Пельтиер суыту (Пельтиер эффектына нигезләнгән термоэлектрик суыту технологиясе) PCR (полимераз чылбыр реакциясе) кораллары өчен температура белән идарә итү системасының төп технологияләренең берсе булды, тиз реакция, төгәл температура контроле һәм компакт зурлыгы, PCR эффективлыгына, төгәллегенә, куллану сценарийларына зур йогынты ясады. Түбәндә PCR-ның төп таләпләреннән башлап термоэлектрик суыту (пельтиер суыту) конкрет кушымталарына һәм өстенлекләренә җентекләп анализ ясала:
I. PCR технологиясендә температураны контрольдә тоту өчен төп таләпләр
PCR-ның төп процессы - денатурациянең кабатланучы циклы (90-95 ℃), аннальинг (50-60 ℃), һәм температура белән идарә итү системасына бик катгый таләпләр булган киңәйтү (72 ℃).
Тиз температураның күтәрелүе һәм төшүе: Бер циклның вакытын кыскарту (мәсәлән, 95 55 55 to кадәр төшү өчен берничә секунд кирәк), һәм реакциянең эффективлыгын арттыру;
Temperatureгары төгәл температураны контрольдә тоту: анналь температурада ± 0,5 of тайпылу специаль булмаган көчәйтүгә китерергә мөмкин, һәм ул ± 0,1 within эчендә контрольдә тотылырга тиеш.
Температураның бердәмлеге: Берничә үрнәк бер үк вакытта реакциядә булганда, нәтиҗәләрдән тайпылмас өчен, скважиналар үрнәге арасындагы температура аермасы ≤0.5 be булырга тиеш.
Миниатюризация адаптациясе: Көчле PCR (сайтта сынау POCT сценарийлары кебек) зурлыкта компакт булырга һәм механик кием өлешләреннән буш булырга тиеш.
II. PCRдагы термоэлектрик суытуның төп кушымталары
Термоэлектрик суыткыч TEC, термоэлектрик суыту модуле, пельтиер модуле турыдан-туры ток аша "җылыту һәм суытуның ике яклы күчүенә" ирешә, PCR температурасын контрольдә тоту таләпләренә туры килә. Аның конкрет кушымталары түбәндәге аспектларда чагылыш таба:
1. Тиз температураның күтәрелүе һәм төшүе: реакция вакытын кыскарту
Принцип: Ток юнәлешен үзгәртеп, TEC модуле, термоэлектрик модуль, пельтиер җайланмасы тиз арада "җылыту" (ток алга киткәндә, TEC модулының җылылык сеңдерүче очкычы, пельтиер модуле җылылык җибәрү ахырына әверелә) һәм "суыту" (ток кире булганда, җылылык җибәрү ахыры гадәттә 1 тапкыр азрак).
Уңай яклары: традицион суыткыч ысуллар (җанатарлар һәм компрессорлар кебек) җылылык үткәрү яки механик хәрәкәткә таяналар, җылыту һәм суыту темплары гадәттә 2 ℃ / s-тан ким. TEC югары җылылык үткәрүчән металл блоклары белән кушылгач (бакыр һәм алюминий эретмәсе кебек), ул 5-10 ℃ / с җылыту һәм суыту тизлегенә ирешә ала, бер PCR цикл вакытын 30 минуттан 10 минутка кадәр киметә (тиз PCR коралларында).
2. temperatureгары төгәл температура белән идарә итү: көчәйтү үзенчәлеген тәэмин итү
Принцип: TEC модулының чыгару көче (җылыту / суыту интенсивлыгы), термоэлектрик суыту модуле, термоэлектрик модуль агым интенсивлыгы белән туры корреляцияләнгән. Highгары төгәл температура сенсорлары (платина каршылыгы, термокупл кебек) һәм PID кире контроль системасы белән берләшеп, ток реаль вакытта төгәл температураны контрольдә тоту өчен көйләнергә мөмкин.
Уңай яклары: температураны контрольдә тоту төгәллеге ± 0,1 reach җитә ала, бу традицион сыек мунча яки компрессор суыткычыннан күпкә югарырак (± 0,5 ℃). Мисал өчен, анналь этапта максатчан температура 58 if булса, TEC модуле, термоэлектрик модуль, пельтиер суыткыч, пельтиер элементы бу температураны тотрыклы саклый ала, температураның үзгәрүләре аркасында праймерларның махсус бәйләнешен булдырмый һәм көчәйтү үзенчәлеген сизелерлек арттыра.
3. Миниатюрлаштырылган дизайн: Көчле PCR үсешенә ярдәм итү
Принцип.
Уңай яклары: традицион PCR инструментлары суыту өчен компрессорларга таянганда, аларның күләме гадәттә 50L-тан артып китә. Ләкин, термоэлектрик суыту модулын, термоэлектрик модулны, пельтиер модулын, TEC модулын кулланып, көчле PCR инструментлары 5L-тан ким булырга мөмкин (мәсәлән, кулда тотылган җайланмалар), аларны кыр сынаулары өчен яраклы итә (эпидемия вакытында урын-җир тикшерү кебек), клиник ятакны сынау һәм башка сценарийлар.
4. Температураның бердәмлеге: Төрле үрнәкләр арасында эзлеклелекне тәэмин итү
Принцип: TEC массивларының берничә комплектын тәртипкә китереп (мәсәлән, 96 кое тәлинкәгә туры килгән 96 микро TEC), яисә җылылык уртаклашучы металл блоклар (югары җылылык үткәрүчәнлек материаллары) белән берлектә, TEC-ларда аерым аермалар аркасында килеп чыккан температураның тайпылулары капланырга мөмкин.
Уңай яклары: Скважиналар үрнәге арасындагы температура аермасы ± 0,3 within эчендә контрольдә тотылырга мөмкин, кырлар һәм үзәк скважиналар арасындагы туры килмәгән температура аркасында көчәйтү эффективлыгы аермаларыннан саклану, һәм үрнәк нәтиҗәләрнең чагыштыруын тәэмин итү (мәсәлән, реаль вакыттагы флюоресенция санлы PCRдагы КТ кыйммәтләренең эзлеклелеге).
5. Ышанычлылык һәм тотрыклылык: озак вакытлы чыгымнарны киметү
Принцип: TEC кием өлешләре юк, гомере 100000 сәгатьтән артык, һәм суыткычларны даими алыштыруны таләп итми (компрессорларда Фрон кебек).
Уңай яклары: традицион компрессор белән суытылган PCR коралының уртача гомер озынлыгы якынча 5 елдан 8 елга кадәр, TEC системасы аны 10 елдан озайта ала. Моннан тыш, хезмәт күрсәтү җылыткычны чистартуны таләп итә, җиһазның эксплуатациясен һәм хезмәт күрсәтү чыгымнарын сизелерлек киметә.
III. Кушымталарда проблемалар һәм оптимизацияләр
Ярымүткәргеч суыту PCRда камил түгел һәм максатчан оптимизация таләп итә:
Atылылык тарату авырлыгы: TEC суытканда, җылылык чыгару очында күп җылылык җыела (мәсәлән, температура 95 55 55 drops төшкәч, температура аермасы 40 reaches җитә, һәм җылылык җибәрү көче сизелерлек арта). Аны эффектив җылылык тарату системасы белән бәйләргә кирәк (мәсәлән, бакыр җылыткычлар, турбина җанатарлары, яки сыек суыту модульләре), югыйсә ул суыту эффективлыгының кимүенә китерәчәк (һәм хәтта артык кызу зыян).
Энергия куллануны контрольдә тоту: Зур температура аермалары астында, TEC энергия куллану чагыштырмача зур (мәсәлән, 96 кое PCR коралының TEC көче 100-200W га җитә ала), һәм акыллы алгоритмнар ярдәмендә эффектив энергия куллануны киметергә кирәк (мәсәлән, температураны контрольдә тоту).
Iv. Практик куллану очраклары
Хәзерге вакытта төп PCR инструментлары (аеруча реаль вакыттагы флуоресцент санлы PCR кораллары), гадәттә, ярымүткәргеч суыту технологиясен кабул иттеләр:
Лаборатория дәрәҗәсендәге җиһазлар: билгеле бер брендның 96 коелы флуоресцент санлы PCR коралы, TEC температурасын контрольдә тоту, җылыту һәм суыту темплары 6 ℃ / s га кадәр, температура белән идарә итү төгәллеге ± 0.05 and, һәм 384 кое югары үткәрүне ачыкларга ярдәм итә.
Көчле җайланма: TEC дизайнына нигезләнеп, билгеле бер кулда тотылган PCR инструменты (авырлыгы 1 килограммнан да аз), коронавирус романын табуны 30 минут эчендә тәмамлый ала һәм аэропортлар һәм җәмгыятьләр кебек урыннардагы сценарийлар өчен яраклы.
Аннотация
Термоэлектрик суыту, тиз реакция, югары төгәллек һәм миниатюризациянең өч төп өстенлеге белән, PCR технологиясенең төп авырту нокталарын эффективлык, үзенчәлек һәм күренеш адаптациясе ягыннан чиште, заманча PCR кораллары өчен стандарт технологиягә әйләнде (аеруча тиз һәм портатив җайланмалар), һәм PCRны лабораториядән клиник ятак һәм киң куллану өлкәләренә күчерү.
PCR машинасы өчен TES1-15809T200
Кайнар як температурасы: 30 С,
Imax ： 9.2A ，
Умакс: 18.6В
Qmax ： 99.5 W.
Delta T max ： 67 C.
ACR ： 1,7 ± 15% Ω （1.53 - 1,87 Ом）
Размер ： 77 × 16,8 × 2,8 мм
Пост вакыты: 13-2025 август
