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基因扩增仪的注意事项/维护保养/故障分析

2022年09月20日


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，但达不到消毒的效果，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)以及供电的环境不良。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、焊接不良等。

　　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”的误区。

　　在使用有些厂家5通道的基因扩增仪时，为了确保实验结果的精确性和准确性都要在实验中使用ROX或专用的Referencedye，这些荧光染料都必须单独使用一个检测通道。这样以来，真正能检测多重PCR荧光信号的有效通道只有4个，而且使用校正染料可能会增加后期的使用成本。

　　考虑多重基因扩增仪的通道数的时候也应该从实验室实际情况出发，多重基因扩增仪并非人人适用、人人可用，因为它使实验复杂化了。

误区二：基因扩增仪无需梯度功能

　　对于使用染料法的定量PCR反应，虽然有各种各样的PCR引物设计软件或者经验公式计算熔解温度(Tm值)，但运用的公式不同、引物序列不同，Tm值的差异会很大。引物的熔解温度决定了退火温度。而且模版中碱基的组合千变万化，对于特殊片断，经验公式得到的数据不一定能得出准确的结果，退火温度细微的差异对结果都可能产生决定性的影响，因而“摸条件”一度是让人很头疼的问题。

　　梯度基因扩增仪的出现部分解决了一些问题，在反应过程中每个孔的温度控制条件可以在指定范围内按照梯度变化，根据结果，一步就可以摸索出Z适合的反应条件。使用有梯度功能的基因扩增仪可以一次完成以往多次实验才能完成的优化过程，简化了摸索PCR反应条件的繁琐实验，既节省实验时间提GX率，又节省实验成本。



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疾病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、创新的离心式等，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。为了保证精确、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。

　　卤钨灯的使用寿命短、更换成本较高已经成为很多用户头痛的问题。在实验过程中卤钨灯作为一种热光源，产生较多热能对实验结果有一定的影响。CCDZda的优点就是可以同时扫描所有样品中的荧光信号，但是灵敏度较低，而且同时检测样品间的荧光信号存在干扰。

　　创新的离心式的基因扩增仪通常选用LED激发、PMT检测，离心式的设计上避免了边缘效应。LED光源是冷光源对实验没有影响，因此无需采用其他荧光染料校正，而且使用寿命长无需经常更换。PMT每次只能收集单个荧光信号，但是检测灵敏度高。这类基因扩增仪运行速度非常快，但也存在样本量小、耗材昂贵、没有梯度功能、存在时间积分等缺点。

       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。

　　温度的准确性是指样品孔温度与设定温度的一致性，它直接关系到实验的成败。由于PCR是一个几何级数扩增的过程，扩增过程中退火温度的细微变化会被放大而直接影响结果，不论是变性、退火还是延伸都需要准确控制温度，对退火温度而言温控显的尤为重要，有时1度甚至0.5度的差异也能决定实验的成功与失败，因而对基因扩增仪而言温度控制就意味着质量。

　　温度的均匀性是指样品孔间的温度差异，它关系到在不同样品孔进行反应结果的一致性。我们在实验中发现有时用同样的样品，同样的PCR反应程序，Z后的结果竟然差异非常明显，或许就是因为不同位置的温度不均一性所致。基因扩增仪的温度均匀性不好，特别是Z外周的样品孔情况更差，很有可能影响实验结果。

　　温度控制还有指针-升降温的速度。更快的升降温速度，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，能提高PCR反应特异性。因此从本质而言温控方式就从以前相对稳定耐用的机械式转向了升降温更快速的半导体。除了基因扩增仪本身的原因，影响升降温速度的还有制作承托样品管的基座模块的材料的导热性。

　　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。


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