基因扩增仪

Gene amplification instrument

基因扩增仪插图
基因扩增仪插图1
基因扩增仪插图2
基因扩增仪插图3

   产品简介             

ETC821D/ETC821DG是在ETC821经典机型的基础上精心打造的的一款双槽机型,该款仪器采用双槽模块设计,可独立运行两个不同的PCR程序特别适用于教学、科研等小通量PCR实验。

              产品特点              


一机多用
双模块设计 可独立运行不同程序

2个48孔*0.2ml模块,可分别设置程序,独立并行,双管齐下,灵活机动,满足用户对PCR实验的多种需求。


实验更具保障
长寿命半导体制冷器

◆ 采用Marlow系列长寿命半导体制冷器。
◆制冷片工作状态预警功能,自动评估Peltier的健康状态,并给出维保建议,让您对实验的顺利完成充满信心,对仪器的可靠使用做到心中有数。


智能化的操作体验
极简的软件界面,强大的系统功能

◆ Windows风格操作界面,软件操作轻松上手。
◆ 数据一键导入导出、U盘升级,台间转换高效便捷。
◆ 个人文件管理系统,程序数据单独保护。
◆ 多种界面随心切换,满足从浏览、观察、维护到研究的多种需要。

概述

基因扩增仪,也被称为聚合酶链反应(PCR)仪,是一种用于体外扩增特定 DNA 片段的仪器。它能够在短时间内将少量的 DNA 样本复制成大量的相同 DNA 片段,以便进行后续的分析和研究,是分子生物学、医学诊断、法医鉴定等领域中常用的重要工具。

工作原理

  • 基因扩增仪的工作原理基于 PCR 技术,主要包括三个基本步骤:变性、退火和延伸。
    • 变性:通过加热使 DNA 双链解开,形成单链 DNA,为后续的引物结合和 DNA 合成提供模板。通常将反应体系加热到 90 – 95℃,使双链 DNA 的氢键断裂,两条链分离。
    • 退火:当温度降低到一定程度(通常为 50 – 65℃)时,人工合成的引物能够与单链 DNA 模板上的特定区域互补结合。引物是一段短的 DNA 序列,它决定了扩增的 DNA 片段的特异性。
    • 延伸:在 DNA 聚合酶的作用下,以四种脱氧核苷酸(dNTP)为原料,从引物的 3′ 端开始,按照碱基互补配对原则,合成与模板 DNA 互补的新的 DNA 链。反应温度一般设定在 72℃左右,此时 DNA 聚合酶具有较高的活性,能够高效地催化 DNA 合成。
  • 这三个步骤构成一个循环,经过多次循环后,DNA 片段以指数形式扩增,理论上,经过 n 次循环后,DNA 片段的数量将增加到原来的 2ⁿ倍。

仪器结构

  • 热循环系统:是基因扩增仪的核心部分,由加热模块和制冷模块组成,能够快速准确地控制反应体系的温度变化,实现 PCR 反应所需的不同温度条件。加热方式通常有电阻丝加热、半导体加热等,制冷方式则多采用压缩机制冷或帕尔贴效应制冷。
  • 反应模块:用于放置 PCR 反应管或反应板,通常具有良好的热传导性能,以确保反应体系能够均匀受热。一些高端的基因扩增仪还配备了实时荧光检测功能,在反应模块上集成了荧光检测装置,可实时监测 PCR 反应过程中荧光信号的变化,从而对 DNA 的扩增进行定量分析。
  • 控制系统:包括硬件控制电路和软件系统,用户可以通过控制系统设置 PCR 反应的参数,如循环次数、各阶段的温度和时间等。软件系统还能对实验数据进行记录、分析和存储,部分仪器还支持远程控制和数据传输功能,方便用户在不同地点对实验进行监控和管理。

主要类型

  • 普通基因扩增仪:只能进行常规的 PCR 反应,完成 DNA 的扩增。这类仪器价格相对较低,适用于一些对实验要求不高的基础研究和教学实验。
  • 梯度基因扩增仪:可以在同一反应中设置不同的退火温度梯度,方便用户快速优化 PCR 反应条件,找到最佳的退火温度,提高实验效率。它在引物设计和反应条件摸索方面具有很大的优势,常用于科研实验室。
  • 实时荧光定量基因扩增仪:除了具备普通基因扩增仪的功能外,还能够实时监测 PCR 反应过程中的荧光信号变化,通过对荧光信号的分析,可以精确地定量起始模板的拷贝数。该仪器广泛应用于基因表达分析、病原体检测、药物研发等领域,是现代分子生物学研究和临床诊断中不可或缺的工具。

应用领域

  • 临床诊断:用于检测病原体的核酸,如病毒(如新冠病毒、乙肝病毒等)、细菌、寄生虫等,实现疾病的早期诊断和鉴别诊断。还可用于检测肿瘤相关基因的突变、缺失或扩增,辅助肿瘤的诊断、分型和预后评估,以及指导肿瘤的个体化治疗。
  • 分子生物学研究:在基因克隆、基因表达分析、基因功能研究等方面发挥着重要作用。通过 PCR 扩增特定的基因片段,可用于构建基因文库、制备探针、进行基因测序等实验,帮助科学家深入了解基因的结构和功能,以及基因在生物发育、疾病发生等过程中的作用机制。
  • 法医鉴定:通过对犯罪现场遗留的生物样本(如血液、毛发、唾液等)中的 DNA 进行扩增和分析,实现个体识别、亲子鉴定等,为案件的侦破和司法审判提供科学依据。
  • 农业和畜牧业:用于检测农作物和家畜的基因多态性、转基因成分等,有助于品种鉴定、遗传育种和疫病防控。例如,通过检测农作物中的抗病基因,可筛选出具有优良抗病性状的品种,提高农作物的产量和质量。