PCR论文：实时PCR聚合物芯片的总体结构和控制电路设计
PCR芯片介绍
实时定量PCR是检测基因表达最灵敏、最可靠的方法，但由于实时定量PCR需要制备标准曲线和同时分析内参基因，因而每次实验只能检测少数几个基因的表达水平，若要检测大量基因，则工作量巨大，耗时长久。
经过对实时定量PCR体系进行优化开发出的P CR芯片，可同时进行多种基因的研究，并且还可节省在数据分析方面所花费的时间，使研究者可以在更短的时间内得到更丰富的信息，PCR芯片可广泛用于生命科学、生物技术、疾病检测、临床医学和环境检测等领域，是近年生命科学领域常用的研究手段之一。
目录PCR芯片介绍操作步骤技术难度检测数量优势应用发展方向PCR芯片介绍实时定量PCR是检测基因表达最灵敏、最可靠的方法。
通过在试验过程中，实时监测荧光染料的信号变化可反映出样品中的基因拷贝数，并且实时定量PCR线性范围广（能达到5个数量级），因此可以检测同一样品中表达量极低的基因和表达量很高的基因。
但是，由于实时定量PCR需要制备标准曲线和同时分析内参基因，因而每次实验只能检测少数几个基因的表达水平，若要检测大量基因，则工作量巨大，耗时长久。
通过简单的以及经过优化的实时定量PCR体系，PCR芯片随之开发出来，研究者可以同时研究大量基因，既可以进行某些特别感兴趣的信号通路的研究，也可以作为验证芯片结果的方法，PCR芯片可广泛用于生命科学、生物技术、疾病检测、临床医学和环境检测等领域，是生命科学领域的研究热点之一。
操作步骤采用PCR芯片进行实验只需2小时。
PCR芯片实验过程：首先将RNA样品反转录为cDNA第一链，作为PCR模板；接着，将模板加入到反应体系（RT2 Real-TimeTM SYB R Green PCR Master Mix）中。
在已经固定好基因特异性引物的96孔板各孔中，加入等量的PCR反应体系，进行PCR反应。
采用仪器配套的软件计算PCR芯片中的每个基因的循环阈值（Ct）。
最后，采用△△Ct方法比较对应的两个样本中同一基因的表达量变化。
pcr微通道反应器生物芯片制备
pcr微通道反应器生物芯片制备
pcr微通道反应器生物芯片是一种新型的反应技术，它将pcr技术结合生物芯片技术，在微孔板上实现对多个基因的反应。
1、什么是pcr微通道反应器生物芯片？
pcr微通道反应器生物芯片由一种微孔板和计算机组成，它具有多通道和自动程序控制等多种功能，允许同时在各通道进行多个pcr反应，提高实验室的效率。
2、pcr微通道反应器生物芯片如何工作？
使用pcr微通道反应器生物芯片，实验室工作人员需要通过计算机程序对微孔板上的孔进行预置。
然后，将反应物和pcr荧光探针放入芯片的各个孔中，再按计算机程序进行冷却和加热，使得每个孔内的反应物发生反应变化，实现多种基因的检测。
3、pcr微通道反应器生物芯片的优点
（1）效率高：它允许同一时间在各通道进行多个pcr反应，同一批样品可以在短时间内同时检测成千上万个目标基因；
（2）可重复使用：它可以重复使用，节约了成本；
（3）更精确、可追溯：它使用生物芯片技术，检测结果更准确，且可追溯；
（4）采集数据容易：它通过计算机程序对芯片自动采集数据，节省时间成本；
（5）可扩展性强：它可以根据实验要求扩展孔数量，满足实验的需求。
在生命科学研究领域，pcr微通道反应器生物芯片占据着重要位置，它以极其灵活的操控、更高的检测效率、易操作的处理和更低的成本，可以用于植物病原检测、分子检测、遗传变异等，在病原诊断、药物开发，以及各种生物芯片应用中发挥着重要作用。
pcr仪工作原理
pcr仪工作原理PCR仪工作原理。
PCR（Polymerase Chain Reaction）是一种用于扩增DNA的技术，它是分子生物学领域中非常重要的一种实验手段。
PCR仪作为PCR技术的关键设备，其工作原理对于理解PCR技术具有重要意义。
本文将详细介绍PCR仪的工作原理，希望能够帮助读者更好地理解PCR技术。
首先，我们来了解PCR仪的基本结构。
PCR仪通常由加热模块、冷却模块、控制系统和检测系统组成。
加热模块用于快速升温和恒温，冷却模块则用于快速降温。
控制系统负责控制加热模块和冷却模块的工作，以及监测温度变化。
检测系统则用于实时监测PCR反应的进程。
PCR仪的工作原理主要依赖于加热模块和冷却模块的配合。
在PCR反应中，需要进行多次循环的温度变化，以完成DNA的变性、引物的结合和DNA合成等步骤。
加热模块和冷却模块通过精确控制温度的升降，实现了PCR反应中温度的快速变化。
具体来说，PCR反应通常包括三个步骤，变性、引物结合和DNA 合成。
在变性步骤中，PCR反应体系中的DNA双链被加热至高温，使其解链成两条单链。
这一步骤通常需要高温（约95摄氏度）进行变性。
而在引物结合和DNA合成步骤中，则需要较低的温度（约50-60摄氏度）来进行引物的结合和DNA聚合酶的合成。
PCR仪通过加热模块和冷却模块的配合，可以实现这些温度的快速变化，从而完成PCR反应中多次循环的温度变化。
除了温度变化，PCR仪的控制系统和检测系统也起着至关重要的作用。
控制系统负责精确控制加热模块和冷却模块的工作，保证温度的准确升降。
而检测系统则用于实时监测PCR反应的进程，可以通过光学检测方法实时监测PCR反应中DNA的扩增情况。
总的来说，PCR仪的工作原理是通过加热模块和冷却模块的配合，实现PCR反应中温度的快速变化，从而完成DNA的变性、引物的结合和DNA合成等步骤。
控制系统和检测系统则起着监测和控制的作用，保证PCR反应的准确进行。
real-time pcr原理
实时聚合酶链式反应（Real-time PCR）是一种分子生物学技术，用于定量测量DNA或RNA的含量。
它可以用于检测、量化和分析特定基因的表达水平，也可以用于检测病原体、基因突变和许多其他应用。
下面是实时PCR的基本原理：1. **选择性扩增目标DNA/RNA**：实时PCR的第一步是选择性扩增目标DNA或RNA片段。
这通常涉及到设计一对特异性引物（引导片段）来诱导DNA合成。
引物是两个短的DNA片段，它们会结合到目标序列的两端。
2. **荧光探针**：为了实时检测PCR反应的进展，一种叫做荧光探针的特殊DNA分子被引入反应混合物中。
荧光探针是一个含有荧光染料的短链DNA片段，它的一端与一个荧光染料分子紧密相连，另一端与一个荧光阻尼器分子相连。
在初始PCR反应中，这两个分子紧密靠在一起，从而抑制了荧光的发射。
3. **PCR反应**：PCR反应开始后，DNA引物将目标序列进行扩增。
如果目标序列存在，PCR会不断复制它，导致DNA量指数级增加。
4. **荧光信号检测**：在每个PCR循环的末尾，荧光探针靠近的情况会改变。
当PCR过程中荧光探针结合到目标序列时，它被降解，荧光染料与阻尼器分离，导致荧光信号的释放。
荧光信号的强度与PCR反应中目标序列的数量成正比。
5. **实时监测**：荧光信号会在PCR过程中实时检测和记录。
这种监测可以通过特殊的仪器完成，该仪器测量荧光信号的强度并将其显示在一个图表中。
荧光信号的强度与PCR反应中目标序列的初始数量成比例。
因此，通过比较样本中的荧光信号与标准曲线或对照样本，可以定量测量目标DNA或RNA的含量。
总的来说，实时PCR允许科学家在PCR反应进行的同时实时监测和记录DNA或RNA的数量，因此它是一种非常有用的技术，用于定量和检测基因表达、基因变异、病原体等多种生物学研究和诊断应用中。
pcr体系设计方法
pcr体系设计方法PCR体系设计方法PCR（Polymerase Chain Reaction）是一种在分子生物学中广泛应用的技术，通过PCR可以在体外大量复制DNA片段。
PCR体系设计方法是指针对特定实验目的，合理设计PCR反应体系的方法和步骤。
本文将介绍PCR体系设计方法的基本原则和具体步骤。
一、PCR体系设计的基本原则1. DNA模板浓度的选择：根据所需扩增的DNA片段的大小和目标浓度，合理选择DNA模板的浓度。
一般来说，模板DNA的浓度应在10-100 ng/μL之间。
2. 引物的选择：引物是PCR扩增的关键，应根据目标DNA序列的特点设计引物。
引物的长度一般在18-30个碱基对之间，GC含量应在40%-60%之间，避免引物之间的互相结合。
3. 酶的选择：PCR反应需要一种高度热稳定的DNA聚合酶，常用的有Taq聚合酶和Pfu聚合酶等。
根据实验需求和预算，选择适合的酶。
4. 反应缓冲液的选择：反应缓冲液中含有适量的离子浓度和pH值，能够提供最适合DNA聚合酶的工作环境。
常用的反应缓冲液有Taq DNA聚合酶专用缓冲液和Pfu DNA聚合酶专用缓冲液等。
5. 辅助物质的添加：PCR反应中可以添加一些辅助物质，如BSA （牛血清蛋白）、DMSO（二甲亚砜）等，以提高特定样品的扩增效率。
二、PCR体系设计的具体步骤1. 确定目标DNA序列：根据研究目的确定需要扩增的目标DNA序列。
2. 引物设计：根据目标DNA序列设计引物。
引物的设计要注意避免引物之间的互相结合和引物与非特异性DNA结合的可能性。
3. DNA模板提取：从所需样品中提取目标DNA模板。
常用的DNA提取方法有酚/氯仿法、盐法和商用DNA提取试剂盒等。
4. PCR反应体系的配制：按照以下步骤配制PCR反应体系：a. 计算反应体系所需各组分的量，包括DNA模板、引物、酶、缓冲液和其他辅助物质。
b. 分别将各组分加入PCR反应管中，注意避免污染和交叉污染。
pcr程序设计方法
pcr程序设计方法PCR程序设计方法是基于聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）的一种分子生物学技术。
PCR是一种能够在体外扩增DNA片段的方法，其原理是通过循环性的DNA复制过程，使得少量的DNA模板扩增至大量可供分析的数量。
PCR程序设计方法主要包括反应体系设计、引物设计和温度程序设计等。
在PCR程序设计中，反应体系的设计是关键。
反应体系通常包括DNA模板、引物、dNTPs、聚合酶和缓冲液等组分。
其中，DNA 模板是待扩增的目标DNA片段，引物是用于定向扩增目标序列的短寡核苷酸序列，dNTPs是四种脱氧核苷酸单体，聚合酶是负责DNA复制的酶，缓冲液则提供了适宜的酶活性和反应条件。
根据不同的反应目的和实验要求，可以根据文献或经验进行反应体系的优化和调整。
引物设计是PCR程序设计中的关键步骤。
引物是PCR反应中的两个短寡核苷酸序列，能够定向扩增目标DNA片段。
引物的设计应考虑到引物的长度、GC含量、互补性和特异性等因素。
引物的长度通常在18-30个碱基对之间，GC含量应在40%-60%之间，互补性则要求引物末端无自身互补碱基，以避免引物间的二聚体形成。
此外，引物的特异性要求引物能够特异性地结合目标DNA序列，而不与其他非特异序列结合。
引物设计可以借助计算机软件进行模拟和分析，以提高引物的特异性和扩增效率。
温度程序设计是PCR程序设计的另一个重要环节。
温度程序分为三个步骤：变性、退火和延伸。
变性阶段通常在94-98°C之间，用于将DNA模板的双链DNA解旋成两条单链DNA。
退火阶段在50-65°C之间，用于引物与目标DNA序列的互补结合。
延伸阶段在70-75°C之间，此时聚合酶会在引物的引导下合成新的DNA链。
根据不同的PCR反应类型和目标序列长度，温度程序可以进行优化和调整，以提高PCR的特异性和扩增效率。
PCR程序设计方法是PCR技术应用的关键环节。
pcr仪的工作原理
pcr仪的工作原理PCR（聚合酶链式反应）仪是一种用于进行聚合酶链式反应的设备，其工作原理涉及温度控制、荧光探测等关键技术。
以下是PCR仪的基本工作原理：1. 变温块：PCR仪中的关键部分是一个能够控制温度的变温块。
这个块通常由热电偶或其他传感器探测样品的温度，然后根据PCR程序的要求，通过电加热或制冷来快速而精确地调整温度。
2. PCR程序：PCR通常包括一系列的温度循环，每个循环中都有不同的温度阶段。
最基本的PCR程序包括以下三个阶段：-变性（Denaturation）：在较高的温度（通常为94-98摄氏度），DNA的双链会分离为两条单链。
-退火（Annealing）：在较低的温度（通常为50-65摄氏度），引物（PCR反应中的引物是DNA链上的短序列）结合到目标序列的末端，形成引物-模板DNA复合物。
-延伸（Extension）：在中间的温度（通常为72摄氏度），DNA聚合酶沿着模板DNA 合成新的DNA链。
这是PCR的关键步骤，因为它会在目标序列的每个引物结合点上生成新的DNA。
3. 荧光探测：PCR仪中通常使用荧光探测系统来检测PCR反应的进程。
这可以通过引物或DNA与荧光染料结合，形成荧光信号。
在PCR的每一个周期，荧光信号都会被记录下来，从而能够实时监测PCR反应的进行。
4. 热盖：PCR仪还配备了一个热盖，用于避免PCR反应中的蒸发，并确保反应混合物的均匀受热。
总体而言，PCR仪通过精确控制温度循环，使PCR反应在不同温度下的三个步骤（变性、退火、延伸）重复进行，从而在短时间内扩增DNA。
荧光探测系统实时监测PCR的进程，使其成为一种高效、快速、精确的DNA扩增技术。
PCR(聚合酶链式反应)原理
PCR(聚合酶链式反应)原理PCR 是体外酶促合成特异DNA片段的方法，主要由高温变性、低温退火和适温延伸三个步骤反复的热循环构成：即在高温（95℃）下，待扩增的靶DNA双链受热变性成为两条单链DNA模板；而后在低温（37～55℃）情况下，两条人工合成的寡核苷酸引物与互补的单链DNA模板结合，形成部分双链；在T aq酶的最适温度（72℃）下，以引物3’端为合成的起点，以单核苷酸为原料，沿模板以5’→3’方向延伸，合成DNA新链。
这样，每一双链的DNA模板，经过一次解链、退火、延伸三个步骤的热循环后就成了两条双链DNA分子。
如此反复进行，每一次循环所产生的DNA均能成为下一次循环的模板，每一次循环都使两条人工合成的引物间的DNA特异区拷贝数扩增一倍，PCR产物得以2n的批数形式迅速扩增，经过25～30个循环后，理论上可使基因扩增109倍以上，实际上一般可达106～107倍。
1971年Kleppe等人在Journal of molecular biology上发表文章首次准确、精炼、客观的阐述了PCR方法，1976年一种从嗜热水生菌(Thermus aquaticus)分离得到的热稳定的DNA依赖的DNA聚合酶的应用大大增加了PCR的效率。
而现今所发展出来的PCR则是源于由Saiki和Mullis等人于1988年发表在Science上的一篇论文，Mullis当时服务于Perkin Elmer（PE）公司，因此PE公司在PCR界有着特殊的地位。
后来PE被Applied Biosystems Inc.（ABI）公司收购、分拆、再转卖，而PCR的专利和倍受信赖的PCR仪器生产和销售就留在ABI名下。
到如今，PCR方法愈发趋向自动化，并从中衍生出更多的新技术方法，可以说，PCR技术是支撑现代分子生物学发展的一块重要基石。
这种技术的广泛应用催生了一个庞大的市场，多个公司均有各种类型的商品化PCR仪出售。
PCR 的专利目前依然掌握在ABI和Roche（罗氏）两大公司手中，去年业界颇为引人瞩目ABI 诉MJ公司侵犯侵犯PCR仪知识产权案最终以MJ败诉并宣布破产、最终被Bio-rad收购暂告一段落。
PCR程序设置及其体系配置
PCR，聚合酶链式反应，用于体外扩增所需要的目的片段，接下来直入正题。
首先回顾PCR的基础原理：PCR仪，个人认为就是一个能够实现快速变温的温度控制装置，别无他用，而在聚合酶链式反应中，温度的快速改变，是控制DNA结构改变所必须的。
1，DNA一般为双链，首先，我们需要把它进行解链，从而产生两条单链，让引物结合上去，达到复制的目的。
一开始我们设置的高温，刚好能够使得DNA双链解体。
约94~98℃，用3到5min即可。
此反应中我们用的TAQ酶（嗜热杆菌中提取的DNA聚合酶）也是高温启动的，初始的高温适合其开始在体系中的活性，但是约15分钟的高温会导致其半衰期，从而失去活性，使得反应效率降低，所以高温的时间不宜过长。
2，在2~4步骤中，我们进行循环，以达到指数扩增的作用，大量得到所需DNA产物。
3，在2步循环中，第一次的高温是进行预变性，在每一次的开链中都需要在进行一次变性，从而达到开链的目的。
预变性同样是94~98℃，时间控制在30S到2min之间，根据片段不同长度而不同。
4，在第三步循环中，我们进行退火，使得温度控制在引物和模板链刚好能够结合的温度使得引物和模板链进行结合。
温度约为37~70℃，引物是个人根据基因片段不同而自行设置的，具体设置方法参见引物设计的内容。
设计引物的时候会给出相应的参考TM值，一般小于TM值5℃算作本次PCR的退火温度。
如果不行，则根据具体情况调整，梯度PCR，tallPCR反应都是可以尝试的。
5，第四步延伸，在引物结合在模板上进行合成，复制得到引物起始和模板链尾部的新片段。
温度约为72℃，时间：taq酶的活力是1000bp/min，根据所需片段，自行计算延伸时间。
Pfu酶延伸速率为500BP/min在多次循环以后，得到的片段大多是两个引物控制的部分。
即目的片段。
在第二步到第四步的过程中每次经过解链，引物结合目的片段，延伸，这三个过程，就新生成一次的目的片段，所以按照推测，PCR产物应该是成对数增长的。
pcr实验报告
pcr实验报告引言：PCR（聚合酶链式反应）是一种重要的分子生物学技术，被广泛应用于基因工程、疾病诊断、法医学鉴定等领域。
本文将对PCR实验进行详细介绍和分析，以及探讨其应用前景。
一、PCR实验的原理PCR实验的核心是ACGT四种碱基序列的扩增，通过逐温度调节反应体系中的DNA、聚合酶和引物，实现特定DNA片段的高效扩增。
PCR的步骤主要包括变性、退火和延伸。
二、PCR实验的操作步骤1.收集样本：根据实验目的，选择合适的样本进行收集。
可能是细胞、组织或者血液等。
2.样本处理：对采集的样本进行必要的处理，如DNA的提取和纯化等。
3.引物设计：根据扩增目标，设计适当的引物序列，确保引物的特异性和合适的长度。
4.实验准备：制作PCR反应体系，包括缓冲液、聚合酶、引物和模板DNA等。
5. PCR反应：按照预设的PCR程序进行反应，包括变性、退火和延伸等环节，反复循环多次。
6. PCR产物分析：使用凝胶电泳等方法，对PCR产物进行分析和验证。
三、PCR实验的应用PCR作为一种高效且快速的DNA扩增技术，广泛应用于生物医学领域。
以下是其中几个典型的应用：1.基因工程：PCR技术可以快速扩增目标基因序列，为基因克隆、基因表达等提供必要的材料。
2.疾病诊断：PCR在疾病的早期诊断方面发挥重要作用。
例如，可以通过PCR扩增确定感染病毒的存在，或者检测有无特定致病基因的突变。
3.法医学鉴定：PCR技术可以对微量的DNA进行扩增，为解决法医学鉴定中的亲子关系、个体识别等问题提供有力的手段。
4.环境监测：PCR技术可以用于环境样品中特定微生物的快速检测，例如水质监测、食品安全等领域。
四、PCR实验的优势和挑战PCR技术具有以下优势：1.高度特异性：通过合适的引物设计，可以针对性扩增目标DNA片段。
2.敏感性高：PCR对于微量DNA的识别和扩增能力非常强，且仅需少量的模板DNA。
3.速度快：PCR反应的时间通常在几个小时内完成。
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PCR论文：实时PCR聚合物芯片的总体结构和控制电路设计 【中文摘要】聚合酶链式反应(PCR)是一种体外模拟自然DNA复制过程的核酸扩增技术。它属于无细胞核酸扩增范畴,通过引物延伸核酸的某个特定区域而进行重复双向DNA合成,它具有灵敏度和特异性高,操作简便、快速的特点,并且反应体系有多种应用方式,能够适用于不同的核酸样品。聚合酶链式反应自从诞生之日起,就在基因工程和分子生物学方面展现了巨大的潜力,成为生物学实验室不可缺少的手段。本课题在前人研究的基础上设计了实时PCR聚合物芯片。首先介绍了PCR技术的变性、退火和延伸三个主要反应过程以及生化反应步骤,然后在生化反应步骤的基础上对PCR聚合物芯片进行了总体结构设计。选择了结构简单易与集成的驱动单元电磁微泵,改进了人字形混合器结构,采用了铂电阻温度传感器和制冷装置,利用荧光对最终的扩增结果进行检测。本文的重点是设计适用于PCR反应的高密封性微阀。目前PCR系统中的微阀大都是微流控系统的通用阀,一般情况下不能满足PCR反应密封性高、温度承受性好和结构简单易于集成的要求。为了满足PCR聚合物芯片对微阀的要求,本文设计了一种适用于PCR反应的高密封性微阀。该阀的主体结构是一个长方体阀头连接着两个圆柱形阀杆共同组成的阀芯结构,其中阀头尺寸大于阀芯能够对流体进行二次密封,另外在盖片上还具有与阀杆结构尺寸相对应的通孔。阀芯在电机的驱动下能够与盖片上的通孔配合。该阀的结构简单,仅靠一个伺服电机就能够实现阀的打开和关闭。利用ANSYS 11.0对所设计的电机伺服式微阀进行了热-结构分析,最终得出结论,此电机伺服阀的密封性与柱塞式微阀相当,适用于PCR反应。论文还在以上设计的基础上设计了聚合物芯片的控制系统,它包括硬件设计和软件设计。其中硬件设计部分选用AT89C51作为主控芯片,设计了泵和电机驱动所需的PWM信号。软件设计介绍了整个PCR控制的时序,利用VC++6.0提供的Active X控件Microsoft Communication Control编写设计了上位机界面。最后论文利用Protues软件对设计的控制系统进行了仿真,仿真结果表明所设计的控制系统能够完成对泵和阀的控制。温度控制部分最大误差拟合后的测量值与温度计的实测值的偏差ε≤0.05℃。 【英文摘要】Polymerase chain reaction (PCR) has been a popular technique for DNA amplification which is a kind of DNA amplification technique outside the body. Amplification of nucleic acids is essential for many biological applications. A single DNA molecule can be copied a billion times to allow easy detection. PCR microchips are potentially low cost, disposable and possible for handheld instruments to be manufactured. Owing to the progressive development of PCR over the last two decades, it has become a central technique for nucleic acid analysis and is the most widely used method for DNA amplification in Laboratory.Combining the research fruit of the domestic and overseas, this paper studies the realization of the PCR on a microchip.First we introduced the process denaturation, annealing and extension of PCR and biochemical reaction steps, and then developed a simple polymeric PCR microchip. In the PCR microchip, we integrated a micro ectromagnetic pump, improved the staggered herringbone mixer which was designed by Stroock. At last, we adopted microheater and fluorescence detection micro apparatus department.The main research topic of the paper is designing a suitable microvalve for PCR. Currently the microvalves used in PCR were common valves which were not meeting the requirements of PCR, such as high sealing. So we designed a microvalve which specifical for PCR. The microvalve, with the stub and stem components, was positioned directly above the plate with drilled holes identical to stem. The motor provided the force necessary to actuate the valve. It incorporated in the integrated chip conceptually utilizes an airtight plugging mechanism to prevent fluid loss from open-to-ambient drilled access holes on the upper substrate of the chip. In addition to the snug fit, application of thrust above the stub of the microvalve will also ensure a tight seal inside the access holes. At last, we designed thermal-structural analysis for the microvalve using ANSYS 11.0 and concluded that the microvalve was more suitable than passive plug microvalve. The hardware control circuit and software control design are introduced according to the characteristics of the PCR microchip. In the hardware design, we used AT89C51 as the center controlling part. A kind of PWM power used in micropump and valve were designed. In the software design, we introduced the timing of the PCR control systerm and using Microsoft Communication Control designed the PC interface, which was provided by VC++6.0. Finally, we simulated the designing control system by Protues. Experiment results show that the control system satisfied the design request of micropump and valve, and the largest measurement error of temperature controlε≤0.05℃. 【关键词】PCR 驱动单元 微阀 密封 控制 【英文关键词】PCR micropump microvalve sealing control 【目录】实时PCR聚合物芯片的总体结构和控制电路设计摘要11-13Abstract13-14第1章 绪论15-211.1 课题的研究背景与意义15-171.2 国内外的研究现状17-181.2.1 PCR系统的研究现状17-181.2.2 微阀的研究现状181.3 主要研究内容18-21第2章 PCR聚合物芯片总体结构设计21-312.1 聚合酶链式反应21-222.1.1 PCR技术的基本原理 21-222.1.2 PCR反应生化分析步骤222.2 PCR芯片驱动单元22-252.3 PCR芯片混合单元25-272.4 PCR芯片温度控制单元27-282.5 PCR芯片检测单元28-302.6 本章小节30-31第3章 适用于PCR反应的高密封性微阀设计31-553.1 适用于PCR反应的微阀研究31-343.1.1 PCR微阀的性能特点31-323.1.2 高密封性微阀的相关报道32-343.2 微阀材料选择及其加工方法34-363.2.1 材料的选取34-353.2.2 加工方法35-363.3 微阀结构设计36-453.3.1 PCR反应腔结构设计36-373.3.2 微流体通道横截面设计37-383.3.3 混合样式设计38-393.3.4 试剂进样口设计39-403.3.5 柱塞式阀芯设计40-423.3.6 盖片设计423.3.7 盖片与微流体通道的键合42-433.3.8 微电机的选择43-443.3.9 电机与微阀的传动机构设计44-453.4 微阀的总体结构及工作原理45-473.5 微阀性能仿真47-523.5.1 新型微阀性能仿真47-513.5.2 柱塞式微阀性能仿真513.5.3 微阀性能比较51-523.6 本章小节52-55第4章 PCR聚合物芯片控制系统设计55-694.1 硬件控制系统总体方案设计55-564.2 功能器件的选择56-574.2.1 微处理器的选择564.2.2 传感器的选择56-574.3 MCU外围电路设计57-584.4 转换电路设计58-604.4.1 A/D转换电