PCR仪温度场热模型的研究与验证

为衡量聚合酶链反应(PCR)仪能否实现基因扩增的目的,基于传热学原理,建立PCR仪热循环系统的温度场热模型.通过有限元仿真方法对PCR仪96孔样品块温度场进行了定量描述,并绘制出单个样品孔和反应试剂的温度变化曲线.在此温度变化曲线的基础上,得到反应试剂温度与样品孔温度的关系曲线,由样品孔温度计算得出同一时刻的反应试剂温度.通过高精度温度检测系统,对PCR仪样品孔与反应试剂热循环过程中的温度进行了测量实验,所得到的样品孔与反应试剂的实际温度曲线证明了该仿真热模型的合理性.该模型为PCR仪热循环系统的热性能分析提供了理论基础和实验依据.

基因扩增仪温度检测技术研究

基因扩增仪热循环系统的温度场均匀性是影响待测基因扩增效率的重要因素。为准确获得热循环系统的温度场分布,基于传热学分析,建立了96孔扩增反应样品块的稳态热模型,根据Abaqus热仿真结果,选取13个样品孔温度用于表征整个反应样品块温度场。在完成测温传感器夹具设计的基础上,对温度检测装置性能进行实验验证。实验结果表明,温度检测装置可准确实现在不同热循环阶段多个样品孔温度的同步、高精度测量,为基因扩增仪的热性能评估提供了实验依据。