第一 阶段高温变性 ： 即 模板 在 室温经高温加热 至 左 右 ， 维持 到几分钟
的 时 间 ， 双链被分解成 为两条单链 ， 以 便 能 与 引 物结合， 为 下 一阶段反应做准 备 。
第二阶段低温退火 ： 即 在 模板 变性成单链后 ， 使样 品 温度 下 降至 左 右 ， 同
样保持 到 几 分钟 时 间 ， 此过程 引 物 与 模板 单链 的 互补 序 列 配对结合 。
第三阶段适温延 伸 ： 此阶段再次又将温度升 高至 左 右 ， 引 物结合物在聚合酶作
用 下 以 底物 为反应原料 ， 序列 位模板 ， 按碱基配对与 半保 留 复 制 原 理 ， 合成两条
新 的独立 的 双链 。
经过上述三个阶段扩增 过程 ， 片段 的 数量将会呈指 数增长 ， 在经历过大约 个
循环过程后 ， 样 品 数 目 将会被扩増 至数千万倍 ， 得到 的 数 目 足 以 在 实验 中 使用 。
从基 因 扩增 的 个反应阶段可知 ， 要使扩增过程顺利进行 ， 并得到较好 的 扩增 效果 ，
必 须通过温度控制 系 统对各个反应阶段所需温度 能够精确 的提供， 而在控制过程温度变化
速度和 精度直接影响反应效果 。 在整个扩增 过程的 个阶段发生 ， 每个阶段的 恒温控制 时
间 需要 左 右 ， 加上 升 降温时 间 ， 完成 次 的循环理论上 需要几个小 时 。 为 了 提高升 降
温速度 ， 降 低反 映时 间 ， 要求改进软硬 件两方面 。 同 时要尽量消 除超 调 现象， 以 免影响 样
品 品 质 。
温度控制 系 统是 仪的 重要设计部分之一 ， 也 就是说必 须在规定 时 间 内 以 最快 的
速度及 最精 确 的 温度实现快数升将温和 温度保持 。 所 以 每个恒温阶段保持 一 定 时 间 外 ， 且
在整个系 统热循环 中 尽量 以 最短 的 时 间 实现 ， 以 使 片 断得到 有效扩增 。 在 反
应复制 要求满足 的 前提下 ， 本文尽量减化 系 统 ， 精简硬件设计 ， 增 高控温精度 ， 使系 统在
外 界干扰影 响 较大时 也 能够稳定可靠工 作 。 同 时在 软件方面 改进其控制 算法 ， 使整个 系 统
达到 所要求 的 性能 。 |
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