恒溫?zé)晒?/span>PCR檢測儀在不同應(yīng)用場景下有多種適應(yīng)性改進案例,以下是一些具體例子:
一、針對檢測效率的改進
分區(qū)溫控的實時熒光PCR快速熱循環(huán)系統(tǒng):傳統(tǒng)PCR檢測系統(tǒng)存在檢測時間長、溫度控制復(fù)雜的問題。有研究設(shè)計了一種分區(qū)溫控的實時熒光PCR熱循環(huán)系統(tǒng),通過控制試液在不同恒溫區(qū)切換實現(xiàn)快速熱循環(huán)。恒溫?zé)晒?/span>PCR檢測儀的該系統(tǒng)采用增量式比例積分微分(PID)算法控制恒溫區(qū)溫度,控制精度達到±0.1℃。同時,針對反應(yīng)試液在體積小、密封環(huán)境中做旋轉(zhuǎn)運動難以直接測溫的問題,使用Fluent建立傳熱模型,分析試液熱延遲現(xiàn)象預(yù)估試液變化規(guī)律。實驗驗證表明,該系統(tǒng)使每個擴增循環(huán)中試液的升溫和降溫過程中損耗的時間僅為11.9s,完成一次循環(huán)所需的時間為68s,有效提高了檢測效率。
二、針對現(xiàn)場應(yīng)用的改進
可單獨啟停檢測孔位的恒溫PCR裝置:為滿足突發(fā)事件現(xiàn)場小批量待測樣品的檢測需求,有一種高效恒溫PCR裝置,其同一樣品座上的所有檢測孔位均可以單獨啟動或者停止檢測。該裝置的機芯包含兩個樣品座,每個樣品座設(shè)有八個檢測孔位,支持常見的八連管放置,每個樣品座上方均有一個熱蓋,以保證樣品座的溫度能夠恒定。當有小批量待測樣品需要檢測時,可根據(jù)樣品數(shù)量選擇單獨啟動相應(yīng)檢測孔位,已啟動的檢測孔位進入檢測狀態(tài),檢測完成或人為停止異常孔位后,該孔位重新恢復(fù)空閑狀態(tài),只要樣品座上存在空閑孔位,儀器就可以連續(xù)不間斷工作,極大提高了檢測效率和及時性。
三、針對便攜性和操作簡便性的改進
小型化便攜式設(shè)計:為滿足POCT(即時檢驗)需求,恒溫?zé)晒?/span>PCR檢測儀朝著小型化、便攜式方向發(fā)展。如今部分檢測儀已做到如鍵盤大小,便于攜帶,可在基層疾控單位、現(xiàn)場檢測等場景使用,且操作逐步簡化,甚至可實現(xiàn)“樣本進-結(jié)果出”的一體化流程,降低了對操作人員的專業(yè)要求。
四、針對檢測功能的改進
多通道檢測功能拓展:早期的恒溫?zé)晒?/span>PCR檢測儀通常一次只能檢測一種目標核酸,如今已能支持多通道檢測,可同時對多個靶標或基因變異進行檢測,大大提高了檢測效率,能更全面地獲取檢測信息,滿足復(fù)雜的檢測需求,例如可同時檢測多種病原體或基因位點。
五、針對智能化程度的改進
AI 輔助優(yōu)化檢測:通過機器學(xué)習(xí)分析海量檢測數(shù)據(jù),系統(tǒng)能自動優(yōu)化引物設(shè)計和反應(yīng)條件,將檢測時間進一步縮短。同時,AI輔助判讀系統(tǒng)可識別出傳統(tǒng)方法難以區(qū)分的致病菌亞型,使檢測精準度提升至99.7%。此外,恒溫?zé)晒?/span>PCR檢測儀還可通過藍牙等方式與手機或電腦連接,將檢測數(shù)據(jù)實時上傳云端,方便遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)管理。
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