PCR基因扩增仪的用途和维修保养，故障分析

PCR基因扩增仪的用途和维修保养，故障分析

   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**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。
PCR基因扩增仪的种类
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。

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**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**。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**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”
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**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、**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**、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。

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。

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。