并保持离心管的平衡；- 将离心管放入离心机转盘的相应位置，并注意转盘的平衡；- 根据离心速度和时间要求，设置合适的参数；- 启动离心机，开始离心过程；- 离心结束后，小心取出离心管，注意避免离心管的倾斜或颠倒。
三、常见问题及处理方法1. 仪器出现异常- 若仪器出现异常操作或显示异常，应首先检查是否按照正确的使用步骤进行操作；- 仔细阅读仪器说明书，查看是否存在使用特殊注意事项；- 若仍无法解决问题，及时联系仪器维修人员进行检修。
2. 仪器维护- 每次使用仪器后，应进行基本的清洁和消毒，保持仪器干净整洁；- 定期检查仪器是否正常，如电源是否接触良好，仪器表面是否有明显损坏等；- 根据仪器的要求，及时更换耗材和维护配件。
分子生物学实验：安全与仪器使用
分子生物学实验安全
紫外线辐射的危害和防护
在实验室里常用的紫外光源包括 手提式紫外灯和紫外透射仪、凝胶成像系统 。 只能通过吸收有害波长的滤片或安全玻璃片才能观察。在紫外光下操作时要戴合适的预防性手 套。应佩戴具有紫外线防护功能的护目镜和/或防护面罩，并遮蔽暴露的皮肤。
建议：使用荧光染料，切胶在Dark reader上操作。
分子生物学实验安全
化学试剂的安全使用
DTT 二硫苏糖醇
很强的还原剂，散发难闻的气味。可因吸入、咽下或皮肤吸收而危 害健康。当使用固体或高浓度储存液时，戴手套和护目镜，在通风橱中 操作。 PMSF 苯甲基磺酰氟 一种高强度毒性的胆碱酯酶抑制剂。它对呼吸道黏膜、眼睛和皮肤有非常 大的破坏性。可因吸入、咽下或皮肤吸收而致命。戴合适的手套和安全眼镜， 始终在化学通风橱里使用。在接触到的情况下，要立即用大量的水冲洗眼睛或 皮肤，已污染的工作服作为有害废物处理。 Triton X-100 引起严重的眼睛刺激和灼伤。可因吸入、咽下或皮肤吸收而受害。戴合适 的手套和护目镜。
分子生物学实验安全
化学试剂的安全使用
过硫酸铵 (NH4)2S2O8 对黏膜和上呼吸道组织、眼睛和皮肤有极大危害性。吸入可致命 。操作时戴合适的手套、安全眼镜和防护服。始终在通风橱里操作， 操作完后彻底洗手。 叠氮钠（NaN3） 毒性非常大。它阻断细胞色素电子运送系统。含有叠氮钠的溶液要 标记清楚。可因吸入、咽下或皮肤吸收而损害健康。戴合适的手套和安 全护目镜，操作时要格外小心。 吉姆萨（Giemsa） 染料咽下可致命或引起眼睛失明，通过吸入和皮肤吸收是有毒的。 其可能的危险是不可逆的效应。戴合适的手套和安全护目镜。在化学通 风橱里操作，不要吸入其粉末。
Dark Reader 荧光透射仪 (Transilluminators) 的特点 : 1.Dark Reader 使用新的无毒 DNA 染料 : SYBR Green, SYBR Gold等, 避免了Ethidium Bromide (EB) 染料对人体的伤害。 2.Dark Reader使用 可见光 （400-500 nm）,没有UV（紫外线），将其对人体的伤害降低 至零。同时，大大降低了 对DNA样本的损伤，克隆DNA的效率将成百倍的提高。 3.灵敏度高，远远高于UV检测仪。 4.适 用染料范围广；荧光素 （fluorescein）, AttoPhos, GelStar, Vistra Green, SYPRO Orange, red-shifted GFP variants等都可使用。对于Rhodamines, Ethidium Bromide(EB)等激发光大于500 nm的染料亦 可适用；可以广泛用于DNA、RNA 以及蛋白质的检测。 5.Dark Reader同时提供琥珀色镜片的观 察眼镜（AG16），供切割凝胶时使用。 紫外照射消毒后由于空气中臭氧富集，不宜立即开始工作，应在停止紫外照射30 min后开始 工作，有条件的实验室，可安装无臭氧紫外灯。 超净工作台中进行紫外照射消毒后，也应用强风进行吹扫后再进行工作，以免臭氧危害身 体健康。
qpcr仪 工作原理
qpcr仪工作原理qPCR仪是一种用于检测和定量PCR反应的仪器。
它通过测量PCR反应体系中的荧光信号来确定反应体系中的模板DNA的数量。
本文将介绍qPCR仪的工作原理及其在分子生物学研究中的应用。
qPCR仪的工作原理主要包括PCR反应、荧光信号检测和数据分析三个步骤。
PCR反应是qPCR仪的基础。
PCR（聚合酶链式反应）是一种体外扩增DNA的方法，通过反复进行循环性的DNA变性、引物结合和DNA 合成，最终使目标DNA序列得以扩增。
在qPCR仪中，PCR反应通常包括预变性、扩增和终止三个阶段。
预变性阶段的目的是将DNA样本中的双链DNA变性为单链DNA，使其能够与引物结合。
扩增阶段是核酸链合成的主要阶段，此时引物与目标DNA序列结合并进行扩增。
终止阶段则是为了结束扩增反应并保持PCR产物的稳定性。
荧光信号检测是qPCR仪的关键步骤。
在PCR反应过程中，荧光染料与PCR产物结合并发出荧光信号。
常用的荧光染料有SYBR Green和TaqMan探针等。
SYBR Green是一种亲核染料，可以与DNA结合并发出荧光信号。
TaqMan探针则是一种双标记探针，其5'末端连接着荧光染料，3'末端连接着一个荧光淬灭剂。
TaqMan探针与PCR产物结合时，淬灭剂被切断，从而释放出荧光信号。
qPCR仪通过检测荧光信号的强度来确定PCR产物的数量。
数据分析是qPCR仪的关键环节。
qPCR仪会记录下PCR反应过程中荧光信号的变化，并将这些数据转化为扩增曲线。
扩增曲线可以反映PCR反应的动力学过程，包括指数增长期、平台期和饱和期。
通过分析扩增曲线的形状和荧光信号的阈值，可以计算出PCR产物的初始数量。
此外，还可以根据不同的数据处理方法，如绝对定量法和相对定量法，来计算目标DNA的相对表达水平或绝对拷贝数。
qPCR仪在分子生物学研究中有着广泛的应用。
首先，它可以用于基因表达分析。
通过比较不同样品中目标基因的表达水平，可以研究基因的调控机制和功能。
实验一分子生物学实验室常用仪器设备简介.
实验一分子生物学实验室常用仪器设备简介.第一篇：实验一分子生物学实验室常用仪器设备简介.实验一分子生物学实验室常用仪器设备简介一、实验目的熟悉分子生物学实验室常用仪器并熟练使用二、实验原理1、恒温气浴摇床：用于对温度和振荡频率有较高要求的细菌培养，发酵，杂交，生化反应及酶和组织研究等。
2、超净工作台：用于分子生物学无菌操作。
3、低温台式高速离心机：用于分离纯化DNA和蛋白质等，如基因片段的分离，蛋白酶的沉淀和回收等。
4、微量移液管：是连续可调的，计量和转移液体的专用仪器，其装有直接读数容量计。
有多种规格：①0.5-10μL②10-100μL③20-200μL④100-1000μL。
5、电泳仪：用于确定大分子物质的分子量以及鉴定物种亲缘关系的仪器。
6、PCR仪：用于目的基因的扩增，是一对寡糖核苷酸引物结合到正负DNA链上的靶序列两侧，从而酶促合成拷贝数为百万倍的靶序列DNA片段。
主要用于基础研究和应用研究等领域。
7、灭菌锅：用于细菌和细胞培养及核酸等有关实验使用的试剂，器皿及实验用具的严格灭菌。
三、实验仪器恒温气浴摇床、超净工作台、低温台式高速离心机、微量移液管、灭菌锅、PCR仪、电泳仪。
四、实验步骤（一）、恒温气浴要穿的使用：1、样品瓶牢固放入弹簧夹中2、接通电源开关，仪器进入准备状态3、参数设定，（设定温度、时间、转速等参数）4、按启动键仪器开始工作，按暂停键可暂停托盘的旋转；5、按电源键，显示屏显示消失，关闭电源总开关（二）、超净工作台的使用1、使用工作台时，先经过清洁液浸泡的纱布擦拭台面，然后用消毒剂擦拭消毒。
2、接通电源，提前30分钟打开紫外灯照射消毒，处理净化工作区内工作台表面积累的微生物，15分钟后，关闭紫外灯，开启送风机。
3、工作台面上，不要存放不必要的物品，以保持工作区内的洁净气流不受干扰。
4、操作结束后，清理工作台面，收集各废弃物，关闭风机及照明开关，用清洁剂及消毒剂擦拭消毒。
Sebia全自动凝胶电泳仪的临床应用
Sebia全自动凝胶电泳仪的临床应用随着生物技术的不断发展，分子生物学在临床诊断和治疗中的应用越来越广泛。
其中，全自动凝胶电泳仪作为一项重要的技术，为临床应用提供了强有力的支持。
本文将重点介绍Sebia全自动凝胶电泳仪及其在临床应用中的优势。
Sebia全自动凝胶电泳仪是一种高效、自动化的分子生物学分析仪器，主要应用于DNA、RNA和蛋白质的分析。
该仪器具有高分辨率、高灵敏度和高重复性的特点，能够提供准确、可靠的检测结果。
疾病诊断：全自动凝胶电泳仪能够通过对特定基因的表达水平进行分析，帮助医生对疾病进行早期诊断和预后判断。
例如，通过对肺癌、乳腺癌等肿瘤相关基因的表达水平进行检测，有助于医生对患者的病情进行准确诊断。
药物筛选：全自动凝胶电泳仪可以用于药物筛选过程中，通过对药物作用靶点的检测和分析，筛选出具有潜在疗效的药物。
这有助于缩短药物研发周期，提高药物研发效率。
遗传病诊断：全自动凝胶电泳仪能够对基因突变进行检测，帮助医生对遗传病进行诊断。
例如，通过对地中海贫血基因的检测，有助于医生对地中海贫血进行诊断。
微生物鉴定：全自动凝胶电泳仪可以用于鉴定细菌、病毒和其他微生物。
通过对微生物的基因组进行分析，有助于医生确定感染源，为感染性疾病的诊断和治疗提供依据。
血液分析：全自动凝胶电泳仪可以用于血液分析，帮助医生对血液疾病进行诊断。
例如，通过对血红蛋白、白细胞和血小板等血液成分的分析，有助于医生对贫血、白血病和血小板减少等疾病进行诊断。
优势：全自动凝胶电泳仪具有自动化、高分辨率和高灵敏度等优势，能够提供准确、可靠的检测结果。
该仪器操作简便，能够大大缩短检测时间，提高检测效率。
局限性：全自动凝胶电泳仪的价格较高，限制了其在临床的广泛应用。
该技术的灵敏度和特异性受限于检测样本的质量和数量，需要严格控制样本采集和处理的各个环节。
Sebia全自动凝胶电泳仪作为一种高效的分子生物学分析仪器，在临床应用中具有广泛的前景。
分子生物学科耗材及仪器
分子生物学科耗材及仪器
以下是一些常见的分子生物学科耗材及仪器：
1. 实验耗材：
- 移液器和吸头：用于准确量取液体。
- 离心管和离心机：用于分离和沉淀细胞、核酸和蛋白质等。
- 培养皿和培养箱：用于细胞培养和微生物培养。
- PCR 管和 PCR 仪：用于聚合酶链式反应（PCR）实验。
- 电泳槽和电泳仪：用于核酸和蛋白质的电泳分离。
- 试剂瓶和移液器：用于储存和分配试剂。
- 一次性手套和实验服：用于保护实验人员的安全。
2. 实验仪器：
- 紫外可见分光光度计：用于测定核酸和蛋白质的浓度。
- 凝胶成像系统：用于观察电泳结果。
- 实时荧光定量 PCR 仪：用于定量检测基因表达。
- 离心机：用于分离和沉淀细胞、核酸和蛋白质等。
- 移液器：用于准确量取液体。
- 生物安全柜：用于处理危险的生物样本，提供安全的实验环境。
这些耗材和仪器是分子生物学实验中常用的工具，它们的选择和使用将取决于具体的实验需求和研究目的。
在进行分子生物学实验时，正确选择和使用合适的耗材及仪器是确保实验成功和结果准确性的重要因素。
分子生物学实验室常用仪器及使用方法
实验一分子生物学实验室常用仪器及使用事实证明，在科学飞速发展的今天，无论从事哪个领域的研究，要想突破，除了有良好的理论基础外，更重要的是依赖于先进的技术和优良的仪器设备以及良好的研究环境。
一个标准的分子生物学实验室除了具有一般生物学实验室的常规仪器设备外，还具有一些特殊用途的仪器，这些仪器一般较精密，价格昂贵。
下面介绍这些仪器的使用方法和注意事项。
一、冷冻离心机低温分离技术是分子生物学研究中必不可少的手段。
基因片段的分离、酶蛋白的沉淀和回收以及其它生物样品的分离制备实验中都离不开低温离心技术，因此低温冷冻离心机成为分子生物学研究中必备的重要仪器。
在国内，有多个厂家生产冷冻离心机，本实验室的高速冷冻离心机为GL-20G-Ⅱ型（上海安亭），落地式。
配有角式转头：6×50ml、12×10ml和12×1.5ml。
极限转速20000rpm。
1. 安装与调试离心机应放置在水平坚固的地面上，应至少距离10cm以上且具有良好的通风环境中，周围空气应呈中性，且无导电性灰尘、易燃气体和腐蚀性气体，环境温度应在0～30℃之间，相对湿度小于80%。
试转前应先打开盖门，用手盘动转轴，轻巧灵活，无异常现象方可上所用的转头。
转子准确到位后打开电源开关，然后用手按住门开关，再按运转键，转动后立即停止，并观察转轴的转向，若逆时针旋转即为正确，机器可投入使用。
2. 操作程序（1）插上电源，待机指示灯亮；打开电源开关，调速与定时系统的数码管显示的闪烁数字为机器工作转速的出厂设定，温控系统的数码管显示此时离心腔的温度。
（2）设定机器的工作参数，如工作温度，运转时间，工作转速等。
（3）将预先平衡好的样品放置于转头样品架上，关闭机盖。
（4）按控制面板的运转键，离心机开始运转。
在预先设定的加速时间内，其运速升至预先设定的值。
（5）在预先设定的运转时间内（不包括减速时间），离心机开始减速，其转速在预先设定的减速时间内降至零。
分子生物学实验仪器设备分析
• 第一节 微量移液器
• 第二节 ＰＣＲ 仪
• 第三节 凝胶成像仪
• 第四节 恒温水浴锅
• 第五节 分子杂交仪
第一节 微量移液器
• 分子生物学是在分子水平上研究生命现象的科学， 通过研究生物大 分子（ 核酸、 蛋白质） 的结构、 功能和生物合成等来揭示各种生 命现象的本质。 本章将介绍分子生物学实验过程中基本仪器设备的 使用方法及注意事项等， 为相关实验操作奠定基础。
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第一节 微量移液器
• 四、 微量移液器的使用方法
• １． 容量设定 • 容量设定可通过容量调节轮的旋转来完成。 正确的容量设定有两个
步骤： 一是粗调， 即通过排放按钮将容量值迅速调整至接近需要的 预想值； 二是细调， 当容量值接近需要的预想值以后， 应将移液器 横置， 水平放至在观察者的眼前， 通过调节轮慢慢地将容量值调至 预想值， 从而避免视觉误差所造成的影响。 • 在容量设定时， 还有一个需要特别注意之处， 即从大值调整到小值 时， 调整到预想值即可； 但从小值调整到大值时， 需要超 １ ／ ３ 圈后再返回。 这是因为计数器里面有一定的空隙， 需要弥补。
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第一节 微量移液器
• 六、 微量移液器常见的错误操作
• （１） 吸液时， 移液器倾斜， 导致移液不准确。 • （２） 装配吸头时， 用力过猛， 导致吸头难以脱卸。 • （３） 平放带有残余液体吸头的移液器。 • （４） 用大量程的移液器移取小体积样品。 • （５） 直接按到第二挡吸液。 • （６） 使用丙酮或强腐蚀性的液体清洗移液器。
• 微量移液器的组成最早出现于 １９５６ 年， 由德国生理化学研究所 的科学家Ｓｃｈｎｉｔｇｅｒ 发明。 １９５８ 年， 德国 Ｅｐｐｅ ｎｄｏｒｆ 公司开始生产按钮式微量移液器， 成为世界上第一家生 产微量移液器的公司。 微量移液器的吸液范围一般为 ０ ５ ～ １ ０ ００ μＬ， 可用于微量移液， 是目前进行科学研究、 临床检测与诊 断必需的基本设备。
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一、全自动DNA测序仪的检测原理
（二）新生链的荧光标记原理
1. 多色荧光标记法 将荧光染料标记在作为终止底物的双脱氧单核苷酸上。 反应中将4种ddNTP分别用4种不同的荧光染料标记，带有 荧光基团的ddNTP在掺入DNA片段导致链延伸终止的同时， 也使该片段端标上了一种特定的荧光染料。 经电泳后将各个荧光谱带分开，根据荧光颜色的不同来判 断所代表的不同碱基信息。 2. 单色荧光标记法 单色荧光标记法所用荧光染料仅一种，与多色荧光标记法 不同的是，单色荧光标记引物法和荧光标记终止底物法均 需将A、T、C、G四个反应分别在不同扩增管中进行，电泳 时各管产物也分别在不同泳道中电泳。
2. 变温气流式实时荧光定量PCR扩增仪 PCR扩增样品槽被设计成可以 旋转的类似离心转子的结构， 借助空气加热，转子在腔内旋 转。 样品孔之间的温度差异小于 0.01℃，加热均匀。 激发光源采用寿命较长的发光 二极管（LED）冷光源。
3. 各孔独立控温的实时荧光定量PCR扩增仪 不同样品槽分别拥有独立的智能升降温模块，各孔独立控 温，可以在同一台定量PCR仪上分别进行不同条件的定量 PCR反应， 随时利用空置的样品槽开始其他定量PCR实验，使用效率 非常高。 升降温速度高达10℃/s，控温精度高。 每个模块独立控制的激发光源和检测器直接与反应管壁接 触，保证荧光激发和检测不受外界干扰。 整合多通道光学检测系统，能有效分辨多种荧光染料，可 对同一样品进行多靶点分析，同时检测四种荧光信号。
缓冲系统：
（三）TaqMan荧光标记探针实时PCR技 术的基本原理 在普通PCR反应体系中加入了 TaqMan荧光标记探针
•TaqMan荧光标记探针特点：
探针序列能与待测模板中部某段序列互补结合； 探针的5＇端标记荧光报告基团，3＇端标记荧光淬灭基团。 完整的探针因荧光报告基团和荧光淬灭基团距离过近而使荧 光报告基团发射的荧光被淬灭； 当探针被降解时，荧光报告基团和荧光淬灭基团分离，这时 才能发射出荧光，被荧光检测器所检测到。 •Taq DNA聚合酶在具有5＇→3＇方向的聚合酶活性的同时， 还具有5＇→3＇外切核酸酶活性。 •在实时荧光PCR的反应过程中，变性步骤完成后在Taq DNA 聚合酶的作用下，从引物的3‘端开始复制新链，当复制到探 针的5’端时会逐一水解探针的每一个核苷酸。
•TaqMan探针上的荧光报告基团和荧光淬灭基团会彼此分离， 荧光淬灭基团对荧光报告基团的淬灭作用解除，荧光报告基团 在激发光的激发下会产生一次荧光。 •在反应过程中，每一次PCR循环都会产生一次荧光，随着 PCR循环次数的增加，会出现荧光量的积累。 •实时PCR的结果以阈值循环数（Ct值）的形式给出，Ct值的 大小与模板DNA的起始拷贝数成反比，起始模板量越高，Ct 值越小，反之则Ct值越大。 •用于荧光报告基团的有6-羧基荧光素（FAM）、四氯-6-羧基 荧光素（TET）、六氯-6-羧基荧光素（HEX）；用于荧光淬 灭基团的是6-羧基-四甲基罗丹明（TAMRA）。
30次循环后靶序列扩增的数量
1 cycle = 2 Amplicon
No. of Cycles 1 2
No. Amplicon Copies of Target 2 4
2 cycle = 4 Amplicon
3 cycle = 8 Amplicon
4 cycle = 16 Amplicon
3
4 5
8
16 32 64 1,048,576 1,073,741,824
5 cycle = 32 Amplicon
6 cycle = 64 Amplicon
6 20 30
7 cycle = 128 Amplicon
总结：PCR扩增体系的5要素：
模板 引物 原材料：dNTPs（dATP、dTTP、dCTP、 dGTP） Taq酶
三、PCR扩增仪的性能与临床应用
（一）PCR扩增仪的性能
3. 其他性能 （1）样品基座容量和样品数 多数PCR扩增仪配备了可更换的多样式样品基座，匹配不 同规格的样品管。 （2）软件功能： 新型的PCR扩增仪都常规使用优质配套软件，此类软件易 学易用，还具有实时信息显示、记忆存储多个程序、自动 倒计时及自动断电保护等功能。
三、PCR扩增仪的性能与临床应用
（一）PCR扩增仪的性能
1. 温度控制 （1）温度的准确性： PCR扩增仪运行过程中，放置PCR反应管的样品孔实际温 度与设定温度的一致性，是PCR扩增仪最重要的性能指标。 一般要求显示温度和样品实际温度差精确到0.1℃。 （2）温度控制的均一性： 指样品孔之间的温度差异，关系到不同样品孔之间反应结 果的一致性，一般要求样品孔基座温差小于0.5℃。 （3）升降温的速度： 升降温的速度是指在高温变性、低温退火和适温延伸三个 温度之间温度变化的速度。升降温速度快。
TaqMan实时荧光定量PCR
（四）双链DNA交联荧光染料实时PCR技术的基本 原理
SYBR GreenⅠ是一种可以非特异性地结合在双链DNA小 沟的荧光染料，它能嵌合在DNA双链间，不能结合在DNA 单链内。
SYBR GreenⅠ
SYBR GreenⅠ在游离状态时，发出微弱的荧光，在PCR 反应体系中加入SYBR GreenⅠ荧光染料，当它结合到双 链DNA上时就会产生很强的荧光。
三、PCR扩增仪的性能与临床应用
（一）PCR扩增仪的性能
2. 荧光检测 （1）荧光检测范围： 一般要求达到101～1010 DNA（RNA）拷贝/ml。 （2）仪器检测通道数量： 以4个通道检测的居多，部分仪器具有6个检测通道。 （3）Ct值精密度： cycle threshold, Ct值是每个反应管内的荧光信号到达设 定的阈值时所经历的循环数，每个模板的Ct值与该模板的 起始拷贝数的对数存在线性关系，起始拷贝数越多，Ct值 越小。 Ct值的变异系数（CV）≤2.5%。
二、PCR扩增仪的结构与工作原理
2. 变温金属块式PCR扩增仪 主要结构特点是在同一个金属 块上完成高温变性、低温退火 和适温延伸三个温度的交替变 化。
金属块的材质主要是铝合金或 不锈钢，上面有放置PCR反应 管凹孔
温度控制方式有两种：压缩机 控温，半导体控温。
二、PCR扩增仪的结构与工作原理
（四）双链DNA交联荧光染料实时PCR技术的基本 原理 在一次PCR循环过程中，高温变性时荧光强度很低， 适温延伸结束时荧光强度明显增高。随着PCR循环 次数的增加也会出现荧光量的积累，可以达到相对 定量模板的目的。
二、PCR扩增仪的结构与工作原理
（一）普通PCR扩增仪的结构与工作原理 1.水浴式PCR扩增仪
5. 原位PCR扩增仪
在细胞内进行PCR扩增，而组织细胞的形态不被破坏，它 是原位杂交与PCR技术的结合。
原位PCR仪样品基座上有若干平行的铝槽，每条铝槽内可 垂直放置一张载玻片（玻片上预制有细胞悬液、组织切片 等）。 每张载玻片面均与铝槽紧密接触，温度传导极佳，温度控 制精确。
在普通PCR扩增仪的基础上增加一个原位PCR模块，更换 后就可以进行原位PCR扩增。
第十四章 临床分子生物学检验常用仪器与技术
王瑞雪 山西大医院
目 录
第一节 PCR扩增仪
第二节 全自动DNA测序仪 第三节 核酸自动化提取系统 第四节 蛋白质测序仪
第一节 PCR扩增仪
（一）PCR扩增仪的分类 •普通PCR扩增仪又称为定性PCR扩增仪 梯度PCR扩增仪 实验目的 原位PCR扩增仪。 水浴式PCR扩增仪 根据变温方式 变温金属块式PCR扩增仪 变温气流式PCR扩增仪 •荧光定量PCR扩增仪
（二）PCR技术的基本原理
PCR扩增仪的基本原理是体外DNA片段扩增。 高温变性，是双链DNA加热到94℃左右，并保持一定时间 后，双链之间氢键断裂解开螺旋成为两条单链DNA，这两 条单链DNA均可与引物结合作为PCR扩增的模板。 低温退火，是当温度降至55℃左右，两条引物分别与已经 变性的两条单链DNA片段按碱基互补的原则结合。 适温延伸，是在适宜的温度（72℃左右）下，在耐热DNA 聚合酶（Taq酶）、dNTPs（dATP、dTTP、dCTP、 dGTP）及PCR反应缓冲液存在的条件下，以引物的3‘端 为起点，按A—T、C—G碱基互补的原则，以单链DNA为 模板进行DNA片段半保留复制。高温变性、低温退火和适 温延伸三个步骤为一次PCR循环。
3. 变温气流式PCR扩增仪 依据空气气流的动力学原理，以冷热气流为介质对PCR管 进行升降温，实现三个温度循环。 加热方式是由金属线圈加热，降温是由压缩机制冷降温。 以空气为介质，与PCR管严密接触，温度均一性好，升降 温速度快。
二、PCR扩增仪的结构与工作原理
4. 梯度PCR扩增仪 梯度PCR扩增仪的结构与变温金属块式PCR扩增仪的结构 基本相同，在温度控制环节增加了梯度功能。 使用梯度PCR扩增仪，可以对PCR反应中的高温变性、低 温退火和适温延伸三个温度循环中的任何一个温度进行梯 度实验。 PCR反应能否成功，退火温度十分关键，需要室验人员多 次摸索。梯度PCR仪可以实现一次PCR实验就可以摸索出 最合适的反应条件。多种温度可在一台扩增仪上同时完成， 既节省时间、提高实验效率，有节约实验成本。
三、PCR扩增仪的性能与临床应用
（二）PCR扩增仪的临床应用
1. 在感染性疾病中的临床应用 （病毒、细菌、寄生虫、耐药 基因等） 临床应用最广泛的是乙型肝炎病毒DNA（HBV DNA）和 丙型肝炎病毒RNA（HCV RNA）定量检测。病毒基因变异、 AIDS、SARS、TB等的诊断和治疗中也有广泛的应用。 2. 在遗传性疾病中的应用 目前临床应用PCR诊断的遗传性疾病多为单基因遗传病， 如β-地中海贫血、镰形红细胞贫血、Huntington舞蹈病、 苯丙酮尿症、血友病等。
三、PCR扩增仪的性能与临床应用
（一）PCR扩增仪的性能