九游官方网页版和数明小讲堂（táng） | 新冠（guàn）核酸检测之PCR技术（shù）
疫情防控
科学防疫（yì） 九游官方网页版和数明有“芯”
当前上海正处于抗新型冠状病毒肺炎疫（yì）情防控的关键（jiàn）阶段，在这个（gè）没有硝烟的战场（chǎng）上，及时快速地筛查新冠感（gǎn）染者（zhě）并（bìng）及时进（jìn）行隔离是阻止新冠病毒肆意蔓延（yán）的最有效且唯（wéi）一的手（shǒu）段。核酸检测是目（mù）前筛查新冠感（gǎn）染者最精准、有效、低成本的技术（shù）方式。
什么是PCR？
聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction), 简称（chēng）PCR, 又称（chēng）多聚酶（méi）链式反应，是一项利用（yòng）DNA双链复制的原理，在生物体外（wài）复制特定DNA片（piàn）段的核酸合成技（jì）术。透过这项（xiàng）技术，可在（zài）短时间（jiān）内大量扩增目的基因，而（ér）不必依（yī）赖大肠杆（gǎn）菌或酵母菌（jun1）等生物体。
PCR扩增（zēng）的三个（gè）基本步骤（zhòu）
（1）变性：模板（bǎn）DNA经（jīng）加热至94℃左右并保持一定时（shí）间（jiān）后，基（jī）于DNA半保留复制原（yuán）理，还有（yǒu）碱基互补配对原（yuán）则，即复（fù）制（zhì）的过程（chéng）中（zhōng）双链DNA会解链，由双链变成单链，为下轮反应（yīng）做准备；
（2）退火（huǒ）：模（mó）板DNA经加热变（biàn）性成单链后，温度降至（zhì）55℃左右，引物（wù）与模板DNA单链的互补序列配对结合；
（3）延伸：温（wēn）度再（zài）升至72℃左右，在DNA聚（jù）合酶的作（zuò）用下（xià），把游离的dNTP按（àn）照碱（jiǎn）基互（hù）补配对原（yuán）则结（jié）合到单（dān）链上，形成一条由旧链（liàn）和新链杂合成的（de）新的双链DNA。
PCR扩增原理：变形-退火-延伸温度（dù）循环
理（lǐ）论上，经过上面（miàn）步骤，目标DNA浓度可增加一倍。重复循环上述过（guò）程，可获（huò）得更多的“半保留复制链（liàn）”，而形成的新链又可（kě）成为下次循环的模板（bǎn）。每完成（chéng）一个循环需2～4分钟， 仅需（xū）2～3小时就能（néng）将目标DNA扩增放大几百万倍（bèi）。
全（quán）自动核酸提（tí）纯及实时荧光PCR分析系统
经过以上（shàng）分（fèn）析，我们就可以理解（jiě）为什么核酸检测结（jié）果最快能在几（jǐ）个小时内出结果。
实时（shí）荧（yíng）光PCR定量分（fèn）析
PCR扩增仪（yí）温（wēn）度控制指标（biāo）主要（yào）有：温度的准确性、均匀性、以及升降温（wēn）速（sù）度（dù）。
1. 温度（dù）的准确性：是指样品（pǐn）孔温度与设定温（wēn）度的一致性，它直接关系到实验的成（chéng）败（bài）。因（yīn）而（ér）对PCR扩增仪而（ér）言温度控制（zhì）就意味着产品质（zhì）量。
2. 温度（dù）的均（jun1）匀性：是指样（yàng）品孔间的（de）温度差异（yì），它关系到在不同样品孔（kǒng）进行反应（yīng）结果的一致性（xìng）。
3. 升降温速度：更（gèng）快（kuài）的升降温速度（dù），可以有效缩短（duǎn）反应（yīng）时间和（hé）可能的非特异性结合、反（fǎn）应的时（shí）间，从而提高PCR反应特（tè）异性。
相较于传统的（de）相对稳定耐用（yòng）的机（jī）械（xiè）式（shì），新的半（bàn）导体温控技术——TEC温度（dù）控制（zhì）技术具有升降温更快（kuài）速的优势，已经成为（wéi）PCR扩增仪的首（shǒu）选温度控制技（jì）术。
半导体制冷（lěng）器（qì） (Thermo Electric Cooler，简称 TEC) 是利用半（bàn）导体（tǐ）材料（liào）的帕（pà）尔贴效应（yīng）制成（chéng）的。如图下所示，帕尔帖效应是指当直流电流通过两种半导体（tǐ）材料组成（chéng）的电偶时，其（qí）一端吸热，一（yī）端放热（rè）的现（xiàn）象。TEC 包括一些 P 型和 N 型对（duì）（组（zǔ）），它们通过（guò）电（diàn）极连在一起，并且夹在两个（gè）陶瓷电极之间，当有电流从（cóng） TEC 流过时，电流产生的热量会从 TEC 的 一侧传到另一侧，在 TEC 上产生″热″侧和″冷″侧，这就是 TEC 的加热与（yǔ）致（zhì）冷原理。
帕尔帖（tiē）效（xiào）应（yīng），PN 节以及热流动示意图
PCR扩增仪一（yī）般具有（yǒu）两种温控模式，即模（mó）块（kuài）温（wēn）控模式（Block-control）和反应管温控模（mó）式（tube-control）。管（guǎn）内样品（pǐn）的温度无法与温（wēn）控模（mó）块同时达到（dào）预设温度，特别是（shì）PCR反应中的孵育过程一般为30秒或更短（duǎn），如果采用只有模（mó）块温控模式的话，反应混合物孵育（yù）的时间与（yǔ）程序设定的（de）时（shí）间会有相（xiàng）当大的差距。为了达到（dào）反应管内部温度精确控制，需采用反应（yīng）管控制模模式，通过（guò）温度控制算法进行参数标定和补偿（cháng），确保反应混合物按照程序设（shè）定的时间维持预设温度。
科技（jì）战“疫”，九游官方网页版和数明在行（háng）动
面对（duì）近期香港、深圳、上海等地奥（ào）密（mì）克戎的快速扩（kuò）散，核酸检（jiǎn）测能力在数量和（hé）速度方面都面临着极（jí）大（dà）的考验。九游官方网页版和数明半导（dǎo）体积极发（fā）挥了科技（jì）技（jì）术方面的优（yōu）势（shì），组织技术（shù）专（zhuān）家研究（jiū）PCR扩增技术的（de）优化解决方（fāng）案，以功（gōng）率器件（jiàn）门极驱动芯片和TEC控（kòng）制器为（wéi）着力点（diǎn），优先保障芯片供应和交付，与客户一起助力（lì）抗疫，共（gòng）克时艰。
九游官方网页版和数明半导体自研的20V-600V耐压（yā）全系列的（de）低边、半桥（qiáo）、三相半桥等功率管门极驱动芯片（SLM2103S、SLM2136等）可用于驱（qū）动（dòng）TEC，协助PCR扩增仪器客户快速、方（fāng）便地完成系统设计，在当前（qián）半导体供应短缺时期，可以满足（zú）客户设计方案的快速变更、验证与量产（chǎn）。
600V耐压（yā）半桥功率器件驱动（dòng）芯片工作示意图
600V耐压三相半桥（qiáo）功率器件驱动芯（xīn）片工作（zuò）示意图
九游官方网页版和数明半导体的单芯片TEC控制器产品——SLM8833/8834/8835 集成了TEC驱动电路、低温飘高精度温度（dù）误差放（fàng）大器（qì）及环路补偿电路、温度设定与传感电路，采用高效的单电感架构，实现更紧凑（còu）、更（gèng）高的转换效率及（jí）更低的（de）噪声；其中（zhōng）功率（lǜ）级（jí）集成了超（chāo）低阻抗（kàng）的MOSFET，损（sǔn）耗更低（dī）寿命更久；同时匹配模拟PID与数（shù）字PID两（liǎng）种（zhǒng）温（wēn）控模式（shì），以满（mǎn）足客户PCR扩增仪的小型化创新设计需求。
由SLM8834 构成的 TEC 系统框图
模拟PID温控器模（mó）式（shì）
数字PID温（wēn）控模式
