項目成果/簡介:

聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（Polymerase Chain Reaction，PCR）是一種用來快速擴增特定的DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù)，可用于生物體外進(jìn)行特殊DNA復(fù)制。該技術(shù)被廣泛應(yīng)用在刑偵、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)研究等多個領(lǐng)域，在基因工程技術(shù)中更是有著無法替代的重要作用。作為PCR擴增反應(yīng)的重要儀器，PCR儀是DNA擴增的各種生產(chǎn)、研究的必要基礎(chǔ)工具。其應(yīng)用前景將隨著基因工程和基因技術(shù)的發(fā)展而不斷擴展。 所研發(fā)的PCR生物儀器具有低成本、高精度、高穩(wěn)定性、溫度變化迅速、可調(diào)溫度梯度大等特點。其加熱系統(tǒng)采用了多模塊分區(qū)加熱的模式，通過加熱模塊的協(xié)調(diào)工作，可實現(xiàn)系統(tǒng)準(zhǔn)確的分區(qū)域、分時段精確控制，工作過程中可實現(xiàn)20℃以上的溫度梯度。溫度控制系統(tǒng)采用了自適應(yīng)模糊控制方法，通過控制參數(shù)的實時調(diào)整，實現(xiàn)了溫度控制對于使用環(huán)境的自適應(yīng)，從而提高了系統(tǒng)對于環(huán)境條件、自身熱量積累、系統(tǒng)自身溫度變化等干擾的抵抗能力，增強了系統(tǒng)溫度控制的準(zhǔn)確性和精度，溫度控制精度可達(dá)0.3℃。同時，利用分環(huán)節(jié)溫度控制設(shè)計，解決了溫度變化時反饋溫度不準(zhǔn)確的問題，通過基座溫度的適當(dāng)超調(diào)，提高了控制目標(biāo)溫度的響應(yīng)速度，即使在接近目標(biāo)溫度時，加熱速率依舊可保持1.5℃/s以上，且能夠保證目標(biāo)溫度無超調(diào)。

應(yīng)用范圍:

該項目產(chǎn)業(yè)化預(yù)期能夠?qū)崿F(xiàn)巨大的社會價值和經(jīng)濟價值。其產(chǎn)業(yè)化不僅能夠填補國產(chǎn)高精度梯度PCR生物儀器的市場空白，同時還能夠促進(jìn)我國基因工程技術(shù)的發(fā)展。 目前，該項目已經(jīng)初步實現(xiàn)循環(huán)過程中的溫度高精度控制。在實驗條件下完成了20℃的溫度梯度自適應(yīng)驗測試，實現(xiàn)了0.3℃的控制精度要求。項目即將進(jìn)入深入開發(fā)測試、模型樣機試制和細(xì)節(jié)參數(shù)優(yōu)化階段。 本項目成果具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，具有良好的市場推廣價值，可考慮實施多種推廣方式相結(jié)合的方式。以技術(shù)開發(fā)、技術(shù)服務(wù)為主體，在成果轉(zhuǎn)化的同時，結(jié)合市場反饋信息，開展更深入的技術(shù)研發(fā)工作。

項目階段:

試驗階段

效益分析:

所研發(fā)的PCR生物儀器，具有和國內(nèi)外一線產(chǎn)品比肩的性能，可滿足各種PCR擴增反應(yīng)的生產(chǎn)、研究需求。在梯度模式下，能夠通過設(shè)置一系列的梯度退火溫度進(jìn)行擴增，從而在一次PCR擴增中就可以篩選出表達(dá)量高的最適合退火溫度，應(yīng)用于研究未知DNA退火溫度的擴增實驗時，可有效節(jié)省試驗時間、提高實驗效率。在不設(shè)置梯度的情況下亦可當(dāng)作普通的高精度PCR儀使用。